系譜追跡ツールマウスの選び方｜空間オミクスに時間軸を加えるCre・Flp・Dreモデル
系譜追跡ツールマウスの選び方｜空間オミクスに時間軸を加える
空間トランスクリプトミクスは、腫瘍辺縁に「変化した」免疫細胞が存在することを示せます。しかし、それらの細胞が骨髄から移動してきたのか、あるいは局所の通常T細胞から変化したのかまでは分かりません。空間マップは細胞の「現在」を記録できますが、「過去」を説明するには系譜追跡が必要です。
2026年6月、Cell Stem CellにSPACE-seqという新しい空間オミクス技術を報告した論文が掲載されました。SPACE-seqは系譜追跡と空間トランスクリプトミクスを組み合わせ、ネイティブなマウス組織内で2Dおよび3Dの系譜マップを構築し、同一の空間フレームで細胞の位置、アイデンティティ、由来を同時に解析できるようにします。
この考え方は空間オミクス研究全般に応用できます。空間オミクスが「細胞は今どこにいるか」を捉える一方、系譜追跡は「どこから来て、どこへ向かうのか」を追跡します。空間×系譜×時間の3次元を補完するには、研究目的に合ったCreツールマウスなどの遺伝学的ツールを選択することが重要です。
論文：Jia Y, Sun D, Weir JA, et al. SPACE-seq integrates spatial transcriptomics and lineage tracing in native tissues. Cell Stem Cell. 2026;33(8):1398–1413.e10. DOI: 10.1016/j.stem.2026.05.017
1. 系譜追跡を構成する3つの要素
原理を一言で整理すると、系譜追跡には次の3つの要素があります。
① Cre（分子のはさみ）：特異的プロモーターの制御下で特定の細胞に働き、「誰を標識するか」を決めます。
② CreERT2（タイマー付きの分子のはさみ）：通常は細胞質に留まり、タモキシフェン投与によって活性化され、「いつ標識するか」を制御します。
③ 蛍光レポーター系統：Cre/CreERT2による組換え後に蛍光を不可逆的に活性化し、「どのように可視化して追跡するか」を決めます。
組換えは不可逆であり、標識された性質は細胞分裂のたびにすべての後代へ受け継がれます。これが「系譜」を追跡できる基本原理です。
さらに、Flp/FRTとDre/roxという2つの代表的な組換え酵素システムもあり、Cre/loxPシステムと干渉しにくいため、同一個体内で複数の細胞群を並行して標識し、それぞれを別々に可視化できます。
2. 科学的問いから選ぶ3つのツールマウスシナリオ
ツールマウスを選ぶときは、製品カタログから始めるのではなく、まず科学的な問いを明確にします。
シナリオ1：「誰を標識するか」―標的細胞のアイデンティティを特定
標的細胞に特異的なプロモーターでCreを駆動し、標識を目的の細胞群に限定します。
- 興奮性ニューロン：Slc17a6-P2A-iCre
- 活性化ニューロン：Fos-P2A-iCreERT2（活動依存性）
- NK細胞：Ncr1-IRES-CreERT2
- 腎臓／甲状腺細胞：Rosa26-Pax8-CreERT2
「誰を標識するか」を決めた後は、「いつ標識を開始するか」を制御します。誘導型CreERT2を用いてタモキシフェンで発現時期を制御できるほか、Tet-On/Off誘導システム（Rosa26-CAG-Tet3G/TRE3G-iCre、Rosa26-TRE-iCre）も選択肢となります。
シナリオ2：「その後、何に分化したか」―蛍光レポーター系統を組み合わせる
蛍光レポーター系統は、最終的に組織切片上で何を読み取れるかを決めます。
- 神経系譜：HCL-mNeurod6-IRES-tdTomato ― 神経系譜そのものを標識
- 細胞小器官：RCL-Mito-mKate2 ― 系譜＋ミトコンドリア状態を同一画像で読出し
- 基質微小環境：RCL-CNA35-mCherry ― 系譜＋細胞外マトリックスを同一画像で読出し
これにより、標的細胞の後代の移動だけでなく、細胞小器官の状態や周囲の基質環境まで同一切片で読み取り、「系譜」と「機能／微小環境」を組み合わせて解析できます。
シナリオ3：「2つの細胞群を同時に区別したい」―干渉しにくいリコンビナーゼシステムを使う
腫瘍辺縁のマクロファージと血管内皮細胞を同時に見たい場合、Mrc1-P2A-iCre-T2A-tdTomato × Tek-Dreの二重ドライバー構成を用い、それぞれ対応するレポーター系統を組み合わせます。Mrc1-iCreはloxP蛍光レポーターと組み合わせてマクロファージとその後代を標識し、Tek-Dreはrox蛍光レポーターと組み合わせて血管内皮細胞とその系譜を標識します。
同一個体、同一切片上で腫瘍微小環境の2種類の細胞をそれぞれ標識でき、相互干渉を避ける設計が可能です。さらにMrc1系統に内在するtdTomatoは現在Mrc1を発現している細胞を直接表示し、Cre依存性の条件付きレポーターは過去にCre組換えを受けた細胞とそのすべての後代を恒久的に記録します。
3. ツールマウス製品ラインアップ
以下は本記事で紹介された製品情報です。製品名はMouseAtlasのモデル検索導線にリンクしています。
Cre/CreERT2 ツールマウス
| 品系名 | 用途 | 製品番号 |
|---|---|---|
