博士（獣医学）ゼインシャノ弋ンイブラヒムェレイゼリ
学位論文題名
Impact of AhR and PPARa interaction on CYP450 isoforms (AhR と PPARa の相互作用がシトクロムP450 に及ぼす影響）
学 位 論 文 内 容 の 要 旨
最近、ダイオキシン類が脂肪細胞の分化を抑制することや糖尿病の発症リスクを増加させること が 報 告 さ れ て い る 。 ダ イ オ キ シ ン 類 な ど の 平面 構 造 を 持っ 化 学 物 質は 転 写 調 節因 子aryl hydrocartめnreceptor（舳R）を活性化させ、その標的遺伝子である薬物代謝酵素c舛0cbromeP450 分子種のひとっCYP1ファミリーの発現を誘導する。一方peroxisomeproliferatoractivatedreceptor alpl弧（PPAJk）は、ペルオキシソーム増殖薬によって活性化を受け、脂肪やグルコースのホメオス タシス、 そしてCYP4ファ ミリーの発現を調節している。そこで、本研究では、舳RとPPARnのクロ ス ト ー ク の メ カ ニ ズ ム と 、 そ れ ら が CYP発 現 に 対 す る 影 響 を 明 ら か に し た 。
第1章 で はPPARaの り ガ ン ド がAhRの 標 的 因 子 で あ るCYPIAl/CYPIA2の 発 現 や 薬 物 代 謝 活性に及ばす影響を調べた。Wistarラットに、AhRのりガンドであるSudan III(SIII)、PPARaのりガ ンドであ るクロ フィブ レー卜(CA)を、3日間血vivoでそれぞれ単独、および共投与した。AhRおよ ぴPPARaリ ガン を 同 時 投与 し た ラ ット で は 、sm単 独 投与 に比 べてCYPIA mRNAおよび タンパ ク 発現、代謝活性のいずれも有意に抑制されることが明らかとなった。そこで、その機構を解明する ため に 、PPARaの 発 現 レベ ル が 少 なぃ ヒ ト 肝 癌由 来HepG2細胞を 用いて 実験を 行った 。HepG2 細胞では ラット のin vivo実 験と異 なり、PPARリガン ド曝露 はAhRリガ ンドによって誘導された C1ロ1Aなどの発現を抑制しなかった。しかし、PPAJk発現ベクターを細胞にトランスフェクションす ると、PPARaリガン ドはラ ットのinvivo実験と 同様に、Hep（氾においてAhR標的遺伝子の発現を 抑制することが分かった。
第2章 で はAhRリ ガ ン ド がPPARaの 標 的 遺 伝 子に 及 ぼ す 影響 を 明 ら かに し た 。PPARaの 標 的 因 子 で あ るCYP4Aサ ブ フ ァ ミ リ ー の 蛋 白 発 現 やCYP4A1、CYP4A2、CYP4A3のm心 岨 発 現 量 は、CA単 独投与 に比べ てSIIIと（ ニAの共 投与で 減少し ていた 。そこでHep（｝2にPPARn発現 ベクターをトランスフェクションし、触Rリガンドに曝露したところ、無処置細胞に比べ、PPARnのへ テ ロパー トナーで あるRXRqの蛋白 発現量 が顕著に 減少し た。AhRリガンド の曝露はHep（氾細胞 の1函taのmRNA発 現レベ ルには 大きな 影響を 及ばさ なかったことから（dataI10tshown冫、舳Rリ ガ ンドがRXRaのタン パク分 解を促 進させ たことが 考えられた。従って、TCDDなどの舳Rリガンド が 、PPARMU皿aシ グ ナ ル を抑 制 し て 、脂 肪 代 謝 など を 制 御 する 新 し い 機構 が 示 唆 され た 。
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AbRお よ びPPARsを は じ め と す る 核 内 受 容 体 で は 、HSP90やXAP2と のcomplex形 成 、DNA 結 合・ 転写 活性 時 に必 要な共役因子(p300、SRC‑1，etc)など、標的因 子の転写調節に共通の機 構が報告されている。核内受容体CAR (constitutive active receptor)やPXR (pregnaneXreceptor) はPPARsと 同じ くRXRaを へテ ロ ダイ マー とし 、CYP2およびCYP3ファミ リーの発現を調節してい る 。そ こで 、第3章 では 、AhRお よびPPARaリ ガ ンドが、CYP2およびCYP3ファミリーの発現に与 え る 影 響に つい て調 べ た。 ラッ 卜に 対 するin vivoでのCA曝 露はCYP2Bお よびCYP3Aの 発 現を 増 加さ せた が、smの共 曝露 は、CAに よ るこ れら の誘導を抑制した。 一方、CYP2C11は成長因子 お よ びSIAT5bに よ る 発 現 調 節 を 受 け る が 、AhRお よ びPPARaの り ガ ン ド 曝 露 は 相 加 的 に CYP2C11の発現 を減少させた。
