神経・筋疾患の創薬を支える一貫型薬効評価CROソリューション

01神経・筋疾患モデル

確立されたモデル作製技術を基盤に、遺伝子改変および薬剤誘導による神経・筋疾患マウス／ラットモデルを提供しています。ノックアウト、条件付きノックアウト、点変異、トランスジェニック、ヒト化などに対応し、既製モデルに加えて、研究目的に応じたカスタム作製や共同開発も可能です。

アルツハイマー病（AD）モデル

パーキンソン病（PD）モデル

血液脳関門（BBB）送達モデル

神経障害性疼痛モデル

神経・筋疾患の誘導モデル

02神経・筋疾患向け細胞モデル

遺伝子改変細胞モデルはハイスループットスクリーニングや迅速な作用機序の検証に適しています。ヒトiPSC由来細胞モデルは生理学的関連性が高く、疾患機序の解析や薬効評価にヒトに近い研究基盤を提供します。遺伝的背景と病理学的特徴が明確な神経疾患関連モデルを揃え、実験とデータ比較を支援します。

iPSC分化細胞モデル

遺伝子改変細胞モデル

03精密な薬物投与

経験豊富な技術専門家と熟練した手技スタッフが、実験計画に応じた注射・投与を実施します。脳定位注射、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、尾静脈投与、経鼻投与、腹腔内投与、筋肉内投与、皮下投与などから適切な方法を選択し、標準化された投与と神経系組織の採取を支援します。

04標準化された神経行動学解析

標準化された神経行動学プラットフォームには、十分な動物実験スペースと専門機器を備えています。水迷路、Y迷路、高架式十字迷路、オープンフィールド、ロータロッドなど、マウス・ラットの一般的な行動試験を実施できます。専用ソフトウェアで活動データを精密に収集し、多角的に解析します。国際的な規範に沿った試験体系により、データの再現性を支援します。

05多角的な薬理・薬効解析

標準化された病理実験室と先進的な機器を活用し、生理・生化学、病理組織、代謝、遺伝子・タンパク質発現、細胞機能などを評価する統合型プラットフォームを構築しています。薬剤の有効性を多角的に評価できます。

06神経・筋疾患モデルの評価事例

神経・筋疾患モデルの表現型評価および薬効検証に関する事例をご紹介します。

APP/PSEN1マウスの表現型評価と薬効検証

APP/PSEN1マウスの病理学的評価

APP/PSEN1マウスの海馬および大脳皮質におけるβアミロイド（Aβ）沈着を免疫組織化学で解析しました。Aβプラークは海馬と大脳皮質に広く認められ、週齢が進むにつれて密度が有意に増加しました。この結果は、同モデルの脳内でAβが段階的に蓄積することを示しています。

APP/PSEN1マウスの表現型解析

生後10か月のAPP/PSEN1マウスにドネペジルを2か月間投与し、Morris水迷路試験で行動を評価しました。学習試験では、野生型（WT）＋生理食塩水群とAPP/PSEN1＋ドネペジル群の逃避潜時が徐々に短縮し、空間学習能力と自発活動が保たれていました。一方、APP/PSEN1＋溶媒対照群では潜時に明確な短縮が認められず、空間学習の障害が示唆されました。プローブ試験では、溶媒対照群と比べてWT＋生理食塩水群およびAPP/PSEN1＋ドネペジル群の潜時が短く、プラットフォーム通過回数も多かったことから、治療群で空間記憶が改善したことが示されました。

TfR1マウスモデルの表現型評価

hTFRCマウス（製品番号：C001584）は、ヒトTFRC遺伝子配列をマウスTfrc遺伝子座に挿入して作製したヒト化モデルです。マウス由来配列またはタンパク質の影響を抑えるため、挿入後に一部のマウスTfrc配列を欠失させ、ヒトTFRCタンパク質のみを発現するよう設計されています。

ヒトTFRCと内皮細胞マーカーmCD31の共染色

生後6週齢の雄の脳組織切片で、ヒトTFRC（赤）と内皮細胞マーカーmCD31（緑）を共染色し、DAPIで核（青）を染色しました。免疫蛍光（IF）解析では、ホモ接合型hTFRCマウスの脳微小血管内皮にヒトTFRCタンパク質が特異的に発現していました。

