2016 Fiscal Year Research-status Report
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26650076
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中野 幹治 名古屋大学, 生命農学研究科, 研究員 (30636006)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ウズラ / ニワトリ / ES細胞 / 遺伝子組換え |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は，これまでに行ってきたニワトリES細胞の培養系と昨年度までの研究成果を利用することで，ウズラES細胞の培養系の構築に成功している．ウズラのES細胞は，哺乳類の多能性幹細胞におけるナイーブ型とプライム型の特徴を一部ずつ併せ持った特徴を有しており，本研究では，この細胞を利用して遺伝子組換えウズラ・ニワトリ個体の作出を試みている．
ウズラのES細胞は，胚盤葉への移植によって一部が定着可能であり，キメラ体として三胚葉に由来する種々の組織に分化していることが明らかとなっている．さらに，キメラ胚の生殖腺内には，導入遺伝子であるGFP陽性でかつVasa陽性な始原生殖細胞の存在を検出しており，ウズラES細胞がキメラ体内で生殖細胞系列に分化可能であることを確認した．これにより申請者が樹立したニワトリ・ウズラのES細胞が，共に生殖細胞系列に寄与可能な特徴を有していることが明らかとなり，鳥類の多能性幹細胞とそれを利用した遺伝子組換え体の作出技術の構築に向けて培養系の有効性の一部が示されたといえる．
一方で，ウズラES細胞によるキメラ体の作出効率は，移植に使用する細胞株によって大きく異なり(0～20%)，特に生殖細胞系列に寄与しているキメラ体の存在が稀であるため，予定していた研究計画に対して遅れが生じている．現在，生殖系列伝播を考慮した染色体異常が少ない細胞株の利用とキメラ体の作出効率が高い細胞株の選抜を実施しており，キメラ体の作出効率向上による遺伝子組換え個体の作出を目指している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究計画では，昨年度までにウズラES細胞を利用した遺伝子組換え個体の作出と，その培養条件をニワトリES細胞へとフィードバックさせたニワトリの組換え個体の作出を実施する予定であった．しかし，ウズラのES細胞を用いたキメラ体の作出効率が細胞株によって大きく異なること，またウズラES細胞がキメラ体内で生殖細胞系列に寄与している率が低いことが問題となり，研究の進捗状況は遅れている．一方で，本研究で樹立したウズラES細胞が，申請者がこれまでにニワトリで樹立してきたES細胞と同様に，生殖細胞系列に寄与できることが確認出来ており，これまでに構築した鳥類の多能性幹細胞の培養系の有効性と遺伝子組換え個体の作出に向けた必要条件を満たしたものであることが明らかとなっている．現在は，キメラ体の作出効率が高いウズラ細胞株の選抜と，キメラ体を用いた検証を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
現状の本研究における最大の問題点は，胚に移植したウズラES細胞が，生殖細胞系列を含めたキメラ体として寄与している率が低いことが挙げられる．本研究では，この点を解決するために，移植に使用する細胞株の選抜を現在実施している．また，移植に使用している細胞株は，哺乳類におけるナイーブ型とプライム型が混在しているような特徴を示しており，レシピエント胚の発生段階とドナー細胞が維持している性質が合致していない異所性を示している可能性が考えられる．そのため本研究では，ドナー，レシピエントの両面からキメラ体の作出効率向上を目指した検証を行っていく予定である．
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| Causes of Carryover |
本研究では，昨年度までにウズラとニワトリのES細胞の両方を用いた遺伝子組換え体の作出を目指した研究の実施を予定していたが，研究計画の遅れにより特にニワトリ細胞の培養に使用する試薬や器具，ニワトリ胚専用として購入予定であった孵卵器の購入を見送ったため，当初の予定よりも使用額が少なくなっている．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現在，キメラ体の作出に使用するウズラES細胞の選抜と胚の培養条件の検証を行っており，その実施のための培養培地や試薬，培養器具や血清などの消耗品の購入に使用する．また，これまでの研究成果を投稿論文として報告するための英文校閲費と投稿費用としての利用を予定している．
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