Home遗伝子改変ブタの可能性
特任助教
谷原 史倫 先生
専门分野：动物発生工学
経歴：
2014年3月 山口大学大学院連合獣医学研究科獣医学専攻博士課程修了（博士?獣医学）
2015年1月 徳島大学 特任助教, 糖尿病臨床?研究開発センター
2016年2月 徳島大学 特任助教, 生物資源産業学部(仮称)設置準備室
2016年4月 徳島大学 特任助教, 大学院生物資源産業学研究部
（2017年4月 徳島大学 大学院社会産業理工学研究部に改組）
医学研究の现场で活跃する遗伝子改変ブタ
新薬を開発したり、ある特定の病気の治療方法を研究したりする際には、多くの場合実験動物が使用され、場合によってはその用途に応じて（例えばヒトの病態モデルになるような）遺伝子操作が行われます。実験動物には、マウスやラット、ウサギ、ブタ、サルなどが使用されていますが、遺伝子改変動物が作製されるのはマウスが中心でした。私は、実験動物の中でもブタに焦点を当て、私たちが確立した新規のゲノム編集技術であるGEEP法（Genome Editing by Electroporation of Cas9 Protein）を使って遺伝子改変ブタを製作する研究をしています。GEEP法は簡便で時間がかからず、一度に多くの卵子を処理できるといった多くのメリットを持っています。
写真：実験で使う机材と使用の様子
（左上：骋贰贰笔法で用いる电极と実体顕微镜、右上：マイクロマニピュレーターと倒立顕微镜、
右下：体細胞クローン技術 / 除核の様子）
遗伝子改変ブタの今までとこれから
従来、遗伝子改変ブタの作製には体细胞クローン技术が使用されてきました。この技术は、マイクロマニュピレーターという机材を使い、顕微镜下で卵子を一つずつ捕まえ、インジェクションピペットと呼ばれる针のような细いガラス管を卵子に刺し、核を除去し、代わりに体细胞の核を入れて発育させるというものです。この技术は难しく、上手い人でも多くの时间と労力を必要とします。また、卵子に物理的に伤をつけてしまうため卵子自体のダメージも大きく、母ブタに卵子を移植したとしても、遗伝子改変された子豚が作られる成功率は决して高いとは言えません。
近年、ゲノム编集技术が确立され、その技术を活用して様々な动物种で精度の高い遗伝子改変が可能になりました。骋贰贰笔法は2つの金属电极の间に体外受精卵を并べ、电気を流すことでゲノム编集を引き起こす分子（颁补蝉9タンパクおよびガイド搁狈础）を受精卵の中に导入し、一度に多くの卵子の遗伝子を改変できることを特徴としています。骋贰贰笔法だと、约50个程度の卵子を一度に処理でき、设计したガイド搁狈础にもよりますが、遗伝子改変の成功率は7～8割です。遗伝子改変ブタ作製の具体的な手法としては、まず骋贰贰笔法を使用して遗伝子改変をした受精卵を作ります。それを受胚ブタと呼ばれる母ブタに移植し、无事に着床すれば约4ヶ月の妊娠期间を経て遗伝子改変された子ブタが生まれてくるという流れになります。これまで行った研究では、10头生まれてきた中で9头が遗伝子改変された子ブタでした。母ブタから生まれてきた1世代目の遗伝子改変ブタは正常な细胞と遗伝子改変が行われた细胞が混在するモザイク状态のブタであるため、実际に医学研究などで疾患モデルとして使用する遗伝子改変ブタは、场合によってはその次の世代の2世代目からということになります。
このように、ひとつの疾患モデルに合った遗伝子改変ブタを製作するにはある程度の时间が必要になりますが、従来の技术と比べると简便で、遗伝子改変胚の作製に时间がかからず、生まれてきた子ブタの生存率も良いというのが、骋贰贰笔法の大きな魅力であると考えています。
写真：徳岛大学 创薬?医疗机器开発施设の外観
可能性に富んだ「ブタ」を利用して
実験动物としてのブタは生理学的、病理学的、解剖学的にヒトに近く、また、サルよりコストが安いため、注目されている动物です。通常、创薬のための医学研究でははじめにマウスやラットが使用され、ある程度効果が确认されたらその次のステップとしてサルでの実験という流れがあります。非常に高価なサルを使用する前段阶としてブタを挟むことで、コストの削减が见込めるのではないかと考えています。また、大动物で体の大きさがヒトに近いために、新薬开発だけでなく医师の手术手技トレーニングでも利用されています。
もともとはいわゆる犬や猫といった小动物が好きで獣医师を志しましたが、大动物の方が肌に合うことが分かってきました。最新の遗伝子改変技术に触れ、これまで学んできた獣医学と组み合わせて発展的な研究をブタで行えることは、今后の獣医学の発展にも贡献できるのではないかと思っており、とても面白いと感じています。
社会に还元できる未来を目指して
製薬会社などのニーズに合わせて、骋贰贰笔法や体细胞クローン技术を活用して、有用な遗伝子改変疾患モデルブタを製作していきたいと考えています。また、近年再生医疗をキーワードとしたさまざまな研究がされているので、そういう医疗ニーズにもこたえていきたいですね。例数を増やし、精度を上げていくことで、安定的な遗伝子改変ブタの供给に贡献できればとも考えています。
これまで潜在的なニーズは多分にあったものの、マウスと违い遗伝子改変が难しいブタはなかなか普及しないという现実がありましたが、骋贰贰笔法によってそれが変わってくるのではないかと期待しています。
取材担当：田崎 優里 (広島大学 大学院教育学研究科 心理学専攻 博士課程前期2年)
