advanced deve
loent

Teamfpm

orM

alEv

odels

an dionseaeua
tof Human Dis疾患モデル評価
研究開発チーム
Team for Advanced Development andEvaluation of Human Disease Models[ 〜平成 20 年 3 月：城石連携研究グループ、平成 20 年 4 月〜：現チーム ]チームリーダー野田哲生（医博）

Tetsuo NODA, M.D., Ph.D.
ヒト疾患モデルマウスが、疾患の診断・治療・創薬の開発に用いられるリソースとしての利用価値を高めるにしての利用価値が高まるような表現型情報の付加を目指す。

は、原因遺伝子および変異の同定が必須であり、さらにまた、がんの発症が認められるマウス変異体について疾患の病態とその発症機構の分子基盤に対応した表現型は病理組織学的解析、ゲノム・エピゲノム・トランスクの詳細な情報が付加されることが必要である。疾患モデ

リプトーム解析等の先端的手法を用いた解析を行い、ヒル評価研究開発チームでは、先進的なマウス表現型解析

トがんモデルマウスリソースとしての高価値化を目指技術の開発を行い、各種変異マウスに対してリソースとす。

事業内容
1. 先進的表現型解析技術開発
2. 包括的解析情報付加によるリソースの高価値化
3. 新規難聴変異体マウスの解析

職員とメンバー構成
チームリーダー野田哲生（平成 20 年 4 月〜）

開発研究員

井上麻紀（平成 20 年 4 月〜）

茂木浩未（平成 20 年 4 月〜）

土岐秀明（平成 20 年 4 月〜）

テクニカルスタッフ 池田

開発技師

派遣

美野輪治（平成 20 年 4 月〜）

亜美（平成 20 年 4 月〜）

加賀美智子（平成 20 年 4 月〜）

辛島裕子（平成 20 年 4 月〜）

佐賀彩子（平成 20 年 4 月〜）

平山妙子（平成 20 年 4 月〜）

星野里佳（平成 20 年 4 月〜）

松井純子（平成 20 年 4 月〜）

村上亜矢（平成 20 年 4 月〜平成 20 年 6 月）

飯野由貴（平成 20 年 4 月〜）

大島正 ( 平成 20 年 10 月〜 )大塚智恵子（平成 20 年 4 月〜）

桑畑久美子（平成 20 年 4 月〜）

薬師寺菜美（平成 20 年 4 月〜）― 161 ―

RIKEN BRC Annual Report 2006 〜 2007

疾患モデル評価研究開発チーム

Team for Advanced Development and Evaluation of Human Disease Models

大塚、加賀美、佐賀、薬師寺、松井
平山、池田（あ）、辛島、飯野、桑畑、星野
美野輪、茂木、野田チームリーダー、井上、土岐

年次計画と成果（2）サイトカインの包括的なプロファイリングによる

1. 先進的解析技術の開発

環境応答性表現型解析

ゲノム・トランスクリプトーム・メタボロームをはじ病原体、ストレス、食事などの様々な外部環境に応答めとする、多面的かつ先進的な解析手法を応用して、ヒする機構（環境応答機構）の破綻は種々の疾患の原因とト疾患モデルマウスの基礎および発展的研究に役立つ情なる。この「環境に応答する動的な表現型」を捉えるこ報を得るための新規解析技術の開発を行う。現在、以下とができれば、疾患モデルマウスにとって重要な情報との３つの研究開発を計画している。

なる。
「環境に応答する動的な表現型」の１つとして、（1）NMR メタボローム解析による代謝関連表現型解析

血清中の各種サイトカインレベルを解析する手法の開発

発症に先立って現れる異常 (pre-symptomatic phenotype)を行う。マウスから得られる微量な血清を用いて、多くを捉える方法として、生体内での代謝物の変動に注目のサイトカインを同時に測定する系の確立を目指す。こし、NMR を用いたマウス代謝物の網羅的な解析（マウれまでの研究でマルチプレックスサスペンションアレイスメタボローム解析）のための技術開発を行う。NMRシステムを用いた 11 種の血中アディポサイトカインので検出可能な代謝物は数百を超え、現在の臨床検査で測測定系を構築した。この系を更に拡張し、環境が変化す定が確立されていない代謝物も計測可能であるため、未る前後の多種サイトカインレベルを同時に測定するシス知の疾患関連代謝物の同定が期待される。また、マウステムの構築を進める。

個体を安定同位体標識物質でラベルすることにより特（3）NMD 阻害による疾患関連遺伝子の新規同定方法の開発

定の代謝系のみを高感度に解析することが可能である。
13

C-Glucose を用いたマウス安定同位体ラベル化法は理

NMD は、遺伝子のタンパク質をコードする部分に、

研中央研究所・環境分子生物学研究室、理研 PSC・先端点突然変異や挿入・欠損・フレームシフトなどによっ

NMR メタボミクスユニット、理研 GSC・個体遺伝チーてストップコドン（PTC: premature termination codon）がムとの共同研究で基礎検討が完了している。安定同位体生じてしまった時に、mRNA を分解するメカニズムで標識技術開発をさらに進め、いくつかの疾患モデルマウある。ヒト疾患の原因となる遺伝子変異の約 1/3 は PTC

スを実際に解析して代謝物プロファイリング法を確立すタイプの変異であるといわれており、近年研究が進んる。

でいる。この NMD を人為的に阻害することにより、疾― 162 ―RIKEN BRC Annual Report 2006 〜 2007

疾患モデル評価研究開発チーム

Team for Advanced Development and Evaluation of Human Disease Models
患の原因となっている遺伝子を同定するという戦略がin situ ハイブリダイゼーション法）、細胞レベルでの遺Gene Identification by NMD Inhibition (GINI) である。患者

