| 研究課題/領域番号 |
24240053
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
宮脇 敦史 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能探索技術開発チーム, チームリーダー (80251445)
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| 研究分担者 |
濱 裕 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能探索技術開発チーム, 専門職研究員 (30261796)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 組織透明化 / 三次元再構築 / 神経回路 / 免疫組織化学 |
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| 研究概要 |
組織透明化により生物試料の構造を光学顕微鏡を用いて可視化するためのScale技術を開発した後、現在も国内外の多くの研究者から関心と多くの要望、そして技術のさらなる向上のためのフィードバックを得ているところである。こうした内容を踏まえ、平成２４年夏にはスペイン・バルセロナで開催された欧州神経科学会で当該技術の発表を行なった。
これまで蛍光タンパク質遺伝子を導入した遺伝子改変動物（主としてマウス）について脳を中心とした神経組織の透明化とその組織学的解析を行なってきたが、その他の組織、特にヒトの腫瘍化した組織について病変部に特異的な抗体を用いた免疫組織学的染色法を盛り込んだScale技術の応用についてもさらに多くの要望が集まっている。これについては3D免疫組織観察技術として方法の確立をほぼ終了している。
加えて、本技術には i)透明化のための時間の短縮とii)透明化に伴う組織の膨潤の抑制、という二つの課題がある。これらについて検討を進めている。
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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
平成２４年度に行なうべき課題についてその検討はおおむね順調に進んでいる。すでにScale化した組織の特異抗体を用いた染色法、すなわち「3D免疫組織観察法」の確立をほぼ終了している。これに加え、現在は3D in situ hybridization法の開発に取りかかっている。
また、「マウスの脳以外の組織・器官・臓器を対象とする方法の最適化、ならびにマウス以外の実験動物を対象とする方法の最適化」については、マウスの脊髄、心臓、肺、脾臓、腎臓、ならびに筋組織の透明化に最適な条件をほぼ確立した。マウス以外の実験動物としてzebrafish成体などの遺伝子改変魚類、遺伝子改変ショウジョウバエについての透明化の検討を進めている。
加えて、本技術の課題であるi)透明化のための時間の短縮とii)透明化に伴う組織の膨潤の抑制についても改変技術を検討している。特に、「透明化のための時間の短縮」については異なる組成のScale溶液戸の組み合わせにより、オリジナル技術の場合に要する時間を３０％短縮することに成功している。現在さらなる時間の短縮を目指している。「透明化に伴う組織の膨潤の抑制」については浸透圧のコントロールを中心に種々の物質を用いた検討を行なっているが、この課題の克服にはもう少し時間と検討を要すると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度に引き続き、Scale溶液の浸透圧の調節を行う。また迅速化と膨張防止を同時に満たす透明化技術を確立する。界面活性剤についても同様の観点で改良を行う。
改善Scale技術を用いて、マウス脳における神経回路の大規模かつ高精細の3D再構築を試みる。適当な形質転換マウスの脳試料を、外部研究室から提供してもらう。電気穿孔法によるマウス脳の蛍光標識を行う。3D再構築とその後の解析に有用なソフトウエアの開発を行う。
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