ヒト化病態モデルによるトランスレーショナルリサーチ支援
Translational Research service through Humanized Disease Models
受託試験サービス・パートナーリング
TNO Metabolic Health Research（代謝性疾患・生活習慣病研究）部門は、独自のヒト化トランスジェニックマウスモデルを含むトランスレーショナルモデルを用いて、
候補医薬品、機能性食品等の有効性・副作用を検証する受託試験サービスを提供しています。
また、以下の点についてより深い理解を得るためのパートナーリングを提案しています。
● 疾患メカニズムの分子レベルでの解明
● 疾患発症過程における臓器間の情報伝達メカニズムの解明
● 新規バイオマーカーの同定
対象疾患
● 肥満、脂肪肝疾患（MASLD/MASH）
● サルコペニア・フレイル
● CKMシンドローム・心不全（HFpEF）
CKMシンドロームモデル・Cardiovascular-Kidney-Metabolic syndrome model (CKD+HFpEF)
CKMシンドロームは、心血管疾患 (CVD)、腎臓病、Ⅱ型糖尿病、肥満を伴う複雑な疾患です。
これら疾患は危険因子を共有しており、互いに悪化させる可能性があります。ヒト臨床を反映した疾患モデルの不足により、新規治療法の開発が妨げられています。
TNOは、肥満、糖尿病、高血圧を伴う新たなCKMシンドロームマウスモデルを開発しました。当モデルは、糖尿病性慢性腎臓病 (DKD/CKD) とHFpEF を発症します。
LisinoprilとDapagliflozinの併用療法は、糸球体濾過量 (GFR) 低下を回復させ、腎臓と心臓の障害を軽減することが確認されています。
当モデルはヒト臨床を反映しており、CKMシンドロームの初期、および進行期における包括的、かつメカニスティックな研究を可能にすることを示唆しています。
Features for Cardiovascular-Kidney-Metabolic (CKM) syndrome model
・Progressive decline in renal function in setting of hyperglycemia,
typically preceded by a period of glomerular hyperfiltration.
・Quick onset of Albuminuria
・Pathological changes in kidneys:
> Glomerular basement membrane thickening
> Mesangial matrix expansion and sclerosis
> Tubulo-interstitial fibrosis
> Arteriolar hyalinosis
・Diet induced (Human-like diet composition)
・The model shows hyperlipidemia, hyperglycemia and hypertension, albuminuria, decline in GFR and typical histological features of DKD.
・The model also shows Coronary calcification, Myocardial fibrosis, HFpEF and HFrEF as observed in Heart Failure.
・Reference control: Combination of ACE inhibitor + SGLT2 ihibitor
Readout parameters
・Metabolic parameter: BW, F&W-intake, Glucose, Insulin, CHO, TG
・Function: Diuresis, Albuminuria, UACR, GFR by TD inulin clearance
・Pathology: Quantitative scoring of Glomerular and Tubular damage, Liver and Cardiac damage
・Optional: Proteomics/Metabolomics,Next generation sequencing, EM microscopy, PEMP analysis (NIPOKA)
技術資料ダウンロード:
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Standard-of-care combination therapy rescues GFR decline and cardiac damage in a novel cardiovascular-kidney-metabolic syndrome mouse model
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Combination therapy with Lisinopril and Dapagliflozin rescues GFR decline and glomerular damage in the advanced DKD/CKD KKAY mouse model.
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Cardiac damage in DKD/CKD mouse model resembles HFpEF and can be reduced by Standard-of-care treatment.
サルコペニア（筋肉減少症)モデル
サルコペニアの有病率は増加しており加齢に伴う筋肉喪失を予防または改善させるための効果的介入法の確立が求められています。
一方、そのような介入法の有効性を評価することは多くの場合困難で、費用と時間がかかり基礎となる生理学的パスウェイを適切に模している動物モデルはほとんどありません。
サルコペニア発症の予測因子には座りがちなライフスタイルと栄養失調が含まれます。TNOはカロリー制限と片後肢の部分的な固定を組み合わせたサルコペニアマウスモデルを開発しました。
当モデルは筋肉量減少と筋肉機能障害を呈します。トランスクリプトーム分析は当モデルの基礎となる経路がヒトの経路と類似していることを明らかにしました。
また当モデルに加えカロリー制限のみのモデルで有益な治療効果を示しています (van den Hoek AM et al., Metabolism 2019)。
これらモデルに加えTNOには筋肉関連のReadoutに使用できる複数のテクノロジー（例：AMS+14C-アラニンによる筋肉内タンパク質蓄積の高感度検出・トレーシング等）があります。
更に、(Digital)バイオマーカー研究を実施し治療適応におけるセンサー/eHealthソリューションで医療・ヘルスケア企業を総合的に支援する取り組みを進めています。
Model options; C57BL6 mice
1: Caloric restriction model
2: Combination model: combining caloric restriction and immobilization.
