微小粒子状物質による炎症反応におけるエンドソーム・リソソームの役割の解明

• 研究課題/領域番号: 25670313
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 衛生学・公衆衛生学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 平工 雄介 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30324510)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 粒子状物質 / エンドサイトーシス / リソソーム / 炎症 / 発がん / カーボンナノチューブ / HMGB１ / Toll-like receptor / HMGB1 / 石綿 / 繊維・粒子状物質 / 肺上皮細胞

研究成果の概要

粒子状物質は呼吸器で慢性炎症を惹起し、発がんや線維化を起こす。本課題では、粒子状物質がエンドソームやリソソームに存在する分子を介して炎症反応と疾患をもたらす機構を解析した。多層カーボンナノチューブで処理した肺上皮細胞を用いた実験では、細胞傷害に伴い核蛋白HMGB1とDNAが放出され、近傍の細胞のリソソーム内のToll様受容体9を活性化して炎症反応とDNA損傷を起こす新規発がん機構を解明した。カーボンブラックや酸化インジウムのナノ粒子も同様の機構で炎症反応と遺伝毒性を起こす可能性を示した。粒子状物質を気管内投与したラットの肺組織では、多数の炎症およびリソソーム関連分子の発現上昇を認めた。

研究成果

• [雑誌論文] Multi-walled carbon nanotube induces nitrative DNA damage in human lung epithelial cells via HMGB1-RAGE interaction and Toll-like receptor 9 activation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Guo F, Ma N, Yamada T, Wang S, Kawanishi S, Murata M.
  • 雑誌名: Part Fibre Toxicol. 巻: 13 号: 1 ページ: 16-16
  • DOI: 10.1186/s12989-016-0127-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exposure assessment and heart rate variability monitoring in workers handling titanium dioxide particles-a pilot study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichihara S, Li W, Omura S, Fujitani Y, Liu Y, Wang Q, Hiraku Y, Hisanaga N, Wakai K, Ding X, Kobayashi T, Ichihara G.
  • 雑誌名: J. Nanopart. Res. 巻: 18 号: 3 ページ: 52-52
  • DOI: 10.1007/s11051-016-3340-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DNA Damage in CD133-Positive Cells in Barrett's Esophagus and Esophageal Adenocarcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Thanan R, Ma N, Hiraku Y, Iijima K, Koike T, Shimosegawa T, Murata M, Kawanishi S.
  • 雑誌名: Mediators Inflamm. 巻: 2016 ページ: 7937814-7937814
  • DOI: 10.1155/2016/7937814
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The potent tumor suppressor miR-497 inhibits cancer phenotypes in nasopharyngeal carcinoma by targeting ANLN and HSPA4L. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Mo Y, Midorikawa K, Zhang Z, Huang G, Ma N, Zhao W, Hiraku Y, Oikawa S, Murata M.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 6 号: 34 ページ: 35893-35907
  • DOI: 10.18632/oncotarget.5651
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Circulating microRNAs as novel prognosis biomarkers for head and neck squamous cell carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hou B, Ishinaga H, Midorikawa K, Shah SA, Nakamura S, Hiraku Y, Oikawa S, Murata M, Takeuchi K. Circulating microRNAs as novel prognosis biomarkers for head and neck squamous cell carcinoma.
  • 雑誌名: Cancer Biol. Ther. 巻: 16 号: 7 ページ: 1042-1046
  • DOI: 10.1080/15384047.2015.1045692
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melatonin induces apoptosis in cholangiocarcinoma cell lines by activating the reactive oxygen species-mediated mitochondrial pathway (2015)
  • 著者名/発表者名: Laothong U, Hiraku Y, Oikawa S, Intuyod K, Murata M, Pinlaor S.
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 33 号: 3 ページ: 1443-1449
  • DOI: 10.3892/or.2015.3738
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of the Nitrative DNA Lesion 8-Nitroguanine is Associated with Asbestos Contents in Human Lung Tissues: A Pilot Study (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Sakai K, Shibata E, Kamijima M, Hisanaga N, Ma N, Kawanishi S, Murata M
  • 雑誌名: ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｌｔｈ 巻: 56 号: 3 ページ: 186-196
  • DOI: 10.1539/joh.13-0231-OA
  • NAID: 130004447649
  • ISSN: 1341-9145, 1348-9585
