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神経細胞死の前段階で変化する毒性マーカーを指標にした高感度神経毒性評価系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H04342
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
研究機関広島大学

研究代表者

古武 弥一郎  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20335649)

研究分担者 佐能 正剛  和歌山県立医科大学, 薬学部, 准教授 (00552267)
宮良 政嗣  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (60816346)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード毒性評価指標 / 神経毒性 / 神経毒性評価 / 核呼吸因子-1 / 毒性評価系
研究開始時の研究の概要

神経毒性が疑われる物質の絞りこみには優れた神経毒性マーカーが必要であり、早期に変動する高感度神経毒性指標の発見が望まれている。われわれは、複数の化学物質が神経細胞死を惹起するより前に核呼吸因子-1 (NRF-1) を低下させることを明らかにした。このことから、NRF-1低下は神経細胞死が惹起される前段階に特有の「弱った状態」を示す優れた指標になることが期待される。そこで本研究では、化学物質の神経毒性評価指標としてNRF-1低下を利用することの有用性を検証し、NRF-1活性評価細胞など高感度神経毒性評価系の構築を行う。

研究成果の概要

本研究では,有機スズによる神経細胞死の前段階で低下することをわれわれが見出した核呼吸因子-1 (NRF-1) が,高感度神経毒性マーカーとして利用できる可能性を探った.まず,NRF-1活性を簡便に評価できるレポーター細胞(N-Rep細胞)を作製した.次にこれを用いてさまざまな化学物質のNRF-1活性低下と細胞死の時間関係を調べたところ,メトキシクロル、PCP、ファモキサドンの3化合物の曝露において、細胞死が起こらない濃度からNRF-1低下が認められた。このように一部の物質では毒性が出る前段階からNRF-1低下が認められることから,NRF-1が高感度神経毒性マーカーとして有用であると考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

化学物質の神経毒性試験は、OECDなどのガイドラインに準拠した試験法により行われるが、大量の実験動物と莫大な費用、時間、労力が必要であり、有害性が疑われるごく一部の化学物質しか行うことができない。そのため、動物実験を行う前に神経毒性が疑われる物質を絞りこむための神経毒性指標が必要となる。ところが、既存の評価指標については神経毒性が発現してはじめて変化するものがほとんどであるため、早期に変動する高感度神経毒性指標の発見が望まれている。本研究で有用であることを見出したNRF-1のような高感度神経毒性マーカーは,未知化学物質の有害性早期発見に大いに役立つことが期待される.

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Methylmercury Decreases AMPA Receptor Subunit GluA2 Levels in Cultured Rat Cortical Neurons2023

    • 著者名/発表者名
      Ishida K, Takeda K, Takehara Y, Takabayashi T, Miyara M, Sanoh S, Kawai H, Ohta S, Kotake Y
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 2 ページ: 292-300

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00744

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of hyperoxic cell culture system for predicting drug-induced liver injury: reducing accumulated lipids in hepatocytes derived from chimeric mice with humanized liver2023

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuki Yuya,Sanoh Seigo,Yamao Mikaru,Kojima Yuha,Kotake Yaichiro,Tateno Chise
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 48 号: 2 ページ: 99-108

    • DOI

      10.2131/jts.48.99

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tributyltin activates the Keap1–Nrf2 pathway via a macroautophagy-independent reduction in Keap12023

    • 著者名/発表者名
      Hatano Misaki、Hatamiya Shunichi、Miyara Masatsugu、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 48 号: 3 ページ: 161-168

    • DOI

      10.2131/jts.48.161

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of metabolic activation of felbamate in chimeric mice with humanized liver in combination with <i>in vitro</i> metabolic assays2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Koya、Sanoh Seigo、Ishida Yuji、Tateno Chise、Ohta Shigeru、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 47 号: 7 ページ: 277-288

    • DOI

      10.2131/jts.47.277

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trehalose decreases mRNA and protein expressions of c-Jun and JunB in human cervical cancer HeLa cells2022

    • 著者名/発表者名
      Umeda-Miyara Kanae、Miyara Masatsugu、Sanoh Seigo、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 172 号: 3 ページ: 177-187

    • DOI

      10.1093/jb/mvac051

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Predictability of Hepatic Clearance with Optimal pH for Acyl-Glucuronidation in Liver Microsomes2022

    • 著者名/発表者名
      Mizutare Tohru、Sanoh Seigo、Kanazu Takushi、Ohta Shigeru、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: 111 号: 11 ページ: 3165-3173

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2022.08.015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prenatal exposure to valproic acid causes allodynia associated with spinal microglial activation2022

    • 著者名/発表者名
      Imado E, Sun S, Abawa AR, Tahara T, Kochi T, Huynh TNB, Asano S, Hasebe S, Nakamura Y, Hisaoka-Nakashima K, Kotake Y, Irifune M, Tsuga K, Takuma K, Morioka N, Kiguchi N, Ago Y.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 160 ページ: 105415-105415

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2022.105415

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tributyltin inhibits autophagy by decreasing lysosomal acidity in SH-SY5Y cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hatamiya Shunichi、Miyara Masatsugu、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 592 ページ: 31-37

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.12.118

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triphenyltin inhibits GA-binding protein α nuclear translocation2020

    • 著者名/発表者名
      Kidoguchi Naohiro、Ishida Keishi、Sanoh Seigo、Miyara Masatsugu、Kotake Yaichiro
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 7 号: 1 ページ: 33-40

    • DOI

      10.2131/fts.7.33

    • NAID

      130007789673

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amiodarone bioconcentration and suppression of metamorphosis in Xenopus2020

    • 著者名/発表者名
      Sanoh Seigo、Hanada Hideki、Kashiwagi Keiko、Mori Tsukasa、Goto-Inoue Naoko、Suzuki Ken-ichi T.、Mori Junpei、Nakamura Naoki、Yamamoto Takashi、Kitamura Shigeyuki、Kotake Yaichiro、Sugihara Kazumi、Ohta Shigeru、Kashiwagi Akihiko
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 228 ページ: 105623-105623

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2020.105623

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 発達神経毒性物質に共通する発現変動遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      藤原 涼雅、宮良 政嗣、竹原 有希、高林 智樹、山本 佑樹、田原 栄俊、古武 弥一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 有機スズの転写因子活性低下を介したシグナルトキシコロジー2020

    • 著者名/発表者名
      古武弥一郎
    • 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 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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