0001しじみ ★
2018/07/30(月) 18:30:35.18ID:CAP_USER本研究成果は、疾患モデル動物作製に新しい選択肢を提供するだけでなく、疾患の発症メカニズムの解明や、未知の病的変異のスクリーニングなど、生命科学のさまざまな研究分野への貢献が期待できます。
今回、共同研究チームは塩基編集技術を利用して、家族性アルツハイマー病[1]に関連する遺伝子変異をマウスに導入することに成功しました。塩基編集技術は、従来のノックイン技法[2]によるモデルマウスの作製に比べて大幅に変異の導入効率が高く、また複数の異なる変異を持つマウス系統を同時に作製できることが分かりました。さらに、作製した変異マウスはアルツハイマー病患者脳内の病的な状態をよく再現しており、疾患モデル動物作製における塩基編集技術の有用性を示しました。
本研究は、英国のオンライン科学雑誌『Nature Communications』（7月24日：日本時間7月24日）に掲載されました。
■背景
近年、ゲノムDNAの配列解析技術は著しく発展し、疾患に関連する遺伝子変異の報告数が大幅に増加しています。例えば、家族性アルツハイマー病の原因として知られるプレセニリン遺伝子[3]の点変異[4]には、200以上もの報告例があります。しかし、遺伝子の特定領域を置換する従来のノックイン技法でモデル動物を作製する場合、一つの点変異を持つモデルマウスですら数年かかることがあります（図1左）。そのため、それぞれの点変異が生体にどのような影響を及ぼし、疾患を引き起こすのかを明らかにするのは困難でした。
1990年代後半以降、ゲノムDNAを構成する塩基の配列を特異的に切断する酵素を用いて、ゲノムDNA上の目的の配列に変異を生じさせる「ゲノム編集技術」が次々と開発されています。しかし、2012年に報告されたゲノム編集技術の代表格である「CRISPR/Cas9[5]」は、塩基配列の切断を伴うため、しばしば意図しない点変異が生じたり、切断の痕跡がゲノムDNAに残ったりするという問題がありました。この問題を解消するため、CRISPR/Cas9をもとに「塩基編集技術」という新しいゲノム編集技術が2016年に開発されました注1, 2）（図1右）。この技術は従来のゲノム編集技術と異なり、ゲノムDNAを切断する頻度を著しく減少させた上で、目的の塩基のみを異なる塩基に置換することにより、点変異を導入できます。
今回、共同研究チームは、2016年にハーバード大学のデビッド・リュー博士らが開発した「Base Editor（BE）注1）」と、同年神戸大学の近藤昭彦博士らが開発した「Target-AID注2）」という2種類の塩基編集ツールを用いて、プレセニリン遺伝子に点変異を持つマウス個体（変異プレセニリンマウス）の作製を試みました。
■今後の期待
今回の研究成果により、塩基編集技術によるモデル動物への遺伝子変異導入が既存の手法に比べ著しく効率が高く、しかも同時に複数の変異系統が作製できることが分かりました。BEをはじめとする塩基編集技術は現在最も注目されている科学技術の一つであり、改良型も次々と開発・報告されています。塩基編集技術を使うことで、病的な点変異がどのようにして疾患を発症させるのか、個体レベルでの理解が今後急速に進んで行くと期待できます。
さらに、塩基編集技術はゼブラフィッシュなど、従来のゲノム編集技術では遺伝子への変異導入が難しかった動物種でも有効であることが示されています。現在、共同研究チームは、さまざまな動物種への適応可能な塩基編集技術の特徴を利用し、新しい非ヒト霊長類のアルツハイマー病モデル作製に取り組んでいます。
本研究で作製した複数のモデルマウス系統は、アルツハイマー病の原因、病気のメカニズムの解明、治療方法の開発につながると期待できます。また、既存のAppノックインマウス注3）など他の遺伝子改変動物と交配することによって、さらに病理学的表現型の強いマウスモデルを作製できる可能性があります。
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180730_2/