以上の結果に より、AhRとPPAR．qとの問に は、それぞれのtarget geneの転写調節について、
受容体を介した ネガティブクロス卜ークが存 在し、同じ転写調節機構をもつCARやPXRなどとも、
同様の機構でク ロストークする可能性が考え られた。
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学 位 論 文 審 査 の 要 旨 主 査 教 授 藤 田 正 一 副 査 教 授 桑 原 幹 典 副 査 助教 授 木村 和弘 副査 助教授 石塚真由美
学位論文題名
Impact of AhR and PPARa interaction on CYP450 isoforms (AhR と PPARa の相互作用がシトクロムP450 に及ぼす影響）
最近 、ダ イオキ シン類 が脂肪 細胞の 分化 を抑制 するこ とや糖 尿病 の発症 リスク を増加させることが報 告 さ れ て い る 。 ダ イ オキ シ ン 類 な どの 平 面 構 造 を 持つ 化 学 物 質 は転 写 調 節 因 子aryl hylrocarb弧 r∞ 叩tor（ 心IR） を 活 性化 さ せ、そ の標的 遺伝 子であ る薬物 代謝酵 素ヴtochromeP450分 子種の ひとつ CYPlフ ァ ミ リ ー の 発 現 を 誘 導す る 。 一 方pcmxi恥mepmHfcI弧I塔．activated戚 却tormpha（PPARみ は、 ペルオ キシソ ーム 増殖薬 によっ て活性 化を 受け、 脂肪や グルコ ースの ホメ オスタ シス、そしてCYP4 ファミリーの発現を調節している。そこで、ゼイン・シヤバン・イブラヒム氏は、本研究で、AhRとPPARnの クロ ストー クのメ カニ ズムと 、それ らがCYP発現 に及 ばす影 響を検 討した 。
PPARaの り ガ ン ド がAbRの 標 的 因 子 で あ るCYPIAI/CYPIA2の 発 現 や 薬 物 代 謝 活 性 に 及 ば す 影 響を 調べた 。AhRおよ ぴPPARaリガン ドを同 時投 与した ラット では、AhRリ ガン ドSudanIII(S.III)単独投 与 に 比ぺ てCYPIA mRNAお よ ぴ タ ンパ ク 発 現 、 代謝 活 性 の い ずれ も 有 意 に 抑制 される ことが 明らか と な っ た。PPARaの 発 現 レ ベ ルが 少 な ぃ ヒ ト肝 癌 由 来HepG2細 胞を 用 い て 実 験を 行 っ た と こ ろ、HepG2 に お い てPPARaの 発 現 に 依 存 し てAhR標 的 遺 伝 子 の 発 現 を 抑制 す る こ と が分 か っ た 。 ま た、PPARa の 標 的 因 子 で あ るCYP4Aサ ブ フ ァ ミ リ ー の 蛋 白 発 現やm心 弧 発 現量 は 、AhRリ ガ ン ド がRXRaの タン パク 発現レ ベルを 減少 させる ために 、抑制 され ること が分か った。
核内 受 容 体a岨（constitutivcactivcr的叩tor冫 やPXR（pmgna鵬X臘却tor） はPPARsと同 じく恥 （Rn を ヘ テロ ダイ マー とし、CYP2およ びCYP3フ ァミリ ーの発 現を調 節して いる 。本研 究では 、さら にAhRお よびPPARnリ ガン ドが、 の冂P2お よびCYP3ファ ミリー の発現 に与え る影響について調べたところ、ラット に 対 す る 血uvoで のPPARnリ ガ ン ドCl曲Mc薊id（Q｀ ） 曝 露 はCYP2Bお よ ぴ の 旧3Aの 発 現 を増 加 さ せた が、S．mの共 曝鱈は 、CAに よるこ れらの 誘導を 抑制し た。
以上の結果により、ゼイン・シャバン・イプラヒム氏は、AhRとPPARaとの間には、それぞれのtarg・．et ge鵬の 転写 調節に ついて 、受容 体を介 した ネガテ ィブク ロスト ーク が存在 し、同 じ転写 調節機構をもつ
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CARやPXRなどとも、同様の機構でクロストークする新規機構を提示した。よって、審査委員一同は、
上記学位論文提出者ゼイン・シャパン・イブラヒム氏の博士論文は、北海道大学大学院獣医学研究科 規 程 第6条 の 規 程 に よ る 本 研 究 科 の 行 う 博 士 論 文 の 審 査 等 に 合 格 と 認 め た 。
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