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小型魚類の定量的フェノーム解析を基盤とした化学物質の発生毒性評価と作用機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H04275
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

久保田 彰  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)

研究分担者 川合 佑典  帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546)
江口 哲史  千葉大学, 予防医学センター, 講師 (70595826)
近藤 大輔  帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (90708364)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワードゼブラフィッシュ / 発生毒性 / 内分泌撹乱 / 毒性発現機構 / 化学物質 / 環境汚染物質 / 発達神経毒性 / 環境化学物質 / 作用機序 / AOP / in vivo ハイコンテンツイメージング / 環境毒性
研究開始時の研究の概要

本研究計画は、化学物質リスク評価分野において重要視される発生毒性の新たな動物実験代替モデルであるゼブラフィッシュ胚を用いて、社会的・学術的に関心の高い環境汚染物質の毒性評価と作用機序解明を試みる。このため、①胚発生期の曝露で発生毒性を引き起こす化学物質は何か?またその標的器官はどこか?②発生毒性に至るAOPは何か?③AOPにおけるKey Eventは何か?④in vivo・in silico の統合アプローチにより未試験化合物のin vivo 発生毒性をin silico 解析で予測できるか?を明らかにする。

研究成果の概要

ゼブラフィッシュ胚を用いて、多様な化学物質の発生毒性やその作用機序の一端を明らかにすることができた。さらに、稚魚の行動や神経マーカーを指標とした発達期神経毒性や、アンドロゲン受容体のマーカー遺伝子に着目した抗アンドロゲン様作用など、新たなin vivo評価系の開発に成功し、これらを用いてネオニコチノイド系農薬の発達期神経毒性や、農薬による抗アンドロゲン様作用の用量効果を明らかにした。また、化学物質とエストロゲン受容体のin silicoドッキングシミュレーションにより未試験化合物のin vivoエストロゲン様作用の用量効果を予測できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゼブラフィッシュ胚を用いた化学物質の発生毒性の評価事例は多いものの、作用機序の解明に至っているケースは少なく、本研究で得られた成果は、AOPの基盤構築のための基礎的知見となり得る。また、本研究を通じて開発された発達期神経毒性や抗アンドロゲン様作用の評価系に加え、これまでに著者らが開発してきた循環障害やエストロゲン様作用の効率的な評価系を用いることで、動物倫理問題を回避でき、化学産業界で今後新たに開発される化学物質やすでに市場に流通している化学物質、さらには環境試料の毒性評価をハイスループットに実施するためのツールとして活用できることから、その学術的・社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

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      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Woods Hole Oceanographic Institution(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Estrogenic and growth inhibitory responses to organophosphorus flame retardant metabolites in zebrafish embryos2022

    • 著者名/発表者名
      Lee Jae Seung, Kawai K Yusuke, Morita Yuri, Covaci Adrian, Kubota Akira
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology, Part C

      巻: 256 ページ: 109321-109321

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2022.109321

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 「北海道における毒性学研究」および「受容体原性毒性に関する研究の最前線」の趣旨および概要説明2022

    • 著者名/発表者名
      久保田 彰
    • 雑誌名

      環境ホルモン学会ニュースレター

      巻: 24(3) ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanistic investigation of developmental cardiovascular toxicity caused by organophosphate triesters and their metabolites in zebrafish embryo2022

    • 著者名/発表者名
      Lee Jae Seung, Kawai K Yusuke, Morita Yuri, Covaci Adrian, Kubota Akira
    • 雑誌名

      環境ホルモン学会ニュースレター

      巻: 24(3) ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] ゼブラフィッシュを用いたネオニコチノイド系農薬の体内動態と発達神経毒性の解明2022

    • 著者名/発表者名
      池本 秀樹, 沖澤 優花, 川合 佑典, 一瀬 貴大, 池中 良徳, 久保田 彰
    • 雑誌名

      環境ホルモン学会ニュースレター

      巻: 24(4) ページ: 3-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] In vivo and in silico analyses of estrogenic potential of equine estrogens in medaka (Oryzias latipes)2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ishibashi, Masaya Uchida, Masashi Hirano, Taka Hayashi, Ryoko Yamamoto, Akira Kubota, Nobuhiro Ichikawa, Yasuhiro Ishibashi, Nobuaki Tominaga, Koji Arizono
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 767 ページ: 1443792-1443792

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.144379

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmental circulatory failure caused by metabolites of organophosphorus flame retardants in zebrafish, Danio rerio2020

    • 著者名/発表者名
      Jae Seung Lee, Yuri Morita, Yusuke K. Kawai, Adrian Covaci, Akira Kubota
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 246 ページ: 125738-125738

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.125738

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hepatic transcriptional profile and tissue distribution of cytochrome P450 1-3 genes in the red-crowned crane Grus japonensis2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Yusuke K.、Itou Kiwamu、Yoshino Tomoo、Iima Hiroko、Matsumoto Fumio、Kubota Akira
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology

      巻: 228 ページ: 108643-108643

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2019.108643

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional profiling of cytochrome P450 genes in the liver of adult zebrafish, <i>Danio rerio</i>2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Kubota, Yusuke K. Kawai, Natsumi Yamashita, Jae Seung Lee, Daisuke Kondoh, Shuangyi Zhang, Yasunobu Nishi, Kazuyuki Suzuki, Takio Kitazawa, Hiroki Teraoka
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 44 号: 5 ページ: 347-356

