2021 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙環境における生物個体ホメオスタシス攪乱の可視化

Research Project

Project/Area Number	19H03140
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	阪上朝子国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (90462689)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岩野智国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 客員研究員 (10734832)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	微小重力環境 / 発光イメージング / 蛍光３次元可視化
Outline of Annual Research Achievements	JAXA「2018年度「きぼう」利用FSテーマ」に研究分担者として参画し、「マウス発光イメージングシステムのデザインおよび発光型Fucciプローブの開発」を担当する上で必要な技術基盤整備を行い、ほぼ達成の見通しがついた。本課題の研究分担者・岩野が開発した「人工生物発光システムAkaBLI」を採用し、in vivo 発光イメージングで担癌から転移の一連を可視化する蛍光/発光マーカー開発を行った。先行研究では、過剰発現する蛍光/発光マーカーが免疫原となり、そのマーカーを発現するがん細胞がホストマウスから排除される現象について議論が盛んである。本課題の開始時に樹立した発光/蛍光マーカーを発現するLM8細胞でも、マーカー発現量が高いと担癌が成立しづらいという傾向が認められた為、高い担癌効率かつ十分な発光輝度が得られるマーカー作製を目指して改善策を検討した。結果、コンストラクション番号⑧を最終候補として選別し、さらに肺がん細胞(LLC)、乳がん細胞(E0771)についてもマーカー⑧の安定発現株を樹立した。同種B6-Albinoマウスでの担癌および2次転移能を観察すると期待するin vivo 発光イメージング画像が得られたため、マーカー⑧の性能を高評価した。１G群(地上)、疑似微小重力環境群(尾部懸垂)とで担癌の様子を追跡し、がん細胞の攪乱の様子を可視化した。帰還後を想定した検証実験として腫瘍や転移組織を採取し、組織透明化、3次元イメージングを行い、転移巣の３次元様式可視化方法について検討した。DNA障害の可視化に用いられるリン酸化ヒストンH2A(gH2A.X)について、chromobodyの開発を行っているフランスのグループと共同研究を開始して、live imaging 適用の為の技術開発を分担し研究をすすめた。種々のマーカーは生物個体ホメオスタシスの理解に貢献してゆく。
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。