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2019 年度 実施状況報告書

有機ヒ素化合物中毒による小脳症状発症機序解明と解毒剤探索‐治療法の提案を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 19K12345
研究機関名城大学

研究代表者

根岸 隆之  名城大学, 薬学部, 准教授 (80453489)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード有機ヒ素化合物 / アストロサイト / 神経症状 / 小脳 / ジフェニルアルシン酸
研究実績の概要

本研究は「有機ヒ素化合物中毒による小脳症状発症機序解明と解毒剤探索‐治療法の提案を目指して」と題し、茨城県の井戸水ヒ素汚染事故の主因物質であるジフェニルアルシン酸(DPAA)により生じる神経影響の分子生物学的メカニズムを明らかにし、そのメカニズムに基づきDPAAばく露中止後の早期回復を促す薬物すなわち解毒薬を求めて、DPAAによる培養小脳アストロサイトの異常活性化(in vitro)をエンドポイントとしてスクリーニングを行い、DPAA飲水ばく露により生じる行動異常(in vivo)に対する効果を検証することで、事故発生時の治療法の提案を目指している。初年度である2019年度は、主に培養細胞を用いて研究を行った。DPAAによる神経影響の分子生物学的メカニズムについては、DPAAはタンパク質のシステイン残基に結合するという仮説をたて、実験系の確立を試みた。また、これまでラット由来の細胞を対象として実験をおこなってきたが、ヒトにおけるリスク評価を考えてヒト小脳由来アストロサイトを入手し、DPAAに対する感受性の種差を検討したところ、ヒト由来アストロサイトはラットのそれに比べDPAAに対する感受性が低かったもののラットと同様に異常活性化を示すことを明らかにした。DPAAによる中毒に対する解毒薬の探索については、これまで確立したラット小脳由来アストロサイトの異常活性化をエンドポイントとしていくつかの化合物を検討したところ、複数のチオール基含有化合物が候補として得られたので今後精査する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2019年度は、年度末に多少不具合があったもののほぼ計画通りに研究が遂行できた。

今後の研究の推進方策

令和二(2020)年度は、今年度の実績を踏まえ、DPAAによる神経影響の分子生物学的メカニズムを解明しながら、それをもとにより広く神経化学的メカニズムの理解にも踏み込み、また解毒薬の探索も計画通りに遂行したい。

次年度使用額が生じた理由

2019年度末(2020年初頭)、諸般の事情により実施予定だった実験が行えずそれにかかる消耗品を購入する必要性がなくなり、さらに2020年度に入っても研究の本格的実施は不可能であることから少々の金額が繰り越されたが、研究が再開可能となれば速やかに研究体制を復旧するために適切に使用したい。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

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 (12件)

  • [雑誌論文] PlexinA1 is crucial for the midline crossing of callosal axons during corpus callosum development in BALB/cAJ mice2019

    • 著者名/発表者名
      Hossain Md. Mosharaf、Tsuzuki Takamasa、Sakakibara Kazuki、Imaizumi Fumitaka、Ikegaya Akihiro、Inagaki Mami、Takahashi Ikuko、Ito Takuji、Takamatsu Hyota、Kumanogoh Atsushi、Negishi Takayuki、Yukawa Kazunori
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0221440

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221440

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸ばく露に伴うヒト小脳由来培養アストロサイトの濃度・時間依存的異常活性化2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木 翔斗、都築 孝允、湯川 和典、根岸 隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 培養下のヒヨコ角膜実質細胞においてカテキン類が硫酸化糖鎖の伸長に関わる酵素群の遺伝子発現量に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      冨田琢斗、高橋郁子、高月裕美子、Laboni Mst Sharifa Jahan、Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman、都築孝允、根岸隆之、湯川和典
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Schizophrenia-like behavior and the decrease of parvalbumin-expressing interneurons in plexinA1-deficient mice2020

    • 著者名/発表者名
      Laboni Mst Sharifa Jahan, Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman, Erina Hiraoka, Minako Kouhara, Ikuko Takahashi, Takamasa Tsuzuki, Takayuki Negishi, Kazunori Yukawa
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるヒト・ラット小脳由来アストロサイトの異常活性化と感受性における種差2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、若杉周弥、大石悠稀、柴田朋香、髙木梓弓、北別府愛、近藤優帆、髙野真帆、中嶋真唯、都築孝允、湯川和典
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
  • [学会発表] キサンチンオキシダーゼの阻害が一過性運動後における骨格筋の細胞内シグナル伝達系に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      都築孝允、吉原利典、根岸隆之、湯川和典、内藤久士
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
  • [学会発表] カテキン類がヒヨコ角膜実質細胞におけるケラタン硫酸鎖の伸長に関わる酵素群の遺伝子発現に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      冨田琢斗、高橋郁子、高月裕美子、Laboni Mst Sharifa Jahan、Bhuiyan Mohammad Eliusur Rahman、豊田彩織、伊藤祐未、大槻佳奈、中村真佐子、都築孝允、根岸隆之、湯川和典
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸による異常活性化に対し高い抵抗性を示すヒト由来アストロサイト:ラット小脳由来アストロサイトとの比較2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、住吉信尚、石田貴啓、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるラット小脳由来アストロサイトの異常活性化とチオール含有重金属キレート剤の保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之、佐々木翔斗、若杉周弥、住吉信尚、石田貴啓、山田怜奈、金俊孝、小岩優美子、大石悠稀、髙木梓弓、柴田朋香、北別府愛、近藤優帆、髙野真帆、中嶋真唯、湯川和典
    • 学会等名
      Neuro2019
  • [学会発表] 持久的トレーニングは肥満・糖尿病に伴う褐色脂肪の炎症関連シグナルの亢進を抑制する2019

    • 著者名/発表者名
      都築孝允、吉原利典、岩脇茉柚、村井克行、玉城亜寿香、中井夏水、根岸隆之、湯川和典、内藤久士
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] PlexinA1 is crucial for the midline crossing of cingulate axons in the developing corpus callosum under BALB/cAJ genetic background2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Mosharaf Hossain, Takamasa Tsuzuki, Kazuki Sakakibara, Fumitaka Imaizumi, Akihiro Ikegaya, Mami Inagaki, Ikuko Takahashi, Takuji Ito, Hyota Takamatsu, Atsushi Kumanogoh, Takayuki Negishi, Kazunori Yukawa
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸のばく露時間に伴うヒトおよびラット小脳由来アストロサイトの異常活性化:抵抗性における種差2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔斗、住吉信尚、石田貴啓、都築孝允、湯川和典、根岸隆之
    • 学会等名
      第25回ヒ素シンポジウム
  • [学会発表] ジフェニルアルシン酸によるアストロサイト異常活性化のチオール基含有化合物による抑制2019

    • 著者名/発表者名
      根岸隆之,若杉周弥,佐々木翔斗,都築孝允,湯川和典
    • 学会等名
      第25回ヒ素シンポジウム

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公開日: 2021-01-27  

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