Regimen; either prophylactic, or therapeutic.
Readout parameters
・Echo-MRI: Lean body mass/body composition
・Functional tests: Grip strength, inverted screen, voluntary movement/physical activity
・Histology: Cell diameter; slow/fast fiber type, collagen
・Transcriptomics: Pathway analysis, super regulator prediction
・Protein signalling pathways: Pathway analysis (insulin, mTOR, AMPK, FOXO)
・Biochemical: Intramuscular triglyceride content
・AMS: Low dose 14C-alanine incorporation to enable high sensitive detection and tracing of protein build-up in muscle
□ Recent Publication:
Rapid Sarcopenia model:
Caloric Restriction Combined with Immobilization as Translational Model for Sarcopenia Expressing Key-Pathways of Human Pathology, Aging and Disease, June 2023
技術資料ダウンロード:
□ Immobilization Combined with Caloric Restriction as Translational mouse model for Sarcopenia Expressing Key Pathways of Human Pathology.
□ BLOOD-BASED BIOMARKERS FOR EARLY DIAGNOSIS OF FRAILTY ARE SEX SPECIFIC: VALIDATION OF A COMBINED IN SILICO PREDICTION AND DATA-DRIVEN APPROACH.
□ EVIDENCE FOR SEX-SPECIFIC INTRAMUSCULAR CHANGES ASSOCIATED TO PHYSICAL WEAKNESS IN OLDER ADULTS.
Fibrosis models
・肺 Bleomycin-induced lung fibrosis model in mice
(特徴：o.p.投与、低バリエーション、低死亡率）
・皮膚 Bleomycin-induced skin fibrosis model in mice.
・肝臓 CCL4-induced, Diet-induced model in mice
・腎臓 UUO model in mice.
・in vitro fibrosis assay with the fibrosis patient samples
Myoblast differenciation, Fibroblast proliferation, Migration
肺・皮膚・肝繊維症モデル論文(March-2020):
Targeting the Wnt signaling pathway through R-spondin 3 identifies an anti-fibrosis treatment strategy for multiple organs
下記解析サービスに対応いたします
・コラーゲン種別解析：Collagen 1α1, 3α1, 4α1, 5α1, 6α2.
・コラーゲンの新規形成に関与する Signature解析.
技術資料ダウンロード:
□ Collagen quantification in cell cultures and tissues.
Cardio Vascular and Metabolic disease models (家族性高コレステロール血症・動脈硬化症モデル）
ApoE*3 Leiden.hCETPトランスジェニックマウスは、その独自の特性により、TNOの心血管系病態モデルにおいて中心的役割を果たしています。当マウスの脂質代謝はヒトの脂質代謝に極めて類似しています。当マウスは、血漿中のリポタンパク質プロフィールや脂質濃度がヒトに似ているだけでなく、ヒトの場合のアテローム性動脈硬化症のすべての特徴を揃えた病変をも発症します。コレステロールやトリグリセリドを、どのようなレベルであっても希望するレベルに増減可能であることから、薬物や栄養素の単独療法やスタチンとの併用療法（付加作用検討）、またはその他の介入方法の効果を最適条件下で研究することができます。これらマウスの画期的な特長は、高脂血症やインスリン耐性、アテローム性動脈硬化症、高ホモシステイン血症などの多くの心血管疾患リスクを、心筋梗塞や再狭窄、および新血管形成と1匹の動物モデル内で組み合わせてヒトの状態をシミュレーションできるような条件で、各種化合物の効果を研究できる機会を提供できることにあります。
技術資料ダウンロード:
□ Models for Cardiovasucular and Metabolic diseases (Brochure EN)
□ Cardiovasucular Safety (Brochure EN)
□ 発表論文リスト ver.Sep2023
□ Recent Publication:
New Modelity
Proof-of-concept study for liver-directed miQURE technology in a dyslipidemic mouse model. Molecular Therapy Nucleic Acids, June 2023
Regression study
Alirocumab, evinacumab, and atorvastatin triple therapy regresses plaque lesions and improves lesion composition in mice. Pouwer et al. JLR 2020:
