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遺伝子改変モデル動物の現在と展望

コラム

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今後の展望: 獣医学分野への展開

 私たちは現在、獣医学研究分野の部局に所属し、獣医学ならではの動物種を対象とした疾患研究にも遺伝子改変モデル動物を活かしたいと考えています。ヒト疾患モデルに比べると、獣医学分野で扱う動物種における疾患モデルはまだまだ多くありません。ある特定の動物品種で頻発するような遺伝病についても、多くの遺伝的多型の候補は挙がっているものの、因果関係を十分に検証できていないケースが多いのが現状です。その背景には、マウスほど飼育や繁殖が容易ではない動物が多く、個体数をそろえた研究が難しいという問題があります。そのため、マウスによる遺伝子改変モデル動物の作製がより簡便となった今、ヒト疾患のみならず、獣医学分野で取り扱われる動物の疾患にも積極的な貢献が期待されます。
 このような疾患の中には、種差によりマウスでは再現できないものも存在します。ヒト疾患に関しては、特定の遺伝子をヒト由来のものに置き換えるなどの工夫がなされてきました。同じく、獣医学研究でも、利用される動物の特性に近づけたマウスの作製が期待されます。ただし、全ての遺伝情報をマウスから置き換えるのは困難です。そこで、私たちは「異種間キメラマウス」が新たな疾患モデルとして利用できるのではないかと着目しています。マウスの着床前の胚に異種由来の多能性幹細胞を加えることで、マウスの体の一部に異種由来の細胞が寄与したキメラ個体を作り出すことができます。異種由来細胞は全ての遺伝情報が対象の動物のもので構成されているため、対象の動物そのものを使わずして、マウスの飼育環境でその動物の遺伝子背景で個体レベルの分子遺伝学的な研究が行えると期待されます。実際に私たちは、ペットとして知られるアフリカチビネズミの細胞を用いてマウスとの異種間キメラ個体を作製できることを報告しました[文献7]。アフリカチビネズミはマウスほど繁殖力が高くなく、マウスのような個体レベルの研究が難しいとされています。キメラマウスでその特性を研究できれば、疾患や生理機能の理解が大きく進むと期待されます。
 一方で、異種間キメラマウスに関する研究はいまだ黎明期にあり、多くの動物種ではマウスとのキメラ形成が難しいことが報告されています。また、異種間キメラマウスの作製には、対象とする動物に由来する多能性幹細胞が必要となりますが、多くの動物ではいまだ樹立方法が確立されていません。著者らは現在、さまざまな動物種に対して多能性幹細胞の樹立やキメラ作製の条件検討を行い、獣医学分野で課題となる疾患の再現や治療法の開発へとつなげたいと考えています。
 以上のように、遺伝子改変モデル動物の作製技術はめざましく進歩しており、今後も基礎研究から応用研究、獣医学分野に至るまで、幅広い領域での活躍が見込まれます。新たな疾患モデルの開発のみならず、異種間キメラ技術による新たなアプローチにより、多様な動物種の生理・病態解析への展開やさらなるブレイクスルーが期待されます。

引用文献
1. Fujii W, Kawasaki K, Sugiura K, Naito K. Efficient generation of large-scale genome-modified mice using gRNA and CAS9 endonuclease. Nucleic Acids Res. 41(20): e187. 2013
2. Nakamura K, Fujii W, Tsuboi M, Tanihata J, Teramoto N, Takeuchi S, Naito K, Yamanouchi K, Nishihara M. Generation of muscular dystrophy model rats with a CRISPR/Cas system. Sci Rep. 4: 5635. 2014
3. Fujii W, Kakuta S, Yoshioka S, Kyuwa S, Sugiura K, Naito K. Zygote-mediated generation of genome-modified mice using Streptococcus thermophiles 1-derived CRISPR/Cas system. Biochem Biophys Res Commun. 477(3): 473-6. 2016
4. Fujii W, Ikeda A, Sugiura K, Naito K. Efficient generation of genome-modified mice using Campylobacter jejuni-derived CRISPR/Cas. Int J Mol Sci. 18(11). pii: E2286. 2017
5. Fujii W, Ito H, Kanke T, Ikeda A, Sugiura K, Naito K. Generation of genetically modified mice using SpCas9-NG engineered nuclease. Sci Rep. 9(1):12878. 2019
6. Ikeda A, Fujii W, Sugiura K, Naito K. High-fidelity endonuclease variant HypaCas9 facilitates accurate allele-specific gene modification in mouse zygotes. Communications Biology. 2: 371. 2019
7. Matsuya S, Fujino K, Imai H, Kusakabe KT, Fujii W, Kano K. Establishment of African pygmy mouse induced pluripotent stem cells using defined doxycycline inducible transcription factors. Sci Rep. 14. 3204. 2024

