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2018 年度 実施状況報告書

性特異的遺伝子発現のエピジェネティックな制御と環境化学物質・医薬品類の影響調査

研究課題

研究課題/領域番号 17K08401
研究機関広島国際大学

研究代表者

杉原 数美  広島国際大学, 薬学部, 教授 (20271067)

研究分担者 清水 良  広島国際大学, 薬学部, 講師 (00570491)
太田 茂  広島大学, 医歯薬保健学研究科(薬), 名誉教授 (60160503)
渡部 容子  日本薬科大学, 薬学部, 助教 (60628056)
田山 剛崇  広島国際大学, 薬学部, 准教授 (80389121)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード性差 / 系統差 / 薬物代謝酵素 / 成長ホルモン
研究実績の概要

薬毒物による薬効・毒性発現や疾病などに性差があることが知られているが、性差発現メカニズムの多くが未解明である。本研究では、性差の知られている薬毒物代謝酵素cyp分子種を指標として、薬毒物代謝酵素アルデヒドオキシダーゼを始め性差の認められている薬毒物代謝酵素の性差発現機構の解明を行っている。
2017年度はマウスの系統差および性差をC57BL/6NとDBA/2のマウスを用い、AOX1およびAOX3の各分子種の発現などを調べ、性差および系統差発現にはAOX3の発現量が大きく影響していること、estradiol, testosteroneおよびgrowth hormoneなどの他、bisphenol A, DESなどの環境化学物質の影響を明らかとした。性ホルモンの影響も雌雄での反応が異なっており、制御系が雌雄で異なることが予測される。
2018年度は、マウスでアルデヒドオキシダーゼ活性の系統差が著しいC57BL/6NとDBA/2およびこれらのF1であるB6D2F1マウスを用いて、AOX発現の遺伝的影響をみた。B6D2F1マウスでも雄>雌の性差が認められたが、活性は両系統マウスの中間の値を示した。mRNAおよびwestern blotによりAOX1とAOX3のうちAOX3の変動が大きいことを観察している。これら発現制御機序を調べるために、マウス肝癌細胞Hepa1-6細胞を用いてホルモン類、環境化学物質による影響を調べている。growth horomoneによるAOX3の発現亢進やcyp2c9の低下などがある程度観察されるが、in vivoに比べ大きな変動を得ることが出来ていない。そこで、2019年度はマウス肝初代細胞を用いた評価系による調査を計画している。

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

薬物代謝酵素アルデヒドオキシダーゼ活性の性差発現の原因として、AOX3分子種の発現があることを確認した。性ホルモン、成長ホルモンおよび内分泌かく乱物質などの影響で、AOX1は変動せず、AOX3のみの変動が認められ、内分泌系による発現制御現象が認められる分子種であることを確認している。in vivoでのホルモン投与ではフィードバックなどの影響がでて、メカニズムなどを解析しにくいため、細胞を用いた系を開発しているところだが、ある程度の変動を観察することはできるが、適切な細胞系が見出せていない。2019年度はin vitro評価系を用いた研究の進展を図りたい。
2018年度の進捗自己評価として、やや遅れているを選択した。2018年7月豪雨による被害とその後の断水、交通障害や復興支援などがあり、大学も1ヶ月休講となった。研究も数ヶ月間休止状態となったため、本来の進展予測より遅延したと自己評価した。

今後の研究の推進方策

マウスでC57BL/6NとDBA/2とそれらのF1であるD2B5F1マウスでのAOX発現の性差、系統差について、AOX3上流域の調査検討および転写因子などを調べ、内分泌系による調整と遺伝的な影響を調べる。マウス肝癌細胞系では、良好な結果が得られていないので、マウス初代肝細胞を用い、ホルモン類、内分泌かく乱物質による遺伝子変動を調べることを予定している。

次年度使用額が生じた理由

2018年度は7月に豪雨災害があり、広島県内全般的に大きな被害を受けた。研究代表者の研究施設のある呉市でも2-3週間におよぶ断水被害と災害復旧作業などで、研究の進行に多大な支障を生じたため、次年度使用額が生じた。本年度、遅れを取り戻すように研究を進展させる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Profiling of bisphenol A and eight its analogues on transcriptional activity via human nuclear receptors2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kojima, Shinji Takeuchi, Seigo Sanoh, Katsuhiro Okuda, Shigeyuki Kitamura, Naoto Uramaru, Kazumi Sugihara, Kouichi Yoshinari
    • 雑誌名

      Toxicology, 413(2),48-55,

      巻: 413 ページ: 48-55

    • DOI

      10.1016/j.tox.2018.12.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of drugs on the metabolic activity of mouse and human aldehyde oxidases and influence on drug-drug interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takaoka; Seigo Sanoh; Katsuhiro Okuda; Yaichiro Kotake; Go Sugahara; Ami Yanagi; Yuji Ishida; Chise Tateno;Yoshitaka Tayama; Kazumi Sugihara; Shigeyuki Kitamura; Mami Kurosaki; Mineko Terao; Enrico Garattini; Shigeru Ohta
    • 雑誌名

      Biochem. Pharmacol., 154, 28-38. 2018

      巻: 154 ページ: 28-38

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2018.04.017. Epub 2018 Apr 17.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Environmental Factors on the Ecotoxicity of Pharmaceuticals and Personal Care Products2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Sugihara
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi

      巻: 138 ページ: 277-280

    • DOI

      10.1248/yakushi.17-00177-2.

    • 査読あり
  • [学会発表] 離乳期におけるラット肝CYPおよびaldehyde oxidaseの変動2019

    • 著者名/発表者名
      杉原 数美, 村川 晃大, 荒井 美幸, 田山 剛崇, 清水 良, 北村 繁幸, 太田 茂
    • 学会等名
      日本薬学会139年会 千葉幕張メッセ 2019年3月20-22日
  • [学会発表] Aldehyde oxidase およびCYP2A6 がnicotine 代謝に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      田山 剛崇, 西村 さとみ, 杉原 数美, 北村 繁幸, 佐和 章弘, 三宅 勝志
    • 学会等名
      日本薬学会139年会 千葉幕張メッセ 2019年3月20-22日
  • [学会発表] マウス、ヒトに発現するAO タンパク質の分解系の同定2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 真帆, 佐能 正剛, 高岡 尚輝, 大月 佑也, 杉原 数美, Mineko TERAO, Enrico GARATTINI, 太田 茂, 古武 弥一郎
    • 学会等名
      日本薬学会139年会 千葉幕張メッセ 2019年3月20-22日
  • [学会発表] Sex differences of aldehyde oxidases in mouse liver2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Sugihara, Yoshitaka Tayama, Seigo Sanoh, Shigeyuki Kitamura, Shigeru Ohta
    • 学会等名
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of inhibitory effects of drugs on mouse and human aldehyde oxidases through in silico, in vitro, and in vivo approaches.2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takaoka, Seigo Sanoh, Katsuhiro Okuda, Go Sugahara, Ami Yanagi, Yuji Ishida, Chise Tateno, Yoshitaka Tayama, Kazumi Sugihara, Shigeyuki Kitamura, Mami Kurosaki, Mineko Terao, Enrico Garattini, Shigeru Ohta, Yaichiro Kotake
    • 学会等名
      2018 International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
    • 国際学会
  • [備考] 広島国際大学薬学部 環境衛生薬学研究室 研究室紹介

    • URL

      https://www.hirokoku-u.ac.jp/pharm/environmental/

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公開日: 2019-12-27  

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