製薬研究者の徒然日記☆がんの新薬を目指して

遺伝子改変マウスについて（ノックアウトマウス）

暇なので。。今日はノックアウトマウスのお話でも☆

僕もだいぶん種類作りましたが、一応黒くてすばしっこいのがノックアウトマウスです☆

 

 

【wikipediaより引用】

遺伝子改変動物（いでんしかいへんどうぶつ、genetically modified animal）は、遺伝子工学を用いて人為的に個体の遺伝情報を変化させた動物である。その作製法により、外部から特定の遺伝子を導入したトランスジェニック動物、特定の遺伝子を破壊して欠失させたノックアウト動物などの種類がある。生命科学分野では、特定の遺伝子が生体内 (in vivo) でどのように機能しているかを研究するために必須の存在となっており、特に遺伝子改変マウスは、ヒトと近縁の高等哺乳動物で最も早く技術が確立したことから、ヒトの生理現象や疾患を再現できるモデル生物として現在最も多く利用されている。

遺伝子改変動物の作製には専門的な知識と技術が必要であり、またその利用は国際的な法の規制を受けるため、専用の施設を有する大学などの研究機関や企業でのみ作製・維持されている。

人為的に作製された遺伝子改変動物は生態系に影響を与える恐れがあり、2009年現在、生物の多様性に関する条約の一部であるカルタヘナ議定書によって世界的に規制の枠組みが定められている。日本ではこれに対応する国内法としていわゆるカルタヘナ法があり、動物だけでなく植物や細菌・真菌なども含めた遺伝子組換え生物^[1]の作製、移動、保管が制限されている。

線虫やショウジョウバエ、ゼブラフィッシュなど小型の動物では、変異原を投与して様々な遺伝子に突然変異を起こすことが広く行われている。このようにして得られた個体も人為的に遺伝情報を変化させてはいるが、極めて可能性は低いものの自然にも起こり得る変化であり、外来の遺伝子を含まないため、カルタヘナ法による規制の対象とならない。このような個体は突然変異体と呼ぶのが一般的である。

トランスジェニックマウスの作製には様々な方法があるが、近年ではマイクロインジェクション法が主流となっている。作製方法はドナー動物から採取した受精卵前核へ倒立顕微鏡下でマイクロキャピラリーを用いてDNA溶液を注入する。DNA溶液は事前に調製しておいたものを使用する。その受精卵をレシピエント動物の卵管内に移植し、自然分娩された出生動物がトランスジェニックとなる。

 

ちょっと難しいので簡単に♪

 

【ノックアウトマウスの役割：日本大百科事典より引用】

特定の遺伝子のみを人工的に欠如（ノックアウト）させたマウス。これまで実験的に調べられ、生体内での働きが推測の域にあった遺伝子機能の解明などに役だつ実験動物として、医学、生物学などの分野で注目を浴びており、生産、販売を事業展開する企業も出現した。特定遺伝子を壊したマウスの胚（はい）性幹細胞（ＥＳ細胞）を受精卵に導入して、正常な細胞とノックアウトされた細胞とが混じったキメラマウスをつくり、何代か掛けあわせて作成されることが多い。すでに脳の情報伝達、筋肉形成に関与する遺伝子などを欠如させた数百種類のノックアウトマウスがつくられているとも報告されており、アルツハイマー病、パーキンソン病など難病のモデル動物や遺伝子治療、新薬の開発への利用が期待される。

 

難病の特集をこの前しましたが、このマウスたちがモデルになるわけです☆

ベクター作りは僕はプロなので一発で出来ます。

出来上がるのに数ヶ月から場合によっては１年以上（継代が上手くいき

次第）かかりますね。

僕はいつもインジェクション担当でそこだけは僕がしなければならないのです。

めんどくさいのですが、受精効率が上がるので、やるしかありません(汗）

 

 

 

 

 

エリアディテクターCＴついて☆（最新の３次元ＣＴ）

今回は従来のマルチスライスＣＴに変わる新時代のＣＴ、エリアディテクターCＴについてのお話です☆

 

