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第14回 堀内 浩幸 助教(大学院生物圏科学研究科)

日本人の健康を守る!広岛大学発の新しい卵づくり

掘内浩幸助教

大学院生物圏科学研究科 生物機能開発学専攻 (ほりうち ひろゆき) 助教

に聞きました。 (2009.5.29 社会連携?情報政策室広報グループ )

ダイジェスト

ニワトリ1羽が1年间に产む卵は约300个。特に日本は、养鶏产业が盛んで、卵の自给率は90%以上、消费量も世界トップクラスです。卵は日本人の食生活にとって、欠かせない食物と言えます。しかし一方で、日本人の食物アレルギーの最大の原因となっているのも、卵。特に0歳~19歳の若年齢层で、卵アレルギーは多く発症しています。

卵アレルギーの最大の原因は、卵白に含まれる「オボムコイド」というタンパク质です。堀内助教は、行政や公司と连携して、オボムコイドを含まない、低アレルギー性の鶏卵を开発する技术を确立しました。将来、食品や医薬品への応用が可能になれば、卵アレルギーの人も安心して食べられる加工食品や、安全に接种できるインフルエンザワクチンなどが製造できると期待されています。

 

始まりは偶然の発见

低アレルギー性の鶏卵の技术开発は、これまで培ってきた研究のノウハウをもとに実现しました。堀内助教の専门は免疫生物学。动物の免疫机能を明らかにするために、ニワトリを実験モデルに研究を行っています。堀内助教は、1996年顷から、ニワトリのサイトカインを研究していました。サイトカインとは、动物の体内で免疫反応などが起こったときに、细胞から分泌されるタンパク质のことです。标的とする细胞に结合して、抗ウイルス活性や抗体を増产させるなどの生理作用を起こします。この性质に着目した堀内助教は、ニワトリのサイトカインの解析から、ヒトにとって有用な抗体が増产できるのではないかと考え、サイトカインの遗伝子情报を调べていました。そして、数年に渡る调査の过程で、尝滨贵(※)という遗伝子を偶然に発见したのです。

※Leukemia Inhibitory Factor(白血病阻止因子)。ES細胞の分化を抑制する因子。

掘内助教。インタビューの様子。

遺伝子情報は膨大で、それを調べるのはとても 大変。

その作業が夢にまで出てくるほど、のめり 込んでいたのだとか。

遗伝子组み换え技术へ加速

ニワトリ尝滨贵の発见は世界で初めて(※1)のことでした。尝滨贵は、贰厂细胞(※2)の分化を抑制するタンパク质です。尝滨贵を使って、贰厂细胞を培养すると、细胞の能力を保ったまま、同じ状态で増やすことができます。これにより、堀内助教らは、ニワトリ尝滨贵を使ったニワトリ贰厂细胞の培养に成功したのです。

ニワトリの贰厂细胞は、受精卵の一部の细胞から得られます。取り出した贰厂细胞の遗伝子を组み换え、再び受精卵に戻すと、遗伝子组み换えニワトリを作り出すことができます。これを応用すると、遗伝子组み换えニワトリが产む卵の中に、有用なタンパク质を作らせたり、卵の成分を変化させることができるのです。こうして、堀内助教らは、低アレルギー性の鶏卵を开発する技术(※3)を生み出しました。

※1 報道発表「ニワトリ白血病阻止因子(LIF)遺伝子の発見」(2001年7月6日記者会見実施)の内容は
※2 Embryonic stem cells(胚性幹細胞)。胚の発生途中の細胞から得られる。さまざまな組織に分化する能力を持ち、個体を作り出せることから「万能細胞」と呼ばれる。
※3 広島大学、広島県、(株)広島バイオメディカル、(株)ファーマフーズの産学官連携プロジェクト(研究期間H20.7~H23.3)。同研究グループで、「ニワトリ抗体生産プロジェクト」も進めている(研究期間H20.4~H22.9)。

 

标的はオボムコイド

卵の中で、最もアレルギー性の強い成分がオボムコイドです。オボムコイドは、熱や酵素を加えても除去できません。そのため、重い卵アレルギーの人 は、加工食品中のオボムコイドにアレルギー反応を起こすことがあります。また、インフルエンザワクチンは卵から製造されますが、オボムコイドがわずかに 残っているためか、重い卵アレルギーの人は、接種を避けることが望ましいとされています。堀内助教らは、このオボムコイドに着眼しました。

堀内助教らは、遺伝子組み換え技術を使って、遺伝子レベルでオボムコイドを除去し、オボムコイドを含まない卵を開発する方法を考えました。ニワトリの受精 卵の一部からES細胞を取り出し、オボムコイドの遺伝子を組み換え(※)た後、もう一度卵に戻します。卵からかえったヒナがニワトリに成長し、卵を産め ば、オボムコイドを含まない低アレルギー性の鶏卵ができあがるという仕組みです。すでに、この方法を施した卵を準備しており、8月~9月じゅうに第1世代 のヒナが誕生する予 定です。

※オボムコイドをつぶしたり(ノックアウト)、アレルギー性の强い部分を改変するなど。

学生実験の様子

ラボでの学生たちの実験の様子。

遗伝子组み换えを行った贰厂细胞を受精卵に注入した后、殻に戻します。

遺伝子組み換えニワトリは、他と区別するため、黒毛にします

遗伝子组み换えニワトリは、他と区别するため、黒毛にします。

このヒヨコたちにも、ちょっぴり黒毛が。

遺伝子組み換え卵

遗伝子组み换え卵。ここで、孵化(ふか)を待ちます。

安心で安全な技术を

堀内助教は、低アレルギー性の鶏卵を利用して、加工食品やインフルエンザワクチンなどの医薬品への実用化を目指しています。さらに、技术开発と平行して、遗伝子组み换えニワトリの产んだ卵の安全性を评価するプロジェクトにも取り组んでいます。「产学官で连携して、広大発、広岛発のバイオ技术を生み出していきたい」。堀内助教の挑戦は続きます。

掘内助教。インタビューの様子。

堀内助教の3歳のご长男も卵アレルギー。

同じような悩みを抱える亲子のためにも、実用化に力がはいります。

掘内助教が现在取り组んでいる研究

あとがき

「ニワトリって、とーっても贵重な动物なんですよ」と堀内先生。贵重??そのへんにいる普通の鸟だと思うのですが????今いちピンときていない私に、先生はニワトリの存在価値を教えてくれました。大きく2つあります。
1つは、生产性の高さ。ウシやヒツジよりも、ニワトリは、低コストでたくさん饲育することができます。それに、年间たくさんの卵を产みます。(その数、约300个。ほぼ毎日!)つまり、ニワトリを経由して、有用物质を大量に生产できるようになるのです。低アレルギー性の鶏卵も、ワクチンに応用できれば、卵アレルギーの人でも接种できるワクチンが大量に生产できることになります。
もう1つは、発生生物学や免疫学への贡献度。はるか昔、脊椎动物の进化の过程で、鸟类は、ほ乳类と异なる进化の道をたどってきたそうです。それなのに、鸟类の免疫能力は、ほ乳类に劣ることなく、特にニワトリは、免疫能力が优れているのだとか。
「まだまだニワトリで研究してみたいことがたくさんあるんです」と堀内先生。マウスではなく、ニワトリで胜负したい!先生の探究心をくすぐるニワトリ。先生が「贵重」とおっしゃる意味が、少しわかった気がしました。(惭)


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