居住環境中の揮発性有機化合物による免疫毒性および発がん性の分子機構とリスク評価

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15790285
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 平工 雄介 三重大学, 医学部, 助手 (30324510)
• キーワード: 室内汚染物質 / 揮発性有機化合物 / エチルベンゼン / 発がん性 / DNA損傷 / 活性酸素 / 免疫毒性 / ヘルパーT細胞

研究概要

近年大気中の汚染物質の中でも、特に屋内の化学物質による健康障害は緊急に解決されるべき重要な問題である。新築住宅の室内では、建築材料や家具に使用される接着剤・塗装剤などからホルムアルデドヒド、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの揮発性有機化合物(VOC)が空気中に放出される。これらの物質には少量でも長期にわたって連続的に曝露されるため、ヒトへの発がんなどの健康障害が懸念される。ベンゼンはヒトに白血病を起こすことが知られており、申請者らはその機構を解明した[Cancer Res.(1996),Chem. Res. Toxicol.(2002)]。エチルベンゼンはラットでは腎に、マウスでは肺および肝臓に悪性腫瘍を形成したという報告がある。本研究では、VOC、特にエチルベンゼンの遺伝子損傷機構を、ヒトがん関連遺伝子から得たDNA断片を用いて解析した。エチルベシゼンは太陽光に曝露した場合にCu(II)の存在下で酸化的DNA損傷を起こした。質量分析などの結果から、太陽光に曝露したエチルベンゼン中には過酸化水素およびエチルベンゼン過酸化物の生成が認められた。DNA損傷にはCu(I)とエチルベンゼン過酸化物に由来するアルコキシルラジカルが関与すると考えられた[BBRC(2003)]。室内汚染物質による発がんおよびアレルギー性疾患では、直接的な遺伝子損傷と免疫細胞の障害による免疫能低下の両者の相互作用が重要だと考えられる。疾病の原因としてはTh1/Th2バランスの不均衡および制御性T細胞(Treg細胞)の活性の低下が重要であると考えられる。我々は実験動物(マウス)よりTreg、Th1およびTh2細胞を単離して株化することに成功している。今後はこれらの細胞を用いてエチルベンゼンなどのVOCに対する免疫細胞死の誘導能について解析する。さらに、上記の実験データと併せて実際の大気中に存在しうる濃度のVOCの発がん性および免疫毒性について検討し、健康影響について総合的に考察する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Pinlaor, S: "Repeated infection with Opisthorchis viverrini induces accumulation of 8-nitroguanine and 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanine in the bile duct of hamsters via inducible nitric oxides synthase"Carcinogenesis. (in press). (2004)
• [文献書誌] Iwamoto, T: "DNA intrastrand cross-link at the 5'-GA-3' sequence formed by busulfan and a role in its cytotoxic effect"Cancer Sci. (in press). (2004)
• [文献書誌] Toda, C: "DNA damage by ethylbenzenehydroperoxide formed from carcinogenic ethylbenzene by sunlight irradiation"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 304. 638-642 (2003)
• [文献書誌] Tada-Oikawa, S: "Mechanism for generation of hydrogen peroxide and change of mitochondrial membrane potential during rotenone-induced apoptosis"Life Sci.. 73. 3277-3288 (2003)
• [文献書誌] Pinlaor, S: "8-nitroguanine formation in the liver of hamsters infected with Opisthorchis viverrini"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 309. 567-571 (2003)
• [文献書誌] Nakashima, S: "Vacuolar H(+)-ATPase Inhibitor Induce Apoptosis via Lysosomal Dysfunction in the Human Gastric Cancer Cell Line MKN-1"J.Biochem.. 134. 359-364 (2003)
• [文献書誌] Iwamoto, T: "Oxidative DNA damage induced by photodegradation products of 3(')-azido-3(')-deoxythymidine"Arch.Biochem.Biophys. 416. 155-163 (2003)
• [文献書誌] Furukawa, A: "(-)-Epigallocatechin gallate causes oxidative damage to isolated and cellular DNA"Biochem.Pharmacol.. 66. 1769-1778 (2003)
• [文献書誌] Mizutani, H: "Distinct mechanisms of site-specific oxidative DNA damage by doxorubicin in the presence of copper(II) and NADPH-cytochrome P450 reductase"Cancer Sci.. 94. 686-691 (2003)
• [文献書誌] Murata, M: "Oxidative DNA damage by hyperglycemia-related aldehydes and its marked enhancement by hydrogen peroxide"FEBS Lett.. 554. 138-142 (2003)
• [文献書誌] Ogawa, K: "Molecular mechanisms of DNA damage induced by procarbazine in the presence of Cu(II)"Mutat.Res.. 539. 145-155 (2003)
• [文献書誌] Seike, K: "Oxidative DNA damage induced by benz[a]anthracene metabolites via redox cycles of quinone and unique non-quinone"Chem.Res.Toxicol.. 16. 1470-1476 (2003)