東芝が世界で初めて320列エリアディテクタCTを発表し、世界中のマスコミがこれを報道、RSNA最大のサプライズと評されました。

 

PET-CTなどのフュージョンモダリティによる癌治療効果判定といった分野で様々な臨床応用の可能性が提起されました。

 

とにかく画像をご覧下さい☆

東芝のホームページから抜粋しました。脳のエリアディテクターＣＴの画像です。

心臓がこうなります。はっきり言って解像度は恐ろしくすさまじいレベルに到達したと思われます。

 

日経オンラインから記事を転載しました☆

 

「CTの黎明期よりCT診断と開発に取り組み、20年以上に渡って東芝のCT開発を指導してきた。医師の立場からの意見やアイデアを装置の開発に生かすことで、ヘリカルCT,マルチスライスCTなど医用画像診断にイノベーションをもたらすCT技術を東芝と共同で生み出してきた。そして片田教授と東芝の10年以上に及ぶ開発の結果、革新的な機能を持つエリアディテクター（面検出器）CTが誕生した。
このエリアディテクターCTは320列の面検出器を搭載し、１回転0.35秒で最大16cmの範囲を撮影することが可能だ。従来のマルチスライス・ヘリカル CTでは、検出器が回転している間寝台を移動させることで、広い範囲を撮影し、そのデータを再構成して画像を作るため、一つの画像でも厳密には時差が生じていた。エリアディテクターCTは1回転で心臓や脳など臓器全体を撮影できるので、そうした時差が生じず、より正確で鮮明な画像を得ることができる。また、短時間で撮影できるため、患者の息止めや静止も短時間ですみ、（心臓検査の場合では、）64列マルチスライスCTの約1／4のX線被ばく量で撮影できる。医師にとってはより付加価値の高い情報を、患者にとってはより負担の少ない検査を実現するエリアディテクターCTは、まさに医療にイノベーションを起こすCTと言えるだろう。」

 

東芝のホームページより転載

東芝メディカルシステムズ（株）は，4月に発売したAquilion™ 64 with Double Slice Technologyをさらに進化させ，世界標準をめざした新シリーズとして128スライス/回転を撮影可能なAquilion.CX Editionを7月1日より発売した。

　Aquilion™ CX Editionでは，より低被ばく・高画質といった日常検査への対応や複雑で安全な造影検査など，複雑化する臨床ニーズに対し，この1台で解決する。次世代型CTとして注目が集まるエリアディテクターCT Aquilion ONE™ で培った画像再構成法ConeXact™による128スライスの画像作成の実現や，造影剤自動感知システム：Real Prep.™の機能アップにより，質の高い検査を実現する。

　特にConeXact™ は，焦点偏向によるS/Nを低下させることなく128スライス収集を可能にする次世代の再構成法。この手法から画像処理された高精細な3次元画像を検査・臨床の場に提供する。

 

 

実際に行われている病院（九州で）→済生会熊本病院

http://www.sk-kumamoto.jp/site/view/contview.jsp?cateid=42&id=117&page=1

 

これから実用化する病院も増えそうです☆

共焦点レーザー顕微鏡☆

僕が良く使っている顕微鏡です。

 

３次元立体画像をスライスし、染色したら（僕の場合４重染色（僕にしか出来ない方法があります））とても細胞が良く見えます。キレイです。あまり難しいことは話しません（笑）

 

ちょっと今日は共焦点レーザー顕微鏡のお話でも☆

 

 

これが僕の会社で使っている（大学でも使われている）共焦点顕微鏡です♪

操作が複雑で、限られた方（院卒以上）しか使われません。大学院生は時と場合によって使わせています☆

共焦点光学系を用いることで、高い解像度と深い焦点深度の両方を実現する顕微鏡です。焦点の合った箇所だけを明るく取得できる特性を生かし、試料全体に焦点のあった画像を撮像できます。

 

 

