| 研究課題/領域番号 |
19K07241
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
多鹿 友喜 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (90400738)
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| 研究分担者 |
池澤 麻衣子 (高橋麻衣子) 群馬大学, 大学院保健学研究科, 助教 (50701322) [辞退]
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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 | 3Dイメージング / マウス胚 / ノックアウトマウス / 形態解析 / CoMBI |
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| 研究実績の概要 |
2019-2020年度に高精細3Dイメージングの装置開発を行い、2021年度にその装置（CoMBI-S型と命名）に関して論文発表（Ishii, Tajika et al 2021)、プレスリリース（のちに日刊工業新聞、上毛新聞、山形新聞で紙面掲載）、分子生物学会におけるポスター発表を行い、新しい装置では、神経細胞といった小さな標本から、マウス各種臓器などの大きな標本までをフルカラーで3Dイメージング解析できることを示した。これらの発表をきっかけに、CoMBIのユーザネットワークが拡大した。
新しく開発したCoMBIイメージング装置で、ノックアウトマウス胚の形態解析をすすめた。ノックアウトマウスの出生率は低いこと、新型コロナウイルス対応のため飼育規模を縮小したことで、ノックアウトマウス個体の取得頻度は低いものの、並行して試料調整法の改良を行い、手技を安定化させた。試料調整法については、タンニン酸によるカウンター着色法を定めた。タンニン酸染色によってマウス胚の10日目以降からほぼすべての臓器を3Dデータ上で容易に認識できるようになる。3D画像データの処理方法は、オープンソースの3D slicerを使って、基本的な手順（ズレ補正、多平面再構築、ボリュームレンダリング、セグメンテーション、数値化）を定めた。セグメンテーション手順については、AI技術を取り込んだ効率の良い手順を確立させた。マウス胚を胎生10日目から16日目においてサンプリングし、野生型、ヘテロ接合型、ノックアウト型の3種を、3D形態解析と目的分子の発現解析で比較した。マウス胚における臓器ごとの目的分子の発現パターンは、成体で見られたパターン（骨格筋、心筋、肺、腎臓；Takahashi, Tajika et al 2013、Ikezawa, Tajika et al 2018）とは異なるパターンを示した。また、胚を全身3D解析することの有用性は高く、成体では捉えられなかった発現場所を新たに特定できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
開発したイメージング装置の威力を遺憾なく発揮し、マウス胚をフルカラーで形態解析できている。目的分子に関して、新たな発見もあり、将来の研究計画にも良い影響を及ぼしている。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は、標本数を増やし、形態データの数値化に取り組む。マウス胚において、野生型、ヘテロ接合型、ノックアウト型の3種の間で、全身3D形態解析と目的分子の発現解析を進め、結果をまとめて、論文投稿を予定する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
3Dデータを蓄積していたHDDに接続エラーがおき、買い換えを検討している。注文と納品が年度末をまたがないよう、翌年度に発注する。
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| 備考 |
2020年度より、CoMBIの導入から操作までをまとめて、サイトに公開した。手技の改善点など、最新情報に更新をつづけている。
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