#0138 アスベスト曝露マウスの肺組織におけるマイクロRNA発現: miR-21のアップレギュレーションと癌抑制遺伝子Pdcd4およびReckのダウンレギュレーション

化学物質ばく露/中毒学

アスベスト誘発肺がんの分子メカニズムを解明する


アスベストは自然界に存在する繊維状の鉱物で、熱、電気、腐食に強いといった魅力的な性質を持ち、絶縁体としてさまざまな産業用途に役立っている。しかし、アスベストの繊維を吸い込むと肺に捕捉され、肺がんや悪性中皮腫(肺を取り囲む組織のがん)の発症につながる可能性がある。


アスベストによる肺がんの発症経路としては、遺伝子発現の制御に重要な役割を果たし、がんを含む疾患の原因となるノンコーディングRNAであるマイクロRNA(miRNA)の発現変動など、いくつかの経路が提唱されている。アスベスト誘発がんのバイオマーカーの可能性は考えられているが、肺がんにおけるmiRNAの正確な役割は依然として不明である。


新しい研究では、日本の研究チームが、アスベストに曝露したモデルマウスの肺組織におけるmiRNAの発現レベルと標的遺伝子の可能性を調べた。研究チームは、クリソタイル(白アスベスト)とクロシドライト(青アスベスト)を週4回、雄のモデルマウスの気管(気管支)に直接投与した。その後、肺組織からRNAを抽出し、マイクロアレイ解析とデータベース解析を行った。さらに、マイクロアレイ解析の結果を検証するために、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、ウェスタンブロッティング、免疫組織化学も行った。


その結果、クリソタイルとクロシドライトに暴露されると、14種類のmiRNAのレベルが著しく変化することがわかった。特に、腫瘍を誘発するmiRNAであるmiR-21のレベルが大幅に増加した。データベース解析の結果、miR-21はプログラム細胞死4(PDCD4)やReck(Reverion inducing-cysteine-rich protein with kazal motifs)といった腫瘍抑制遺伝子を標的として阻害することが明らかになった。


興味深いことに、リアルタイムPCRでは、アスベスト曝露によるPDCD4発現の有意な低下は認められなかった。しかし、ウェスタンブロットと免疫組織化学分析の両方で、クリソタイルがPDCD4の発現を低下させることが示された。さらに、クリソタイルはReckの発現も低下させたことが、PCRと免疫組織化学分析によって明らかになった。

研究チームは、これらの分子事象がアスベスト暴露に対する早期反応であり、ひいては肺毒性や肺癌の早期警告サインになると考えている。miRNAとその標的遺伝子がアスベスト誘発性疾患のバイオマーカーとして機能するかどうかについては、さらなる研究が必要であるが、今回の研究結果は、アスベスト誘発性肺がんの発症におけるmiR-21の役割を初めて明らかにしたものである。


(注:本記事は原文英語記事からDeepLを用いて自動翻訳したものです)

元のジャーナル記事へのリンク:
https://academic.oup.com/joh/article/63/1/e12282/7249815


この記事のタイトル:
MicroRNA expression in lung tissues of asbestos-exposed mice: Upregulation of miR-21 and downregulation of tumor suppressor genes Pdcd4 and Reck


著者:
Yusuke Hiraku, Jun Watanabe, Akira Kaneko, Takamichi Ichinose, and Mariko Murata


DOI:
10.1002/1348-9585.12282

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