顕微鏡のステージを上下させることで複数の焦点面から情報を集められます。

複数の焦点面の二次元画像を重ね合わせることで、コンピュータは標本の三次元画像を作成することができます。

平面が重ね合わさって立体になるわけです☆

 

これが僕の使っている顕微鏡ですね。ラボのホームページから持ってきました☆

ちょっと４年たっているので少し古い形になります。

 

スライスした画像です。綺麗だと思います☆３重染色で見たとある細胞（すいませんヒミツです）ですね。

蛍光顕微鏡をはるかに超えます。

ＧＦＰ（日本でノーベル賞ををとった下村先生）の発光も見られます♪

 

こんな感じで楽しく見ることが出来ますよ。

染色は面倒なので、部下に任せてます（→僕は見て確認するだけ（笑））

 

以上、共焦点レーザー顕微鏡（最先端顕微鏡）でした☆

難病 特定疾患について

時々コメントにあるのですが。。

難病はどうして薬が出来ないの？

難病は一度かかったら治らないの？

難病って遺伝子疾患が多いのですか？

ＡＬＳ（コードブルの影響ですね）は難病なのか？

 

ということで難病特集です。

 

【難病情報センターのホームページより】

 

 

疾病
番号 疾患名 疾病
番号 疾患名

1	脊髄小脳変性症	66	拘束型心筋症
2	シャイ・ドレーガー症候群	67	ミトコンドリア病
3	モヤモヤ病（ウィリス動脈輪閉塞症）	68	Fabry病
4	正常圧水頭症	69	家族性突然死症候群
5	多発性硬化症	70	原発性高脂血症
6	重症筋無力症	71	特発性間質性肺炎
7	ギラン・バレー症候群	72	サルコイドーシス
8	フィッシャー症候群	73	びまん性汎細気管支炎
9	慢性炎症性脱髄性多発神経炎	74	潰瘍性大腸炎
10	多巣性運動ニューロパチー（ルイス・サムナー症候群）	75	クローン病
11	単クローン抗体を伴う末梢神経炎 （クロウ・フカセ症候群）	76	自己免疫性肝炎
12	筋萎縮性側索硬化症	77	原発性胆汁性肝硬変
13	脊髄性筋萎縮症	78	劇症肝炎
14	球脊髄性筋萎縮症	79	特発性門脈圧亢進症
15	脊髄空洞症	80	肝外門脈閉塞症
16	パーキンソン病	81	Budd-Chiari症候群
17	ハンチントン病	82	肝内結石症
18	進行性核上性麻痺	83	肝内胆管障害
19	線条体黒質変性症	84	膵嚢胞線維症
20	ペルオキシソーム病	85	重症急性膵炎
21	ライソゾーム病	86	慢性膵炎
22	クロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)	87	アミロイドーシス
23	ゲルストマン・ストロイスラー・ シャインカー病（GSS）	88	ベーチェット病
24	致死性家族性不眠症	89	全身性エリテマトーデス
25	亜急性硬化性全脳炎(SSPE)	90	多発性筋炎・皮膚筋炎
26	進行性多巣性白質脳症（PML）	91	シェーグレン症候群
27	後縦靭帯骨化症	92	成人スティル病
28	黄色靭帯骨化症	93	高安病（大動脈炎症候群）
29	前縦靭帯骨化症	94	バージャー病
30	広範脊柱管狭窄症	95	結節性多発動脈炎
31	特発性大腿骨頭壊死症	96	ウェゲナー肉芽腫症
32	特発性ステロイド性骨壊死症	97	アレルギー性肉芽腫性血管炎
33	網膜色素変性症	98	悪性関節リウマチ
34	加齢黄斑変性	99	側頭動脈炎
35	難治性視神経症	100	抗リン脂質抗体症候群
36	突発性難聴	101	強皮症
37	特発性両側性感音難聴	102	好酸球性筋膜炎
38	メニエール病	103	硬化性萎縮性苔癬
39	遅発性内リンパ水腫	104	原発性免疫不全症候群
40	PRL分泌異常症	105	若年性肺気腫
41	ゴナドトロピン分泌異常症	106	ランゲルハンス細胞組織球症
42	ADH分泌異常症	107	肥満低換気症候群
43	中枢性摂食異常症	108	肺胞低換気症候群
44	原発性アルドステロン症	109	肺動脈性肺高血圧症
45	偽性低アルドステロン症	110	慢性血栓塞栓性肺高血圧症
46	グルココルチコイド抵抗症	111	混合性結合組織病
47	副腎酵素欠損症	112	神経線維腫症Ⅰ型 （レックリングハウゼン病）
48	副腎低形成(アジソン病)	113	神経線維腫症Ⅱ型
49	偽性副甲状腺機能低下症	114	結節性硬化症(プリングル病)
50	ビタミンD受容機構異常症	115	表皮水疱症
51	TSH受容体異常症	116	膿疱性乾癬
52	甲状腺ホルモン不応症	117	天疱瘡
53	再生不良性貧血	118	大脳皮質基底核変性症
54	溶血性貧血	119	重症多形滲出性紅斑(急性期)
55	不応性貧血(骨髄異形成症候群)	120	リンパ脈管筋腫症(ＬＡＭ)
56	骨髄線維症	121	進行性骨化性線維異形成症(FOP)
57	特発性血栓症	122	色素性乾皮症(XP)
58	血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)	123	スモン
59	特発性血小板減少性紫斑病	124	下垂体機能低下症
60	ＩｇＡ腎症	125	クッシング病
61	急速進行性糸球体腎炎	126	先端巨大症
62	難治性ネフローゼ症候群	127	原発性側索硬化症
63	多発性嚢胞腎	128	有棘赤血球を伴う舞踏病
64	肥大型心筋症	129	ＨＴＬＶ−１関連脊髄症(ＨＡＭ)
65	拡張型心筋症	130	先天性魚鱗癬様紅皮症

