ゼブラフィッシュによるoncocardionephrologyの展開
医療ビッグデータ時代における次世代AIDXゼブラフィッシュ創薬研究開発
ゼブラフィッシュによるOncocardiologyとOnconephrology
Personalized cancer treatment using PDX zebrafish model
The world's most powerful high-throughput individualized in vivo proteinuria screening system
PDXZは、2014年ごろから報告されており、１）低コストで数日内で結果が出る迅速さが特徴で、1988年ごろから発展しているPDXMはコストが高く、時間がかかり、腫瘍の増殖に数ヶ月かかる。２）PDXZは小型で拡張性があるためスループットが高く数100個体単位の移植が可能である６）。３）PDXZは、効率性、拡張性、生物学的妥当性を兼ね備え、個別化医療や創薬において明確な利点を提供する。４）PDXZにより薬物の有効性と毒性の評価が加速される。５）PDXZの維持費はマウスより約75％低く、繁殖ペアは毎週数100個以上の胚を生産できる。６）腫瘍サンプルの必要量(約100細胞/個体)が減少するため、ハイスループット解析が実現する。７）透明ゼブラフィッシュ(MieKomachiなど)の光学的透明性により、蛍光ハイコンテンツイメージャーを用いた腫瘍増殖、血管新生、転移のリアルタイムの可視化が可能になる７）。８）生きたモデルにおける薬物の生体内分布とナノキャリア送達の追跡が可能である。９）薬物は飼育水を介して投与されるため、複雑な送達方法を回避し、継続的な曝露が可能である。１０）抗血管新生剤（ベバシズマブなど）やナノ粒子の薬効解析に有効である。
１１）PDXZの反応は患者の転帰と相関しており、NSCLCにおける転移の可能性やベバシズマブのような治療薬に対する耐性を100％の精度で予測できることが実証されている。１２） 腫瘍の不均一性と分子プロファイルを保持し、個別化治療の予測に役立つ。１３）血行性転移をモデル化し、数日以内に腫瘍細胞の浸潤などが観察できる。
１４）腫瘍細胞と宿主血管系/間質との相互作用を可視化する。
１５）保存されたがんパスウェイ（例えば、VEGF、PI3K/ACT）を含むヒト疾患関連遺伝子の約80％を共有し、トランスレーショナルな関連性を保証する。１６）ナノメディシンや抗体医薬の最適化が実現する。１７）組織特異的蛍光マーカーを持つトランスジェニック株は、ナノ粒子の生体内分布と腫瘍ターゲティングをリアルタイムで追跡できる。
以上、PDXZは、in vitroアッセイと哺乳類モデルとのギャップを埋め、ハイスループット創薬と個別化医療のための迅速で費用対効果の高いプラットフォームを提供する。