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有機ヒ素化合物中毒による小脳症状発症機序解明と解毒剤探索‐治療法の提案を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 19K12345
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関名城大学

研究代表者

根岸 隆之  名城大学, 薬学部, 准教授 (80453489)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有機ヒ素化合物 / アストロサイト / 神経症状 / 小脳 / ジフェニルアルシン酸 / グルタチオン
研究開始時の研究の概要

本研究では、人工的に合成された有機ヒ素化合物であるジフェニルアルシン酸(DPAA)に汚染した井戸水を利用した住民に発生する神経症状の細胞生物学的メカニズムを解明しながら、その知見に基づき解毒薬を予測し培養細胞を用いた評価系と成体ラットを用いた評価系においてDPAAの影響を和らげ速やかな回復を可能とする薬剤を探索することで治療法の提案を目指す。DPAAについては神栖の汚染事故事例が示すように正確な由来は不明であり、日本国内はもとより中国を含むアジア諸国や欧米でも再び発生する可能性は十分にある。このような事故がまた発生する前に、事故発生時に迅速に対応するための情報を提供できるよう努める。

研究成果の概要

有機ヒ素化合物ジフェニルアルシン酸(DPAA)による神経症状発症機序の解明とその治療法の提案を目指した。DPAAはラット小脳由来アストロサイトにおいてMAPキナーゼの活性化をはじめとする異常活性化を引き起こす。本研究により、DPAAによる異常活性化にカルパインやNF-κBなどの活性化が関与していること、ヒト小脳由来アストロサイトにおいても同様の異常活性化が生じること、DPAAによる異常活性化を抑制するにはいわゆる抗酸化物質よりもチオール基を含有する化合物(N-アセチルシステイン等)が有効であるが、異常活性化抑制効果があるからといって回復促進効果があるとは限らない、などの知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒ素化合物汚染は今後も重要な課題であり、今回のDPAAについても神栖の事例が示すように正確な由来等は未だわかっておらず日本国内で再び発生する可能性は十分にあり、さらに中国を含むアジア諸国や欧米でも事故が発生する可能性がある。このような事故がまた発生する前に、事故発生時に迅速に対応するための情報を提供できるよう努める。また無機ヒ素との神経影響の表現型の相違の理由を考察しながら、世界を汚染するヒ素化合物の複雑極まる生体影響の理解と対策に貢献したい。

報告書

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

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Diphenylarsinic acid induced activation of MAP kinases, transcription factors, and oxidative stress-responsive factors and hypersecretion of cytokines in cultured normal human cerebellar astrocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Shoto Sasaki, Takayuki Negishi, Takamasa Tsuzuki, Kazunori Yukawa
    • 雑誌名

      Neurotoxicology

      巻: 88 ページ: 196-207

    • DOI

      10.1016/j.neuro.2021.12.002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PlexinA1 deficiency in BALB/cAJ mice leads to excessive self-grooming and reduced prepulse inhibition2020

    • 著者名/発表者名
      Mst Sharifa Jahan, Takuji Ito, Sachika Ichihashi, Takanobu Masuda, Md Eliusur Rahman Bhuiyan, Ikuko Takahashi, Hyota Takamatsu, Atsushi Kumanogoh, Takamasa Tsuzuki, Takayuki Negishi, Kazunori Yukawa
    • 雑誌名

      IBRO Reports

      巻: 22 ページ: 276-289

    • DOI

      10.1016/j.ibror.2020.10.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PlexinA1 is crucial for the midline crossing of callosal axons during corpus callosum development in BALB/cAJ mice2019

    • 著者名/発表者名
      Hossain Md. Mosharaf、Tsuzuki Takamasa、Sakakibara Kazuki、Imaizumi Fumitaka、Ikegaya Akihiro、Inagaki Mami、Takahashi Ikuko、Ito Takuji、Takamatsu Hyota、Kumanogoh Atsushi、Negishi Takayuki、Yukawa Kazunori
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 8 ページ: e0221440-e0221440

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221440

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ラット小脳由来アストロサイトにおけるメチル水銀による MAPキナーゼ、転写因子、および酸化ストレス応答因子の異常活性化と抗酸化物質による抑制2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、根岸隆之、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジメルカプトコハク酸はジフェニルアルシン酸によるアストロサイトの異常活性化に対して抑制効果はあっても回復促進効果はない2021

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、佐藤彩花、加藤万里奈、吉田 光、若杉周弥、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸ばく露によるヒト小脳由来正常アストロサイトにおける脳内サイトカインの分泌亢進2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸による培養ラット小脳アストロサイトの異常活性化におけるPKCの役割2021

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、近藤優帆、佐々木翔斗、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ラット小脳由来アストロサイトにおけるメチル水銀誘発性の MAPキナーゼ、転写因子、および酸化ストレス応答因子の活性化2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、根岸隆之、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 有機ヒ素化合物ジフェニルアルシン酸中毒による神経症状の発症メカニズムの理解とそれに基づいた 治療法提案の試み2021

