がん化学予防のヒト遺伝子損傷に基づく安全性評価法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557040
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 川西 正祐 三重大学, 医学部, 教授 (10025637)
• 研究分担者: 及川 伸二 三重大学, 医学部, 助手 (10277006) ; 山下 成人 三重大学, 医学部, 助手 (40263024) ; 村田 真理子 三重大学, 医学部, 講師 (10171141)
• キーワード: がんの化学予防 / 抗酸化剤 / DNA損傷 / 過酸化水素 / 銅イオン / 酸化促進作用 / N-アセチルシステイン / ビタミンA

研究概要

本研究の目的は、がんの化学予防の実用化に向けて研究が進んでいる化学物質のうち、特にフリーラジカル除去能のある抗酸化物質を対象として、それらによるヒト遺伝子損傷に基づいた安全性評価の方法を開発することである。現在までに、発がん性とDNA損傷性との間には定性的な相関関係を認めており、本年度はN-アセチルシステイン、ビタミンA関連物質、フィチン酸、カテキン類、フラボノイド類、尿酸、イソチオシアネート類等の抗酸化剤について単離したDNAや培養細胞を用いて、ヒト遺伝子損傷性の有無を検討した。具体的には、^<32>Pでラベルしたヒトがん抑制遺伝子p53およびがん原遺伝c-Ha-ras-1のDNA断片と抗酸化剤を金属イオン存在下で反応させ、電気泳動を行いオートラジオグラムによりDNA損傷性を検出した。また、酸化的DNA損傷の指標である8-オキソデオキシグアノシン(8-oxodG)生成量を電気化学検出器付HPLCにて定量した。N-アセチルシステインは銅イオン存在下で活性酸素種を生成し、塩基配列特異的にDNAを損傷することを明らかにした。また、ヒト培養細胞を用いた実験においても、N-アセチルシステインにより核DNA中の8-oxodG量が有意に増加した。ビタミンA関連物質では、β-カロチンやレチノイン酸に比べ、レチノールおよびレチナールのDNA損傷性が強くみられた。さらに、レチノールおよびレチナール共に培養細胞のDNA中の8-oxodG生成量を有意に増加させた。従って、抗酸化物質は抗酸化作用のみならず酸化促進作用を有している場合もあるため、健康人に対して行われる予防的科学物質投与において、その有効性に加え安全性の評価が極めて重要である。今後がん予防対策を推進するため、安全性評価法としての実用化に向けて検討を重ねていく予定である。

研究成果

• [文献書誌] N.Yamashita,: "Mechanism of Oxidative DNA Damage Induced y Quercetin in the Presence of Cu(II)"Mutation Res.. 397. 191-201 (1999)
• [文献書誌] S.Oikawa,: "N-Acetylcysteine,a Cancer Chemopreventive Agent,Causes Oxidative Damage to Cellular and Isolated DNA"Carcinogenesis. 20. 1485-1490 (1999)
• [文献書誌] Y.Hiraku: "Involvement of Oxidative DNA Damage and Apoptosis in Antitumor Actions of Aminosugars"Free Rad.Res.. 31. 389-403 (1999)
• [文献書誌] S.Kawanishi,: "Site-specific Oxidation at GG and GGG Sequences in Double-stranded DNA by Benzoyl Peroxide as a Tumor Promoter"Biochemistry. 38. 16733-16739 (1999)
• [文献書誌] M.Murata: "Oxidative DNA Damage by Vitamin A and its Derivative via Superoxide Generation"J.Biol.Chem.. 275. 2003-2008 (2000)
• [文献書誌] M.Murata,: "Mechanism of Oxidative DNA Damage Induced by Carcinogenic Allyl Isothiocynate"Free Radical Biol Med.. (in press).