慢性腎臓病は高齢化社会において患者数が増加しており、最終的には透析や循環器病のリスク上昇をもたらすため薬剤の開発が期待されています。近年、幾つかの薬剤が承認されましたが根治は難しく、アンメットメディカルニーズの高い疾患です。慢性腎臓病の治療薬の開発の難しさの原因の１つが、ヒトへの外挿性の高い動物モデルが無いことが挙げられます。Axcel eadは、慢性腎臓病患者と類似した病態を示すオリジナルの動物モデル、AXCCマウスとSHCラットを所有しています。これらを用いてin vivoスクリーニングによる化合物選出や薬効精査、さらにはバイオマーカー探索等を行い、お客様の創薬をサポートします。

AXCCマウス

Axcelead DDP-generated Col4a5 R471X-Chronic kidney disease model mouse

1. Alport症候群患者由来のCol4a5 R471X変異を挿入
2. 糸球体基底膜成分の異常を原因として若週齢（5週齢～）からアルブミン尿を呈し、二次的な尿細管間質障害を経て線維化と腎機能（糸球体濾過量）低下に至り、最終的には腎不全死（25週齢～）
3. 臨床で使用されているアンジオテンシンII受容体拮抗薬（ARB）の薬効を安定して検出
4. ばらつきが少なく病態や薬効の再現性が高い
5. Alport症候群および慢性腎臓病のモデルとして使用可能

がん細胞を原発部位で増殖させる 『同所性移植モデル』 で
新たな知見の獲得をお手伝いします！

がん細胞 (seed: 種) は適切な環境 (soil: 土壌) でのみ腫瘍を形成できることが「Seed and Soil仮説」として1889年にDr . Stephen Pagetにより提唱されました。以来、がん細胞の増殖にはこれを取りまく微小環境が極めて重要であることが報告されております。従来のがん細胞を用いたin vivo評価では皮下移植モデルが広く用いられていますが、がん細胞を原発臓器に移植する『同所性移植モデル』は、がん細胞が本来持つ特性をより反映したモデルとして注目されています。

Seed : tumor cells
Soil : stromal cells, immune cells, vascular endothelial cells etc.

皮下移植モデルに比べ高度な移植スキルを要する同所性移植モデルですが、Axceleadでは、卓越した技術によるモデル構築、特殊な測定機器(X線CT装置、エコー装置、IVIS等)を使って非侵襲的な観察、評価が可能です！
下記にご紹介する脳腫瘍モデル、卵巣がんモデルはもとより、肺がんを含めたその他の同所性移植モデルにつきましてもモデル作製検討から承ります。

フローサイトメトリーは、蛍光標識された抗体を用いることで、様々な細胞が混在する集団の中から１つ１つの細胞の特徴を捉えることを可能にします。細胞のフェノタイピングのみならず、各細胞のタンパク発現、活性化、シグナル伝達など、多くのパラメーターを同時に評価することができるため、フローサイトメトリーによるマルチカラー解析は、創薬研究の初期から臨床研究まで、幅広く皆様の創薬研究を前進・加速させます。

フローサイトメトリーは創薬研究の各ステップで活用できます！

フローサイトメトリー × Axceleadのcapability

✓イムノフェノタイピング：少量のサンプルでも多種多様な細胞を同時に検出！
同時に様々な細胞種を検出することが可能です。Axceleadの豊富な経験をもとに、最適な抗体パネルの組み合わせ、解析方法をデザイン・構築し、ご希望の細胞種を解析いたします。

✓各種細胞での生理反応を解析：タンパク発現、タンパク質のリン酸化などを評価！
解析細胞とバイオマーカーを組み合わせることで、個々の細胞の状態を解析することを可能にし、疾患の発症機序や薬剤の作用機序への理解を深めます。

✓生体 (in vivo)での反応を解析：生体由来試料での解析！
Axceleadでは免疫疾患やがん免疫領域をはじめとして、数多くの病態モデル、薬効評価系を保有しています。これら評価系の生体由来サンプルをフローサイトメトリーで解析することにより、新薬候補物質のPK/PD解析、薬効評価、MOA解析などが可能です。

