In vivoの状態を忠実に反映した高品質な新型ES・ iPS細胞の樹立

• 研究課題/領域番号: 17K08135
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 築山 智之 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: iPS細胞 / ES細胞 / カニクイザル / 霊長類 / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 多能性幹細胞

研究成果の概要

In vivoの状態を忠実に反映した高品質な新型ヒトおよびカニクイザルES・ iPS細胞を樹立するためのレポーターを作製し、カニクイザルES細胞へのレポーターノックインを行った。この過程で、実験初心者でも容易に培養できるよう工夫したレポーター入りのカニクイザルES細胞株を樹立した。
また、狙った標的部位に変異を持つノックアウトカニクイザルの作出を試み、常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD)の主要な原因遺伝子であるPKD1遺伝子を欠損した遺伝子改変個体の作出に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実験初心者でも容易に培養できるよう工夫したレポーター入りのカニクイザルES細胞株が樹立できたことで、今までサルES細胞を用いたことがない研究者でもサルES細胞を用いた研究がよりやりやすくなり研究の裾野を広げられると考えられる。
また、カニクイザルにおいて疾患モデルを作出することにより、マウスなどの小動物を用いた従来の疾患モデルよりも正確にヒトにおける病態を再現できることを示した。作製されたサルモデルは新しい治療戦略を確立するための技術基盤となることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of transgenic cynomolgus monkeys overexpressing the gene for amyloid-β precursor protein (2020)
  • 著者名/発表者名: Seita Y, Morimura T, Watanabe N, Iwatani C, Tsuchiya H, Nakamura S, Suzuki T, Yanagisawa D, Tsukiyama T, Nakaya M, Okamura E, Muto M, Ema M, Nishimura M, Tooyama I.
  • 雑誌名: Journal of Alzheimer's Disease 巻: - 号: 1 ページ: 45-60
  • DOI: 10.3233/jad-191081
  • NAID: 120006859791
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Induction of the germ cell fate from pluripotent stem cells in cynomolgus monkeys. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Nakamura T, Okamoto I, Gyobu-Motani S, Ohta H, Yabuta Y, Tsukiyama T, Iwatani C, Tsuchiya H, Ema M, Morizane A, Takahashi J, Yamamoto T, Saitou M.
  • 雑誌名: Biol Reprod 巻: 102(3) 号: 3 ページ: 620-638
  • DOI: 10.1093/biolre/ioz205
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Monkeys mutant for PKD1 recapitulate human autosomal dominant polycystic kidney disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama T, Kobayashi K, Nakaya M, Iwatani C, Seita Y, Tsuchiya H, Matsushita J, Kitajima K, Kawamoto I, Nakagawa T, Fukuda K, Iwakiri T, Izumi H, Itagaki I, Kume S, Maegawa H, Nishinakamura R, Nishio, Nakamura S, Kawauchi A, Ema M
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 (1) 号: 1 ページ: 5517-5517
  • DOI: 10.1038/s41467-019-13398-6
  • NAID: 120006773159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of an OCT3/4 reporter cynomolgus monkey ES cell line using CRISPR/Cas9. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K, Tsukiyama T, Nakaya M, Kageyama S, Tomita K, Murai R, Yoshida T, Narita M, Kawauchi A, Ema M.
  • 雑誌名: Stem cell research 巻: Epub ページ: 101439-101439
  • DOI: 10.1016/j.scr.2019.101439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive evaluation of ubiquitous promoters suitable for the generation of transgenic cynomolgus monkeys† (2019)
  • 著者名/発表者名: Seita Yasunari、Tsukiyama Tomoyuki、Azami Takuya、Kobayashi Kenichi、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Nakaya Masataka、Tanabe Hideyuki、Hitoshi Seiji、Miyoshi Hiroyuki、Nakamura Shinichiro、Kawauchi Akihiro、Ema Masatsugu
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1440-1452
  • DOI: 10.1093/biolre/ioz040
  • NAID: 120006594188
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Generating Vegfr3 reporter transgenic mouse expressing membrane-tagged Venus for visualization of VEGFR3 expression in vascular and lymphatic endothelial cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Watanabe C., Matsushita J., Azami T., Tsukiyama-Fujii S., Tsukiyama T., Mizuno S., Takahashi S., and Ema M.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 14 号: 1 ページ: e0210060-e0210060
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0210060
  • NAID: 120007128325
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Flexible adaptation of male germ cells from female iPSCs of endangered Tokudaia osimensis (2017)
  • 著者名/発表者名: Arata Honda, Narantsog Choijookhuu, Haruna Izu, Yoshihiro Kawano, Mizuho Inokuchi, Kimiko Honsho, Ah-Reum Lee, Hiroki Nabekura, Hiroshi Ohta, Tomoyuki Tsukiyama, Yasuhide Ohinata, Asato Kuroiwa, Yoshitaka Hishikawa, Mitinori Saitou, Takamichi Jogahara, Chihiro Koshimoto
  • 雑誌名: Science Advances 巻: - 号: 5
  • DOI: 10.1126/sciadv.1602179
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Disease modeling in cynomolgus monkeys using CRISPR/Cas9. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたカニクイザルにおける疾患モデリング (2020)
  • 著者名/発表者名: 築山 智之
  • 学会等名: 日本マーモセット研究会大会
  • 招待講演
• [学会発表] カニクイザルを用いた遺伝性腎疾患動物モデルの作製 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林 憲市, 築山 智之, 影山 進, 岩谷 千鶴, 福田 浩司, 岩切 哲平, 和泉 博之,中村 紳一朗, 依馬 正次, 河内 明宏
  • 学会等名: 日本泌尿器科学会
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたADPKDモデルカニクイザルの作出と解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 依馬 正次, 築山 智之, 小林 憲市, 和泉 博之, 河内 明宏
  • 学会等名: 日本腎臓学会東部学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いた遺伝性腎疾患モデルカニクイザルの作出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 築山 智之, 小林 憲市, 中家 雅隆, 岩谷 千鶴, 土屋 英明, 清田 弥寿成, 松下 淳, 北嶋 郁, 河本 育士, 中川 孝博, 福田 浩司, 岩切 哲平, 和泉 博之, 板垣 伊織, 中村 紳一朗, 河内 明宏, 依馬 正次
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] Disease modeling in cynomolgus monkeys using CRISPR/Cas9 injection into ICSI embryos (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama T., Kobayashi K., Iwatani C., Tsuchiya H., Seita Y., Matsushita J., Kitajima K., Kawamoto I., Nakagawa T., Fukuda K., Iwakiri T., Izumi H., Itagaki I., Nakamura S., Kawauchi A. and Ema M.
  • 学会等名: 4th World Congress of Reproductive Biology
  • 国際学会
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いた疾患モデルカニクイザルの作出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 築山 智之
  • 学会等名: 関西血管生物研究会
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Cas9を用いた疾患モデルカニクイザルの作出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 築山 智之, 小林 憲市, 岩谷 千鶴, 土屋 英明, 清田 弥寿成, 松下 淳, 北嶋 郁, 河本 育士, 中川 孝博, 福田 浩司, 岩切 哲平, 和泉 博之, 板垣 伊織, 中村 紳一朗, 河内 明宏, 依馬 正次
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [備考] 滋賀医科大学 動物生命科学研究センター 幹細胞・ヒト疾患モデル研究分野
  • URL: http://lab.rcals.jp/