③ 遺伝子組換え家畜の高度利用技術の開発

• 課題番号: 2013023141
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: 大西 彰; 淵本 大一郎; 千本 正一郎; 鈴木 俊一; 中井 美智子
• 研究期間: 2011-2015
• 年度: 2013
• 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。Il2受容体γ鎖 （Il2rg）遺伝子のノックアウト(KO)によるT細胞及びNK細胞を欠失する免疫不全ブタに引き続き、B細胞の欠失を目的に、Recombination Activating Gene 2 (Rag2)遺伝子をノックアウトしたクローンブタの作出に成功した。本年度は、両者の交配によるF1の生産を行った。そ の結果、３腹から計28頭の子豚が誕生し、ダブルノックアウトの作出に必要な雄(Il2rg+/Y, Rag2-/+)と雌（Il2rg-/+, Rag2-/+）が誕生した。; ２． Il2rgノックアウトブタでは、出生時には胸腺の顕著な萎縮が認められるが、マウスでの知見から、髄質の発達が始まる前の胎生中期までは正常に発達していることが予想される。この時期にヒト造血系細胞を移植することにより、胸腺構造の維持・発達が促され、効率的なヒトT細胞分化を誘導できる可能性がある。こうした観点から、胎子期における野生型ブタ胸腺の発達過程の解析を行った。胎齢35～85 日及び新生子ブタの胸腺における、胸腺皮質(Psmb11)あるいは髄質(Aire)の上皮細胞に発現する遺伝子の発現解析により、胎齢35日で皮質の発達は進んでいること、髄質の発達は胎齢45日以降に進行することが推定された。また、それと連動し、胸腺細胞の移動に関わる遺伝子(Ccl25, Ccl19, Ccr7, Ccr9)や胸腺細胞で発現する遺伝子(Rag, Il2rg, CD3e, Ptprc)の発現が変動することが明らかとなった。加えて、 胸腺髄質のマーカーとなるCK5とAIREの免疫組織化学的解析により、皮質と髄質の明瞭化が胎齢45日から50日にかけて起こることが明らか となり、Il2rgノックアウトブタでもこの時期までは胸腺が正常に発達する可能性が示唆された。; ３． 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、ヒトとの類似性が高いため、ヒトの治療法が外 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。前年度、低密度リポタンパク質受容体（LDLR）遺伝子をノッ クアウトしたブタは、ヒトと類似した高コレステロール血症/動脈硬化症を発症することを明らかにした。本年度は、血中コレステロール の低下剤としてヒトでの治療薬に用いられているスタチンについて、本ブタへの効果を調べた。その結果、高脂肪食の給餌下でスタチンを経口投与した場合、血中コレステロール値が低下する傾向が認められた。また、スタチンの投与により、不安定化した動脈硬化プラークの安定化が生じることが、初めて確認された。; ４． ヒトの癌のほぼ半数で変異が生じている腫瘍抑制因子p53に着目し、p53遺伝子をノックアウトした癌モデルブタの開発に取り組んで いる。これまでにノックアウトクローンブタの作出には成功しているものの、体細胞クローン技術に伴う繁殖障害により次世代を作出できていない。これは、ノックアウト系統を確立するにあたり極めて深刻な問題となる。本年度は、この障害を回避するため、新たな細胞を用いてクローンブタを作出した。そして、その精子を用いて体外受精、外科的人工授精など高度繁殖技術を駆使した結果、16頭の産子を得ることに成功した。そのうち１頭からは生後１年で射出精液が採取でき、人工授精により10頭の産子が得られた。誕生した子豚は、現在のところ順調に発育している。本研究成果は、p53ノックアウト系統の確立、さらには癌研究の発展に大きく貢献し得るものである。
• カテゴリ: 治療法 繁殖性改善 豚