| 研究課題/領域番号 |
15K08145
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| 研究機関 | 東京慈恵会医科大学 |
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研究代表者 |
岡部 正隆 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (10300716)
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| 研究分担者 |
矢野 十織 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10648091)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ポリプテルス / 遺伝子組換え / 形態形成 / 発生 / 進化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は3カ年の実施計画のなかで（1）ポリプテルス受精卵の採卵法の改善と（2）遺伝子組換え個体作製、（3）新規研究テーマの抽出を目指し、本年度は実施3年目にあたる。
（1）昨年度までに行った飼養環境の改善・工夫により、本年度は1回の採卵個体（約200個）のほとんどを生存・維持させることが可能であった。したがって胚発生・個体形成にかかる研究試料のサンプリングや、次世代継代飼養といった、ポリプテルスのモデル動物化に必須な研究環境整備に関しては当初の研究計画を達成できたと考えている。また受精後2カ月を超える個体は、個体同士の共食いが激しいために多頭飼育は困難であった。この解決法としては飼養ケージの分離や給餌方法の改善などの方策が有効であるが、現在の飼育スペースや研究実施状況を加味すると、受精後2カ月を超える個体の大規模な飼養に係る研究基盤整備は今後の発展課題として改めて計画すべきであると判断した。
（2）得られた受精卵に対する遺伝子組換え実験について、本年度は（1）の遂行に注力したため、研究成果の達成度としてはやや不十分であった。特にCRISPR/Cas9法による遺伝子欠損個体作製実験については、既存試薬（gRNAとCas9 mRNA）に問題がある可能性が浮上したため、新規に溶液作製からやり直した。したがって本項目の計画達成には追加の時間を要すると判断し、1年の研究期間延長を行うこととした。また初年度より飼養している自家繁殖個体について、本年度は成熟個体として交配実験に用いる計画であったが、予想に反してまだ性成熟に至っていなかった。延長した研究期間中はこれら個体からの採卵と（2）の計画実験を行う。
（3）前年度同様、上記で得られた個体を用いてポリプテルス硬組織形成・感覚器形成に着目して解析を行い、成果の一部は国内の学会発表にて公表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
過去に報告されているポリプテルスの性成熟期間を基に研究計画を立案したが、本研究においては個体の性成熟に時間を要しており、申請した3カ年ではすべての実験計画を達成できなかった。したがって個別の研究進捗状況はおおむね計画通りに進展しているものの、個体の成長が律速段階となったために一部研究遂行が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
1年間の研究期間延長により、当初計画した研究項目について計画の変更は行わずに予定通り遂行可能であると考えている。（1）においては人工授精法の確立も計画しているため、次年度中に性成熟した個体数に応じて順次実験を行っていく。（2）においては既に溶液の準備ができているため、産卵をしない時期（およそ11月から2月）を加味して、次年度の前半までには実験を完了させる予定である。次年度以降は本研究計画を遂行できる人員として6名（研究代表者・研究分担者を含む）が研究グループを構成する。これは研究計画当初のグループ（2名）よりも格段に研究遂行がしやすく、研究計画の確実な履行が可能である。研究の最終年度として、形態学的・進化学的・発生学的観点から見たポリプテルスの利点やモデル動物としての有用性を国内外に公表するべく研究総括していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
原始魚類（ポリプテルス）の実験動物化を目指す本申請課題において、これまでに個体の交配・繁殖技術の向上に努めてきたが、胚発生から繁殖期に至るまでの成長速度が課題申請時に想定していたよりも遅かった（初年度孵化個体が2年経過の現時点で繁殖期にある）。成長速度の律速となる条件を最終年度に見いだすことができ、これを踏まえたデータ取得と研究成果発表のためにはもう1年間の研究遂行が必須であると判断した。1年間の研究期間延長により、当初計画した研究項目について計画の変更は行わずに予定通り遂行可能であると考えている。ポリプテルス受精卵の採卵法の改善においては人工授精法の確立も計画しているため、次年度中に性成熟した個体数に応じて順次実験を行っていく。遺伝子組換え個体作製においては既に溶液の準備ができているため、産卵をしない時期（およそ11月から2月）を加味して、次年度の前半までには実験を完了させる予定である。研究の最終年度として、形態学的・進化学的・発生学的観点から見たポリプテルスの利点やモデル動物としての有用性を国内外に公表するべく研究総括していく。
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