ヒト胎児における化学物質の毒性の予測系:多数の異物代謝酵素の遺伝子を導入したヒト化マウスを用いた検討

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557214
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 鎌滝 哲也 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00009177)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 浩史 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30191274)
• Keywords: P450 / プロスタグランジンG / H合成酵素 / 胎児毒性 / サリドマイド / トランスジェニックマウス / ヒト化マウス / アフラトキシンB_1 / フェニトイン

Research Abstract

ヒトの肝臓には,化学物質の毒性発現に大きく関与するCYPが胎児期から発現するが,齧歯類などの実験動物では発現しない.したがって実験動物にヒト胎児に発現するCYPを導入し,化学物質のヒト胎児における毒性をin vivoにて検討することのできる系を開発することは重要である.ヒト胎児には,肝に発現する主要なCYPであるCYP3A7に加えて,種々の臓器にCYP1A1,CYP1B1およびCYP2E1が発現している.一方,ウサギの胎仔に発現するプロスタグランジンG/II合成酵素(COX)-1または2が,サリドマイドの催奇形性の発現に関与することが示唆されている.そこで本研究では,胎仔期においてヒトCYP1A1,CYP1B1,CYP2E1,CYP3A7,COX-1およびCOX-2を発現する新規なトランスジェニックマウスを開発し,ヒトの胎児毒性を予測する系として応用することも目指した.咋年度は,岡崎基礎生物学研究所所長の勝木元也教授,株式会社ジェンコムとの共同研究によるトランスジェニツク(Tg)マウスの樹立経過を報告した.本年度は,引き続き樹立経過および樹立したTgマウスを用いたサリドマイドによる予備検討的催奇形性試験の結果を報告する.ヒトCYP1A1,CYP1B1,CYP2E1,CYP3A7,COX-1あるいはCOX-2遺伝子を全て,複数組み合わせ,あるいは単独で有するTgマウス15系統を作出した.このうち1系統(36P)に関しては,胎仔期に6分子種全てが発現していることをRT-PCRにより確認した.他の系統に関しても現在発現の有無を確認中である.妊娠9日目のTgマウス(36p系統)にサリドマイド(100mg/kg)を腹腔投与し催奇形性試験を行った.その結果,サリドマイド投与群で臍ヘルニアが1胎仔確認された.また,胎児死亡率および胚吸収率もTgマウスのサリドマイド投与群で高い傾向が認められた.以上のことから,樹立したヒト胎児型マウスが化学物質によるヒト胎児における毒性発現の評価系として有用であることが明らかとなった.今後,さらに多くの系統を樹立し,また,フェニトインやアフラトキシンB_1など様々な化学物質について催奇形性試験を行うことにより,本試験系の有用性を評価する予定である.

Research Products

• [Publications] Toide, K. et al.: "Aryl hydrocarbon hydroxylase represents CYP1B1, and not CYP1A1, in human freshly isolated white cells Trimodal distribution of Japanese population"Cancer Epidemiol. Biomarkers Prey. (in press).
• [Publications] Kanamori, Y. et al.: "Large-scale Production of genetically engineered CYP3A4 in E. coil Application of a jarfermenter"Drug Metabol Pharmacokin. (in press).
• [Publications] Ozeki, T. et al.: "Hepatocyte nuclear factor (HNF)-4α/γ and HNF 1α as casual factors of interindividual difference in the expression of human dihydrodiol dehydrogenease (DD) 4mRNA in human livers"Pharmacogenetics. 13. 49-53 (2003)
• [Publications] Ariyoshi, N. et al.: "Genetic polymorphism of CYP2A6gene and tobacco-induced lung cancer risk in male smokers"Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 11. 890-894 (2002)
• [Publications] Ozeki, T. et al.: "Hepatocyte nuclear factor (HNF)-4α/γ, HNF 1α and vHNF-1 regulate the cellspecific expression of the human dihydrodiol dehydiogenase (DD) 4/AKR1C4 gene"Archives Biochem Biophys.. 405. 185-190 (2002)
• [Publications] Topcu, Z. et al.: "CYP2A6 gene deletion reduces oral cancer risk in betel quid chewers in Sri Lanka"Carcinogenesis. 23. 595-598 (2002)
• [Publications] 鎌滝哲也: "ヒト型モデル動物"ヒト型代謝酵素発現モデルーヒトP450発現トランスジェニックマウス. 5 (2002)