 

今現在特定疾患に指定されているのは１３０種類です。

クリックしていただければその病気についてみることが出来ます。

 

【医療費助成制度】

　130の臨床調査研究分野対象疾患のうちの56疾患に罹患している場合、医療費助成の制度があり、「特定疾患医療受給者証」の交付を受けると治療にかかった費用の一部が助成されます。

 

http://www.nanbyou.or.jp/what/nan_itiran_45.htm（ここに５６種類の助成金が出る難病について見れます）

 

では僕の大好きな戸田恵梨香ちゃん（関係ないです）の出演したコードブルーのＡＬＳについて

 

【画像：フジテレビのサイトより】

 

あ、僕比嘉愛未も大好きです☆

キレイですよねー戸田匹敵。こちらもコメ下さい♪

 

 

ＡＬＳ（筋萎縮性側索硬化症）：amyotrophic lateral sclerosis

 

 

【ＡＬＳって何のページより引用】

1. 筋萎縮性側索硬化症とは

筋萎縮性側索硬化症（ALS）とは、手足・のど・舌の筋肉や呼吸に必要な筋肉がだんだんやせて力がなくなっていく病気です。しかし、筋肉そのものの病気ではなく、筋肉を動かし、かつ運動をつかさどる神経（運動ニューロン）だけが障害をうけ、脳から「手足を動かせ」という命令が伝わらなくなることにより、力が弱くなり、筋肉がやせていくのです。その一方で、体の感覚や知能、視力や聴力、内臓機能などはすべて保たれることが普通です。

2. この病気の患者さんはどのくらいいるのですか

１年間で新たにこの病気にかかる人は人口10万人当たり約１人です。全国では、特定疾患医療受給者数から見ると約8,300人がこの病気を患っています。

3. この病気はどのような人に多いのですか

男女比は約２：１と男性に多く認めます。この病気は中年以降いずれの年齢の人でもかかることがありますが、最もかかりやすい年齢層は50〜60歳台です。まれにもっと若い世代での発症もあります。特定の職業の人に多いということはありません。

