シングルセル質量分析イメージングでがん細胞中の脂質の分布を可視化することに成功

2025（令和7）年5月14日
大阪大学
九州大学
科学技術振興機構（JST）

発表のポイント

１細胞の成分分布を可視化するための、シングルセル質量分析イメージング（SC-MSI）技術を開発。
同一の細胞に対して、質量分析イメージングによる細胞内脂質の観察、蛍光顕微鏡による細胞の観察、細胞の表面形状の計測を一度に実施可能にした。
細胞内の脂質の分布を可視化でき、異なる種類の細胞を区別できることを示した。
治療・診断技術の創成につながる情報の獲得に期待。

大阪大学 大学院理学研究科 物理学専攻 大塚 洋一 准教授、豊田 岐聡 教授、大阪大学 放射線科学基盤機構 樺山 一哉 教授、深瀬 浩一 教授と、九州大学 生体防御医学研究所 和泉 自泰 准教授、馬場 健史 教授らの研究グループは、質量分析を用いて1つの細胞に含まれる成分の分布を可視化する独自のイメージング技術を開発しました。この技術は「シングルセル質量分析イメージング（SC-MSI）」と呼ばれ、生体組織や細胞の成分を可視化するために活用できます。また、本計測システムでは、蛍光顕微鏡を用いた細胞の観察と、細胞の形状情報を計測することも可能になりました。
この技術を用いて、がん細胞（HeLa細胞）の分析を行った結果、脂質の種類ごとに異なる分布を示すことを見いだしました。さらに、遺伝子プロファイルが異なる2種類のHeLa細胞を別々に計測し、脂質情報の多変量解析を行うことで、細胞の種類を区別することができました。
この技術を活用することで、病気の生体組織を形作る細胞がどのように変化するのかを、まさに“見て知る”ことができるようになり、バイオマーカーの発見や、治療・診断技術の創成につながる知見が獲得されることが期待されます。
本研究成果は、英国科学誌「Communications Chemistry」に、2025年5月14日（水）に掲載されます。
本研究は、JST 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「細胞の動的高次構造体」（JPMJPR20E4）、JSPS 科研費 新学術領域研究（研究領域提案型）「分子夾雑の生命化学」（JP20H04710）、基盤研究（B）（JP23H03711）、挑戦的研究（萌芽）（JP23K17880）、旭硝子財団、AMED BINDS（JP23ama121055）、文部科学省 高深度オミクス医学研究拠点整備事業の支援を受けて行われました。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（1.18MB）

＜論文タイトル＞

“Single-Cell Mass Spectrometry Imaging of Lipids in HeLa Cells via Tapping-Mode Scanning Probe Electrospray Ionization”

DOI：10.1038/s42004-025-01521-2

問い合わせ先

＜研究に関すること＞

大塚 洋一（オオツカ ヨウイチ）
大阪大学 大学院理学研究科 准教授
Tel：06-6850-8240
E-mail：otsuka
phys.sci.osaka-u.ac.jp

＜JST事業に関すること＞

沖代 美保（オキシロ ミホ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ライフイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町
Tel：03-3512-3524　Fax：03-3222-2064
E-mail：presto
jst.go.jp

＜報道担当＞

大阪大学 理学研究科 庶務係
Tel：06-6850-5280　Fax：06-6850-5288
E-mail：ri-syomu
office.osaka-u.ac.jp
九州大学 広報課
Tel：092-802-2130　Fax：092-802-2139
E-mail：koho
jimu.kyushu-u.ac.jp
科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町5番地3
Tel：03-5214-8404　Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkoho
jst.go.jp

（英文）“Novel technology enables better understanding of complex biological samples”