| 研究課題/領域番号 |
19H03150
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| 研究機関 | 公益財団法人実験動物中央研究所 |
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研究代表者 |
末水 洋志 公益財団法人実験動物中央研究所, 研究部門, 部門長 (40332209)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ヒト肝キメラマウス / 薬物動態 / ヒト肝細胞 / 薬物体内分布 / タンパク結合 |
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| 研究実績の概要 |
ヒト肝キメラマウスにおける “薬物の生体内分布のヒト型化” の課題達成に向け、モデル動物作製と分析技術確立を進めた。
モデル動物作製：
１）前年度に体外受精・胚移植を行い19ペアの自然交配群を構築したが、本系統の雄性マウスは不妊症であることから生産効率が著しく低く実験系の確立が困難であった。2021年度、雄性不妊を回避した次世代型TKマウス（NOG-TKm30）の系統化に成功したことから、アルブミン遺伝子欠損マウス、および、α１酸性糖タンパク質（Agp1）遺伝子欠損マウスのいずれの系統も遺伝背景をNOG-TKm30に置換した系統を樹立した。アルブミン遺伝子欠損誘導型肝傷害NOG-TKm30マウスは自然交配により76匹（１３交配：平均産仔数は5.8匹）の取得に成功し、うちアルブミン遺伝子欠損ホモ欠損個体は31匹であった。また、α１酸性糖タンパク質（Agp1）遺伝子欠損マウスについてはアルブミン遺伝子欠損との複合化を平行して進めた。自然交配にて73匹（１３交配：平均産仔数は5.6匹）の取得に成功し、うちアルブミン遺伝子・α１酸性糖タンパク質二重欠損個体は35匹であった。NOG-TKm30遺伝背景のマウスでは、前年度までに使用したTK-NOGマウスとガンシクロビル感受性が大きく異なったことから、本年度はヒト肝細胞移植に適した肝傷害誘導条件検討を行った。
分析技術確立：
本年度確立できたアルブミン遺伝子・α１酸性糖タンパク質二重欠損NOG-TKm30マウスの内、至適肝傷害レベルを示した個体に定法通りにヒト肝細胞を移植したところ、血中コリンエステラーゼ活性を指標としたヒト肝細胞置換率が90%を越える個体が現れた。このマウスの血漿タンパクについて解析を進める予定である。
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| 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
前年度までに樹立したTK-NOG-Alb KOマウスの繁殖性が期待したほど芳しくないことが判明した。Alb遺伝子ホモ欠損マウスの雌はほとんど子孫を残すことができないことから、交配にはAlb遺伝子ヘテロ欠損マウスの雌を使用する。一方、TK-NOGマウスは雄が不妊であることから、希望するTK-NOG-Alb ホモ欠損マウスの取得効率は著しく低く、作出方法も限定的であった。プロジェクトの進行が大幅に遅れることが危ぶまれたが、雄性不妊を回避した次世代型TKマウス（NOG-TKm30 Tgホモ接合型）への遺伝背景変更にいち早く着手したことにより、NOG-TKm30, Alb ホモ欠損、および、NOG-TKm30, Alb/Agp1 ホモ欠損マウスの取得効率を1/2に向上させることができた。これにより、実験に必要は数の動物作製が見込めるようになり、最終年度に向けたタンパク結合解析、薬物動態解析が計画通りに進められる体制が整備できたことから、計画は概ね順調に進展していると考えられる。うになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヒト肝キメラマウスにおける “薬物の生体内分布のヒト型化” の課題も最終年度となる。これまでにTK-NOG-Alb KOヒト肝キメラマウスではマウスアルブミンが存在しない上に、ほぼヒトと同等のアルブミンレベルが維持されることが確認されたことから「概念実証」ができたことになる。しかし、これを動物実験モデル、ひいては、薬物動態、薬物代謝、毒性評価モデルにするためには、再現性良く、ある程度の動物数を確保できなければならない。本年度の研究成果により、NOG-TKm30, Alb/Agp1 二重ホモ欠損マウスが1/2の確立で作製できる体制が整った。ヒト型薬物動態モデルマウスを作製できるよう小規模の生産コロニーを構築し、早急に肝傷害誘導条件を確立することが喫緊の課題であり、当該マウスによる薬物動態のヒト型化の検証も並行して進める必要がある。これまでに樹立できていないヒトFcγ受容体遺伝子トランスジェニック（Tg）マウスについては、方法論を見直すと共に、Alb/Agp1 二重ホモ欠損マウスにおけるヒト型薬物動態の検証結果と照らしあわせ、必要性を熟考する。
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