標的遺伝子ノックアウト技術、霊長類には適用できず

慶應義塾大学は7月1日、世界で初めて目的の形質を示す霊長類のモデル動物の作製に成功したと発表した。この研究は、実験動物中央研究所マーモセット研究部の佐々木えりか部長と同大学医学部生理学教室の岡野栄之教授らの研究グループによるもの。研究成果は6月30日発行の「Cell Stem Cell」に掲載された。

画像はリリースより

遺伝子改変マウスはライフサイエンス研究に貢献をしてきたが、ヒト疾患の治療法開発研究のためにはマウスよりヒトと解剖学的、生理学的に類似している霊長類のモデル動物が重要。研究グループは2009年に小型で繁殖力の高い霊長類であるコモンマーモセットを用いて、世界初のトランスジェニックマーモセットの作製に成功し、ヒト疾患モデル動物の開発・研究を大きく進展させてきた。しかし、多くのヒト疾患モデルマウスが作製されてきた標的遺伝子ノックアウト技術はマーモットを含む霊長類には適用できなかった。

今回、研究グループは、免疫不全マーモセットを作製するため、標的となるマーモセットIL2rg遺伝子に特異的に結合して切断する人工ヌクレアーゼを作製し、これを体外授精させた前核期の受精卵に注入した後、この胚でゲノム編集が成されているかについて新たな解析法を開発し、十分な検討を行った。新たに考案した解析法は、作製したゲノム編集の人工ヌクレアーゼが目的の遺伝子のゲノム編集を行い、さらにゲノム編集された遺伝子を持って生まれてくる新生仔がゲノム編集前と異なる形質を持つかどうかを予測できる解析技術。この技術の確立によってマウスよりも妊娠期間が長い霊長類で、ゲノム編集に失敗した新生仔を極力減らすことにより、研究を迅速に進めることが可能になったとしている。

霊長類用いた自閉症や統合失調症の病態解明に期待

実際の個体の作製では、先述の評価を終えた人工ヌクレアーゼを導入したマーモセット受精卵を数日間培養し、正常に発生している受精卵のみを仮親の子宮に移植した。その結果、3頭の免疫不全マーモセットが、生後1年以上を経た現在も高度に衛生管理されたクリーン飼育室内で元気に生育。このマーモセットは、新生児期には免疫細胞の一種であるT細胞が殆ど欠落していたが、生後半年を超えるとT細胞の増殖が認められた。

免疫不全マーモセットモデルは、iPS細胞を用いた臓器再生医療の治療法開発における有効性・安全性の検証研究にも有用なモデルとして、ゲノム編集を用いたヒト疾患のマーモセットモデル作製技術は自閉症、統合失調症などのヒト精神・神経疾患をはじめとしたさまざまな疾患の発症メカニズム、病態解明に貢献するものとして期待されると、研究グループは述べている。（大場真代）