ゲノム编集マウスを活用することで犬の遗伝性疾患の原因を特定し、「遗伝子の外科治疗」の开発につなげたい。
最先端の遗伝子解析やゲノム编集技术によりマウスの性决定因子を解明、この技术を用いて犬の遗伝性疾患などを研究しています。遗伝性疾患の原因となる変异を特定し、将来的には「ゲノム编集による遗伝子治疗」の确立を目指しています。
マウスの性别を决める真の因子が明らかに。
动物の病気を治疗したいと、岐阜大学の獣医学课程に进みました。同じ犬种でもサイズ、形、色が异なり、発症する病気も犬种によって特徴があります。动物の病気には分からないことがたくさんあり、これを解明したい、动物の不思议を知りたいと思い、学部生の顷には「こむずかしい」と苦手だった遗伝子の研究を行っています。
近年では、マウスやヒト以外の非モデル生物を扱う研究手法などを学ぶため、颈笔厂细胞を用いて长寿でがん化耐性のあるハダカデバネズミを遗伝子レベルで调べる研究に参画。研究をさらに理解するため、最先端のゲノム编集を使ってマウスの性决定遗伝子を研究しました。
1990年には、ほ乳类の性が驰染色体にある遗伝子Sryの有无で决まることが発见され、以来30年间、Sryは単一のエキソン※1で构成された遗伝子だと信じられてきました。ところが、私たちの研究チームが最新の解析技术とゲノム编集技术で作製したマウスで解析した结果、マウスのSryに未知の転写产物※2があることを発见。この未知の転写产物が今まで知られていなかった第2のエキソン（隠れエキソン）を含み、これが记録するSry-Tこそマウスの真の性决定因子（Sry第2エキソンへとつながる転写产物）であると明らかにしたのです（図1）。この成果が认められ、科学技术分野の文部科学大臣表彰「若手科学者赏」を受赏しました。
私たちの研究で性决定の键を握る遗伝子Sryの全体像が解明されたことで、今后はほ乳类の性决定の仕组みや性决定遗伝子の进化、ヒトの性分化疾患の理解が进むと期待されています。
として働くことが明らかになった。このことはSry-Tを欠损する齿驰マウス（写真左）
はメスに、Sry-Tを発现する齿齿マウス（中央）はオスに性転换することで确かめられ
た。Sry-Sを発现する齿齿マウスは性転换しないメスであった（右）。
Science 370（6512）:121-124 （2020）
犬の病気発症の遗伝子を特定し遗伝子の外科治疗を目指す。
現在力を入れているのが、犬の遺伝性疾患をゲノム編集マウスで再現する研究です。犬には400ほどの遺伝性疾患が報告されています
が、その約7割は原因となる遺伝子の変異を特定できていません。私はこれをできる限り解き明かしたいと考えています。ただ、たとえゲ
ノム配列を解読して原因となる変異を推定できても、犬の遺伝子改変は技術的?倫理的に不可能であり、本当にその変異が原因なのかを犬の個体で立証することができません。そこで、ゲノム編集により犬と同じ病気を発症するマウスを作製し、そのマウスを解析することで遺伝性疾患の原因を特定したいと考えています。
例えば、長毛の遺伝子を持つ犬に倣ってマウスのゲノム配列を1塩基だけ変えると、そのマウスは犬と同じように毛が長くなります（図2）。大きさに関しても同じようなことが可能です。そこで、小型化する遺伝子を持ったゲノム編集マウスを作製し、小型犬によく見られる肥満のメカニズムを解明したいと考えています。犬の小型化は、人に置き換えて考えれば「低身長症」にあたります。犬の疾患を研究すること
は、人間の疾患を究明することにもつながると思っています。これまでに特定の犬種の遺伝性疾患をゲノム解析してマウスで再現した結果、
原因となる遺伝子の変異を5つほど特定しています。今後は、マウスでのゲノム編集による治療法を最適化し、犬症例のゲノム編集による「遺伝子の外科治療」を確立したいと考えています。
これら一连の研究は「ゲノム编集マウスで実现する超种间生物学の创成」という名称で今年度の创発的研究支援事业に採択されました。最近では、社会システム経営学环の森部绚嗣准教授、人獣共通感染症学研究室の正谷达誊准教授とユニットを组み、野生动物のゲノム配列を再现したマウスによるウイルス感染の仕组みを分子レベルで解明する研究が进行中です。これからもさまざまな动物の遗伝性疾患や形体的特徴に関する研究を重ね、将来的には动物で得た知见をヒトの医疗にも役立てていければと思います。次の「おもろい」を见つけるために、目の前の课题に全力を注ぎます。学生には、ワクワク、ドキドキの気持ちを大切にし、これに贪欲になってほしいですね。知りたいことを知れるのは今しかないですから。
外科実习用に手术模型を开発所属する獣医外科学研究室では、2020年から犬の手术模型の开発に取り组んできました。この模型は安価な消耗部品の交换により一人ひとりが繰り返し使用できる上、学生は生きた动物を用いることなく、より実际の手术に近い実习もできるようになりました。新しい獣医学教育を発信し、动物爱护?动物福祉にも贡献していきます。なお、このプロジェクトはクラウドファンディングで多くの方にご支援をいただいています。
