2015 年度実施状況報告書

アルシンの慢性影響に関する研究―遺伝子発現とタンパク発現、行動学からの解析―

研究課題

研究課題/領域番号	25860463
研究機関	昭和大学
研究代表者	山内武紀昭和大学, 医学部, 助教 (40576287)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード	アルシン / バイオマーカー
研究実績の概要	アルシンは毒物および劇物取締法により毒物に指定される気体のヒ素化合物である。アルシンは半導体の製造に不可欠であるが、他にもヒ素を不純物として含む金属の酸処理または精錬時に副産物として発生するため、精錬業の作業従事者においてはアルシンの吸入による中毒事故が散発的に発生している。しかし、アルシンに対する許容濃度は設定されているものの管理濃度は設定されておらず、産業現場におけるリスク管理の観点から、アルシン曝露を示すバイオマーカーを見つけることは急務である。そこで、我々はアルシンを曝露したマウスの血液サンプルに対して、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析計(MALDI-TOF-MS)および誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)を使用した解析を実施し、バイオマーカーを探索した。その結果、ヒ素とグロビンの付加体が形成されることが強く示唆され、これがアルシン曝露を示すマーカーになる可能性が明らかになったことから、ここまでを論文化し報告した。しかし、この付加体の検出は慢性低濃度曝露時にも可能か否か明らかでないことから、さらに曝露を示す指標を探索するために、曝露および対照サンプルを用いて代謝物の一斉分析（メタボローム解析）を実施した。その結果、食物由来のヒ素では変化が起きないがアルシン曝露時にのみ変化する血中成分を複数検出することができ、やはりマーカーとして使用可能であることが示唆された。同定された物質を用いた主成分分析により曝露サンプルを群分けできることから、これらの物質は曝露によって変動した物質であると考えられた。そのため、同定された物質についての先行研究を用いて情報を収集し、アルシン曝露との関係を検討している。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由平成27年1月から現所属機関に異動したため、2点の大きな理由で遅れている。まず、本研究においては遺伝子組換え実験を実施する必要があるが、実験計画の申請、実施場所の申請等を改めて行う必要があり、大きな遅れが出ている。次に、本研究においては動物実験も実施することとなっているため、遺伝子組換え実験と同様に、新たに実験計画を申請する必要がある。しかし、申請の前に受講が義務付けられている講習会の開催時期が6月であり、その後に計画書を提出して審査を受けることから、実際の開始時期は早くても10月以降となってしまい、やはり大幅な遅れが不可避である。平成27年度中に遺伝子組換え実験および動物実験の実施体制を整えることができたが、毒物の曝露実験であることから労働安全衛生の観点から予備実験を複数回実施する必要があり、本課題の実施に影響している。
今後の研究の推進方策	平成27年度中に遺伝子組換え実験および動物実験の実施体制を整えることができた。しかし、研究期間が大幅に短縮されたことから、研究期間の繰越しを申請し、承認された。そのため、基本的には申請時の研究計画を実施できると考えている。
次年度使用額が生じた理由	平成27年1月から現所属機関に異動し、研究計画の実施が大幅に遅れているため。
次年度使用額の使用計画	平成28年度への繰越しが承認されたため、計画通りに使用する。