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal-mediated oxidative DNA damage induced by methylene blue (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Goto H, Kohno M, Kawanishi S, Murata M
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1840 号: 9 ページ: 2776-2782
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2014.04.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationships of alpha-SMA-positive fibroblasts and SDF-1-positive tumor cells with neoangiogenesis in nasopharyngeal carcinoma (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Ma N, Kawanishi S, Hiraku Y, Oikawa S, Xie Y, Zhang Z, Huang G, Murata M
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 2014 ページ: 507353-507353
  • DOI: 10.1155/2014/507353
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oxidative stress and its significant roles in neurodegenerative diseases and cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Thanan R, Oikawa S, Hiraku Y, Ohnishi S, Ma N, Pinlaor S, Yongvanit P, Kawanishi S, Murata M
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 16 号: 1 ページ: 193-217
  • DOI: 10.3390/ijms16010193
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 環境因子による酸化・ニトロ化DNA損傷と発がんリスク評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介
  • 雑誌名: 福岡医学雑誌 巻: 105 ページ: 33-41
  • NAID: 120005438022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inflammation-related DNA damage and expression of CD133 and Oct3/4 in cholangiocarcinoma patients with poor prognosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Thanan R, Pairojkul C, Pinlaor S, Khuntikeo N, Wongkham C, Sripa B, Ma N, Vaeteewoottacharn K, Furukawa A, Kobayashi H, Hiraku Y, Oikawa S, Kawanishi S, Yongvanit P, Murata M
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med 巻: 65 ページ: 1464-1472
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2013.07.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] α-Tocopherol and lipid profiles in plasma and the expression of α-tocopherol-related molecules in the liver of Opisthorchis viverrini-infected hamsters (2013)
  • 著者名/発表者名: Laothong U
  • 雑誌名: Parasitol Int 巻: 62 号: 2 ページ: 127-133
  • DOI: 10.1016/j.parint.2012.11.002
  • 査読あり
• [学会発表] インジウム曝露ラット肺におけるマイクロRNA発現の解析と標的遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、黒澤長之、田中昭代、平田美由紀、村田真理子
  • 学会等名: 日本産業衛生学会東海地方会
  • 発表場所: 名古屋大学医学部、名古屋市
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 多層カーボンナノチューブで処理した肺上皮細胞におけるニトロ化DNA損傷：Toll様受容体9の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、馬寧、王淑民、川西正祐、村田真理子
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] 頭頸部扁平上皮癌におけるマイクロRNA let-7c とその標的遺伝子の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 侯波、石永一、翠川薫、王淑民、趙蔚林、及川伸二、平工雄介、馬寧、竹内万彦、村田真理子
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] 上咽頭癌における癌抑制遺伝子候補のプロモーター領域DNA の高度メチル化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 趙蔚林、王淑民、翠川薫、張哲、莫頴禧、黄光武、馬寧、平工雄介、及川伸二、村田真理子
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] Inflammation-related DNA damage in relation to the expression of cancer stemness markers in human nasopharyngeal carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Ma N, Kawanishi S, Zhao W, Midorikawa K, Hiraku Y, Oikawa S, Zhang Z, Huang G, Murata M
  • 学会等名: SFRR-E/SNFS Meeting Stuttgart 2015: Redox Biology Meets Nutrition
  • 発表場所: University of Hohenheim, Stuttgart, Germany
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] インジウム曝露ラット肺におけるマイクロRNA発現の網羅的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、田中昭代、平田美由紀、村田真理子
  • 学会等名: 第88回日本産業衛生学会
  • 発表場所: グランフロント大阪、大阪市
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] 多層カーボンナノチューブによる細胞内ニトロ化DNA損傷：Toll様受容体の関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、山田達彦、馬寧、川西正祐、村田真理子
