非ヒト霊長類における全能性獲得と初期胚発生の理解

• 研究領域: 全能性プログラム：デコーディングからデザインへ
• 研究課題/領域番号: 19H05759
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 公益財団法人実験動物中央研究所
• 研究代表者: 佐々木 えりか 公益財団法人実験動物中央研究所, マーモセット医学生物学研究部, 部長 (70390739)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 103,090千円 (直接経費: 79,300千円、間接経費: 23,790千円); 2023年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2022年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2021年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2020年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2019年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
• キーワード: Marmoset / embryo / scNT / embryo culture / Chimera / マーモセット / 体細胞核移植 / 着床後胚培養 / キメラ / 全能性 / 初期発生 / 初期胚発生

研究開始時の研究の概要

本研究では、発生工学技術が確立しているマーモセットを用いて体細胞核移植マーモセット、キメラマーモセットなどの産仔獲得を目指すとともにマウスと霊長類の全能性の獲得と維持の分子メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

本研究ではコモンマーモセットを用いて全能性獲得と初期胚発生の理解に向けた新規発生工学技術構築を目指した。まず受精卵クローン胚を作製し、産仔を得ることができたため、マーモセット体細胞核移植技術開発に進んだ。阻害剤の条件検討により胚盤胞獲得率、胚の品質が上昇し、ES細胞樹立に成功した。またキメラ胚作製では、安定的にホスト細胞に生着するICM移植条件を見出した。さらにマーモセット胚の疑似着床胚培養法を確立し、カーネギーステージ6まで体外で胚発生することが明らかとなった。本胚培養法により胚の発生運命を変更可能か検討し、MEK阻害剤処理の作用時間により胚の接着能力が変化することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マーモセットの受精卵クローン技術、体細胞核移植技術、キメラ胚作製技術、疑似着床胚培養技術を確立した事により、マーモセット胚の発生運命を実験的に操作し、in vitroで観察する事が可能となったため、全能性獲得と初期胚発生の理解に向けた研究が非ヒト霊長類でも可能となった。これにより、習慣性流産や不妊症などの病気発症のメカニズム解明に資する技術となると期待される。