パーキンソン病の新薬開発を支援｜一体型薬効評価プラットフォームで候補薬の実用化を加速

PD疾患モデルを幅広く取りそろえ、病態を再現

適切な疾患モデルは薬効評価の基盤です。本プラットフォームは、遺伝子改変動物モデル、薬物誘導動物モデル、細胞モデルの3体系をカバーしています。すぐにプロジェクトを開始できる既製モデルに加え、カスタムモデルの開発にも対応します。

1.1 パーキンソン病の遺伝子改変・ヒト化モデル

TurboKnockout遺伝子編集技術を活用し、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、ヒト化などの各種モデルを提供します。既製モデルにはB6-hSNCA、hSARM1など、遺伝性パーキンソン病の病態を再現するマウスが含まれます。また、ニーズに応じたPD遺伝子改変マウス・ラットの作製に加え、繁殖、胚・精子の凍結保存と復元にも対応し、週齢や体重をそろえた実験動物をまとめて供給して下流実験の一貫性を確保します。詳しくは神経疾患モデルをご覧ください。

1.2 十分な検証を経た薬物誘導PDモデル

1.3 パーキンソン病のin vitro細胞モデル

in vitro細胞モデルは、ハイスループットの薬剤スクリーニングや疾患メカニズムの解析に適しています。SH-SY5Y、Neuro-2a、HT22などの神経細胞株を用いたノックアウト、点変異、過剰発現モデルを構築します。また、ヒトiPSCを神経前駆細胞、ドパミン作動性ニューロン、皮質ニューロンなどへと標的分化させる細胞系も提供します。

精密な薬剤投与サービス

サイヤジェンは経験豊富な専門家と熟練した手技スタッフを擁し、幅広い注射投与に対応します。実験目的に応じて、脳定位注射、髄腔内投与、脳室内投与、脳内投与、尾静脈注射、経鼻投与、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射などを選択し、標準化された安定的な投与を行います。神経系組織の採取も併せて実施できます。詳細は神経薬理学CROサービスをご覧ください。

標準化された神経行動学的解析プラットフォーム

サイヤジェンは十分な動物実験スペースと専門設備を備えた標準化神経行動学プラットフォームを運営しています。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、マウスとラットの一般的な行動試験を実施できます。専用解析ソフトウェアで動物の活動を精密に記録し、多角的に解析します。国際的なプロトコルに沿った試験系により、データの再現性を支えます。

多面的な薬理・薬効解析プラットフォーム

標準化された病理実験室と先進的な設備を活用し、効率的で安定した薬理・薬効評価を提供します。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、多面的な評価を通じて薬剤の有効性を総合的に解析します。

パーキンソン病の候補薬を開発中の方は、神経科学・神経薬理学の一体型CROサービスをご活用ください。

パーキンソン病マウス・ラットモデルの事例

5.1 6-OHDA誘導ラットの病理学的評価と表現型解析

THはドパミン作動性ニューロンの重要なマーカーであり、その発現低下は病態進行の特徴です。6-OHDAをラット脳の左側に注入したところ、左側の黒質と線条体ではTHの蛍光シグナル（赤色）が認められず、右側では明瞭なTH発現が確認されました。この結果から、PDラットモデルの作製が確認されました。

脳定位注射から2週間後にアポモルヒネ（APO、0.5 mg/kg）を腹腔内投与し、健側である右方向へのラットの旋回数を記録しました。所定の時点で歩行解析、握力測定、ロータロッド試験を実施した結果は次のとおりです。1）野生型（WT）群ではAPO投与後に右旋回行動は認められませんでした。2）6-OHDA誘導PD群では歩行時間が延長し、平均速度が低下し、歩幅が短縮しました。3）レボドパ（L-DOPA）を20日間投与すると、PD群の運動障害は有意に改善しました。4）WT群と比べてPD群では握力が低下しましたが、L-DOPAを25日間投与すると改善しました。5）PD群のロータロッド潜時はWT群より短縮し、L-DOPAを30日間投与した後には正常レベルまで回復しました。

5.2 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を投与し、G3は無処置の自然対照群としました。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、マウスが回転棒から落下するまでの潜時（Latency, s）を測定しました。G1の落下潜時はG2およびG3より有意に短く、運動協調性の低下が示されました。

G2およびG3と比べて、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。G1の右後肢の歩幅は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。一方、前肢と後肢の歩幅の幅には、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様表現型と一致するG1の運動機能障害を示しています。

3.5か月後も、G1の落下潜時はG2およびG3より有意に短く、運動協調性の低下が認められました。

G3と比べて、G1では左前肢、左後肢、右前肢、右後肢のすべてで歩幅が有意に短縮しました。平均速度、前肢および後肢の歩幅の幅については、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、G1の運動機能障害を示しています。

ヒトα-シヌクレインはG1の全脳で検出されましたが、G2では検出されませんでした。これは、AAVによる広範なタンパク質発現を示しています。

ヒトα-シヌクレインはG1でのみ認められ、G2ではシグナルが検出されませんでした。観察領域全体にビーズ状の分布を示し、神経突起に沿ったシナプス前小胞の典型的な局在と一致しました。また、血管様構造の近傍または内部にも認められました。これは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です。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、血管の破綻や機能障害を示す所見は認められず、AAV投与の忍容性が確認されました。

リン酸化α-シヌクレインはG1の全脳で検出されましたが、G2では認められませんでした。これは、病理型α-シヌクレインが顕著に増加したことを示しています。

リン酸化α-シヌクレインは主にG1で観察され、皮質と線条体では形態から神経細胞およびアストロサイトに主に局在していました。AAVによってヒトα-シヌクレインが広範に発現した一方で、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した。

初期のハイスループット細胞スクリーニングから候補分子の前臨床in vivo薬効検証まで、サイヤジェンのパーキンソン病薬効評価プラットフォームは、カスタムプロジェクトを通じて抗パーキンソン病薬の開発を支援します。候補薬の研究開発を進めている方は、ぜひお問い合わせください。