Basic research for the development of an integrated in vivo epigenetic toxicity assessment system

エピジェネティクス研究が長足の進歩を遂げ、生命制御の基盤システムとしての重要性が日々明らかになっているにも関わらず、化学物質影響のゲノム記憶であるエピジェネティック毒性のリスク対応は進んでいない。申請者は、毒性試験とエピジェネティック毒性検出手法が相容れず、影響が見逃されている可能性を指摘し、観察および定量測定が容易なレポーターによるエピジェネティック毒性検出手法を考案し、それが作動することをこれまでの研究によって確認してきた。一方その過程で、本手法が毒性研究で広く活用されるためには、感度の向上、アッセイの簡便化等、解決が容易ではない複数の課題を克服する必要があることを認識した。本研究では、それらの課題への有効な対応策を提示し、本手法を、通常の毒性試験のオプションとして容易に実施可能でありながら、エピジェネティック毒性作用の確定判定が可能な「統合型個体レベルエピジェネティック毒性評価システム」として完成させることを目的としている。今年度は本手法を改善するための課題として、検出感度向上に取り組んだ。特に、基本レベルのメチル化上昇による感度向上を検討するために、レポーターベクターをメチラーゼによりあらかじめメチル化処理し、細胞に導入し検討した。これまでのところ、メチラーゼ活性が想定より低く、基準となるメチル化レベルを上昇させられていないこともあり、十分な感度向上を達成できていないが、本法が有効であることを示すデータは得られている。また、アッセイ効率を高めるために、細胞生存データを蛍光により得ることの検討も始めている。そのために膜透過性蛍光ペプチドを細胞に添加し、それ自体が細胞増殖に影響を与えないことを確認した。今後、発光と蛍光を比較し、細胞生存データ取得の効率化を図る。

エピジェネティクス研究が長足の進歩を遂げ、生命制御の基盤システムとしての重要性が日々明らかになっているにも関わらず、化学物質影響のゲノム記憶であるエピジェネティック毒性のリスク対応は進んでいない。申請者は、毒性試験とエピジェネティック毒性検出手法が相容れず、影響が見逃されている可能性を指摘し、観察および定量測定が容易なレポーターによるエピジェネティック毒性検出手法を考案し、それが作動することをこれまでの研究によって確認してきた。一方その過程で、本手法が毒性研究で広く活用されるためには、感度の向上、アッセイの簡便化等、解決が容易ではない複数の課題を克服する必要があることを認識した。本研究では、それらの課題への有効な対応策を提示し、本手法を、通常の毒性試験のオプションとして容易に実施可能でありながら、エピジェネティック毒性作用の確定判定が可能な「統合型個体レベルエピジェネティック毒性評価システム」として完成させることを目的としている。今年度は本手法を改善するための課題として、検出感度向上に取り組んだ。特に、基本レベルのメチル化上昇による感度向上を検討するために、レポーターベクターをメチラーゼによりあらかじめメチル化処理し、細胞に導入し検討した。これまでのところ、メチラーゼ活性が想定より低く、基準となるメチル化レベルを上昇させられていないこともあり、十分な感度向上を達成できていないが、本法が有効であることを示すデータは得られている。また、アッセイ効率を高めるために、細胞生存データを蛍光により得ることの検討も始めている。そのために膜透過性蛍光ペプチドを細胞に添加し、それ自体が細胞増殖に影響を与えないことを確認した。今後、発光と蛍光を比較し、細胞生存データ取得の効率化を図る。