人類の耳垢型を決定するABCC11遺伝子多型と分子機能の生化学的解明

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本研究の目的は、耳垢型決定遺伝子:ABCC11遺伝子の遺伝子多型と腋臭症および乳癌リスクとの関係、およびABCC11の生理的機能を解明し、その生理学的意義を考察することである。ABCC11の生理的機能をより詳細に解明するための解析系を開発するために、周囲の細胞や細胞外基質との相互作用あるいは細胞極性といった微小環境を再現可能な新規培養系を構築し、その有用性の検証を試みた。マウス初代培養肝細胞とEngelbreth-Holm-Swarm(以下、EHSと略す)ゲル上に形成されたヒト臍帯静脈内皮細胞ネットワークとから成るin vitro肝組織モデル(IVL_<EHS>: in vitro liver model on EHS gel)を構築した。肝細胞は、内皮細胞ネットワークの周辺に遊走し、互いに密着し合うように集合体を形成した。本培養系は、見かけ上の構造だけでなく、細胞間相互作用という観点からも、肝組織を模した共培養法であるといえる。構築した肝組織モデルに対してアセトアミノフェン処理を施したところ、細胞障害指標である乳酸脱水素酵素の放出が、単層培養系と比較して早期に誘導された。この生体外異物への高い応答性を裏付けるように、チトクロームP450に代表される薬物代謝酵素が、肝組織モデルにおいて高く維持されていた。代謝物解析の結果、肝組織モデルにおいて、より多くのアセトアミノフェン由来反応性代謝物が生成されていたことが見出された(慶應義塾大学先端生命科学研究所 曽我朋義教授らとの共同研究)。さらに、このときの肝組織モデルにおけるATPエネルギー充足率は、肝細胞単独培養のものと比較して有意に低下していた。以上の結果は、肝組織モデルにおいて細胞障害が強く誘導されていたことに対応する。本肝組織モデル培養系を応用することで、既存の単層培養系よりも高い精度かつ短時間で肝毒性評価が達成されると考えられた。これらの知見は、より優れた肝毒性評価系を構築するための一助となり、動物実験代替システムとして発展すると期待される。