(3) 遺伝子組換え家畜の高度利用技術の開発

• 課題番号: 2011017644
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,医用モデルブタ研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,医用モデルブタ研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,医用モデルブタ研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,医用モデルブタ研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,医用モデルブタ研究開発ユニット
• 協力分担関係: 国立大学法人京都大学; 静岡県畜産技術研究所; 国立大学法人名古屋大学; （独）理化学研究所; プライムテック（株）; 埼玉県農林総合研究センター; 茨城県畜産センター; （独）農業・食品産業技術総合研究機構; （独）家畜改良センター; 秋田県農林水産技術センター
• 研究期間: 2011-2015
• 年度: 2011
• 摘要: １． 高度免疫不全ブタの開発は、ヒトの幹細胞の移植を可能とし、ブタ体内にてヒト型臓器が構築できる可能性を持つ。Recombination Activation Gene 2 (Rag2)は、その機能の欠失によりB細胞が産生できない免疫不全となる。本年度は、Rag2遺伝子のノックアウトベクターを作製し、Rag2ノックアウト細胞の作出を試みた。作製したRag2ノックアウトベクターを胎児由来線維芽細胞へ導入し、薬剤選択により得られた細胞コロニーをPCR解析した結果、ノックアウトの可能性のある4個の細胞コロニーが得られた。これらの細胞を核移植に用いた結果、10頭のクローン胎児が得られ、うち1頭でRag2のノックアウトが確認された。また、ブタで構築されたヒト型臓器を、将来の移植医療に利用する際、残存するブタ型血管による拒絶反応が危惧される。そのため、これまでに開発した異種移植用組換えブタを交配し、複数の形質を保持する拒絶反応高度抑制ブタの開発を進める。本年度は、拒絶反応の抑制に関わる3種類の遺伝子を保持するブタを作出した。次に、拒絶反応の抑制効果を明らかにするため、誕生した組換えブタ由来の腎臓をヒヒへ移植した。２． 血管病態である動脈硬化症は、高コレステロール血症と深く関連している。ブタは、ヒトとの類似性が極めて高いため、ヒトの治療法へ外挿できる高コレステロール血症/動脈硬化症のモデル開発が期待されている。本年度は、低密度リポタンパク質受容体（LDLR）遺伝子をノックアウトしたクローンブタの後代を得て、高コレステロール血症の再現の可否を調べた。下記の体外受精あるいは人工授精により得られた F1同士の交配によりF2後代を得た。遺伝子型の判定の結果、LDLR遺伝子のホモ欠損（LDLR-/-）、ヘテロ欠損(LDLR+/-)および野生型（LDLR+/+）が識別できた。次に、血漿中コレステロールの分画濃度を測定した結果、ホモ型の平均総コレステロール値(615mg/dl)は、ヘテロ型(150mg/dl)および野生型(123mg/dl)よりも明らかに高く、ヒト高コレステロール血症IIb型との高い類似性が明らかになった。３． LDLR遺伝子をノックアウトした31頭のクローンブタが誕生した。しかし、性成熟に至ったのは2頭のみで、通常の交配および人工授精用の射出精液が採取できず死に至った。そのため、死後、精巣上体精子を採取し、凍結保存すると共に、体外受精または人工授精に供した。その結果、F1産子を得ることに成功した。この結果は、通常の交配あるいは射出精液が採取できず、後代作出が困難な場合、精巣上体精子による体外受精あるいは人工授精により、遺伝子組み換えブタの後代作出および維持が可能となることを示している。４． 次世代の血液製剤の開発は、成功に至っていない。その原因の一つに、凝固系において動物種間の差が大きいため、適切なモデル動物がないことが、挙げられている。ブタは、凝固系がヒトに最も近いため、血友病モデルの開発が期待される。本年度は、第VIII因子を欠損したブタの開発を目的に、ノックアウト細胞の作出を試みた。その結果、核移植胎児の1頭において、第VIII因子のノックアウトが確認された。
• カテゴリ: 治療法 豚 薬剤