Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

生体イメージング / 光イメージング / 発光 / caspase-3 / アポトーシス / 分子機能 / 抗体診断・治療 / ライブ診断 / 発光イメージング / 光プローブ / ストレスイメージング / カスパーゼ / トランスジェニックマウス / 肝腫瘍 / 抗体診断 / Dlk-1

本研究では、以下のふたつのテーマに関して、研究を行なった。
テーマA:小動物モデルをもちいて種々の病変に対する質的診断、薬剤感受性の検討を目的とした生体イメージング法の開発: luciferase-baseの新規機能プローブ開発によるin vivo imaging。Luciferase をbase としてCaspase-3に対する活性化プローブを作製し、それをアデノウィルスベクターに導入した。このベクターをもちいて様々な細胞、マウス肝臓に遺伝子導入を行ない、細胞レベルおよびマウス実験を行なうことにより、caspase-3 活性(アポトーシス)の生体イメージングに成功した。特に、低酸素・再酸素化、虚血・再灌流時および肝臓切除後再生時に起こる酸化ストレスとアポトーシスの動的解析に成功した。
テーマB:腫瘍特異的抗体への発光・蛍光ドットデュアルプローブの搭載による新しい診断・治療法の確立(術中診断を含め): in vivo/ex vivo imaging。様々な癌細胞抗原(Dlk-1/CEA/EMA/Ep-CAM)に対する抗体を用意し、それらに対して我々が独自に開発した上記光プローブを搭載した。種々の癌細胞におけるこれらの抗原の発現をFACS/Western Blotにて確認した後、ヌードマウスへの移植実験を行ない、モデルを作製した。Dlk-1抗原を発現する肝細胞癌移植実験モデルをもちいて(マウス皮下および肝内)、開発したプローブの有用性を確認した。マウスにおける実験で、紫外線などの照射を必要とせず、基質投与のみで近赤外領域の長波長のシグナルを腫瘍から発することが確認され、また深部病変の検出にも有用である可能性が示唆された。現在他の抗原に対するイメージング実験を行なっている。

生体イメージング / 分子機能 / 可視化 / 肝障害 / アポトーシス / カスパーゼ活性 / ルシフェラーゼ / レドックス

臓器内・生体内の細胞・分子機能を評価するための新たな分子機能プローブを開発する目的で、luciferaseを利用した分子機能プローブを新たに開発し、生体イメージングへの応用を試みる。
1)前年度作成したCaspase-3にたいするプローブをアデノウィルスベクターに組み込み、これを細胞実験およびマウス肝における生体イメージング実験のためのベクターとした。
a)アデノウィルスベクターの作成、増幅、精製および力価測定。
b)アデノウィルスベクターによる肝細胞およびマウス肝への遺伝子導入効率の確認と発現解析により、マウスにおけるプローブ発現の最適条件を検討した。
2)細胞レベルでプローブの有効性を確認
a)細胞内に発現したプローブの刺激(Staurosporin、低酸素・再酸素化刺激)に対する感受性を検討・確認した。
b)プローブの反復刺激に対して、再現性を有することを確認した。
c)反応の持続性(経時的変化)を確認し、刺激に対するCaspase-3活性のダイナミズムを解析し、病態の理解を試みた。
3)プローブの生体内での評価
アデノウィルスベクターをもちいて、マウスの肝にプローブを特異的に発現させ、種々の病態におけるシグナルを確認した。モデルとして、以下のものを作成し、検討した。シグナルの解析は、生体イメージング装置にて、リアルタイムに行ない、経時的にシグナルの変化を測定した。
a)マウスFas刺激、CC1_4による急性肝炎(急性肝障害)モデルにおけるプローブの有効性を確認し、障害の変化を経時的に観測した。
b)マウス肝虚血・再潅流モデルにて、同様に障害の程度と変化を生体イメージング装置にて観測することに成功した。
これらの実験の結果、本研究により作成したプローブの小動物(生体)での有用性が確認され、今後中動物、さらには将来的な臨床応用に向けた研究を行う予定である。

【研究分担者】
小澤岳昌	東京大学	理学研究科	教授	(Kakenデータベース)
森田直樹	産業技術総合研究所	分子生物工学研究グループ	研究グループ長	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
小澤岳昌	分子科学研究所	分子構造研究系	准教授	(Kakenデータベース)