    • DOI

      10.2131/jts.44.347

    • NAID

      130007642915

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Estrogenic potency and developmental toxicity of BPA and its alternatives in zebrafish embryos2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Xing, Kawai K Yusuke, Kubota Akira
    • 学会等名
      5th Chemical Hazard Symposium in Online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of developmental toxicity caused by organophosphate triesters and their metabolites using zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota Akira, Lee Jae Seung, Kawai K Yusuke, Covaci Adrian
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Asian Society of Toxicology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いたネオニコチノイド系農薬の体内動態と発達神経毒性の解明2021

    • 著者名/発表者名
      池本 秀樹, 沖澤 優花, 川合 佑典, 一瀬 貴大, 池中 良徳, 久保田 彰
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Assessment of developmental toxicity caused by organophosphorus flame retardants and their metabolites in zebrafish embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Lee Jae Seung, Kawai K Yusuke, Morita Yuri, Covaci Adrian, Kubota Akira
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Counteracting effect of zearalenone on diethylstilbestrol-induced developmental toxicity in zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Salama Rehab, Kawai Yusuke, Kubota Akira
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of evaluation method for anti-androgenic potency of environmental chemicals using zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Xing, Kawai K Yusuke, Hirano Masashi, Kubota Akira
    • 学会等名
      令和3年度 日本環境毒性学会オンライン研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Developmental toxicity of organophosphorus flame retardant metabolites in zebrafish embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Jae Seung Lee, Yuri Morita, Yusuke K. Kawai, Adrian Covaci, Akira Kubota
    • 学会等名
      日本環境毒性学会第1回オンライン研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いたリン酸エステル系難燃剤の代謝物の発生毒性評価2021

    • 著者名/発表者名
      Jae Seung Lee, Yusuke K. Kawai, Yuri Morita, Adrian Covaci, Akira Kubota
    • 学会等名
      4th International Chemical Hazard Symposium & 第4回日本環境化学会北海道東北/中国四国/毒性部会合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Cytochrome P450 Genes and Enzymes in the Red-Crowned Cranes: Toward Understanding of Drug Sensitivity2020

    • 著者名/発表者名
      Kubota Akira、Itou Kiwamu、Sakamoto Rikako、Yamamoto Shuhei、Yoshino Tomoo、Iima Hiroko、Matsumoto Fumio、Nishikawa Miu、Ikushiro Shin-ichi、Kawai Yusuke
    • 学会等名
      International Symposium on Chemical Hazards to Wildlife(Hokkaido University)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 発達期ゼブラフィッシュにおけるリン酸エステル系難燃剤の代謝物の発生毒性2019

    • 著者名/発表者名
      久保田 彰、イ ゼスン、森田友理、Adrian Covaci 、川合佑典
    • 学会等名
      第22回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] In vivo and in silico analyses of estrogenic potential of equine estrogens in zebrafish (Danio rerio)2019

    • 著者名/発表者名
      Motomura Chika、Hirano Masashi、Ishibashi Hiroshi、Arizono Koji、Wakayama Yumi、Lee Jae Seung、Kawai Yusuke、Kubota Akira
    • 学会等名
      3rd International Chemical Hazard Symposium(Hokkaido University)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いたインビボおよびインシリコ解析によるビスフェノール類の内分泌撹乱作用の評価2019

    • 著者名/発表者名
      久保田 彰、平野将司、イ ゼスン、中村倫子、芳之内結加、岩田久人、川合佑典
    • 学会等名
      第25回日本環境毒性学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Developmental effects of organophosphorus flame retardants and their metabolites in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Kubota Akira、Lee Jae Seung、Morita Yuri、Kawai Yusuke、Covaci Adrian
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ肝臓におけるシトクロムP450分子種のmRNA発現プロファイル2019

    • 著者名/発表者名
      久保田 彰、川合佑典、山下夏未、Lee Jae Seung、近藤大輔、Zhang Shuangyi 、西 康暢、鈴木一由、北澤多喜雄、寺岡宏樹
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いた新世代ビスフェノール類のエストロゲン様作用の比較2019

    • 著者名/発表者名
      久保田 彰、Lee Jae Seung、若山裕己、中村倫子、芳之内結加、岩田久人、平野将司、中田晴彦、川合佑典
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タンチョウ(Grus japonensis)における異物代謝酵素シトクロム P450 1-3 遺伝子の同定・定量と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      坂本梨果子、伊藤 究、西川美宇、生城真一、吉野智生、飯間裕子、松本文雄、川合佑典、久保田 彰
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Developmental effects of organophosphorus flame retardants and their metabolites in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Jae Seung、Morita Yuri、Covaci Adrian、Kawai Yusuke、Kubota Akira
    • 学会等名
      28th Symposium on Environmental Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 獣医毒性学<第二版>2020

    • 著者名/発表者名
      日本比較薬理学・毒性学会
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      近代出版
    • ISBN
      9784874022603
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 帯広畜産大学獣医学研究部門基礎獣医学分野 毒性学研究室HP

    • URL

      http://univ.obihiro.ac.jp/~toxicology/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 帯広畜産大学 教員紹介

    • URL

      https://www.obihiro.ac.jp/faculty-r/akira-kubota

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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