蛍光タンパク質センサーを用いた生細胞イメージング系によるナノプラスチック粒子の有害性検出（令和 7年度）
Detection of hazards in nanoplastics by a live cell imaging platform using fluorescent protein-based indicators

研究概要

ナノプラスチック（NP）粒子は材質や粒子径など多様な物理化学的性状を持つ。生態系や健康への有害性が報告されているが、作用機序や物理化学的性状との関連は不明な点が多く、有害性評価には動物実験を補完する迅速な方法が必要である。本研究では、培養細胞と蛍光タンパク質センサーを用いた有害性スクリーニング系を開発する。標準粒子作製や体内・細胞内動態解析を行う研究者らと協同し、スクリーニング系の性能評価とNP粒子への応答解析を目指す。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：技術開発・評価

全体計画

(1)スクリーニング系の条件検討と評価
蛍光タンパク質センサーを、U-2OS細胞など従来毒性試験に用いられてきた培養細胞や、NP粒子に曝露されやすい消化器系、呼吸器系の培養細胞に発現させて撮影し、輝度と細胞面積の積算値を定量解析する実験系を確立する。OECDテストガイドラインの毒性試験法でバリデーションに用いられる化学物質を投与した際の応答を観察し、有害性検出能力を評価する。
(2)標準NP粒子の曝露影響解析
材質、サイズ、性状の様々な条件で標準NP粒子を作製する。(1)で確立したスクリーニング系を適用し、特に消化器系、呼吸器系の培養細胞の応答を、動物への経口曝露、呼吸器曝露時の毒性評価値と比較する。

今年度の研究概要

蛍光タンパク質センサーを培養細胞に安定的に発現させるため、トランスポゾンを用いたゲノム組み込み手法を用い、細胞のゲノム中に蛍光タンパク質センサー遺伝子を挿入する手法を確立する。従来安定発現系が多く用いられてきたU-2OS細胞で最初に実験を行い、その後消化器系、呼吸器系の培養細胞にも適用する。安定発現細胞が樹立できたら、実際に化学物質投与時の応答を解析する。

外部との連携

東京大学

備考

予算コード271CB50の予算と合わせて遂行した。