アトピー性皮膚炎の機序解明に向けた遺伝子改変NC/Ngaマウス作成システムの構築

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670523
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 大沢 匡毅 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10344029)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: アトピー性皮膚炎 / モデルマウス / ES細胞 / NC/Ngaマウス

Outline of Annual Research Achievements

NC/Ngaマウスはヒトのアトピー性皮膚炎とよく似た症状を自然発症するマウスであり,ヒト型疾患を再現できるモデル動物として,アトピー性皮膚炎の病態解析や治療法・治療薬の評価に広く活用されている。しかし，本マウスに対し遺伝改変を行うことは困難であり，分子遺伝学アプローチ法によって病態の分子レベルでの解析を行うことはできない。本研究ではこのようなNC/Ngaマウスの欠点を克服するために, NC/NgaマウスからES細胞株を樹立するとともに，樹立したES細胞株を用いて遺伝子を改変したNC/Ngaマウスを簡便に作成する技術を構築することを目指した。
まず、ES細胞株を樹立するための培養方法の最適化を行い，NC/Ngaマウスの胚盤胞から合計18株のES細胞株を樹立することに成功した。樹立した3株の雄由来のES細胞について、樹立直後のES細胞を8細胞胚に移植することにより、キメラマウスが誕生すること，およびgermline transmission能を有することを確認した。樹立したES細胞の安定性および有用性を確認するために、Il13mとTslp遺伝子のそれぞれをノックアウトしたES細胞をCRISPR/Cas9ゲノム編集法によって作成し、キメラマウスを作成することを試みた。しかし、樹立直後のES細胞を使用した場合と比べ、キメラマウスの誕生効率やキメリズムの著しい低下が認められ、また、誕生したキメラマウスについてもgermline transmission能が失われていることが判明した。以上の結果から、今回樹立したNC/Ngaマウス由来ES細胞については極めて不安定な特性を持つことが示唆された。実際、継代8代目のES細胞の染色体について頻繁にtrisomyが起こっていることが判明し、染色体およびゲノムの不安定性がES細胞の不安定性の原因であることが考えられた。