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マウス

ゲノム編集マウスは、遺伝子機能の解析や疾患モデルの構築に欠かせない実験動物であり、ゲノム編集受託サービスの中でも広く利用されている分野の一つです。本記事では、ゲノム編集マウスの作製手法や用途、外部委託時の注意点について解説します。

刑部祐里子Yuriko Osakabe

東京科学大学生命理工学院教授
生命理工学系生命理工学コース
所属学会：日本分子生物学会、日本農芸化学会、日本ゲノム編集学会、日本植物生理学会、日本植物学会、日本植物バイオテクノロジー学会

研究室サイトhttps://search.star.titech.ac.jp/titech-ss/pursuer.act?event=outside&key_rid=B000256365&lang=jp

様々な生物におけるゲノム編集技術の応用を目指した基礎研究をテーマに、特に、新規ゲノム編集技術の基盤開発研究を行っています。ゲノム編集技術の医療応用や植物分野の応用技術開発を進めています。

ゲノム編集マウスとは？

ゲノム編集マウスとは、CRISPR/Cas9などのゲノム編集技術を用いて特定の遺伝子を改変したマウスのことです。ゲノム編集因子（Cas9タンパク質やmRNA、ガイドRNAなど）を受精卵へ導入し、代理母マウスへ移植することで、目的の遺伝子改変を有するF0個体を作製します。

導入する遺伝子改変の内容に応じて、遺伝子を欠失させるノックアウトマウス、任意の配列を挿入するノックインマウス、loxP配列を導入したfloxマウス（条件付きノックアウト用）など、さまざまな種類のゲノム編集マウスが作製されています。

ゲノム編集マウスの
主な用途

遺伝子機能の解析：標的遺伝子を欠失・改変したマウスの表現型を解析し、生体内での遺伝子機能を明らかにする。
疾患モデルの構築：ヒトの疾患に関連する変異を再現し、病態メカニズムの解明や治療法の検討に用いる。
薬効・安全性評価：疾患モデルマウスを用いて、候補化合物の薬効や安全性を評価する。
ヒト化マウスの開発：特定の遺伝子をヒト型配列へ置換したマウスを作製し、ヒトに近い薬物代謝や免疫応答などを解析する。

ゲノム編集マウスの
主な作製手法

マイクロインジェクション法：ガラス製の微細な注入針を用いて、受精卵へ直接ゲノム編集因子を導入する従来から用いられている手法。
エレクトロポレーション法：電気パルスを利用してゲノム編集因子を受精卵へ導入する手法。マイクロインジェクション法に比べ、一度に多数の受精卵を処理できる高スループットな方法として広く利用されている。

作製効率に影響する要因

RNPの品質：Cas9タンパク質とガイドRNAからなるRNP複合体を用いる場合、RNPの品質や設計条件はゲノム編集効率に影響することが報告されている。

いずれの手法でも、産仔（F0世代）のジェノタイピングによって目的の変異を確認します。受託内容によっては、次世代（F1世代）で目的変異の遺伝を確認したうえで納品される場合もあります。

ゲノム編集受託サービス
会社のマウス事例

セツロテック

引用元：セツロテック公式HP（https://www.setsurotech.com/genome-editing/mouse/knockout-mouse/）

セツロテックは、独自技術「受精卵エレクトロポレーション法（GEEP法）」を用いたゲノム編集マウス作製を主力サービスの一つとしています。

硫化水素産生酵素Mpstのノックアウトマウス（昭和薬科大学への提供、解析結果は2020年に国際学術誌へ掲載^※1）や、抗炎症分子DEL-1のノックアウトマウス（新潟大学への提供、解析結果は2020年に国際学術誌へ掲載^※2）など、複数の導入事例が公開されています。

参照元：セツロテック公式HP（https://www.setsurotech.com/genome-editing/mouse/knockout-mouse/）

※1参照元：セツロテック公式HP（https://www.setsurotech.com/media/case_221018/）

※2参照元：セツロテック公式HP（https://www.setsurotech.com/media/case_201009/）

タカラバイオ

引用元：タカラバイオ公式HP【pdf】（https://catalog.takara-bio.co.jp/CONTENTS/catalog_request/pdf/handbook_for_gene_editing_experiment.pdf）

タカラバイオは、ゲノム編集マウス作製に用いるGMPグレードの組換えCas9タンパク質を提供しています。東京大学大学院医学系研究科の研究者から提供されたデータでは、複数社のCas9タンパク質を比較した結果、タカラバイオのCas9タンパク質を用いた場合に遺伝子改変マウスの作製効率が最も高かったことが報告されています。

参照元：タカラバイオ公式HP【pdf】（https://catalog.takara-bio.co.jp/CONTENTS/catalog_request/pdf/handbook_for_gene_editing_experiment.pdf）

GenAhead Bioについて

GenAhead Bioは主にiPS細胞のゲノム編集を専門としており、本記事執筆時点ではマウスを対象としたゲノム編集受託サービスの公開情報は確認できませんでした。マウスでの依頼を検討する場合は、対応可否を直接確認することをおすすめします。

外部委託する際の注意点

対応可能な遺伝子改変の種類：ノックアウト・ノックイン・floxマウスなど、依頼したい改変形式に対応しているかをチェックする。
対応系統：C57BL/6などの標準的な系統だけでなく、希望する系統での作製実績があるか確認する。
納期とジェノタイピングの確認方法：F0・F1世代のどの段階でジェノタイピングを実施し、どのような解析結果が提供されるか、あわせて納品までのスケジュールを確認する。
実績の確認：類似の遺伝子や改変形式での作製実績があるかを事前に確認する。

まとめ

ゲノム編集マウスは、遺伝子機能の解析から疾患モデルの構築、有効性・安全性評価まで幅広く活用される実験動物です。作製手法や対応可能な遺伝子改変は受託会社によって異なるため、外部委託を検討する際は、各社の実績を比較したうえで選定することが重要です。

ERS/BROADのライセンスを使用
ゲノム編集受託サービス会社3選

監修者からのコメント

刑部祐里子Yuriko Osakabe

東京科学大学生命理工学院教授
生命理工学系生命理工学コース
所属学会：日本分子生物学会、日本農芸化学会、日本ゲノム編集学会、日本植物生理学会、日本植物学会、日本植物バイオテクノロジー学会

研究室サイトhttps://search.star.titech.ac.jp/titech-ss/pursuer.act?event=outside&key_rid=B000256365&lang=jp

ゲノム編集マウスの作製は、受精卵への導入方法やCas9タンパク質の品質によって効率が大きく変わります。目的の遺伝子改変を確実に、かつ効率よく得るためには、導入技術と確認体制の両方に実績のある受託会社を選ぶことをおすすめします。

ERS/BROADの
ライセンスを使用する【目的別】ゲノム編集受託サービス会社3選

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GenAhead Bio

引用元：GenAhead Bio公式HP
（https://jp.genaheadbio.co.jp/）

ノックイン・レポーター細胞・マルチプルKOなど、一般的なプロトコールから既存プロトコールでは再現できない複雑なゲノム編集まで対応。受託実績は190件超（※）で、他社に断られた案件の引き継ぎにも応じる。
プール細胞の段階で編集成否を早期に確認できる独自のCRISPR-SNIPER法を採用。研究スケジュールが逼迫している場面でも、2～3週間でGo/No Goの判定を出し、後工程の遅延・手戻りを防ぐ。

納期の目安

2〜3週間

（成否判定）

公式HPで
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