  • 学会等名: 第85回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館・ホテルアバローム紀の国、和歌山市
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] 多層カーボンナノチューブによるニトロ化DNA損傷とToll様受容体の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、山田達彦、馬寧、川西正祐、村田真理子
  • 学会等名: 第14回分子予防環境医学研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学、大阪市
  • 年月日: 2015-02-13 – 2015-02-14
• [学会発表] 多層カーボンナノチューブによる細胞内DNA損傷の解析(第3報): リソソーム内Toll様受容体の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、山田達彦、馬寧、村田真理子
  • 学会等名: 日本産業衛生学会東海地方会
  • 発表場所: 三重大学、津市
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] アスベスト曝露マウスの肺組織におけるマイクロRNA発現の解析(第2報): 発がんへの関与の可能性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺純、金子晟、市瀬孝道、村田真理子、平工雄介
  • 学会等名: 日本産業衛生学会東海地方会
  • 発表場所: 三重大学、津市
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] Alteration in miRNA expression in the lung of asbestos-exposed mice (アスベスト曝露マウスの肺組織におけるマイクロRNAの発現変動) (2014)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、市瀬孝道、村田真理子
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] アスベスト気管内投与マウスの肺組織におけるマイクロRNA発現の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、市瀬孝道、村田真理子
  • 学会等名: 第84回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター、岡山市
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] ヒト肺組織におけるニトロ化DNA損傷と石綿繊維量の関連および繊維長の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、酒井潔、柴田英治、上島通浩、久永直見、村田真理子
  • 学会等名: 第87回日本産業衛生学会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター・岡山シティミュージアム、岡山市
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [学会発表] ナノ素材のリスク評価に関する基礎的研究(第3報)：多層カーボンナノチューブによる細胞内ニトロ化DNA損傷の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、村田真理子
  • 学会等名: 第86回日本産業衛生学会
  • 発表場所: ひめぎんホール(愛媛県県民文化会館) (松山市)
• [学会発表] 多層カーボンナノチューブによる細胞内8-ニトログアニン生成(第2報)：繊維長のDNA損傷能への影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、Feiye Guo、馬寧、 川西正祐、村田真理子
  • 学会等名: 第13回日本NO学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄県医師会館(沖縄・南風原町)
• [学会発表] 環境因子による酸化・ニトロ化DNA損傷と発がんリスク評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介
  • 学会等名: 新学術領域研究「プラズマ・ナノマテリアル動態学の創成と安全安心医療科学の構築」 第11回医工連携ゼミ
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス(福岡市)
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of microRNA dysregulation and target genes in nasopharyngeal carcinoma (上咽頭癌におけるmicroRNA異常とターゲット遺伝子の検討) (2013)
  • 著者名/発表者名: Shumin Wang, Yingxi Mo, Kaoru Midorikawa, Zhe Zhang, Guangwu Huang, Ning Ma, Yusuke Hiraku, Shinji Oikawa, Mariko Murata
  • 学会等名: 第72回日本癌学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
• [学会発表] アスベスト曝露マウスの肺組織におけるマイクロRNA発現の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、市瀬孝道、吉田成一、定金香里、村田真理子
  • 学会等名: 日本産業衛生学会東海地方会
  • 発表場所: 愛知医科大学(長久手市)
• [学会発表] Nitrative DNA damage in lung epithelial cells exposed to multi-walled carbon nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hiraku, Feiye Guo, Ning Ma, Shosuke Kawanishi, Mariko Murata
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health
  • 発表場所: 名古屋国際会議場 (名古屋市)
• [図書] Role of nitrative DNA damage in inflammation-related carcinogenesis. In: Cancer and Inflammation Mechanisms: Chemical, Biological, and Clinical Aspects (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Kawanishi S
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: Wiley
• [図書] Cancer and Inflammation Mechanisms: Chemical, Biological, and Clinical Aspects (Editors: Hiraku Y, Kawanishi S, Ohshima H) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Kawanishi S
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: Wiley
• [備考] 三重大学医学系研究科環境分子医学分野
  • URL: http://www.medic.mie-u.ac.jp/eiseigaku/
• [備考] 三重大学大学院医学系研究科環境分子医学分野
  • URL: http://www.medic.mie-u.ac.jp/eiseigaku/
• [備考] 三重大学医学系研究科環境分子医学分野
  • URL: http://www.medic.mie-u.ac.jp/eiseigaku/