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東京大学大学院農学生命科学研究科 獣医学専攻 実験動物学研究室 藤井渉

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 最初の訪問大学であるミシガン大学には1 週間程滞在した。医学部実験動物医学ユニット・動物実験施設長は Daniel H Ringler 教授であり、彼は 1979-‘80 に ACLAM 会長を勤めている。ここの施設は 1950 年代に設置された。ここでは Ringler 教授から ACLAM について、あらゆることを伺うことを目的とした。Ringler 教授は病理学者であり、様々な病理標本をもち、所属する数名の ACLAM レジデント(ACLAM Diplomate になる受験のための3年間研修コースの研修医)の教育にあたっていた。スタッフには ACLAM Diplomate のみならず数名の ACVP Diplomate (ACVP: American College of Veterinary Pathologist 獣医病理専門医)が在籍して、業務に加えレジデントの教育にあたっている。レジデントは基礎研究や実験動物の臨床を学んでいる。ミシガン大学での エピソードであるが、女性の ACLAM レジデントのイヌの回診についていったときに、イヌの機嫌が悪く同行した男性の技術職員の腕を突然がぶりと咬みついた。ところがその職員は微動だにせず、腕を咬ませたままにし、その後、口をこじ開けて離したことがあった。思わず腕を引くと 腕の肉がえぐれ大変な事故になっていたが、それにしてもその技術職員の肝の座った対応に感心したものである。Ringler 教授からは ACLAM について、その成り立ち、仕組みを伺い、レジデントの研修現場、テキストなどを見たり、多くのスタッフと話し、多くの事を学んだ。また、多くの ACLAM の資料もいただき、これが日本実験動物医学会認定獣医師 (後の実験動物医学専門医) 制度設立に大いに役に立った。

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実験動物の専門獣医師育成をめざして

 さて、本学会の目的は会則の第2条に「本会は実験動物の健康・医学ならびに福祉に関する研究、教育の推進及びその普及を目的とする」としており、これは当初の会則から若干の修正はあったものの基本的に変わっていない。しかし私観を申せば、本会設立の目的は JCLAM を設立することにあった。JALAM ニュースレター第2号(1994 年 8 月)の巻頭言で私は「日本実験動物 医学会に期待するもの」とのタイトルで次の様に記載した。

 「…この会の活動の方向として実験動物専門獣医をめざす若い獣医師の教育システムの充実が必要で、そのためには第一に実験動物医学に関する教育です。これは講義やセミナーによる教育で、内容は実験動物の疾病、予防、麻酔、飼育管理、実験動物の生物学及び遺伝学など多岐にわたります。もちろんこの中には関連法規や倫理等も含まれます。第二には実習トレーニングです。 疾病の診断法および治療法または対処法や麻酔や安楽死法など実験動物管理や動物実験法などの実習です。…そして第三にはリサーチトレーニングです。これは科学論文のレビュー、研究計画の立案、実験の実施、データの解析とまとめ、学会等での発表と論文の科学誌への投稿,掲載な どからなります。…米国においては 30 年以上も前にこのシステムを確立しており、将来のわが国 においても必ず必要なときがやってくるものと思います。この日本実験動物医学研究会を基盤に して、会員の皆様がこのようなシステムの確立のために努力されることを願ってやみません。…」

 このように私にとっては実験動物医学会(研究会)設立の目的は実験動物専門医をめざす若い獣医師の教育システムの確立であり、そしてその認定システムである専門獣医師制度の確立であ った。そして学会活動としては会員の実験動物の専門獣医師としての研鑽の場を提供するもので、 比較するのもおこがましいことではあるが ACLAM の 3 つの活動、すなわち座学としての実験動物医学の勉学の場の提供、つぎに実習トレーニング、すなわちウェットハンド研修の場の提供、 そしてリサーチトレーニングの場の提供をめざす活動を実践することであった。とにかく会は設立され、実験動物医学会の活動がスタートした。

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認定制度の反対意見と必要理由

 当時、会員以外の獣医師からはもとより会員間においても根強い意見は、「なぜ、獣医師の中に 認定獣医師を作らなければならないのか?獣医師の資格があればよいのではないか?」というも のであった。ここにある獣医科大学の先生から 1998 年 2 月にいただいた手紙があるが、15 年経っているので時効が成立していると解釈し、その要旨を紹介する。

