• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実施状況報告書

遺伝子発現・軟骨再生を画像化するX線イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19276
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

田村 勝  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (50370119)

研究分担者 綾部 信哉  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 研究員 (10633563)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード造影X線CT / 軟骨イメージング / 遺伝子発現イメージング / マウス
研究実績の概要

ヒト疾患を分子レベルで解析するには、疾患モデル動物の詳細な表現型解析が有力な手段となる。表現型は元々3次元(3D)である。非破壊的に詳細3Dデータが取得可能なX線CTイメージング法は、その解析に大きな威力を発揮する。これまでに我々はX線CTを用いて、X線では画像化が困難であったマウス胎仔等軟組織のイメージング法の開発に成功してきた。この手法は、一度データを取得すれば任意の位置、任意の角度で再構築可能であり極めて有用な解析法ある。一方で、CTイメージングには大きな期待を寄せられつつも画像化できていない領域が存在する。それが軟骨と遺伝子発現のイメージングである。
本研究課題では、この2つのイメージング法開発に挑戦している。研究開始年度である今年度は、軟骨イメージングに関しては、特異的造影剤の有機合成を進めるとともに、複数種類の自主開発造影剤のスクリーニングとその軟骨組織造影効果の検討を行った。その結果、自主開発造影剤に関して、シグナル・ノイズ比がまだ満足できるレベルには達していないものの数種類の軟骨造影効果のある新規造影剤候補を見出す事ができた。
X線による遺伝子発現イメージング法の開発に関しては、X線で検出可能と考えられるレポーターコンストラクトの構築、それを用いたトランスジェニックマウスの作製に着手した。また、レポーターに作用させる造影剤に関して、その浸透性や検出感度や得られるシグナル・ノイズ比の予備実験を行い、数種類の候補を選抜できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

軟骨X線CTイメージング:研究開始年度である本年度計画の内、軟骨特異的造影剤の有機合成に関しては合成に困難なステップが見出されたため、その回避法の開発に時間を要した為に計画に若干の遅れが生じたものの、計画全体としては自主開発造影剤、造影方法の開発が予想を上回る成果を上げることができたので、ほぼ予定通りの計画遂行ができた。
遺伝子発現X線CTイメージング:X線による遺伝子発現イメージング法の開発に関しては、レポーターコンストラクトの構築、トランスジェニックマウスの作製、レポーターに作用させる造影剤の開発等、ほぼ計画通りに開発が進んでいる。

今後の研究の推進方策

軟骨X線CTイメージング:研究1年目に引き続き有機合成系造影剤の合成を行い、その軟骨造影効果の検証を行う。また、自主開発造影剤のスクリーニングで見出した数種類の軟骨造影効果を持つ新規造影剤に関してはシグナル・ノイズ比の向上を図り、軟骨イメージング法の完成を目指す。
遺伝子発現X線CTイメージング:本年度作製したX線で検出可能と予想されるコンストラクトを用いて作製したトランスジェニックマウスのライン化を進める。また、X線で検出レポーターに関して開発開始後に候補と成り得るものが見出されたので、それについてもトランスジェニックマウスの作製を行う。これらの遺伝子改変マウスと今年度見出した造影剤候補を用いてEx vivo遺伝子発現X線CTイメージング法の完成を目指す。

次年度使用額が生じた理由

開発研究初年度で開発・合成予定であった新規有機合成系造影剤の合成経路に非常に難しいステップが見出され、その解決策の検討を行った。そのために新規有機合成系造影剤合成費を次年度に繰り越すことととなった。繰り越しを行った予算に関しては、予定通り有機合成系造影剤合成費として使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Mice doubly deficient in Six4 and Six5 show ventral body wall defects reproducing human omphalocele.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M., Tamura M., Sato S. and Kawakami K
    • 雑誌名

      Disease Models & Mechanisms

      巻: 11 ページ: dmm.034611

    • DOI

      10.1242/dmm.034611

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synchronized mesenchymal cell polarization and differentiation shape the formation of the murine trachea and esophagus.2018

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto K., Tamura M., Nishita M., Minami Y., Yamaoka A., Abe T., Shigeta M. and Morimoto M.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: 2816

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05189

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Melanocytes contribute to the vasculature of the choroid.2018

    • 著者名/発表者名
      Shibuya H., Watanabe R., Maeno A., Ichimura K., Tamura M., Wakana S., Shiroishi T., Ohba K., Takeda K., Tomita H., Shibahara S. and Yamamoto H.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 93 ページ: 51-58

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00058

    • 査読あり
  • [学会発表] X線による軟組織イメージング:マウス胎生致死表現型解析の新展開,2019

    • 著者名/発表者名
      田村 勝
    • 学会等名
      理研シンポジウム:画像ビッグデータが切り拓く健康・医学の新時代
    • 招待講演
  • [学会発表] X 線CT イメージングによる形態表現型解析2019

    • 著者名/発表者名
      田村 勝
    • 学会等名
      第16回生命資源研究・支援センターシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] The current status of phenotyping pipeline in RIKEN BRC2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Tamura, Hirotoshi Shibuya, Ikuo Miura, Kyoko Ikeda, Ai Ozaki, Mao Ozaki, Yasuyo Kozawa, Tomoko Kushida, Akiko Shinogi, Ikuko Yamada and Tamio Furuse
    • 学会等名
      2019 Asian Mouse Mutagenesis and Resource Association (AMMRA)/Asia Mouse Phenotyping Consortium (AMPC) Annual Meeting and Workshop on Mouse Model Research
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RIKEN BRC・日本マウスクリニックにおける新規表現型解析プラットフォームの整備、および提供計画.2018

    • 著者名/発表者名
      田村 勝
    • 学会等名
      第65回日本実験動物学会総会
  • [学会発表] 日本マウスクリニックにおける新規形態解析パイプラインの開発: X線CTを用いた高速・高精細軟組織イメージング解析2018

    • 著者名/発表者名
      澁谷 仁寿、小澤 恵代、田村 勝
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会総会
  • [学会発表] Visualization of mouse embryos with the X-ray computed tomography (CT)2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Tamura
    • 学会等名
      The Seventh Sino-Japan Summer Course of Genetic Mouse Models
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi