理化学研究所(理研)は6月26日、1滴の血液から分離した非リンパ球の白血球を用いて、体細胞クローンマウスを作出することに成功したと発表した。

同成果は、理研バイオリソースセンター 遺伝工学基盤技術室の小倉淳郎室長(筑波大学大学院生命環境科学研究科教授兼任)、上村悟氏大学院生リサーチ・アソシエイトと、生体情報統合技術開発チームの三好浩之開発研究員、および統合生命医科学研究センター統合ゲノミクス研究グループの小原收グループディレクター(かずさDNA研究所副所長兼任)らによるもの。詳細は、米国の科学雑誌「Biology of Reproduction」オンライン版に掲載された。

体細胞核移植クローン技術は、同じ遺伝情報を持ったコピーを無限に生産できることから、畜産分野、創薬、絶滅の危機にある種の保存などに応用が期待されており、マウスでは、これまでに10種類以上のドナー細胞からクローンを作出できることが報告されてきた。

しかし、従来法ではドナー細胞を臓器から採取するために、ドナー細胞提供動物に手術などを行い採取する必要があり、個体を犠牲にする必要がある場合があったほか、比較的容易に採取できるとされる皮膚の細胞(線維芽細胞)を用いる場合でも、クローンに適した細胞を得るのに約2週間という長い細胞培養時間が必要という課題があったことから、ドナー動物に負担をかけず、迅速にわずかな量だけ採取することでクローンを実現することが求められていた。

そこで今回、研究グループは、わずかな量でクローンを行うために、調査の結果、白血球が十分な量の細胞を採取できる可能性があることから、マウスに負担への少ない尾部から1滴(15～45μl)の血液を採取し、ランダムに選んだ白血球をドナー細胞として用いて、体細胞クローンマウスの作出に成功したという。

微量血液から採取した白血球からの体細胞クローンマウスの作出方法の概要。個体に負担をかけさせないよう尾部から血液を微量採取する。微量血液中に存在する白血球を除核卵子に注入し、雌マウスの卵管に移植することによって、体細胞クローンマウスを作出する

具体的には、白血球には、リンパ球の白血球(T細胞とB細胞)と非リンパ球の白血球(骨髄系細胞の顆粒球や単球)が含まれているが、リンパ球は、再構成されたDNAを持つため、これをドナー細胞した場合、クローンマウスは、全身のDNAが再構成されて生まれてしまうため、元のマウスとは遺伝的に異なってしまうという問題があった。そのため、実際の体細胞クローンマウスの作出には非リンパ球を選ぶ必要があったが、特定の細胞を生きたまま分離するためによく用いられる、細胞などの特性を、蛍光染色して1個ずつ、迅速かつ高感度に測定する「FACS法」では、十分な量の細胞が必要になることから、今回の研究では用いることができなかった。

そこで今回、非リンパ球の白血球を選ぶために、細胞の大きさを利用できるかどうか調べたところ、直径8μm以上の細胞を顕微鏡下で選ぶことで、約85%の正確さで非リンパ球を選べることが判明し、これにより5系統のマウスの非リンパ球の白血球から体細胞クローンマウスを得ることに成功したとする。

(A)は目視のサイズ選別による白血球像。目視で選別したが、大きい細胞は8μm以上であることが判明した。(B)はFACSによって白血球を細胞種ごとに分け、顕微鏡下で細胞のサイズを計測したもの。非リンパ球はリンパ球よりも大きいことが分かり、8μm以上の細胞を選択することで体細胞クローンに適した非リンパ球を選択できることが分かった

従来法の卵丘細胞をドナー細胞として使用した場合、クローン胚数あたり2.7%の効率で産仔が得られるが、今回の非リンパ球の白血球をドナー細胞として使用した場合でも2.1%の効率であり、従来法と同様の産仔獲得効率が示されたこととなる。また、雌の体細胞クローンマウスを生後8週齢で雄と交配させたところ正常な繁殖能力が示されたほか、野生型と変わらない寿命であることも確認されたという。

非リンパ球から作出した雌の体細胞クローンマウス。生後8週齢で雄と交配したところ正常な繁殖能力を示したほか、野生型と変わらない寿命であることが確認された

なお、研究グループは、今回の成果を活用することで、特にバイオリソース分野における、不妊マウスや系統最後のマウスの系統を維持できる可能性を高められるなどのメリットを得られることが期待できるとコメントしている。