✓特定の細胞を分取して解析：Cell sorterで単一細胞集団ごとに分取して解析！
Cell sorterを使用すれば、生きたまま目的細胞を分取することができます。分取した細胞は、培養やRNA-seq解析、オミックス解析などに利用することができ、詳細かつ網羅的な解析が可能になります。

イムノフェノタイピング：少量のサンプルでも多種多能な細胞を同時に検出！

ご希望の細胞種に合わせたカスタム解析が可能です。

Axceleadでは18色の蛍光を同時検出することができ、少量の血液や組織から分散・分取した希少なサンプルでも一度に多くのデータを取得することができます。また、イムノフェノタイピングの豊富な経験を持ち、ILCsなどのレアポピュレーションの解析にも対応が可能です。 フローサイトメトリーに精通した研究者が、最適な抗体パネルの組み合わせ、解析方法をデザイン・構築し、ご希望の細胞種を同時に解析いたします。

各種細胞での生理反応を解析：タンパク発現、タンパク質のリン酸化などを評価！

解析細胞とバイオマーカーを組み合わせたカスタム解析

細胞マーカーと評価マーカーを組み合わせて解析することで、個々の細胞の状態を詳細に解析することを可能にし、疾患の発症機序や薬剤の作用機序への理解を深めます。ご希望の解析について、お聞かせください！最適な試験系をデザイン・構築し、ご希望の評価を提供いたします。

がん特異的細胞集団のプロファイリングにより、がん微小環境を
ターゲットとした創薬研究を強力にサポート

シングルセル解析を用いて、がんの治療抵抗性と密接に関与すると考えられている細胞集団を同定することで、がん微小環境をターゲットとした創薬研究を前進・加速させます。

腫瘍特異的な細胞集団のプロファイリングから
細胞集団特異的な創薬研究をサポート

• 腫瘍内に存在する様々な細胞集団から、特にがん組織特異的な細胞亜集団を検出し、その特性を遺伝子発現解析から調べることが可能です。

シングルセル解析に関しては、下記のページをご覧ください。
シングル核遺伝子発現解析
シングルセル遺伝子発現解析

【Reference】
Ji et al., (2020). Multimodal Analysis of Composition and Spatial Architecture in Human Squamous Cell Carcinoma. Cell 182,497-514.e22. doi:10.1016/j.cell.2020.05.039

がん微小環境(Tumor Microenvironment)を構成する細胞集団を検出し、
細胞集団特異的な創薬研究をサポート

• 治療抵抗性に関与すると考えられるTAM(Tumor associated macrophage)やCAF(Cancer associated fibroblast)といった細胞集団を同定し、その特性を評価することが可能です。

• 臨床における併用療法は、単剤療法と比較して、効果増強・毒性軽減あるいは薬剤耐性克服などの観点から、がんや免疫など、複数の疾患領域で有用な治療戦略です。
• 弊社の薬剤併用解析サービスでは、細胞アッセイおよび併用アルゴリズム解析により、併用効果を持つ薬剤（併用パートナー化合物）を探索いたします。
• 併用パートナー化合物は、お客様の興味のある承認薬などから選択する場合と、弊社の所有するライブラリーを利用する場合の2通りの進め方が可能です。前者は現存する薬剤からの併用開発戦略に、後者は、メカニズムを含む新たな併用薬の探索に有用な情報を提供します。
• 弊社で所有する種々のアッセイ系（in vitro/in vivo）を組み合わせることで、併用候補化合物の選択・探索に留まらず、併用効果のvalidation studyやメカニズム解析まで、ご要望に応じた試験の実施が可能です。

アッセイに使用する細胞株や化合物の選択、
さらにはデータ解析まで、薬剤併用解析実験をトータルサポート
-併用validation studyやメカニズム解析にも対応可能-

細胞選択
がん種に加え、標的遺伝子の発現あるいはノックダウンによる増殖抑制データから、最適な細胞株を選択いたします。

化合物選択
併用パートナー化合物として、臨床承認薬からの選択、あるいは多様性を確保した弊社スクリーニングライブラリーなどを使用するなど幅広く対応することが可能です。また、お客様がご興味をお持ちの疾患領域に特化した化合物を追加で購入して評価することも可能です。

