Derivation of haploid cynomolgus monkey ES cells

• Project/Area Number: 17K08146
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
• Principal Investigator: Shimozawa Nobuhiro 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (50300786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 一朗 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 客員研究員 (90171470)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 発生工学 / 一倍体 / ES細胞 / 顕微操作 / カニクイザル / 遺伝子改変 / 発生・分化 / 動物

Outline of Final Research Achievements

To establish haploid cynomolgus monkey ES cells, either of female or male pronuclei in ICSI-derived zygotes was enucleated, or parthenotes with the release of second polar body were artificially induced. In the former, no expanded blastocysts developed. In the later, however, ES-like cells from the expanded blastocyst were established. The ES-like cells expressed undifferentiated marker proteins and partly had 21 chromosomes that showed haploid. It was suggested that parthenogenetic activation to mature oocytes was adequate to establish haploid ES cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カニクイザルは単胎動物であり、長い妊娠期間を持つ。このため、遺伝子疾患や遺伝子改変個体の生産において、マウスのように目的の個体を得ることは容易ではない。そこで、疾患あるいは改変遺伝子を持つ個体の配偶子の代替として一倍体ES細胞を用いることで、そのような個体の効率的な生産が期待される。本研究により、配偶子の一倍体ゲノムの代わりに一倍体ES細胞が利用できる可能性が示され、ヒト疾患研究に利用できるカニクイザルモデルの効率的な生産への貢献が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] KUS121, an ATP regulator, mitigates chorioretinal pathologies in animalmodels of age-related macular degeneration. (2018)
  • Author(s): Muraoka, Y., Yoshimura, N., et al.
  • Journal Title: Heliyon Volume: 4 Issue: 5 Pages: e00624-e00624
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2018.e00624
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genome-wide association study identifies seven novel susceptibility loci for primary open-angle glaucoma (2018)
  • Author(s): Shiga Yukihiro、Kashiwagi Kenji、Nakazawa Toru、Kubo Michiaki、Japan Glaucoma Society Omics Group (JGS-OG)、NEIGHBORHOOD Consortium
  • Journal Title: Human Molecular Genetics Volume: 27 Issue: 8 Pages: 1486-1496
  • DOI: 10.1093/hmg/ddy053
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of genotyping method for functionally relevant variants of cytochromes P450 in cynomolgus macaques. (2018)
  • Author(s): Uno Y, Osada N, Sakurai S, Shimozawa N, Iwata T, Ikeo K, Yamazaki H.
  • Journal Title: J Vet Pharmacol Ther. Volume: 41 Issue: 1
  • DOI: 10.1111/jvp.12443
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Discovery of a Cynomolgus Monkey Family With Retinitis Pigmentosa (2018)
  • Author(s): Ikeda Yasuhiro、Nishiguchi Koji M.、Miya Fuyuki、Shimozawa Nobuhiro、Funatsu Jun、Nakatake Shunji、Fujiwara Kohta、Tachibana Takashi、Murakami Yusuke、Hisatomi Toshio、Yoshida Shigeo、Yasutomi Yasuhiro、Tsunoda Tatsuhiko、Nakazawa Toru、Ishibashi Tatsuro、Sonoda Koh-Hei
  • Journal Title: Investigative Opthalmology & Visual Science Volume: 59 Issue: 2 Pages: 826-826
  • DOI: 10.1167/iovs.17-22958
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 人為的な生殖技術を用いたカニクイザルの作出 (2017)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Journal Title: 基礎老化研究 Volume: 41 Pages: 17-22
• [Presentation] カニクイザル一倍体ES細胞の樹立に関する検討 (2019)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Organizer: 第66回日本実験動物学会
• [Presentation] カニクイザルに適した卵採取法の検討 (2019)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Organizer: 第60回日本卵子学会
• [Presentation] カニクイザルにおける人工授精の検討 (2019)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Organizer: 第28回サル類疾病ワークショップ
• [Presentation] 霊長類科学研究センターで認められた神経セロイドリポフスチノーシスの原因遺伝子同定とコロニー内保因状況 (2019)
  • Author(s): 棟居佳子、下澤律浩、高橋一朗、岡林 佐知、揚山直英、木村展之、片貝祐子、八神健一、保富康宏
  • Organizer: 第28回サル類疾病ワークショップ
• [Presentation] 神経セロイドリポフスチン症カニクイザルの発見とリソース開発 (2019)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Organizer: 第23回 一般社団法人予防衛生協会セミナー
  • Invited
• [Presentation] 神経セロイドリポフスチノーシスを発症したカニクイザル (2018)
  • Author(s): 下澤律浩、棟居佳子、高橋一朗、岡林佐知、木村展之、片貝祐子、揚山直英、八神健一、保富康宏
  • Organizer: 第23回日本ライソゾーム病研究会
• [Presentation] 神経症状の異常を呈するカニクイザルにおける原因遺伝子の同定と保因状況に関する調査 (2018)
  • Author(s): 下澤律浩、高橋一朗、棟居桂子、木村展之、揚山直英、片貝祐子、八神健一、保富康宏
  • Organizer: 第65回日本実験動物学会
• [Presentation] 実験用カニクイザル繁殖コロニー内で見られた遺伝性の神経セロイドリポフスチノーシス (2018)
  • Author(s): 棟居佳子、岡林 佐知、下澤律浩、高橋一朗、木村展之、揚山直英、片貝祐子、八神健一、保富康宏
  • Organizer: 第65回日本実験動物学会
• [Presentation] GnRH antagonistを用いたカニクイザル卵巣刺激法の検討 (2017)
  • Author(s): 下澤律浩
  • Organizer: 第64回日本実験動物学会
• [Presentation] サル心臓内の軸索末端追跡の試み：バーチャルスライドを用いた厚い切片の網羅的検討 (2017)
  • Author(s): 新宅 洋、下澤律浩、近藤ひろみ、横田隆徳、内原俊記
  • Organizer: 第５８回神経病理学会
• [Presentation] PSP/CBDモデルとしての高齢サル脳のタウ沈着 (2017)
  • Author(s): 内原俊記、遠藤堅太郎、近藤ひろみ、岡林佐知、下澤律浩、保富康宏、安達栄治郎、木村展之
  • Organizer: 第５８回神経病理学会
• [Presentation] Inherited retinal degeneration in the cynomolgus monkey (Macaca fascicularis). (2017)
  • Author(s): Ikeda Y, Shimozawa N, Nishiguchi KM, FunatsuJ, Nakatake S, Fujiwara K, Tachibana T, Murakami Y, Hisatomi T, Yoshida S, Ishibashi T, Sonoda K.
  • Organizer: The Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO)
  • Int'l Joint Research
• [Remarks]
  • URL: http://tprc.nibiohn.go.jp/shimozawa/index.html