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2017 年度 実績報告書

次世代型殺鼠剤開発を目的とした殺鼠剤抵抗性ラットの抵抗性獲得機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K15034
研究機関北海道大学

研究代表者

石塚 真由美  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (50332474)

研究分担者 池中 良徳  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (40543509)
中山 翔太  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (90647629)
水川 葉月  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (60612661)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード殺鼠剤 / 抵抗性 / ラット
研究実績の概要

野生げっ歯類は種々の人獣共通感染症を媒介するため殺鼠剤による駆除は不可欠である。しかしワルファリン(Wf)など殺鼠剤に対し抵抗性を有する個体群が世界各地に出現している。現在これらに有効な防除策は乏しく、抵抗性獲得機序の解明と新規防除策の提案は急務である。これまでWf抵抗性の原因はWf標的分子ビタミンKエポキシド還元酵素の遺伝子変異だと考えられてきたが、申請者らが東京の殺鼠剤抵抗性ラットのWf体内動態を解析した所、血中からのWf排泄が亢進しており、抵抗性にWfの代謝・排泄も寄与することが示唆された。そこで、当該研究では抵抗性げっ歯類の肝代謝機能解明を試みた。
①肝灌流試験により肝代謝能を評価した所、Wfの代謝産物である5つの水酸化体全てにおいて抵抗性群が感受性群より5~10倍程度有意に高い生成量を示し、抵抗性群が高い肝ワルファリン代謝能を持つと判明した。
②Wf代謝を担う薬物代謝酵素シトクロムP450を評価するため肝酵素画分とWfをin vitroで反応させ酵素速度論的に解析した。この際、P450の活性に必要な電子供与体NADPHを過剰量添加・NADPHの前駆体であるNADP+を添加し肝酵素画分にNADPHを産生させる二群を作った。NADPH過剰添加系では抵抗性群は感受性群より有意に高い酵素活性を示したがその差は軽微であった。一方、NADP+を添加するとその差は顕著になった。つまり抵抗性群の高代謝能は代謝を直接担うP450が原因ではなく、電子供与体NADPHの産生能向上が原因と示唆された。
③抵抗性群におけるNADPH産生能を評価すると抵抗性群では肝臓での主要なNADPH産生源であるペントースリン酸経路によるNADPHの産生速度が感受性群に対し有意に高かった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Investigation of hepatic warfarin metabolism activity in rodenticide-resistant black rats ( Rattus rattus ) in Tokyo by in situ liver perfusion2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Yoshinori Ikenaka, Kazuyuki D.Tanaka, Shouta M.M .Nakayama, Tsutomu Tanikawa, Hazuki Mizukawa, Mayumi Ishizuka
    • 雑誌名

      Pesticide Biochemistry and Physiology

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.pestbp.2018.03.018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Novel Mechanism of Rodenticide (warfarin) Resistance of Wild Rats in Tokyo ~ Enhanced Pentose Phosphate Pathway Causes Rapid Metabolism of Warfarin ~2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Yoshinori Ikenaka, Tsutomu Tanikawa, Kazuyuki D. Tanaka, Shouta M.M. Nakayama, Hazuki Mizukawa, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      Society of Toxicology’s 57th Annual Meeting and ToxExpo
    • 国際学会
  • [学会発表] In situ肝灌流試験によるワルファリン抵抗性クマネズミでのワルファリン代謝能の解明2017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      第26回環境化学討論会
  • [学会発表] 肝灌流試験、in vitro酵素活性試験による東京由来ワルファリン抵抗性クマネズミのワルファリン代謝能の解明2017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会学術年会
  • [学会発表] 東京由来殺鼠剤抵抗性ラットを用いた新規抵抗性獲得機序の解明2017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      第160回日本獣医学会学術年会
  • [学会発表] ペントースリン酸経路の亢進による殺鼠剤代謝能の活性化,第160回日本獣医学会学術年会,2017,2017,0,02017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      第160回日本獣医学会学術年会
  • [学会発表] Nobel investigation of mechanism of rodenticide resistance2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda、Yoshinori Ikenaka、Tsutomu Tanikawa、Kazuyuki D. Tanaka、Shouta M.M. Nakayama、Hazuki Mizukawa、Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      The 5th Sapporo Summer Seminar for One Health (SaSSOH)
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Mechanism of Rodenticide (warfarin) Resistance of Wild Rats in Tokyo ~ Enhanced Pentose Phosphate Pathway Causes Rapid Metabolism of Warfarin ~2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takeda, Yoshinori Ikenaka, Tsutomu Tanikawa, Kazuyuki D. Tanaka, Shouta M.M. Nakayama, Hazuki Mizukawa, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      Society of Toxicology’s 57th Annual Meeting and ToxExpo
    • 国際学会
  • [学会発表] 東京のワルファリン抵抗性ラットの抵抗性獲得機序の解明:ペントースリン酸経路の亢進を通したワルファリン代謝の活性化 Investigation of mechanism of warfarin resistance of wild rats in Tokyo ~ enhanced pentose phosphate pathway causes rapid metabolism of warfarin ~2017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
  • [学会発表] スーパーラットは高NADPH産生能を持つ ~東京の殺鼠剤抵抗性ラットにおける抵抗性獲得機序の解明~2017

    • 著者名/発表者名
      武田一貴、池中良徳、田中和之、谷川力、中山翔太、水川葉月、石塚真由美
    • 学会等名
      第3回 北大部局間横断シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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