| 研究課題/領域番号 |
15K08048
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| 研究機関 | 星薬科大学 |
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研究代表者 |
山崎 正博 星薬科大学, 薬学部, 准教授 (80328921)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 臭化難燃剤 / 脂肪細胞 / アセトアセチルCoA合成酵素 |
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| 研究実績の概要 |
臭化難燃剤が、我々の見出した新規ケトン体代謝酵素、アセトアセチルCoA合成酵素（AACS）及びその利用経路に与える影響を明らかとするために、本年度の研究実施計画に基づき以下のような実験を行った。
まず、複数の臭化難燃剤が脂肪細胞における脂質蓄積とAACSの遺伝子発現に与える影響を培養脂肪細胞3T3-L1およびST-13細胞を用いて検討した。対照として、脂質を蓄積しないマウス皮膚メラノーマ細胞であるB16F10細胞を用いた。その結果、本邦でも使用が許可されているテトラブロモビスフェノールA（TBBP-A）については、脂肪滴の質的・量的変化は認められず、AACSや脂質合成に関わる脂肪酸合成酵素（FAS）、アセチルCoA炭酸基付加酵素（ACC-1）、ケトン体のエネルギー利用酵素であるCoA転移酵素（SCOT）についても遺伝子発現に変動は認められなかった。一方、デカブロモジフェニルエーテル（DBDE）については、有意差はないが脂質蓄積量の上昇傾向がOil red-O染色により明らかとなった。その際の各種遺伝子発現はAACSの上昇傾向が認められたが、SCOTについては変動が認められなかった。脂質合成系の酵素については明確な発現変動は認められなかった。
また、AACS発現を抑制するアデノ随伴ウイルスベクターの構築に成功し、培養細胞において実際に抑制効果を確認できた（Hasegawa S. et al, FEBS Lett (2016) in press.）。このベクターは28年度以降の実験で用いる。
以上の結果は、臭化難燃剤のうち、本邦で使用されているTBBP-Aは肥満を増悪させるいわゆる肥満毒性は認められないが、DBDEについてはケトン体利用の亢進と脂質蓄積量の増加が進行する可能性を示しており、その種類によって肥満毒性が違うことが想起される。今後は、培養細胞及び肥満モデル動物における各種臭化難燃剤の検討を中心に実験を進める予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
臭化難燃剤について、ポジティブコントロールとして使用する予定であった肥満を増悪することが既報であるヘキサブロモシクロデカン（HBCD）が、本邦で製造されていない輸入品であり、且つ海外でも製造規制品であることから受注生産に近い状況であり、その入手が本年度中に出来ない状況となった。これは昨今の欧州における国際状況に因る危険性の高い化学薬品の製造・輸出入の規制の厳格化によるものと代理店から説明を受けた。
それに伴い、予定していたモデル動物を用いた実験やアレイ解析を延期し、入手可能なTBBP-AとDBDEについての培養細胞系の実験に変更を余儀なくされた。これらの件については、28年度は年度当初から入手の交渉が進んでいるので、28年度には比較対象の上で実験を遂行できる環境になる。
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| 今後の研究の推進方策 |
HBDC、またはその構造類似体を指標とし、培養細胞および肥満モデル動物を使った各種遺伝子発現への影響の検討を行う。ただし、国内生産品でない臭化難燃剤類は入手にかかる時間、使用できる量にかなりの制限があることから、一部実験について優先順位を変える。特に肥満モデル動物を用いる実験では、入手が容易であるTBBP-Aを用いた長期投与実験を新たに行う予定である。これは、本年度行った培養細胞で実行可能な短期間の実験では脂質代謝やAACSに対して明確な影響が認められなかったこと、TBBP-Aが本邦で使用が許可されており土壌中から検出されている報告もあることから、本研究の成果の社会的意義を考慮し、得られるデータがネガティブであっても有意義と判断したためである。さらに、培養細胞においては臭化難燃剤の影響をAACS遺伝子発現の人為的抑制により打ち消せるかどうか、その際に相関する因子は何かをアデノ随伴ウイルスを用いた実験により明らかとする。
また、当初の予定通り細胞内酸化的ストレスに関する検討も行う。本年度構築したB16メラノーマ細胞でアミノトリアゾール（AT）による細胞内過酸化水素ストレス上昇の実験系（本成果はフォーラム2016衛生薬学環境トキシコロジーにて報告した）を用い、、まずは通常の脂肪細胞における酸化的ストレスと、ケトン体－脂質間の代謝経路との関わりを検討し、その結果を踏まえ臭化難燃剤の影響を見る。
さらに、最近申請者はAACSが骨分解にも関与するという新たなデータを得たことから、脂肪細胞の実験系と同様の方法で、臭化難燃剤の影響を検討する。一方、レプチンについては実験全体の進行度合いを考慮し、筋細胞系での実験を基に予備的データを採る方向で行うことを予定している。
以上のように、28年度は臭化難燃剤の種類ごとの脂肪組織への影響と、AACSを介した脂質－ケトン体代謝経路への介在因子の候補を見出すことを目的に実験を遂行する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
臭化難燃剤について、ポジティブコントロールとして使用する予定であった肥満を増悪することが既報であるヘキサブロモシクロデカン（HBCD）が、本邦で製造されていない輸入品であり、且つ海外でも製造規制されている物質であることから受注生産に近い状況であり、その入手が本年度中に出来ない状況となった。これは昨今の欧州におけるテロなどの国際状況から、危険性の高い化学薬品の製造・輸出入の規制が欧米で厳格化したためと代理店側から説明をされた。
それに伴い、予定していたモデル動物を用いた実験やアレイ解析を延期し、入手可能なTBBP-AとDBDEについての培養細胞系の実験に変更を余儀なくされたため、一部実験の関連予算が未使用となった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
HBCD入手の件については、28年度は年度当初から入手の交渉が進んでいるので、28年度には比較対象の上で前年度保留とした実験を遂行できる環境になる。もし依然としてHBCDの入手が困難であれば、構造におけるブロモ化の程度の異なる類似構造体への変更も視野に入れて、代理店と交渉中である。
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