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2013 年度 実績報告書

マイクロRNAを指標とする分子疫学と実験研究に基づく繊維・粒子状物質のリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 24390153
研究機関三重大学

研究代表者

平工 雄介  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30324510)

研究分担者 大前 和幸  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60118924)
田中 昭代  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10136484)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード繊維・粒子状物質 / マイクロRNA / 石綿 / カーボンナノチューブ / インジウム / 分子疫学 / 発がん / リスク評価
研究概要

繊維・粒子状物質は吸入曝露により呼吸器で慢性炎症を惹起し、発がんや線維化などの健康障害を起こしうる。しかしその分子機構には現在でも不明な点が多く、リスク評価法は確立されていない。マイクロRNA(miRNA)とは22塩基前後のRNAであり、メッセンジャーRNAに結合して標的遺伝子の発現を抑制し、種々の疾病のバイオマーカーとして期待されている。本年度の主な研究成果は以下の通りである。1)石綿を気管内投与したマウスの肺組織におけるmiRNAおよび遺伝子の発現をマイクロアレイで網羅的に解析した。その結果、統計学的有意差を有しかつ対照群に比して2倍以上発現量が変動するmiRNAが、クリソタイルでは13種類、クロシドライトでは5種類認められた。うち両者で変動するのは4種類であった。両者で発現が増加するmiR-21は、がん抑制遺伝子Pdcd4およびReckの発現を抑制して発がんに関与する可能性が示唆された。2)ヒト肺組織において、石綿繊維量と炎症条件下で生じるDNA損傷塩基8-ニトログアニンの生成の強さが有意に相関し、石綿の発がんリスク評価に資する可能性を明らかにした(J Occup Health, 印刷中)。さらに、石綿繊維量とmiRNA発現との関連について、現在解析する準備を進めている。3)インジウム化合物を気管内投与したラットにおける肺組織と血清におけるmiRNA発現のマイクロアレイ解析を行った。その結果、肺では多数のmiRNAの発現量が有意に変動し、血清でも数個のmiRNAの発現量が有意に変動した。またインジウム曝露者の血清miRNAの解析を行うべく、生体試料の収集に着手している。4)ナノ素材の多層カーボンナノチューブがエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ、炎症反応を惹起する分子機構について、ヒト肺上皮由来の培養細胞を用いて解析している。

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

マイクロアレイを用いた網羅的解析により、石綿およびインジウム化合物の曝露を受けた実験動物の肺組織において、バイオマーカー候補となるmiRNAが多数見いだされた。血清miRNAの解析手法もほぼ確立している。分子疫学研究については、所属機関の倫理審査委員会の承認を既に得ており、インジウム曝露者の血清の収集に着手している。

今後の研究の推進方策

実験動物では、繊維・粒子状物質による呼吸器の線維化や発がんに寄与するmiRNAおよび標的遺伝子を同定し、分子機構の解明を目指す。分子疫学研究では生体試料(血清)の収集を進め、インジウム化合物の曝露により変動するmiRNAを同定する。動物実験の結果も勘案して、疾病のリスク評価に資するmiRNAを探索する。

次年度の研究費の使用計画

研究分担者(田中)が担当する当該年度の動物実験にかかる経費が当初の予定より少なくて済んだため、直接経費の一部が次年度に持ち越された。
次年度分の研究費と合わせて、動物実験およびmiRNAや標的遺伝子の発現解析に必要な試薬と消耗品などの購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Inflammation-related DNA damage and expression of CD133 and Oct3/4 in cholangiocarcinoma patients with poor prognosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Thanan R, Pairojkul C, Pinlaor S, Khuntikeo N, Wongkham C, Sripa B, Ma N, Vaeteewoottacharn K, Furukawa A, Kobayashi H, Hiraku Y, Oikawa S, Kawanishi S, Yongvanit P, Murata M.
    • 雑誌名

      Free Radic. Biol. Med.

      巻: Vol.65 ページ: 1464-1472

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2013.07.034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] α-Tocopherol and lipid profiles in plasma and the expression of α-tocopherol-related molecules in the liver of Opisthorchis viverrini-infected hamsters2013

    • 著者名/発表者名
      Laothong U, Pinlaor P, Boonsiri P, Hiraku Y, Khoontawad J, Hongsrichan N, Charoensuk L, Pinlaor S
    • 雑誌名

      Parasitol. Int.

      巻: Vol. 62 ページ: 127-133

    • DOI

      10.1016/j.parint.2012.11.002

    • 査読あり
  • [学会発表] Nitrative DNA damage in lung epithelial cells exposed to multi-walled carbon nanotube2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hiraku, Feiye Guo, Ning Ma, Shosuke Kawanishi, Mariko Murata
    • 学会等名
      6th International Symposium on Nanotechnology, Occupational and Environmental Health
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市)
    • 年月日
      20131028-20131031
  • [学会発表] アスベスト曝露マウスの肺組織におけるマイクロRNA発現の解析2013

    • 著者名/発表者名
      平工雄介、市瀬孝道、吉田成一、定金香里、村田真理子
    • 学会等名
      日本産業衛生学会東海地方会
    • 発表場所
      愛知医科大学(長久手市)
    • 年月日
      20131026-20131026
  • [学会発表] Analysis of microRNA dysregulation and target genes in nasopharyngeal carcinoma (上咽頭癌におけるmicroRNA異常とターゲット遺伝子の検討)2013

    • 著者名/発表者名
      Shumin Wang, Yingxi Mo, Kaoru Midorikawa, Zhe Zhang, Guangwu Huang, Ning Ma, Yusuke Hiraku, Shinji Oikawa, Mariko Murata
    • 学会等名
      第72回日本癌学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      20131003-20131005
  • [学会発表] 環境因子による酸化・ニトロ化DNA損傷と発がんリスク評価2013

    • 著者名/発表者名
      平工雄介
    • 学会等名
      新学術領域研究「プラズマ・ナノマテリアル動態学の創成と安全安心医療科学の構築」第11回医工連携ゼミ
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス (福岡市)
    • 年月日
      20130730-20130730
    • 招待講演
  • [学会発表] 多層カーボンナノチューブによる細胞内8-ニトログアニン生成(第2報):繊維長のDNA損傷能への影響2013

    • 著者名/発表者名
      平工雄介、Feiye Guo、馬寧、 川西正祐、村田真理子
    • 学会等名
      第13回日本NO学会学術集会
    • 発表場所
      沖縄県医師会館 (沖縄・南風原町)
    • 年月日
      20130628-20130629
  • [学会発表] ナノ素材のリスク評価に関する基礎的研究(第3報):多層カーボンナノチューブによる細胞内ニトロ化DNA損傷の解析2013

    • 著者名/発表者名
      平工雄介、村田真理子
    • 学会等名
      第86回日本産業衛生学会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県県民文化会館) (松山市)
    • 年月日
      20130514-20130517
  • [図書] Cancer and Inflammation Mechanisms: Chemical, Biological, and Clinical Aspects (Editors: Hiraku Y, Kawanishi S, Ohshima H)2014

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Y, Kawanishi S
    • 総ページ数
      400 (41-59)
    • 出版者
      Wiley
  • [備考] 三重大学医学系研究科環境分子医学分野

    • URL

      http://www.medic.mie-u.ac.jp/eiseigaku/

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公開日: 2015-05-28  

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