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Acr-Lucノックインマウスを用いた非侵襲的・リアルタイム雄性生殖毒性/男性避妊薬薬効評価技術

精子形成細胞特異的なAcrosin(Acr)プロモーター駆動ルシフェラーゼ発現モデルによる、生殖機能低下・回復の経時的・定量的なin vivo / in vitro評価

Advantages

‐ 同一個体での連続非侵襲イメージング:殺処分・解剖を伴う従来の組織病理学的解析と異なり、同一個体における精子形成動態のリアルタイム追跡および回復過程の定量評価が可能。動物使用数の著しい削減ならびに飼育管理コストの低減。
- 組織透過性と定量性の向上:従来蛍光レポーター(Acr-GFPマウス等)で課題であった生体深部(精巣)の透過性を克服し、極めて高精度な発光シグナル定量を実現。
- in vitroでのハイスループット評価対応:単離精子形成細胞を用いた迅速かつ大量の化合物スクリーニング系への展開が可能。

Current Stage and Key Data

in vivo / in vitro評価系の構築完了およびProof of Concept(PoC)確立済み。
- 精細胞数との高度な相関:単離精子形成細胞数と発光強度において極めて高い相関を実証
- 長期安定発光:加齢(44週以上)に伴うバックグラウンドの変動なく、安定した発光強度
- 障害・回復動態の定量化:局所X線照射モデル(5 Gy / 10 Gy)において、線量依存的な造精機能の低下および可逆的・不可逆的障害の明確な区別を定量評価
- 新薬・化学物質の毒性評価実証:抗がん剤(トリコスタチンA)や環境ホルモン(ビスフェノールA)曝露に対する精細胞減少・毒性動態の検出に成功

Partnering Model

前臨床評価系の共同構築、評価用モデルマウス・細胞の提供(MTA、ライセンス)

Background and Technology

医薬品開発における前臨床段階の雄性生殖毒性試験は、実験動物の交配・受胎確認や、安楽死後の解剖・組織病理学的解析に依存してきました。これらの従来手法は多大な労力と時間を要するだけでなく、精子形成の低下や回復過程を経時的に追跡するために膨大な数の実験動物を解剖する必要があり、国際的な倫理原則である3Rs(特にReduction:使用動物数の削減)の達成において大きな障害となっていました。また、従来の蛍光レポーター(Acr-GFPマウス等)は深部組織透過性が低く、生体内での連続イメージングには不向きでした。本技術は、製薬・バイオテック企業における安全性の高精度評価および男性避妊薬の創薬スクリーニングを画期的に効率化するプラットフォームを提供します。

Principal Investigator

福永久典 准教授(北海道大学 大学院保健科学研究院)

Patents and Publications

- 特許出願済み
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プロジェクト番号:bk-05351b