| Slc17a6-P2A-iCre | 興奮性ニューロン（グルタミン酸作動性）を標識 | C002316 |
| Snap25-IRES2-iCre | 広範なニューロンを標識 | C002325 |
| Ms4a3-IRES-iCre | 単球を標識 | C002288 |
| Mrc1-P2A-iCre-T2A-tdTomato | マクロファージ（主にM2様）を標識 | C002285 |
| H11-Defa6-iCre-P2A-EGFP | 腸管パネート細胞を標識 | C002235 |
| Rosa26-Pax8-CreERT2 | 腎臓・甲状腺細胞を標識 | C002302 |
| Fos-P2A-iCreERT2 | 活動依存性ニューロンを標識 | C002244 |
| H11-hGFAP-CreERT2 | アストロサイトを標識 | C002249 |
| Ncr1-IRES-CreERT2 | NK細胞を標識 | C002291 |
| Cd8a-IRES-CreERT2 | CD8⁺ T細胞を標識 | C002224 |
| Trbc1-P2A-CreERT2-T2A-EGFP | T細胞を標識 | C002344 |
| Lrat-P2A-tdTomato-T2A-CreERT2 | 肝星細胞を標識 | C002280 |
Tet誘導システム
| 品系名 | 用途 | 製品番号 |
|---|---|---|
| Rosa26-CAG-Tet3G/TRE3G-iCre | Tet-On完全誘導システム（転写活性化因子＋応答エレメント） | C002338 |
| Rosa26-TRE-iCre | TRE応答エレメント（rtTA/Tet3Gとの併用が必要） | C002345 |
レポーターマウス
| 品系名 | 用途 | 製品番号 |
|---|---|---|
| HCL-mNeurod6-IRES-tdTomato | 神経系譜を標識 | C002295 |
| RCL-Mito-mKate2 | ミトコンドリアを標識 | C002203 |
| RCL-CNA35-mCherry | 細胞外マトリックスを標識 | C002228 |
Flpo ツールマウス
| 品系名 | 用途 | 製品番号 |
|---|---|---|
| Neurod6-Flpo | 皮質・海馬の興奮性ニューロンを標識 | C002294 |
| Calb2-P2A-Flpo | Calretinin⁺介在ニューロンを標識 | C002218 |
| Slc32a1-P2A-Flpo | 抑制性ニューロン（GABAergic）を標識 | C002319 |
Dre ツールマウス
| 品系名 | 用途 | 製品番号 |
|---|---|---|
| Syp-P2A-Dre | 広範なニューロンを標識 | C002329 |
| Slc6a3-P2A-Dre | ドパミン作動性ニューロンを標識 | C002321 |
| Tek-Dre | 血管内皮細胞を標識 | C002337 |
4. まとめ
単純な空間オミクスは「瞬間的な組織スナップショット」を捉えますが、系譜追跡ツールマウスは空間データに時間軸を加えます。これにより、静的な細胞分布だけでなく、現在進行している生物学的プロセスとして細胞の由来と変化を捉えられます。
サイヤジェンでは、異なる細胞タイプとCre、Flp、Dreなどの遺伝学的システムに対応するツールマウスを提供しています。研究目的に応じて既存系統を組み合わせることで、空間オミクスを「なぜ違うのか」という問いへ発展させることができます。
5. 関連プラットフォームと企業情報
MouseAtlas：ワンストップ・マウスモデル検索プラットフォーム
MouseAtlas（マウスアトラス）は、KOマウスからヒト化マウスまで、遺伝子や製品モデル名で検索できるプラットフォームです。生体マウスか精子凍結状態か、リアルタイムの在庫状況、検証データ、詳細な説明を確認でき、直接注文も可能です。
サイヤジェン（Cyagen）について
サイヤジェン（Cyagen）は、遺伝子改変動物モデル作製などの研究支援サービスを提供しています。
6. FAQ
系譜追跡と空間オミクスを組み合わせるメリットは何ですか。
空間オミクスが細胞の位置や状態を捉えるのに対し、系譜追跡は細胞の由来や後代を追跡できます。両者を組み合わせることで、空間・細胞状態・時間的な変化を同じ解析フレームで考察できます。
CreとCreERT2はどのように使い分けますか。
Creは特定の細胞群を恒常的に標識する設計に使いやすく、CreERT2はタモキシフェン投与によって組換えのタイミングを制御したい場合に適しています。
Flp/FRTやDre/roxを使う利点は何ですか。
Cre/loxPとは異なる組換え酵素システムとして利用できるため、複数の細胞群を同一個体内で別々に標識する多重系譜追跡の設計に活用できます。
蛍光レポーター系統は何を決めますか。
どの細胞や細胞内構造、微小環境を可視化するかを決めます。神経系譜、ミトコンドリア、細胞外マトリックスなど、研究目的に応じたレポーターを選択できます。
ツールマウスの選択では何を最初に決めるべきですか。
まず「誰を標識するか」「いつ標識するか」「何を可視化するか」という科学的問いを明確にし、その後にCre/CreERT2、レポーター、Flp、Dreなどの組み合わせを検討するのが基本です。
