非晶質ナノシリカの獲得免疫を介したハザード発現機序解明とハザード回避の方法論確立

通过无定形纳米二氧化硅的获得性免疫力阐明危害发生的机制并建立危害避免的方法

• 批准号: 19J21577
• 负责人: 衛藤 舜一
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21577/
• 关键词: ナノマテリアル; 免疫毒性; ナノトキシコロジー

本研究課題の目的は、非晶質ナノシリカの複数回曝露により誘導される獲得免疫系を介した肝障害の増悪に関して、ナノマテリアルの物性や動態情報との連関解析や、ハザード発現機序解明を通じ、獲得免疫系を介したハザードを低減可能なナノマテリアルの医用工学的最適設計に資する情報収集を目指したものである。これまでに代表者は、(a)非晶質ナノシリカの獲得免疫系を介したハザード同定、(b)同定したハザードの誘導機序解明、及び(c)ハザード発現と非晶質ナノシリカの物性との連関情報の収集を遂行してきた。当該年度は、本研究課題の集大成として、ナノ安全科学研究とナノ最適デザイン研究の推進による、プロテインコロナ構成蛋白質に着目したハザード発現因子の絞り込みを行った。まず、肝障害マーカーを指標に、前投与・惹起投与の非晶質ナノシリカの物性が、肝障害増悪に与える影響を評価したところ、そのハザード発現が異なることを見出した。次に、ショットガンプロテオミクスにより非晶質ナノシリカに結合する蛋白質の種類・量を網羅的に解析した結果、同定された蛋白質の種類は278個であり、各種物性に特徴的な蛋白質を絞り込むことに成功した。さらに、以上の連関解析により、nSP50およびその表面修飾体等、前投与した際に共に肝障害の増悪を誘導する物性の非晶質ナノシリカに特徴的な蛋白質2種を絞り込んだ。原因因子を特定することは叶わなかったものの、コロナ構成蛋白質に着目した新しいアプローチにより、エピトープ部分の被覆や抗原性を獲得しない蛋白質によるマスキング、NM表面への蛋白質結合阻害など、ナノマテリアルのプロテインコロナに着目した、表面改変などの物性制御により安全なナノマテリアルの開発に資する研究になったと確信している。

该研究主题的目的是收集有助于纳米材料的最佳医学工程设计的信息，这些信息可以通过获得的免疫系统来减少危害，包括通过与无态纳米硅的多种暴露对尼纳氏症机制的链接nanosilica和Dynagions和质量的机制，通过对多种无态纳米氏菌的多种暴露对肝脏损害的加重加剧。迄今为止，代表通过获得的免疫系统来识别无定形纳米硅烷的危害，（b）阐明诱导识别危害的机制，以及（c）收集与无义纳米硅氧硅硅氧甲硅硅氧甲硅危害表达和物理性质有关的信息。在今年，作为该研究主题的结晶，我们缩小了危害表达因素的范围，该因素的重点是蛋白质，这些因素是通过促进纳米安全科学研究和纳米最佳设计研究而构成Corona蛋白质的蛋白质。首先，当我们评估预先管理和诱导的无定形纳米硅甲硅甲硅甲硅甲硅甲硅甲氧硅的物理特性的影响时，使用肝损害标记物作为指数加剧了肝脏损伤，我们发现危险表达不同。接下来，对使用shot弹枪蛋白质组学结合与无定形纳米硅甲氧硅链的蛋白质的类型和量进行了全面分析，发现发现了278种蛋白质类型，我们能够缩小各种物理特性的蛋白质特征。此外，通过上述连锁分析，将两种无定形纳米硅甲硅硅蛋白具有特征，这两种蛋白质在物理上都负责在预先施用NSP50及其表面修饰（例如表面修饰）时诱导肝脏损伤加剧。 Although it was not possible to identify the causative factors, we believe that a new approach focusing on corona-constituent proteins has led to research that will contribute to the development of safe nanomaterials through surface modification, such as coating epitope portions, masking with proteins that do not acquire antigenicity, and inhibiting protein binding to the surface of NMs, focusing on protein corona proteins, and controlling physical properties such作为表面修饰。

项目成果

金属ナノ粒子による金属アレルギー様病態の発症機序解明に向けた、ナノ粒子の感作性評価

纳米颗粒的致敏性评估，以阐明金属纳米颗粒引起的金属过敏样病理的发病机制

• 发表时间: 2019
• 作者: 東阪和馬;越田 葵;衛藤舜一;佐藤建太;小椋万生;辻野博文;長野一也;堤 康央
• 通讯作者: 堤 康央

獲得免疫系を介した非晶質ナノシリカのハザード同定と物性との連関解析

通过获得性免疫系统识别无定形纳米二氧化硅的危害以及与物理性质的关联分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 衛藤舜一;東阪和馬;佐藤建太;越田 葵;小椋万生;辻野博文;長野一也;堤 康央
• 通讯作者: 堤 康央

Amorphous silica nanoparticles (nSP50) exacerbate hepatic damage through the activation of acquired cell-mediated immunity

无定形二氧化硅纳米颗粒 (nSP50) 通过激活获得性细胞介导的免疫而加剧肝损伤

• DOI: 10.1088/2632-959x/ac4bb0
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nano Express
• 影响因子: 3
• 作者: Eto Shun-ichi;Higashisaka Kazuma;Koshida Aoi;Sato Kenta;Ogura Mao;Sakurai Miyuki;Tsujino Hirofumi;Nagano Kazuya;Tsutsumi Yasuo
• 通讯作者: Tsutsumi Yasuo

Silica Particles with Human Protein Corona Shows Sensitization Potential in the Human Cell Line Activation Test

带有人类蛋白电晕的二氧化硅颗粒在人类细胞系激活测试中显示出致敏潜力

• DOI: 10.1248/bpbreports.5.1_1
• 发表时间: 2022
• 期刊: BPB Reports
• 作者: Eto Shun-ichi;Koshida Aoi;Tsujino Hirofumi;Nagano Kazuya;Higashisaka Kazuma;Tsutsumi Yasuo
• 通讯作者: Tsutsumi Yasuo

非晶質ナノシリカの獲得免疫系を介したハザード発現を規定する因子の同定に向けた検討

通过获得性免疫系统研究确定决定无定形纳米二氧化硅危害表现的因素

• 发表时间: 2021
• 作者: 衛藤舜一;東阪和馬;越田 葵;小椋万生;櫻井美由紀;仲本有里菜;辻野博文;長野一也;堤 康央
• 通讯作者: 堤 康央