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メチル水銀ばく露によるラット小脳由来培養アストロサイトにおけるMAPキナーゼ、転写因子、および酸化ストレス応答因子の活性化2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、根岸隆之、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プレキシンA1欠損マウスにおける統合失調症様行動とパルブアルブミン発現介在ニューロンの酸化ストレス亢進2021

    • 著者名/発表者名
      湯川和典、Mst Sharifa Jahan、鈴木愛紗美、久津名桃望、高橋郁子、都築孝允、根岸隆之
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ヒ素化合物ジフェニルアルシン酸によるアストロサイトの異常活性化とチオール基含有キレート剤2020

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、若杉周弥、髙木梓弓、柴田朋香、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸の長期ばく露によるヒト小脳由来培養正常アストロサイトの異常活性化:MAPキナーゼのリン酸化、転写因子・酸化ストレス応答因子の発現誘導、グルタチオンの分泌亢進2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 培養ラット小脳由来アストロサイトにおけるジフェニルアルシン酸による酸化ストレスとMAPキナーゼカスケードの異常活性化2020

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、髙野真帆、佐々木翔斗、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 培養ヒト小脳由来正常アストロサイトにおけるジフェニルアルシン酸ばく露によるMAPキナーゼのリン酸化、転写因子・酸化ストレス応答因子の発現誘導、およびグルタチオンの放出2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 持久的トレーニングとビタミンC投与の併用が肥満マウスの耐糖能に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      玉城亜寿香、都築孝允、岩脇茉柚、中井夏水、村井克行、佐々木翔斗、根岸隆之、湯川和典 持久的トレーニングとビタミンC投与の併用が肥満マウスの耐糖能に与える影響
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動トレーニングとプシコースの摂取がマウスの骨格筋におけるAMPK及びMAPKシグナルに与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      中井夏水、都築孝允、玉城亜寿香、山田貴子、飯田哲郎、小池晃彦、豊田行康、根岸隆之、湯川和典
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸ばく露に伴うヒト小脳由来培養アストロサイトの濃度・時間依存的異常活性化2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木 翔斗、都築 孝允、湯川 和典、根岸 隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 培養下のヒヨコ角膜実質細胞においてカテキン類が硫酸化糖鎖の伸長に関わる酵素群の遺伝子発現量に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      冨田琢斗、高橋郁子、高月裕美子、Laboni Mst Sharifa Jahan、Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman、都築孝允、根岸隆之、湯川和典
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Schizophrenia-like behavior and the decrease of parvalbumin-expressing interneurons in plexinA1-deficient mice2020

    • 著者名/発表者名
      Laboni Mst Sharifa Jahan, Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman, Erina Hiraoka, Minako Kouhara, Ikuko Takahashi, Takamasa Tsuzuki, Takayuki Negishi, Kazunori Yukawa
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるヒト・ラット小脳由来アストロサイトの異常活性化と感受性における種差2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、若杉周弥、大石悠稀、柴田朋香、髙木梓弓、北別府愛、近藤優帆、髙野真帆、中嶋真唯、都築孝允、湯川和典
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] キサンチンオキシダーゼの阻害が一過性運動後における骨格筋の細胞内シグナル伝達系に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      都築孝允、吉原利典、根岸隆之、湯川和典、内藤久士
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カテキン類がヒヨコ角膜実質細胞におけるケラタン硫酸鎖の伸長に関わる酵素群の遺伝子発現に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      冨田琢斗、高橋郁子、高月裕美子、Laboni Mst Sharifa Jahan、Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman、豊田彩織、伊藤祐未、大槻佳奈、中村真佐子、都築孝允、根岸隆之、湯川和典
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸による異常活性化に対し高い抵抗性を示すヒト由来アストロサイト:ラット小脳由来アストロサイトとの比較2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、住吉信尚、石田貴啓、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるラット小脳由来アストロサイトの異常活性化とチオール含有重金属キレート剤の保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、若杉周弥、住吉信尚、石田貴啓、山田怜奈、金俊孝、小岩優美子、大石悠稀、髙木梓弓、柴田朋香、北別府愛、近藤優帆、髙野真帆、中嶋真唯、湯川和典
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 持久的トレーニングは肥満・糖尿病に伴う褐色脂肪の炎症関連シグナルの亢進を抑制する2019

    • 著者名/発表者名
      都築孝允、吉原利典、岩脇茉柚、村井克行、玉城亜寿香、中井夏水、根岸隆之、湯川和典、内藤久士
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PlexinA1 is crucial for the midline crossing of cingulate axons in the developing corpus callosum under BALB/cAJ genetic background2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Mosharaf Hossain, Takamasa Tsuzuki, Kazuki Sakakibara, Fumitaka Imaizumi, Akihiro Ikegaya, Mami Inagaki, Ikuko Takahashi, Takuji Ito, Hyota Takamatsu, Atsushi Kumanogoh, Takayuki Negishi, Kazunori Yukawa
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸のばく露時間に伴うヒトおよびラット小脳由来アストロサイトの異常活性化:抵抗性における種差2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、住吉信尚、石田貴啓、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第25回ヒ素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるアストロサイト異常活性化のチオール基含有化合物による抑制2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之,若杉周弥,佐々木翔斗,都築孝允,湯川和典
    • 学会等名
      第25回ヒ素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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