CRISPITT法によるオーダーメイド型免疫系ヒト化NOGマウスの開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26870077
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 水野 聖哉 筑波大学, 医学医療系, 助教 (10633141)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 受精卵ゲノム編集

研究実績の概要

昨年度までの研究から目的とするNOGマウスの親系統であるNOD系統ではゲノムの改変が難しいことが判明していた。そこで、系統における受精卵ゲノム編集効率を解析するために、C57BL/6J系統をコントロールとして、BALB/c系統・ICR系統・C3H・NOD系統系統を用いて実験行った。
C57BL/6J系統では目的部位切除型のノックアウト効率が平均で約31%、またノックイン効率が8%程度であることが判明した。BALB/c系統ではノックアウトもノックイン効率もC57BL/6系統とほとんど差がなかったが、排卵誘導効率が低いために遺伝子を導入する受精卵を取得するためには多数の動物を準備しなくてはいけないことが明らかとなった。これに対し、ICR系統は排卵効率がよいものの遺伝子編集効率がC57BL/6系統に比べ、三分の一程度であった。C3H系統は、排卵誘導効率も受精卵からの個体復元効率も問題なかった。更に目的部位切除型のノックアウト変異誘導効率が70%を超えるなど、受精卵ゲノム編集に適している系統でることを明らかにした。最後にNODマウスであるが、DNA導入後に約半数の胚で発生停止が観察された。個体復元効率に異常はなかったが、ノックイン・ノックアウトともにゲノム編集効率は著しく低かった。
また、標準系統であるC57BL/6においては、ヒト遺伝子ノックインのみならず点変異の誘導やメガベース単位の欠失の誘導更には7000塩基対をこえるノックインも成功させ、受精卵ゲノム編集が十分実用化に耐えうることが明らかとなった。いくつかの系統ではいまだに狙い通りの編集が起きにくいために、胚の培養液や遺伝子導入のタイミングを詳細に検討する必要があると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] SHISA6 Confers Resistance to Differentiation-Promoting Wnt/β-Catenin Signaling in Mouse Spermatogenic Stem Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Moe Tokue, Kanako Ikami, Seiya Mizuno, Chiyo Takagi, Asuka Miyagi14, Ritsuko Takada, Chiyo Noda, Yu Kitadate, Kenshiro Hara, Hiroko Mizuguchi, Takuya Sato, Makoto Mark Taketo, Fumihiro Sugiyama, Takehiko Ogawa, Satoru Kobayashi, Naoto Ueno, Satoru Takahashi, Shinji Takada, Shosei Yoshida
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 8 ページ: 561-575
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.01.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Forward genetic analysis of sleep in randomly mutagenized mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiromasa Funato, Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama, Takeshi Kanda, Makito Sato, Zhiqiang Wang, Jing Ma, Shin Nakane, Jun Tomita, Aya Ikkyu, Miyo Kakizaki, Noriko Hotta-Hirashima, Satomi Kanno, Haruna Komiya, Fuyuki Asano, Takato Honda, Staci J. Kim, Kanako Harano, Hiroki Muramoto, Toshiya Yonezawa, Seiya Mizuno, et. al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 539 ページ: 378-383
  • DOI: 10.1038/nature20142
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hyperlipidemia and hepatitis in liver-specific CREB3L3 knockout mice generated using a one-step CRISPR/Cas9 system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Nakagawa, Fusaka Oikawa, Seiya Mizuno, et. al.
  • 雑誌名: scientific reports 巻: 6 ページ: 27857
  • DOI: 10.1038/srep27857
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in ins1-cre driver mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Hasegawa, Yoshikazu Hoshino, Abdelaziz E. Ibrahim, Kanako Kato, Yoko Daitoku, Yoko Tanimoto, Yoshihisa Ikeda, Hisashi Oishi, Satoru Takahashi, Atsushi Yoshiki, Ken-ichi Yagami, Hiroyoshi Iseki, Seiya Mizuno, Fumihiro Sugiyama
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 65 ページ: 319-327
  • DOI: 10.1538/expanim.16-0016.
  • 査読あり
• [学会発表] CRISPR/Cas9システムを用いた多様な遺伝子改変マウス作製の実際 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野聖哉、高橋智、杉山文博
  • 学会等名: 生化学会大会
  • 発表場所: 宮城県仙台市.仙台国際センター
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] 順・逆遺伝学的手法を駆使した変異マウスの異常形質原因遺伝子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野聖哉
  • 学会等名: 日本実験動物学会
  • 発表場所: 神奈川県川崎市.ミューザ川崎シンフォニーホール
  • 年月日: 2016-05-18 – 2016-05-20
• [備考] 筑波大学実験動物学研究室
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/lab-animal/