発症メカニズムを解明する病態光イメージングマウスの構築

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25250012
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 近藤 科江 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40314182)
• 研究分担者: 近藤 玄 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (40243258) ; 水島 友子 公益財団法人実験動物中央研究所, その他部局等, 研究員 (90311240)
• 研究期間 (年度): 2013-10-21 – 2016-03-31
• キーワード: 病態イメージング / トランスジェニックマウス / 生体発光イメージング / HIF / 発がん

研究実績の概要

疾患の発症のメカニズム解明や診断法・治療法の開発を行うには、疾患モデルマウスを用いた研究が有効である。本研究では、生体レベルで低酸素誘導転写因子HIFの活性を発光イメージングでモニターできるトランスジェニック(Tg)マウスを改良、および、新規レポーター遺伝子を構築して作出し、既存のTgマウスより高感度に病態イメージングが可能なマウスを構築することをめざした。
平成27年度は、以下の３つの研究課題を実施した。
（１）Tgマウスの改良：昨年度までに戻し交配で作成したB6系のTgの低酸素応答性を評価し、FVB系と同様の応答性を確認した。
（２） 新規Tgマウスの作出：昨年度までに構築した3種類のレポーター遺伝子ベクターを用い、低酸素環境依存的にルシフェラーゼを発現するトランスジェニック（5HRE-LucTg）マウスを作出すると共に、既に新生児低酸素期におけるルシフェラーゼの発現が確認されているラインについては、ホモ個体の作出および繁殖・系統保存、成体におけるルシフェラーゼの低酸素依存性発現の確認実験を実施した。更に、CRISPR-Cas9ゲノム編集法を用いて低酸素状態を詳細にモニターできるレポーターマウスを作出した。具体的には、Rosa26遺伝子座にレポーター遺伝子をノックインしたマウスを複数作出し、これを系統化するとともにレポーター遺伝子が期待通りに機能しているかを検証した。
（３）がん病態イメージングに適したrasH2マウスの作出（アルビノ化）：短期発がん性マウス（rasH2マウス）をアルビノ化した、Albino- rasH2マウスについて、N-Methyl-N-nitrosourea (MNU)を用いた発がん実験（昨年度実施）にて採取した臓器等において詳細な病理学的解析を実施し、MNU誘導腫瘍のミクロ所見においても変異導入前のrasH2マウスと概ね同等であることが確認した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] High resolution imaging of intracellular oxygen concentration by phosphorescence lifetime. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa H, Ito H, Inoue M, Sato Y, Kizaka-Kondoh S, Kadonosono T, Shigenobu Yano, Inoue M, Kamachi T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 10657
  • DOI: 10.1038/srep10657. Jun 12
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effect of triamcinolone acetonide on laser-induced choroidal neovascularization in mice using a hypoxia visualization bio-imaging probe. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takata S, Masuda T, Nakamura S, Kuchimaru T, Tsuruma K, Shimazawa M, Nagasawa H, Kizaka-Kondoh S, Hara H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 9898
  • DOI: 10.1038/srep09898
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell penetrating peptides improve tumor delivery of cargos through Neuropilin-1-dependent extravasation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kadonosono T, Yamano A, Goto T, Tsubaki T, Niibori M, Kuchimaru T, Kizaka-Kondoh S.
  • 雑誌名: The Journal of Controlled Release 巻: 201 ページ: 14-21
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2015.01.011.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Innate Response to Human Cancer Cells with or without IL-2 Receptor Common γ-Chain Function in NOD Background Mice Lacking Adaptive Immunity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishime C, Kawai K, Yamamoto T, Katano I, Monnai M, Goda N, Mizushima T, Suemizu H, Nakamura M, Murata M, Suematsu M, Wakui M.
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 195 ページ: 1883-1890
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1402103.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of Helios reporter mice and an evaluation of the suppressive capacity of Helios+ regulatory T cells in vitro. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugita, K., S. Hanakawa, T. Honda, G. Kondoh, Y. Miyachi, K. Kabashima, T. Nomura.
  • 雑誌名: Experimental Dermatology 巻: 24-7 ページ: 554-556
  • DOI: 10.1111/exd.12711.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Disruption of MeCP2 attenuates circadian rhythm in CRISPR/Cas9-based Rett syndrome model mouse. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Y. Minami, Y. Umemura, H. Watanabe, D. Ono, W. Nakamura, T. Takahashi, S. Honma, G. Kondoh, T. Matsuishi, K. Yagita.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 20-21 ページ: 992-1005
  • DOI: 10.1111/gtc.12305.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Short-term Carcinogenicity Study on C57BL/6J-Tyr[X]-rasH2 (Albino-rasH2) Mice, a Novel Strain for in vivo Tumor Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Mizushima, K. Urano, R. Inoue, M. Yasuda, M. Goto, T. Kagawa, T. Kadonosono, T. Kuchimaru and S. Kizaka-Kondoh.
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of the Society of Toxicology
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 2016-03-14 – 2016-03-17
  • 国際学会
• [学会発表] Innate Effector Mechanisms for Elimination of Human Cancer Cells in the NOD -Background Mice Lacking Adaptive Immunity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishime C, Kawai K, Yamamoto T, Katano I, Monnai M, Goda N, Mizushima T, Suemizu H, Nakamura M, Murata M, Suematsu M, Wakui M.
  • 学会等名: 5th International Workshop on Humanized Mice
  • 発表場所: Zurich,Switzerland
  • 年月日: 2016-01-28 – 2016-01-30
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of Human Cell Engraftment and Differentiation Abilities among Strains of Immunodeficient Mice with Different Genetic Backgrounds (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Tsutsumi, S.Kusakawa, R.Sawada, K.Urano, T.Mizushima, E.Nishinaka, R.Inoue, S.Yasuda, and Y.Sato.
  • 学会等名: 51st Congress of the European Societies of Toxicology Bridging Sciences for Safety
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] A luciferin analog achieves highly sensitive deep-tissue tumor imaging using near-infrared bioluminescence (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kuchimaru, Satoshi Iwano, Msahiro Kiyama, Shun Mitsumata, Tetsuya Kadonosono, Haruki Niwa, Shojiro Maki, Shinae Kizaka-Kondoh
  • 学会等名: World Molecular Imaging Congress 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-09-02 – 2015-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] Intratumoral activity of hypoxia-inducible factors is an excellent marker for targeting malignant tumors. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kizaka-Kondoh S
  • 学会等名: Aso International Meeting
  • 発表場所: Aso, Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2015-05-14 – 2015-05-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 腫瘍内HIF活性のin vivo イメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江、口丸高弘、門之園哲哉
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 化学同人
• [図書] がん間質における低酸素応答が悪性化を駆動する (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江、口丸高弘、門之園哲哉
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 腫瘍内微小環境を標的とした薬剤開発の留意点 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤科江
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 東京工業大学近藤研究室HP: がん微小環境の可視化による病態イメージングツールの開発
  • URL: http://www.kondohlab.bio.titech.ac.jp/research