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2019 Fiscal Year Annual Research Report

河川水汚染医薬品の生物影響解明に向けた細胞・行動薬理学的評価システムの確立

Research Project

Project/Area Number 17H01907
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

井原 賢  京都大学, 工学研究科, 特定助教 (70450202)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長江 真樹  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (00315227)
田中 宏明  京都大学, 工学研究科, 教授 (70344017)
征矢野 清  長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (80260735)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsセロトニントランスポーター / 抗うつ薬 / GPCR阻害薬 / 下水 / 魚曝露試験
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、培養細胞試験で発現させるトランスポーターを従来のヒト遺伝子ではなく魚遺伝子を用いた培養細胞試験での医薬品活性の測定を実施した。具体的には、メダカおよびゼブラフィッシュのセロトニントランスポーター(SERT)遺伝子を発現するプラスミドを用いて、昨年度よりも多くの抗うつ薬の標準物質を用いて試験することで、魚SERT遺伝子の抗うつ薬に対する反応性を体系的に明らかにすることに世界で初めて成功した。興味深いことに、魚SERT遺伝子はヒトSERT遺伝子よりも抗うつ薬で強く阻害されることが明らかとなった。
さらに、ヒト由来培養細胞だけでなく魚由来の培養細胞での試験を試みた。市販のメダカ由来の細胞株を購入し、大量培養してのアッセイを試みたが、プラスミドを効率よく導入することができず、魚細胞での反応を確認することはできなかった。Stable cell lineの樹立を試みたが、プラスミド由来のトランスポーターを安定的に発現するcell lineを樹立することは出来なかった。さらに、transientなプラスミド導入系でリポフレクションだけでなくnucleofectionも用いて効率を上げることや、プラスミドのプロモーターを魚細胞で実績のあるプロモーターを用いたプラスミドを構築して試したが、やはりトランスポーターの高効率発現を実現することは出来なかった。
残念ながら魚細胞での反応を確認することは出来なかったが、ヒト細胞で魚トランスポーターの医薬分に対する応答を世界で初めて体系的に示すことができた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Proposal for fluorescence-based in vitro assay using human and zebrafish monoamine transporters to detect biological activities of antidepressants in wastewater2021

    • Author(s)
      Masaru Ihara, Han Zhang, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, Hiroaki Tanaka
    • Journal Title

      Science of the Total Environment

      Volume: 770 Pages: 144665

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.144665

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of pharmaceutical activities of G-protein coupled receptor targeted pharmaceuticals in Chinese wastewater effluent2020

    • Author(s)
      Han Zhang, YingchaoLin, Zhengyu Men, Masaru Ihara, Weizun Li, Kai He
    • Journal Title

      Chinese Chemical Letters

      Volume: 31 Pages: 2859-2863

    • DOI

      10.1016/j.cclet.2020.08.040

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biological Activity-Based Prioritization of Pharmaceuticals in Wastewater for Environmental Monitoring: G Protein-Coupled Receptor Inhibitors2020

    • Author(s)
      Zhang Han、Ihara Mariko O.、Nakada Norihide、Tanaka Hiroaki、Ihara Masaru
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 54 Pages: 1720~1729

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b05768

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of G protein‐coupled estrogen receptors in Japanese medaka, Oryzias latipes2020

    • Author(s)
      Miyaoku Kaori、Ogino Yukiko、Lange Anke、Ono Ayaka、Kobayashi Tohru、Ihara Masaru、Tanaka Hiroaki、Toyota Kenji、Akashi Hiroshi、Yamagishi Genki、Sato Tomomi、Tyler Charles R.、Iguchi Taisen、Miyagawa Shinichi
    • Journal Title

      Journal of Applied Toxicology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/jat.4130

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wastewater‐derived antagonistic activities of G protein‐coupled receptor‐acting pharmaceuticals in river water2020

    • Author(s)
      Ihara Masaru、Hanamoto Seiya、Ihara Mariko O.、Zhang Han、Tanaka Hiroaki
    • Journal Title

      Journal of Applied Toxicology

      Volume: 40 Pages: 908~917

    • DOI

      10.1002/jat.3952

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2020

    • Author(s)
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG,Hiromasa YAMASHITA, Seiya HANAMOTO
    • Organizer
      The 22nd UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PPCPsの水生生物への影響:神経系薬を中心に2019

    • Author(s)
      井原賢
    • Organizer
      第33回環境ホルモン学会講演会、水環境中における医薬品及びパーソナルケア製品(PPCPs)に関する最近の動向について
    • Invited
  • [Presentation] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2019

    • Author(s)
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG,Hiromasa YAMASHITA, Seiya HANAMOTO
    • Organizer
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of G Protein-Coupled Receptor-acting Pharmaceuticals Responsible for Biological Activities in Wastewater in England2019

    • Author(s)
      Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • Organizer
      11th Micropol & Ecohazard Conference、Seoul, Korea
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel in vitro assays to investigate adverse effects of environmental pharmaceuticals on aquatic species2019

    • Author(s)
      Masaru Ihara, Han Zhang, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, and Hiroaki Tanaka
    • Organizer
      The 5th Asian Symposium on Water Reuse -Technology Renovation and Risk Management, Yokohama, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biological-activity-based prioritization of pharmaceuticals in wastewater in Japan and England2019

    • Author(s)
      Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • Organizer
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of biological activity of antidepressants in wastewater treatment plant effluents in Japan and UK using in vitro assay2019

    • Author(s)
      Daisuke Kato, Mariko Ihara, Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • Organizer
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biological activity-based prioritization of pharmaceuticals in wastewater of England and Japan2019

    • Author(s)
      Han Zhang, Norihide Nakada, Masaru Ihara, Hiroaki Tanaka
    • Organizer
      The 5th Asian Symposium on Water Reuse -Technology Renovation and Risk Management, Yokohama, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biological activities of antidepressants in wastewater to fish monoamine transporters2019

    • Author(s)
      Masaru Ihara, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, Han Zhang, and Hiroaki Tanaka
    • Organizer
      Europe 29th Annual Meeting、Helsinki, Finland
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 総説 医薬品による水環境への影響について2020

    • Author(s)
      井原賢
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本病院薬剤師会雑誌
  • [Book] PPCPsの水生生物への影響:神経系薬を中心に2019

    • Author(s)
      井原賢
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      環境ホルモン学会 ニュースレター、Vol22, No2
  • [Book] 研究最前線 ヒトおよびメダカのトランスポーターを用いたin vitroアッセイによる下水処理水中の抗うつ薬の薬理活性の検出2019

    • Author(s)
      加藤大典, 井原満理子, 張晗, 田中宏明, 井原賢
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      環境ホルモン学会 ニュースレター、Vol21, No4
  • [Remarks] 井原賢研究グループHP

    • URL

      https://ihara-lab.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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