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酸化ストレスによる発がんの指標となる突然変異の特性:突然変異ホットスポットの 同定
(平成 28年度)
Characterization of mutation as a marker for carcinogenesis induced by oxidative stress: identification of mutation hotspot

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
1618CD023
開始/終了年度
2016~2018年
キーワード(日本語)
変異原物質,酸化ストレス,発がん,リスク評価,体内変異原性
キーワード(英語)
mutagen, oxidative stress, carcinogenesis, risk assessment, in vivo mutagenesis

研究概要

酸化ストレスによる8-oxo-dGなどの酸化的DNA付加体の生成は、発がんと強い関連性があるとされるが、「ゲノムDNA上のどのような位置で多く8-oxo-dG が生成され、突然変異が誘導されて発がんに至るか?」といった課題は未解決である。本研究では、酸化ストレスによる突然変異を高頻度で発生するゲノムDNA上の特定の塩基配列部分(ホットスポット)を同定する。さらに、このような特徴的な突然変異が、Msh2等DNA修復酵素遺伝子欠損マウスにおいて、酸化ストレス誘導剤の投与で誘発した腫瘍の発がんターゲット遺伝子でも発生していることを明らかにする。これにより、8-oxo-dGなどの生成により誘導される突然変異の特性を解析し、突然変異のホットスポットの誘導が、酸化ストレスによる発がんの引き金になっている可能性を検証する。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

gpt deltaマウスに酸化ストレス誘導剤を投与し、小腸や肺で発生した突然変異の塩基配列を解析し、酸化ストレスにより発生する突然変異のホットスポットを同定する。次に、酸化ストレスによる突然変異スポット発生への8-oxo-dG等の寄与を解明するために、Msh2などDNA修復酵素遺伝子が欠損した高感受性のマウスに、薬剤投与などにより酸化ストレスを誘導し、発生した腫瘍のがん関連遺伝子にも酸化ストレスによる突然変異のホットスポットが存在するかを明らかにする。

今年度の研究概要

1)酸化ストレス誘導剤投与による突然変異ホットスポットの同定: ?小腸;KBrO3をgpt deltaマウスに飲水経口投与する。同様の酸化ストレス誘導剤として、亜ヒ酸Naや重クロム酸Naの投与実験を行う。 ?肺;1,2-ナフトキノンをgpt deltaマウスの肺内に気管内投与する。 
変異体gpt遺伝子をゲノムDNAから回収しDNA塩基配列を決定する。100クローン以上の多数の変異体gptを解析し、406番塩基(GAA配列中のG塩基)の‘G→T塩基置換’や他の小腸で酸化ストレスにより誘導される突然変異のホットスポットを同定する。さらに、抗酸化酵素等の遺伝子発現を解析する。
2)薬剤投与によらない酸化ストレスによる突然変異誘導の解析: gpt deltaマウスに、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を経口投与して消化管に炎症を誘導する。本年度はその前段階として、KBrO3などの酸化ストレス誘導剤の投与の後、DSSにより炎症を誘導する。消化管での突然変異ホットスポットの発生とその頻度を確認する。

外部との連携

研究分担者 續輝久(九州大学)
共同研究者 羽倉昌志(エーザイ)

課題代表者

青木 康展

  • 環境リスク・健康研究センター
  • フェロー
  • 薬学博士
  • 薬学,生化学,生物学
portrait

担当者

  • 野原 恵子環境リスク・健康研究センター
  • 松本 理環境リスク・健康研究センター
  • 松本 みちよ