TFRCを介した中枢神経系への送達効率

ヒト化TFRC受容体のin vivo機能を評価するため、生後8～10週齢のホモ接合型hTFRCマウスおよび野生型（WT）マウスに、対照抗体（Vehicle IgG）または抗ヒトTFRC二重特異性抗体（TfR BsAb）*を尾静脈から単回投与しました。24時間後に大脳皮質および血漿中の薬物濃度を測定したところ、WTマウスよりもhTFRCマウスの大脳皮質でTfR BsAbの蓄積が高く、血漿中濃度は有意に低下しました。hTFRCマウスで、TFRCに依存した特異的かつ有効な血液脳関門通過が認められました。値は平均値±標準誤差（SEM）で示しています。

hTFRCマウスを用いたAAV9-BI-hTfR1の脳標的送達

hTFRCマウスにAAV9-BI-hTfR1を静脈内投与して4週間後、脳の矢状断面でmCherryレポーター（赤）の強いシグナルが認められました。この結果は、ヒト化TFRCを介した効率的なウイルスの脳移行を示しています。一方、対照ウイルスAAV9-Controlを投与した場合、またはWTマウスにいずれかのウイルスを投与した場合には、脳実質に明確なシグナルは認められませんでした。

qPCRで脳組織中のウイルスゲノム（gDNA）分布を定量し、二倍体ゲノム当たりのウイルスゲノムコピー数（vg/dg）で示しました。AAV9-BI-hTfR1の脳内分布は、WTマウスよりhTFRCマウスで高く、両系統において対照ウイルスAAV9-Controlよりも有意に高い値を示しました。

これらの結果から、hTFRCマウスは、ヒトTFRC依存的なトランスサイトーシスを介して血液脳関門を通過するAAVカプシド変異体のスクリーニングに適していることが示されました。

AAV誘導パーキンソン病（PD）マウスモデルの表現型評価

AAV誘導PDマウスモデルを作製し、3群に分けました。G1にはAAV9 PM228–hA53T–α-synを静脈内投与し、G2にはPBSを投与、G3は無処置の自然対照としました。投与1.5か月後、ロータロッド試験で運動協調性を評価し、マウスがロッドから落下するまでの潜時（秒）を指標としました。G1の落下潜時はG2およびG3より有意に短く、運動協調障害が示されました。

G2およびG3と比べ、G1では左前肢、左後肢、右前肢の歩幅が有意に短縮しました。右後肢の歩幅はG3より有意に短く、平均速度はG2より有意に低下しました。前肢・後肢の歩幅幅には、G1とG2またはG3の間で有意差はありませんでした。これらの結果は、PD様の表現型と一致する運動機能障害を示しています。

投与3.5か月後も、G1のロータロッド落下潜時はG2およびG3より有意に短く、運動協調障害が示されました。

G3と比べ、G1では左前肢、左後肢、右前肢および右後肢の歩幅が有意に短縮しました。平均速度ならびに前肢・後肢の歩幅幅には、G1とG2またはG3の間で有意差は認められませんでした。これらの結果は、G1で運動機能障害が生じたことを示しています。

ヒトα-シヌクレインはG1の全脳で検出され、G2では検出されませんでした。AAVを介した広範なタンパク質発現が示されました。

ヒトα-シヌクレインはG1のみで検出され、G2ではシグナルが認められませんでした。観察領域全体では、神経突起上のシナプス前小胞に沿った典型的な局在と一致する数珠状のパターンがみられました。また、血管様構造の近傍または内部にもヒトα-シヌクレインが認められ、血液脳関門を通過するAAV送達後に想定される発現パターンと一致しました。行動学的・病理学的評価では、脳卒中様症状、炎症、細胞萎縮、血管関連細胞の損傷や集積（グリオーシス）など、血管破綻または機能障害を示す所見は認められず、AAV投与は良好に忍容されました。

リン酸化α-シヌクレインはG1の全脳で検出され、G2では検出されませんでした。病理学的なα-シヌクレインの増加が示されました。

リン酸化α-シヌクレインは主にG1で観察され、大脳皮質および線条体では主に神経細胞とアストロサイト（形態に基づく同定）に局在していました。AAVを介してヒトα-シヌクレインが広範に発現する一方、リン酸化α-シヌクレインの形成は、パーキンソン病やその他のシヌクレイノパチーの病理学的特徴と一致しています。