併用試験(増殖アッセイ)
・網羅的併用パートナー化合物探索の場合は、用量1～2点で併用効果試験を実施いたします。その後の精査実験で、matrix（濃度ポイントは要相談）の用量で併用試験を実施いたします。
・併用パートナー候補化合物が限られている場合は（目安として20化合物程度まで）、直接matrix（濃度ポイントは要相談）の用量で併用試験を実施いたします。（いずれの工程も化合物数はご相談可能です）

データ解析
お客様の化合物と、相乗、相加、あるいは拮抗作用を持つ化合物を判定いたします。判定には、 Bliss independence modelから算出されるBliss scoreを使用します。なお、ご希望により、Loewe additivity modelを用いたCombination index (CI)やIsobologramを用いて併用効果を判定することも可能です。

Validation study/メカニズム解析
種々のアッセイ系を組み合わせることで、併用効果のvalidation studyやメカニズム解析が可能です。

試験の流れ

網羅的併用パートナー化合物探索の場合、目的に応じて
多様な化合物ライブラリーを利用することが可能

弊社では150万を超える化合物ライブラリーを所有しております。その中のアノテーションライブラリー（約4000化合物）を用いることで、メカニズムを含む併用パートナーを探索することが可能です。

神経・筋疾患の創薬研究を包括的にサポート！
In vivo評価を中心とした様々な実績を活かして皆様の研究を前に進めます。

• Axceleadではアンメットメディカルニーズが高い希少疾患である神経・筋疾患関連研究に必要とされるモデル動物作製、in vivo評価系構築、薬効評価、ターゲット検証の実績を有しております。経験豊富な研究者がお客様の課題を解決するため、ノウハウを生かしながらカスタムメイドで研究プランをご提案致します。神経・筋疾患創薬研究のパートナーとしてAxceleadをご活用下さい。
• 研究を実施していく過程で新たに見出された結果／課題を検証／解決するため、モデル動物に追加の遺伝子改変を加えることも可能です。関連する研究を包括的にご依頼頂くことで、追加・変更のご要望にも柔軟に対応でき、結果としてお客様が次のステップに進むための期間を短縮できます。
• PK/PD解析、バイオマーカー探索、初期安全性評価やIn vitro評価系についてもご相談下さい。

神経・筋疾患創薬研究をモデル動物作製、機能的評価、病理・臨床病理学的評価などの側面から包括的にサポート！

お客様の神経・筋疾患創薬研究のため、in vivo評価に関連するAxceleadの各種機能をご活用下さい。解析や評価系構築のお悩みごと、新規起ち上げについてもぜひご相談ください。一連の研究を併せてご依頼頂くことで、統合的な評価・考察、評価系の改良や評価系構築の期間短縮が可能になります。

モデル動物作製
筋ジストロフィーなど複数の神経・筋疾患モデル動物作出の実績があります。ES細胞による相同組み換え法やCRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を用いて、高効率・短期間に遺伝子改変動物（ノックイン、トランスジェニック、ノックアウトマウス／ラット）を作製可能です。お客様の課題に合わせて遺伝子改変動物を作製いたしますので、ぜひご相談下さい。

【動画】CRISPR/Cas9を用いた遺伝子改変動物作出と創薬研究へのインパクト

 

機能的評価
複数の機能的評価を組み合わせ、かつ同一個体で複数回行うことで、時間経過や治療介入に伴う病態進行の変化などの経時的な評価が可能になります。

• 神経伝達：複合筋活動電位（CMAP: Compound Muscle Action Potential）測定
  >神経伝達を評価するため、複数の運動神経に電気的刺激を与えたときに筋肉において誘発される活動電位を測定します。骨格筋障害を鋭敏に捉えることができます。
  >脊髄から筋へ投射している下位運動ニューロンの神経伝達を評価できます。筋萎縮性側索硬化症（ALS）をはじめとする運動神経に障害のある疾患の診断や評価に使用されており、臨床への外挿性が期待できる評価系です。AxceleadではCMAP測定の実績が豊富であり、誤差の少ない安定したデータが取得できます。