遺伝子改変カニクイザルES・iPS細胞を駆使した新型多能性幹細胞株の樹立

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K21080
• 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, 助教 (60612132)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: iPS細胞 / ES細胞 / カニクイザル / トランスジェニック動物

研究実績の概要

非ヒト霊長類における遺伝子改変技術は、疾患モデル動物の作製やそれを応用した前臨床試験に非常に有用であると考えられるが、依然として報告例は少ない。本研究では、ヒトに近い旧世界ザルの一種であるカニクイザルをヒトのモデル動物として用い、遺伝子改変個体および多能性幹細胞の効率的作出を試みた。遺伝子改変個体の作出にはレンチウイルスベクター法を用い、多能性幹細胞の遺伝子改変には近年新たなゲノム編集技術として注目を浴びているCRISPR/Cas9システムを用いた。
まず、レンチウイルスベクター法によって遺伝子導入カニクイザルの作出を試み、全身でGFPを発現するトランスジェニックカニクイザル個体を得ることに世界で初めて成功した。非ヒト霊長類を用いたヒト疾患モデル動物を作製することは、新たな前臨床モデルの創出に繋がり、将来的に医療産業の振興に発展するものと期待される。
また、CRISPR/Cas9システムを駆使したレポーターシステムを応用することによって、マウスES細胞型の高品質なカニクイザルES・iPS細胞を樹立、ヒトでは不可能なキメラ実験を通してその品質を評価することで高品質な非齧歯類ES・iPS細胞の樹立に繋げる基盤技術を確立した。本研究で使用した遺伝子発現増幅技術は、発現が微弱であることが想定されるレポーターの発現を増幅することに有用であると考えられる。この遺伝子発現増幅型レポーターのノックインは、その技術が確立されると、今後標準的な手法となり得るポテンシャルがあり、意欲的な課題であると考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Flexible adaptation of male germ cells from female iPS cells of endangered Tokudaia osimensis (2017)
  • 著者名/発表者名: Honda A., Choijookhuu N., Izu H., Kawano Y., Inokuchi M., Honsho K., Lee A., Nabekura H., Ohta H., Tsukiyama T., Ohinata Y., Kuroiwa A., Hishikawa Y., Saitou M., Jogahara T., Koshimoto C.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Derivation of Induced Trophoblast Cell Lines in Cattle by Doxycycline-Inducible piggyBac Vectors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi T., Cho D., Hayashi M., Tsukiyama T., Kimura K., Matsuyama S., Minami N., Yamada M. and Imai H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e0167550
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167550
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visualization of the Epiblast and Visceral Endodermal Cells Using Fgf5-P2A-Venus BAC Transgenic Mice and Epiblast Stem Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Khoa le TP., Azami T., Tsukiyama T., Matsushita J., Tsukiyama-Fujii S., Takahashi S., Ema M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e0159246
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0159246
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of transgenic cynomolgus monkeys that express green fluorescent protein throughout the whole body (2016)
  • 著者名/発表者名: Seita Y., Tsukiyama T., Iwatani C., Tsuchiya H., Matsushita J., Azami T., Okahara J., Nakamura S., Hayashi Y., Hitoshi S., Itoh Y., Imamura T., Nishimura M., Tooyama I., Miyoshi H., Saitou M., Ogasawara K., Sasaki E. and Ema M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 24868
  • DOI: 10.1038/srep24868
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 全身でGFPを発現するトランスジェニックカニクイザルの作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 清田 弥寿成、築山 智之、岩谷 千鶴、松下 淳、土屋 英明、浅見 拓哉、佐々木 えりか、依馬 正次
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] 全身でGFPを発現するトランスジェニックカニクイザルの作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 清田 弥寿成、築山 智之、岩谷 千鶴、松下 淳、土屋 英明、佐々木 えりか、依馬 正次
  • 学会等名: 日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 麻布大学
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-15
• [学会発表] Generation of GFP transgenic cynomolgus monkeys (2016)
  • 著者名/発表者名: Seita Y., Tsukiyama T., Iwatani C., Tsuchiya H., Matsushita J., Azami T., Ogasawara K. and Ema M.
  • 学会等名: SRF Annual Conference 2016
  • 発表場所: University of Winchester
  • 年月日: 2016-07-11 – 2016-07-13
  • 国際学会
• [図書] 実験医学別冊 マウス表現型解析スタンダード (2016)
  • 著者名/発表者名: 築山 智之、依馬 正次
  • 総ページ数: 347
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 国立大学法人 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/