Translational

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の機会を提案しています。

●　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）
●　婦人病（子宮内膜症、更年期障害）

Women's Health　女性の健康；婦人病（子宮内膜症、更年期障害）

女性の身体とその特有なヘルスケアニーズに関する私たちの理解は驚くほど限られています。多くの医薬品は主に男性を対象にテストされており、女性特有の心疾患の症状が認識されたのはごく最近のことです。子宮内膜症のような疾患は、診断までに平均10年を要することがよくあり、このような健康上の格差は労働生産性にも影響を与え、世界中で数十億ドルの損失につながっています。 TNOにおけるWoman's Healthプログラムは、生物医学的、心理社会的、そして技術的な専門知識を統合し、女性の健康課題に取り組んでいます。基礎研究と実践的なソリューションを融合させることで、将来の世代の女性が健康上の障壁なしにその可能性を最大限に発揮できることを目指しています。この目標を達成するため、医療機関、雇用主、研究者、政策立案者、食品、製薬、その他テクノロジー分野の企業・ステークホルダー等と緊密に連携し開発を進めています。

現在募集中の共同開発テーマ・コラボレーションの機会
●  子宮内膜症：早期警戒システム、バイオマーカー開発、マイクロバイオーム、有効性試験
    ・子宮内膜症の非侵襲的診断のための血液バイオマーカー開発
    ・子宮内膜症発症におけるマイクロバイオームの役割の解明
    ・子宮内膜症を模倣するin vitroスクリーニングモデル、新規治療法開発
    ・子宮内膜症の検出と管理のためのガイドライン開発
●  筋肉老化とフレイル：心疾患、フレイル、サルコペニア、生涯を通じた最適なパフォーマンスと持続可能な雇用能。筋肉老化に伴うフレイルとサルコペニアに焦点を当て、これらの状態が心疾患に及ぼす影響、生涯を通じた最適なパフォーマンスの維持、そして高齢者の雇用継続に関する研究が含まれます。
●  更年期障害と性ホルモン：主要疾患ドライバーと線維症に対する有効性試験。更年期障害における性ホルモンの変動が引き起こす疾患、特に線維症に焦点を当て、そのメカニズム解明と治療法の有効性を評価する系の開発が含まれます。
●  女性、仕事、家族の健康：女性の就労と家族の健康に関する広範な研究分野であり、雇用主向けの健康管理、生涯を通じた雇用能力の維持、地域社会や関係機関と連携した包括的介入、そして遠隔医療（eHealth）技術の活用等が含まれます。

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:
  □   Standard-of-care combination therapy rescues GFR decline and cardiac damage in a novel cardiovascular-kidney-metabolic syndrome mouse model
  □   Combination therapy with Lisinopril and Dapagliflozin rescues GFR decline and glomerular damage in the advanced DKD/CKD KKAY mouse model.
  □   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

現在募集中の共同開発テーマ・コラボレーションの機会
● Development of Novel Blood-Based Biomarkers for IPF

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.Jan2025
□ 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:

News March-2025
過去20年以上にわたりApoE*3-Leiden.CETPマウスモデルは動脈硬化研究において最もトランスレーショナルなモデルであることが権威ある査読付きジャーナルにおける多数の出版物によって証明されています。この3月、Jose Inia等のTNO研究者によって " Efficacy of a novel PCSK9 inhibitory peptide alone and with evinacumab in a mouse model of atherosclerosis" と題された画期的論文が Journal of Lipid Research誌に発表されました。過去の研究においてEvinacumab（エビナクマブ；ANGPTL3に対する遺伝子組換えヒトIgG4モノクローナル抗体）に対するApoE*3-Leiden.CETPモデルのトランスレーショナルな価値を実証し、その根底にあるプロセスとメカニズムの解明における役割を強調しました。今回の研究結果はノボノルディスク社のPCSK9阻害ペプチドが従来のスタチンでLDL-C目標値を達成するのが困難な、またはスタチン不耐性の動脈硬化性心血管疾患（CVD）患者に対して有望なアプローチを提供する可能性を示唆しています。論文全文はこちらでご覧いただけます。