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人工染色体技術とゲノム編集技術によるヒト化薬物代謝モデルラットの作製

研究課題

研究課題/領域番号 15H04285
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 実験動物学
研究機関鳥取大学

研究代表者

香月 康宏  鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90403401)

研究分担者 平林 真澄  生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (20353435)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードリサーチバイオリソース / ヒト化モデル動物
研究成果の概要

薬物代謝関連遺伝子をヒトと実験動物で置き換えたヒト化動物は、ヒト特異的な薬物代謝や安全性を予測する上で大きな役割を果たすと考えられる。本研究では実験動物の中でも経時採血が可能、毒性試験等の背景データが豊富なラットを用いてヒト化動物を作製することを目的とした。具体的には1)マウス人工染色体技術を用いて、ヒト特異的な薬物代謝に関わる、CYP3A遺伝子群、UGT2遺伝子群等のヒト遺伝子群をラットへ導入した。2)ゲノム編集技術を用いて上記に対応したラット遺伝子群を破壊した。3)1)と2)を交配することで、ヒト特異的な代謝能を示す完全なヒト化モデルラットの作製に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したヒト薬物代謝関連遺伝子をヒト化したモデルラットはこれまでに開発されたヒト化マウスの特徴と、マウスにはないラットの特徴(経時採血が容易、背景データが豊富など)の両方の特徴を兼ね備えており、これまでのヒト化マウスよりも、ヒトの薬物代謝や毒性を予測するために有用なモデルになると考えられる。また、本研究開発によって、ヒトに対する安全性予測が向上すると共に、医薬品開発のスピードアップと成功確率が向上し、新薬開発の低コスト化、ひいては国民医療負担を減らすことにつながるインパクトを与え、ライフ・イノベーションの推進に大きく貢献できるものと考える。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Transchromosomic technology for genomically humanized animals2020

    • 著者名/発表者名
      Moriwaki Takashi、Abe Satoshi、Oshimura Mitsuo、Kazuki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 390 号: 2 ページ: 111914-111914

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020.111914

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Humanized UGT2 and CYP3A transchromosomic rats for improved prediction of human drug metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yasuhiro、Kobayashi Kaoru、他23名
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 8 ページ: 3072-3081

    • DOI

      10.1073/pnas.1808255116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Human and mouse artificial chromosome technologies for studies of pharmacokinetics and toxicokinetics2018

    • 著者名/発表者名
      Satoh Daisuke、Abe Satoshi、Kobayashi Kaoru、Nakajima Yoshihiro、Oshimura Mitsuo、Kazuki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 33 号: 1 ページ: 17-30

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2018.01.002

    • NAID

      210000187371

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combinations of chromosome transfer and genome editing for the development of cell/animal models of human disease and humanized animal models2017

    • 著者名/発表者名
      Uno Narumi、Abe Satoshi、Oshimura Mitsuo、Kazuki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 63 号: 2 ページ: 145-156

    • DOI

      10.1038/s10038-017-0378-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effect of supplementation of amino acids and taurine to modified KSOM culture medium on rat embryo development.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Morimoto K, Shima K, Yoshimura Y, Kazuki Y, Suzuki O, Matsuda J, Ohbayashi T.
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 86 号: 8 ページ: 2083-2090

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2016.07.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly Efficient Transfer of Chromosomes to a Broad Range of Target Cells Using Chinese Hamster Ovary Cells Expressing Murine Leukemia Virus-Derived Envelope Proteins.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Kazuki Y, Oshimura M, Hara T.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 11 号: 6 ページ: e0157187-e0157187

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0157187

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cyp3a deficiency enhances androgen receptor activity and cholesterol synthesis in the mouse prostate.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M, Kobayashi K, Yamazaki M, Kazuki Y, Takehara S, Oshimura M, Chiba K. Cyp3a deficiency enhances androgen receptor activity and cholesterol synthesis in the mouse prostate.
    • 雑誌名

      J Steroid Biochem Mol Biol.

      巻: 163 ページ: 121-128

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thalidomide-induced limb abnormalities in a humanized CYP3A mouse model.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Y, Akita M, Kobayashi K, Osaki M, Satoh D, Ohta R, Abe S, Takehara S, Kazuki K, Yamazaki H, Kamataki T, Oshimura M.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 21419-21419

    • DOI

      10.1038/srep21419

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a High-Sensitivity Quantitation Method for Arginine Vasopressin by High-Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry, and Comparison with Quantitative Values by Radioimmunoassay2016

    • 著者名/発表者名
      Tsukazaki Y, Senda N, Kubo K, Yamada S, Kugoh H, Kazuki Y, Oshimura M.
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 号: 2 ページ: 153-159

    • DOI

      10.2116/analsci.32.153

    • NAID

      130005125625

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Murine Cyp3a knockout chimeric mice with humanized liver: prediction of the metabolic profile of nefazodone in humans.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakada N, Kawamura A, Kamimura H, Sato K, Kazuki Y, Kakuni M, Ohbuchi M, Kato K, Tateno C, Oshimura M, Usui T.
    • 雑誌名

      Biopharm Drug Dispos.

      巻: 37 号: 1 ページ: 3-14

    • DOI

      10.1002/bdd.1990

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Murine Cyp3a Knockout Chimeric Mice with Humanized Liver.2015

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Ohbuchi M, Hamamura S, Ohshita H, Kazuki Y, Oshimura M, Sato K, Nakada N, Kawamura A, Usui T, Kamimura H, Tateno C.
    • 雑誌名

      Drug Metab Dispos.

      巻: 43 号: 8 ページ: 1208-1217

    • DOI

      10.1124/dmd.115.063479

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 染色体工学技術の創薬研究への応用2020

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      東京大学 薬学部大学院セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト/マウス人工染色体技術応用(14):ヒト薬物代謝予測のためのヒト化UGT2およびCYP3Aトランスクロモソミックラットの作製2019

    • 著者名/発表者名
      阿部智志
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人工染色体技術を用いた創薬研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      第20回日本毒性病理学会・教育セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工染色体技術を用いた創薬研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒト/マウス人工染色体を用いたゲノムライティングと応用2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      第8回ExCELLSセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工染色体技術によるデザイン染色体の構築2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      「デザイン細胞医薬」ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工染色体技術を用いた創薬研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      第1回医薬品毒性機序研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工染色体技術を用いた創薬研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      平成30年度HTS バイオ分子設計研究会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最先端染色体工学技術の創薬研究への応用2018

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      平成30年度 内外環境・代謝酵素研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 最先端染色体工学技術の創薬研究への応用2017

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      薬物動態談話会第40年回
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト薬物代謝予測のためのマウス人工染色体とゲノム編集によるヒト化CYP3Aラットの作製2016

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第31回年会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール/松本市総合体育館(長野県松本市)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 染色体工学技術によるヒト化動物の作製と医学・薬学応用2016

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      第23回HAB研究機構学術年会
    • 発表場所
      つくば産業技術総合研究所(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体工学技術を用いた新規トランスクロモソミック動物作製システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      香月康宏
    • 学会等名
      日本実験動物学会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 進化するゲノム編集技術、真下知士 城石俊彦 監修2015

    • 著者名/発表者名
      香月康宏、押村光雄
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      (株)NTS
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 日本薬物動態学会第31回年会(松本)ベストポスター賞受賞

    • URL

      http://www.med.tottori-u.ac.jp/chromosome/535/20495.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 第62回日本実験動物学会総会 (第27回)奨励賞受賞

    • URL

      http://www.med.tottori-u.ac.jp/chromosome/535/nihonjikkendoubutu.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] ヒトの薬物代謝酵素誘導及び薬物動態予測が可能な新規薬物代謝酵素誘導評価方法2016

    • 発明者名
      香月康宏、阿部智志、押村光雄
    • 権利者名
      鳥取大学、Trans Chromosomics
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-200468
    • 出願年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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