妊娠期PM2.5曝露により子に継承されるエピゲノム異常の解析：ミャンマー調査研究（令和 5年度）
Analysis of epigenetic abnormalities transmitted to children by maternal PM2.5 exposure: Study in Myanmar

研究概要

妊娠期の微小粒子状物質（PM2.5）曝露による次世代への健康影響が報告されているが、メカニズムは未解明である。ミャンマーでは、急速な経済成長に伴って大気汚染が深刻化しているが、PM2.5測定値は限定的であり、研究としてもほとんど報告がない。本研究では、次世代影響メカニズムの1つと考えられているエピゲノムに着目し、妊娠期のPM2.5曝露により、生後まで持続的に観測される血液DNAのエピゲノム異常の解析を行う。また、PM2.5曝露濃度とエピゲノム変化を高精度に対応させるため、ポケットPM2.5センサーを用いたPM2.5の個人曝露量評価及びハイボリウムエアサンプラーで採取したPM2.5抽出物のGC-MSによる成分分析を行う。PM2.5測定を精緻化するため、ポケットPM2.5センサーの校正・検証にあたっては、ミャンマーと同程度の高濃度が生じる地域での並行測定が望ましい。これに向け、マレーシアでも同様の研究を行う予定である。

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

本研究では、以下の3テーマの研究を行う。
(1)ポケットPM2.5センサーを用いた妊娠後期のPM2.5の個人曝露量測定、及びPM2.5高濃度の場所で収集した大気のGCMSによる約1,200物質の一斉分析。
(2)妊婦臍帯血DNA及び生後の子供の血液DNAを用いた次世代シークエンサーによるDNA全体のメチル化解析。
(3)臍帯血DNAから生後の子供の血液DNAまで持続するDNAメチル化変化に対応するPM2.5成分の同定。
具体的には、PM2.5の情報が極めて限定的なミャンマーにおいて、PM2.5濃度が高い地域、PM2.5濃度が低い地域で、十分なインフォームドコンセントを実施し、研究に同意いただいた妊婦の妊娠後期の妊婦にポケットPM2.5センサーを装着し、PM2.5濃度の個人曝露量を定量的に明らかにする。また、PM2.5濃度が特徴的に高い場所のPM2.5成分分析を行う。さらに、出産時に臍帯血を、産まれた子供から血液を採取し、臍帯血DNAおよび血液DNAにおいて、次世代シークエンスによるDNA全体のメチル化解析を行い、連続的に変化し続けているDNAメチル化部位を、性差にも着目して明らかにする。最終的に、PM2.5高濃度の場所で特徴的に検出されるPM2.5成分とDNAメチル化変化を対応させ、持続するDNAメチル化変化へのPM2.5各種成分の寄与を明らかにする。問診票等による子供の健康調査、行動調査も行い、子供の健康異常が観測された場合は、DNAメチル化変化及びPM2.5各種成分と対応させることでPM2.5曝露による次世代健康影響メカニズムの一端の解明を目指す。

今年度の研究概要

医学倫理審査の承認後に、マレーシアにおいて妊娠後期の妊婦にPM2.5個人曝露量を解析可能なポケットPM2.5センサーPROを装着し、PM2.5濃度の個人曝露量を定量的に測定する。また、昨年度までに採取したマレーシア大気サンプルの成分分析を開始する。さらに、マレーシアにおいて臍帯血および生体試料（唾液、頬粘膜）の採取を開始し、得られた試料からDNAを抽出する。次世代シークエンスによるDNA全体のメチル化解析を行い、PM2.5濃度によるDNAメチル化変化部位を明らかにする。問診票等による子供の健康調査、行動調査も行い、子供の健康異常が観測された場合は、DNAメチル化変化及びPM2.5各種成分との対応関係を検討する。

外部との連携

県立広島大学、Universiti Sultan Zainal Abidin