4. この病気の原因はわかっているのですか

原因は不明です。興奮性アミノ酸の代謝に異常があるとの学説やフリーラジカルの関与があるとの様々な学説がありますが、結論は出ていません。家族性ALSの約２割ではスーパーオキシド・ジスムターゼという酵素の遺伝子に異常が見つかっています。最近になりTDP43, FUSやoptineurinと呼ばれる遺伝子にも異常が見つかってきています。

5. この病気は遺伝するのですか

多くの場合は遺伝しません。両親のいずれかあるいはその兄弟、祖父母などに同じ病気のひとがいなければまず遺伝の心配をする必要はありません。その一方で、およそ5〜10％は家族内で発症することが分かっており、家族性ALSと呼ばれています。この場合は両親のいずれかあるいはその兄弟、祖父母などに同じ病気のひとがいることがほとんどです。そのうちの２割は上で触れたスーパーオキシド・ジスムターゼの遺伝子異常が原因となっています。

6. この病気ではどのような症状がおきますか

多くの場合は、手指の使いにくさや肘から先の力が弱くなり、筋肉がやせることで始まります。話しにくい、食べ物が のみ込みにくいという症状で始まることもあります。いずれの場合でも、やがては呼吸の筋肉を含めて全身の筋肉がやせて力がはいらなくなり、歩けなくなって最後は寝たきりとなり、水や食べ物ののみこみもできなくなり、呼吸も十分にできなくなります。進行しても通常は感覚や知能は問題なく、眼球運動障害や失禁もみられにくい病気です。

 

【治療法：薬理学（医療従事者用）サイトより】

根治を期待できる治療法は現在ない。グルタミン酸放出抑制剤のリルゾール（商品名リルテック）は進行を遅らせることが確かめられており、健康保険の適用になる。他に、メチルコバラミン（ビタミンB12誘導体）超大量療法も試みられることがある。対症療法として、呼吸筋麻痺が起こると人工呼吸器を装着する。嚥下障害があると、栄養管理のため胃瘻や中心静脈栄養を使う。その他、QOL向上をはかって、流涎や強制失笑に対する薬物療法を行うこともある。

 

ところでなぜ薬が開発されにくいかというと、企業側としては研究開発費は普通の倍以上かかる割には、患者の数が少ないために、まず着手することが少ないです。これは利益の点で製薬会社が撤退する場合が多いのです。僕の会社ではパーキンソン病に関しては数人が研究していますが薬の開発には進むことはほぼありません。国から特定疾患の研究に関しては補助金がでますが、それだけ遺伝子疾患については慎重なのですね。

となると期待されるのが大学の研究施設になるわけですが、日本はまず技術面で他の医療先進国に遅れをとっています。遺伝子疾患であればなおさらですね。

今の日本では他の国で作られた進行を遅らせる薬のみに頼るだけです。某製薬会社からも特定疾患用の薬は出てはいますがまだ臨床の段階ですね。

こういう理由で難病に対しては国は助成金を出すしかありません。しかもまだ５６種類。。

ただ難病指定のスピードは上がってきています。３年前までは１２３が１３０まで。

臨床に入ったのは９種類。それなりに厚生労働省も頑張ってはいます。

遺伝子疾患は確かに厄介です。。

 

以上難病特集でした☆

新薬が出来るまで（がんの場合）

僕のスタイルのがんフェーズⅠ、Ⅱ、Ⅲ相の理想モデルです。

日本の厚生労働省（特に以前の桝添さんが構築したモデルです）です。

僕たちが作り上げた薬を治験コーディネーターがバックグラウンドかけるみたいな感じで。

このスタイルが一番新薬生み出しやすいです。看護師、薬剤師も手伝ってくれるので助かってます。

確かに臨床のモニターは高額のお金もらってしてくれるのですから（同意書）つきで。

いま不況なので結構モニター多いです。

まあ日本はこうやって薬作っています。

いい薬が出来るといいですね☆