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2022 年度 実施状況報告書

精巣細胞置換法によるマウス精巣における霊長類精巣作製

研究課題

研究課題/領域番号 22K18356
研究機関国立研究開発法人国立成育医療研究センター

研究代表者

渡部 聡朗  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 専門職 (40715405)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワード精子形成 / 霊長類 / 不妊 / 免疫不全マウス
研究実績の概要

マウスでは見られないヒトの遺伝子や生命現象を研究するために、マーモセットやカニクイザルなどの非ヒト霊長類が使用されている。しかし、①その飼育・実験には多大なコストがかかることおよび②動物福祉や経済的な観点から多くの個体を利用できないといった問題から研究の進展が緩やかである。その研究を促進するためには、霊長類に適した実験系の構築が必要である。
本研究ではマウス精巣に、ヒトや他の霊長類の精巣を構築してそれらの精子を産生するこれまでにない新しい系の構築を目指す。この系は、様々な動物種における生殖細胞研究を加速させるのみならず、生殖生物学、発生工学、生殖医療、遺伝子治療の各分野に次のような新機軸を持たらす技術となる。
そのためにセルトリ細胞、ライディッヒ細胞を除去することが可能な免疫不全マウスを作製する。セルトリ細胞とライディッヒ細胞を除いたマウス精巣に霊長類のセルトリ細胞・ライディッヒ細胞・生殖細胞を移植する計画である。
本年度はセルトリ細胞を除去できるマウスを作製するために、セルトリ細胞特異的なCST9遺伝子からiCaspase9を発現するノックインマウスを作製した。作出したマウスに薬剤AP20187を投与したが目的の細胞が除去されなかった。十分な量のiCaspase9が発現していなかったためと思われる。
そこで、iCaspase9ではなくジフテリア毒素依存的により強力に細胞を除去できるDTR遺伝子をCST9遺伝子座にノックインすることに変更することにした。ノックインが起こる条件を検討し終えたところである。現在そのマウスの作製に取り掛かっている。

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

マウスを1ライン作製して解析を行うことができた。細胞を除去することはできなかったが、ノックインする遺伝子を変更し既に新しいラインの作製に取り掛かっている。このような事態は計画の段階から既に想定しており、おおむね予定通りに進行していると言える。

今後の研究の推進方策

セルトリ細胞特異的なCST9遺伝子座にDTR遺伝子をノックインした免疫不全マウスを作製していく。セルトリ細胞が除去できることが確認でき次第、霊長類の精巣細胞の移植を開始する。

次年度使用額が生じた理由

まだマウスの作製の段階にあり、霊長類細胞の移植・解析を行えなかったために、次年度使用額が生じた。できるだけ早く、目的の機能を持ったマウスを作製し細胞移植実験を進め、それらの経費を使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] mRNA-based generation of marmoset PGCLCs capable of differentiation into gonocyte-like cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kubiura-Ichimaru Musashi、Penfold Christopher、Kojima Kazuaki、Dollet Constance、Yabukami Haruka、Semi Katsunori、Takashima Yasuhiro、Boroviak Thorsten、Kawaji Hideya、Woltjen Knut、Minoda Aki、Sasaki Erika、Watanabe Toshiaki
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: N/A ページ: N/A

    • DOI

      10.1101/2022.09.20.508677

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 多能性幹細胞からのマーモセット初期生殖細胞発生系の構築2023

    • 著者名/発表者名
      渡部聡朗
    • 学会等名
      マーモセット研究会
    • 国際学会
  • [学会発表] Marmoset germ cell differentiation from pluripotent cells2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Watanabe
    • 学会等名
      55th Society for the Study of Reproduction annual conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類コモンマーモセット及びカニクイザルの雄性生殖細胞における DNA メチル化確立過程のシングルセル解析2022

    • 著者名/発表者名
      小島一晃、近藤洋介、小原実穂、Dollet Constance、山海直、仲木竜、渡部聡朗
    • 学会等名
      日本実験動物学会
  • [学会発表] mRNA-based generation of marmoset PGCLCs capable of differentiation into gonocyte-like cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kubiura-Ichimaru M. and Watanabe T.
    • 学会等名
      Totipotency and germ cell development

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公開日: 2023-12-25  

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