 『この学会(実験動物医学会)は獣医師による構成と云うことで設立された筈です。この獣医師は国家資格者としての獣医師である。この獣医師は大学で実験動物学の単位を取得している。 国家資格を持つ獣医師に対して「認定獣医師」なる語を使うのは全くおかしい。実験動物に関わる獣医師を特別視(上位視)するが如き印象を与えるのは良くない。獣医師は飼育動物と人の公衆衛生に対応する資格を始めから持っている。動物実験の対象の実験動物も広義では飼育動物と看做して差し支えない。獣医師一人ひとりの前には常に厳しい市民の目がある。市民を甘く見てはならない。「認定獣医師」がトラブルを起こしたときにはまず国家資格者としての獣医師が罰をうける。実験動物医学会はどのような罰を与え得るのか。「認定獣医師」とか「専門獣医師」の制度には大反対である。』

この手紙に代表される意見は繰り返し述べられ、実際、私自身、それまでの認定制度設立への活動の足が思わず止められた思いがした。そして拙速な制度の設立は慎み、もっと会員間での意見の交換を行ない、多くの会員に納得してもらうことが必要であるとの思いに至った。

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今後の課題

 本会も昨年 20 周年を迎え、ようやく軌道に乗って来た感がある。ここで、学会としての今後の課題を一つあげる。我が国では動物実験に関する法律や各種規定、指針には獣医師の必要性や役割が全く記載されていないことがある。動物愛護管理法、実験動物に関する基準、文科省を始め 各省庁の動物実験に関する基本指針のどこにも「獣医師」はもとより「獣医学的管理」という言 葉すら見つけることができない。このようなことは世界の主要な国々ではあり得ない。国際医学団体協議会(CIOMS)が 1985 年に制定し、昨年 2013 年に改正された「医学生物学領域の動物実験に関する国際原則」、世界動物保健機構(OIE)が決定した実験動物福祉条項、そして米国国内の指針ながら国際的に使用されている National Research Council の「実験動物の管理と使用に関する指針(第 8 版)」にはすべて、獣医師の役割や獣医学的管理の重要性が謳われている。近年は アジアの国々にも動物実験に関する法規が整備されて来たが、これらの国々の法規にも獣医師の役割が記載されている。グローバル化を叫ぶ我が国のこうした状況は異常としか言いようがない し、もう一つのガラパゴス化であり、その被害は実験動物が被っている。

 実験動物といえども動物であり、第 3 の家畜という言い方もある。この動物の健康管理はも より、研究者の行う実験における苦痛の軽減や術前術後の健康管理に獣医師が関わるのは当然で あり、動物の福祉を求める国民が強く望んでいることである。もちろんこれまでも我々獣医師は 実験動物の飼育や動物実験の現場はもとより、施設の管理や研究者への教育、さらには動物愛護 管理法や各種指針の制定や改正の節目節目に国や学術会議等が設置した委員会等に多くの獣医師が関わって来たし、大きな役割を果たして来た。しかし、上記で示した「異常な状況」が続いており、現在までも改善できないことは、我が国では獣医師の立場が弱いとか、社会の理解がない などのせいばかりではなく、実験動物界に足場を置いてきた私を含めた獣医師の力や努力も圧倒的に足りなかったと言わざるを得ない。

 我が国のこれからの動物実験を含む研究倫理や動物福祉の観念の高まり認識し、また何よりも 実験動物の立場に立った適正な動物実験のあり方を考えるとき、我が国の法規や指針等の公のル ールで獣医師の役割を明確にすることは喫緊の課題である。社会や各種学会、さらには 5 年毎に行われる動物愛護管理法見直しの議論においても本学会の会員の皆さん、また研究機関や教育機 関で重要な立場を占めるようになっている実験動物医学専門医の皆さんの大いなる努力に期待し たい。

 4 回にわたって「私観・日本実験動物医学会史」として、本学会の歩みを振り返ってみた。こ の日本実験動物医学会の設立に至る過程やその後の活動、そして実験動物医学専門医(認定獣医師)制度の設立とその後の発展過程は、私が 1985 年(昭和 60 年)にこの世界に足を踏み入れて 以来の私の活動の軌跡そのものだったように思う。この間、多くの諸先輩、同僚、そして現在第 一線で活躍されている後輩の皆さんと活動を共にできて、大変楽しかったし、充実した活動ができた。この場をお借りしてお礼を述べて、筆を置く。

2014 年 2 月節分

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