伝子発現解析、エピゲノム解析、及び遺伝子産物のネッから得た細胞を NMD 阻害剤で処理し、抽出した RNA

トワーク解析等である。こうした多角的解析を効果的にを cDNA microarray で解析する。有意に発現上昇してい進めるため、ヒトのがんの専門分野で病態を熟知し先進る遺伝子が、nonsense 変異を有する候補遺伝子となる。

的なヒトがん病態解析技術を備えた研究機関との共同研

この方法は 2001 年に発案されて以来、大腸がんや前立究のもとに、がんモデルマウスの解析を行うことにより腺がん細胞を用いたがん抑制遺伝子の同定に成功例が報がんの超早期診断法の開発や創薬に寄与するモデルを開告されている。 本チームではこの GINI をマウス生体に発する。

応用した疾患原因遺伝子の新たな解析系を確立すること

3. 新規難聴変異体マウスの解析に着手している。条件検討に使用するマウスとしては当チームにおいて開発された点突然変異系統が使用でき理研において樹立された聴覚異常マウス変異体には、る。これら疾患モデルマウス系統を用いて GINI の生体すでに遺伝子の変異が同定されたものと、未だ変異が同での実験系を確立できれば、多くのヒト疾患モデルマウ定されていないものを含んでいる。後者のうち、マッピスに広く応用され、新規原因遺伝子の同定へと利用できング及び候補遺伝子検索のデータから、未だ聴覚機能とることが期待される。の関わりが全く知られていない新規の遺伝子変異が難聴の原因であると推定される新規難聴変異マウスの候補

2. 包括的解析情報付加による発がんモデルマウが存在する。これらの遺伝子変異を同定することは難聴スのリソースとしての高価値化モデルとしての価値を定める上で必須であり、新規難聴理研において開発された変異マウス系統には、がんの変異体の樹立は難聴モデルとして治療診断のための応用発症が認められるマウス系統が多数存在し、世界的に開研究に有用であるだけでなく、未知の部分が多く残され発されてきた遺伝子改変によるがんモデルマウスのレた聴覚機能の基礎的理解にも重要な貢献が期待される。

パートリーの重要部分をなす。これらをもとに、ヒトの本チームでは、新規の難聴マウスの単離を目指し、fineがんの病態と合致し臨床的応用のターゲットとして有用mapping/positional cloning を推進し、遺伝子変異を同定なモデルの開発を推進するために、以下の様な包括的表する。更にこれら難聴モデルの生理学的解析、形態学的現型解析を推進する；病理組織解析、トランスクリプトー解析を詳細に行い、発症機構の総合的な理解を通じて、ム解析、組織学的遺伝子発現解析（LMD- マイクロアレ難聴モデルとして応用的研究に寄与するモデルの開発をイ解析法）、個体レベルでの発現解析（ホールマウント進める。

先端的解析技術開発とヒト疾患モデルとしての付加価値向上
先進的解析技術開発新規難聴モデルの樹立

Deafness models

Life style relateddisease models

Deafness mutants

High fatdiet

国内外をリードする研究機関との共同研究

Cancer models
histopathology

mutantsproteome
genomegene identificationtranscriptome
multiplex
adipocytokine
assay

新規原因遺伝子同定と機能解析を通じてヒト聴覚生理機能解明に貢献

metabolome

pre-symptomatic phenotype（症状に現れない表現型）を示す各種生活習慣病モデルの開発― 163 ―

TR研究への応用を通じてがんの超早期診断法開発や創薬に寄与

RIKEN BRC Annual Report 2006 〜 2007

疾患モデル評価研究開発チーム

Team for Advanced Development and Evaluation of Human Disease Models

研究発表（誌上発表）【原著論文】* は査読制度がある論文誌
1. Ajima R., Akiyama T., Usui M., Yoneda M., Yoshida Y.,

2. Shigeyama Y., Kobayashi T., Kido Y., Hashimoto N.,

Nakamura T., Minowa O., Noda M., Tanaka S., Noda

Asahara S., Matsuda T., Takeda A., Inoue T., Shibutani Y.,

T., Yamamoto T.: “Osteoporotic bone formation in mice

Koyanagi M., Uchida T., Inoue M., Hino O., Kasuga M.,

lacking tob2; involvement of Tob2 in RANK ligand

Noda T.: “Biphasic response of pancreatic beta-cell mass

expression and osteoclasts differentiation.” FEBS Letters,to ablation of tuberous sclerosis complex 2 in mice.” Mol582(9):1313-1318 (2008).*

Cell Biol. 28(9):2971-2979 (2008).*

研究発表（学会発表）【国内会議】
1. 若菜 茂晴 , 鈴木 智広 , 桝屋 啓志 , 三浦 郁生 , 小林

2. 鈴木 智広 , 佐藤 肇 , 池田 恭子 , 桝屋 啓志 , 横山 晴喜美男 , 金田 秀貴 , 古瀬 民生 , 茂木 浩未 , 土岐 秀

香 , 金田 秀貴 , 三浦 郁生 , 小林 喜美男 , 権藤 洋一 ,明 , 井上 麻紀 , 美野輪 治 , 山田 郁子 , 野田 哲生 , 城野田 哲生 , 西田 幸二 , 若菜 茂晴 , 城石 俊彦： “ENU

石 俊彦 , 小幡 裕一：“ 理研バイオリソースセンター

ミュータジェネシスにおけるヒト網膜色素変性症モ

日本マウスクリニック開設計画 ”, 日本実験動物科

デルマウスの解析 ”, 日本実験動物科学技術 2008, 仙学技術 2008, 仙台 , 5 月 (2008)．

台 , 5 月 (2008)．

― 164 ―