ヒトiPS細胞由来の分化細胞を用いた次世代環境診断システムの開発

• 研究課題/領域番号: 17K14525
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 谷 英典 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (10635329)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ヒトiPS細胞 / ノンコーディングRNA / 化学物質 / 環境センシング / バイオマーカー / 細胞・組織 / 生体分子

研究成果の概要

本研究では、ヒトiPS細胞、及び、タンパク質に翻訳されない長鎖ノンコーディングRNAに着目することで、化学物質等のヒトへの直接的影響評価を可能とする、次世代環境センシングシステムの開発を目的として研究を進めた。まず我々は、フィーダー細胞を用いないヒトiPS細胞の安定的な培養法を確立した後、本細胞にモデル環境ストレスとして、複数の化学物質を24時間暴露することで、暴露後RNA発現量が著しく増加する長鎖ノンコーディングRNAとして、8つの新規RNAを同定した。以上より、ヒトiPS細胞において、長鎖ノンコーディングRNAが環境ストレスに対するサロゲート分子として有用であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトiPS細胞由来の分化細胞を用いた化学物質の生体影響評価において、新規生体分子である長鎖ノンコーティングRNAが毒性バイオマーカー、すなわち、サロゲート分子として有用であることを世界で初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] MicroRNA biomarkers for chemical hazard screening identified by RNA deep sequencing analysis in mouse embryonic stem cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Aoki Hiroshi、Tani Hidenori、Nakamura Kaoru、Sato Hiroaki、Torimura Masaki、Nakazato Tetsuya
  • 雑誌名: Toxicology and Applied Pharmacology 巻: 392 ページ: 114929-114929
  • DOI: 10.1016/j.taap.2020.114929
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of RNA biomarkers for chemical safety screening in neural cells derived from mouse embryonic stem cells using RNA deep sequencing analysis. (2019)
  • 著者名/発表者名: ani H, Matsutani T, Aoki H, Nakamura K, Hamaguchi Y, Nakazato T, Hamada M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 512 号: 4 ページ: 641-646
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.11.141
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-lived long noncoding RNAs as surrogate indicators for chemical stress in HepG2 cells and their degradation by nuclear RNases (2019)
  • 著者名/発表者名: Tani Hidenori、Numajiri Ayaka、Aoki Motohide、Umemura Tomonari、Nakazato Tetsuya
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 20299-20299
  • DOI: 10.1038/s41598-019-56869-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiplicity in long noncoding RNA in living cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurokara R, Komiya R, Oyoshi T, Matsuno Y, Tani H, Katahira M, Hitachi K, Iwashita Y, Yamashita T, Kondo K, Yoneda R, Yamaoki Y, Ueda N, Mashima T, Kobayashi N, Nagata T, Kiyoishi A, Miyake M, Kano F, Murata M, Hamad N, Sasaki K, Shoji N.
  • 雑誌名: Biomedical Sciences 巻: 4 ページ: 18-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] ノンコーディングRNAから生命の謎を解き明かす (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷英典
  • 雑誌名: PHARM TECH JAPAN 巻: 5 ページ: 18-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光色素及び修飾核酸を利用した生体分子解析技術の開発とその応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷英典
  • 雑誌名: ぶんせき 巻: 8 ページ: 342-342
  • NAID: 130007607524
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光色素及び修飾核酸を利用した生体分子解析技術の開発とその応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷英典
  • 雑誌名: 蛍光色素及び修飾核酸を利用した生体分子解析技術の開発とその応用” 分析化学 巻: 2 ページ: 109-116
  • NAID: 130007607524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid monitoring of RNA degradation activity in vivo for mammalian cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tani H, Sato H, Torimura M.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 123 号: 4 ページ: 523-527
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2016.11.010
  • NAID: 40021178856
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-lived long non-coding RNAs as surrogate indicators for chemical exposure and LINC00152 and MALAT1 modulate their neighboring genes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tani H, Okuda S, Nakamura K, Aoki M, Umemura T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 号: 7 ページ: e0181628-e0181628
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0181628
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of RNA biomarkers for chemical safety screening in mouse embryonic stem cells using RNA deep sequencing analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Tani, Jun-ichi Takeshita, Hiroshi Aoki, Kaoru Nakamura, Ryosuke Abe, Akinobu Toyoda, Yasunori Endo, Sadaaki Miyamoto, Masashi Gamo, Hiroaki Sato, Masaki Torimura
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 7 ページ: e0182032-e0182032
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0182032
  • NAID: 120007128838
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of methyl p-hydroxybenzoate on the culture of mammalian cell (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Tani, Jun-ichi Takeshita, Hiroshi Aoki, Kaoru Nakamura, Ryosuke Abe, Akinobu Toyoda, Yasunori Endo, Sadaaki Miyamoto, Masashi Gamo, Hiroaki Sato, Masaki Torimura
  • 雑誌名: Drug Discoveries & Therapeutics 巻: 11 号: 5 ページ: 276-280
  • DOI: 10.5582/ddt.2017.01054
  • NAID: 130006210844
  • ISSN: 1881-7831, 1881-784X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 蛍光色素及び修飾核酸を利用した生体分子解析技術の開発とその応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷 英典
  • 学会等名: 第67回日本分析化学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAに関するRNA分解からのアプローチ (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷 英典
  • 学会等名: 第2回長鎖非コードRNA勉強会
  • 招待講演
• [学会発表] ノンコーディングRNAに着目した化学物質の生体影響評価技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷 英典
  • 学会等名: 京都大学iPS細胞研究所セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAに関するRNA分解からのアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷 英典
  • 学会等名: 第1回長鎖非コードRNA勉強会
  • 招待講演
• [学会発表] BRIC-seq: Genome-wide analysis of RNA turnover. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tani H.
  • 学会等名: Eukaryotic RNA turnover
  • 国際学会
• [学会発表] LINC00152及びMALAT1は近傍の遺伝子発現を制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷 英典、奥田 彩也夏、中村 薫、青木 元秀、梅村 知也
  • 学会等名: 第19回 日本RNA学会年会
• [備考] Hidenori TANI's Homepage
  • URL: https://staff.aist.go.jp/h.tani/