多環芳香族炭化水素類(PAH)-DNA付加体を指標とするPAH曝露評価法の開発

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17659036
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 鳥羽 陽 金沢大学, 自然科学研究科, 講師 (50313680)
• 研究分担者: 早川 和一 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (40115267)
• キーワード: 多環芳香族炭化水素 / バイオマーカー / DNA付加体 / ベンゾ[a]ピレン / LC-MS / MS / シトクロムP450

研究概要

多環芳香族炭化水素(PAH)のなかで特に強い発がん作用を有するBenzo[a]pyrene(BaP)に着目し、BaPが代謝活性化されて生成する発がん作用の本体であるBaP-DNA付加体を生体指標(バイオマーカー)として用いるために、BaP-DNA付加体の高速液体クロマトグラフ-タンデム質量分析計(LC-MS/MS)を用いた新しい高感度分析法の開発を試みた。DNA付加体関連物質としてdG-BPDE、及びdG-BPDEを加水分解して得られるBaP tetrolをBaP-DNA付加体の分析対象化合物としてLC-MS/MSの条件検討を行った。分子量関連イオンをプリカーサーイオンとしてdG-BPDEのMS/MSスペクトルを得たところ、グアニン残基が脱離したイオンが観察され、このイオンを効率よく生成させるように、移動相条件、電圧等を最適化した。これに順じてBaP tetrolのLC-MS/MS条件を最適化するとともに、蛍光検出HPLCによる分析法も確立した。確立した分析法を培養細胞にBaPを暴露して得られたDNAに適用したところ、発がん作用の本体として知られる代謝生成物のanti-BPDEに由来するBaP-DNA付加体をBaP tetrolとして検出することができた。細胞のBaP処理24時間後からBPDE-DNA付加体が観察され、処理時間に依存して付加体量の増加が見られた。続いてDNA付加体を利用したヒトの曝露評価を行うためのバイオマーカーの開発を行った。被験者への負担(侵襲性)の観点から尿中のBaP-DNA付加体関連物質をバイオマーカー候補として、DNA付加体を加水分解して得られる尿中tetrolの検出を試みたが、前処理法の回収率の低さなどの改善の余地が残った。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and quantification of 1-nitropyrene metabolites in human urine as a proposed biomarker for exposure to diesel exhaust. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akira Toriba
  • 雑誌名: Chemical Research in Toxicology (印刷中)
• [雑誌論文] Long-Range Transportation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitropolycyclic Aromatic Hydrocarbons from China to Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Yang Yang
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 41 (13) ページ: 2710-2718
• [雑誌論文] Rapid and sensitive determination of tryptophan, serotonin and psychoactive tryptamines by thin-layer chromatography/fluorescence detection (2007)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kato
  • 雑誌名: Journal of Chromatography A 1145 (1-2) ページ: 229-233
• [雑誌論文] An Environmental Quinoid Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, Acenaphthenequinone, Modulates Cyclooxygenase-2 Expression through Reactive Oxygen Species Generation and Nuclear Factor Kappa B Activation in A549 Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Sang Woon Chung
  • 雑誌名: Toxicological Sciences, pp. 348-355 95 (2) ページ: 348-355
• [雑誌論文] Particulate Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Their Nitrated Derivatives in Three Cities in Liaoning Province, China (2007)
  • 著者名/発表者名: Tetsuyuki Hattori
  • 雑誌名: Environmental Forensics 8 (1-2) ページ: 165-172
• [雑誌論文] Simultaneous determination of urinary hydroxylated metabolites of naphthalene, fluorene, phenanthrene, fluoranthene and pyrene as multiple biomarkers of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (2006)
  • 著者名/発表者名: Thaneeya Chetiyanukornkul
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry 386 (3) ページ: 712-718
• [雑誌論文] Homologue and isomer distribution of dioxins observed in water samples collected from Kahokugata Lagoon and inflowing rivers, Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kakimoto
  • 雑誌名: Water Research 40 (10) ページ: 1929-1940
• [雑誌論文] Damage to and recovery of coastlines polluted with C-heavy oil spilled from the Nakhodka (2006)
  • 著者名/発表者名: Kazuichi Hayakawa
  • 雑誌名: Water Research 40 (5) ページ: 981-989
• [雑誌論文] Determination of 1-nitropyrene metabolites by high-performance liquid chromatography with chemiluminescence detection (2006)
  • 著者名/発表者名: Kazuichi Hayakawa
  • 雑誌名: Journal of Chromatography A 1107 (1-2) ページ: 286-289