2020年7月21日
北海道大学
科学技術振興機構
国際協力機構
ポイント
●高濃度の鉛暴露下に暮らす子どもの血中鉛濃度と異常なDNAメチル化の関係性を明らかにした。
●鉛暴露のレベルが高いほど，ALAD遺伝子やp16遺伝子のメチル化レベルが高いことが判明。
●異常なメチル化は鉛中毒によるリスクにつながることが示唆された。
概要
北海道大学大学院獣医学研究院の石塚真由美教授，中山翔太助教，ヨハネス・ヤレド博士研究員，中田北斗博士研究員とザンビア大学獣医学部のジョン・ヤベ講師らの研究グループは，ザンビアのカブウェ地域にて，鉛暴露環境下の子どもの血中鉛濃度と遺伝子上流域におけるDNAメチル化レベルとの関係を明らかにしました。
鉛は毒性のある金属として有名であり，深刻な健康被害を及ぼすことが危惧されます。しかしながら，ヒト，特に子どもに対する血中鉛濃度の安全な基準値（危険となる閾値）は設定できないのが現状です。また，鉛暴露とDNAのメチル化との関連性について子どもを対象として調査した研究例はほとんどありませんでした。
研究グループは，ザンビアのカブウェ地域の鉱山に近いエリア（2～3km）に住んでいる子ども（102人）と，鉱山から遠いエリア（6～7km）に住んでいる子ども（38人）を対象に調査を行いました。子どもの血中鉛濃度をLeadCare IIというポータブル測定機器により測定し，ヘモグロビンを合成する酵素であるALAD遺伝子とがん抑制遺伝子（p16遺伝子）のプロモーター領域におけるメチル化頻度について，メチル化特異的PCR法（メチル化及び非メチル化されている塩基を特異的にPCR増幅してメチル化の程度を解析）により解析しました。
解析の結果，鉱山に近いエリア（2～3km）に住んでいる子ども（102人）の血中鉛濃度の平均値は23.7μg/dL，鉱山から遠いエリア（6～7km）に住んでいる子ども（38人）は7.9μg/dLでした。ALAD遺伝子のメチル化の割合は高レベルの鉛暴露下では84.3%，低レベルの暴露環境下では42.1%でした。一方，p16遺伝子のメチル化の割合は高レベルの鉛暴露下では67.7％，低レベルの暴露環境下では44.7%でした。
これらの結果より，鉛暴露のレベルが高いほど，ALAD遺伝子やp16遺伝子のメチル化レベルが高いことがわかりました。本結果は，ヘモグロビンを合成する酵素であるALAD遺伝子とがん抑制遺伝子であるp16遺伝子の発現量が鉛暴露により抑制され，鉛暴露による貧血などの血液毒性や発がんリスクの上昇の可能性を示唆するものでした。今後は，実際の貧血などの症状や発がんリスクへの影響を調査する予定です。
なお，本研究成果は，2020年6月5日（金）にEnvironmental Research誌にオンライン掲載されました。
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