Blastocyst complementation compensates immune cells of IL2RG knockout SCID pigs

NAKANO Kazuaki, WATANABE Masahito, MATSUNARI Hitomi, UCHIKURA Ayuko, ASANO Yoshinori, TAKEISHI Toki, HATAE Shota, TAKAKUSAKI Daichi, UMEKI Ikuma, FUKUDA Toru, YASHIMA Sayaka, KATSUMATA Yuki, UMEYAMA Kazuhiro, NAGAYA Masaki, HANAZONO Yutaka, NAGASHIMA Hiroshi

doi:10.14882/jrds.108.0_or1-20

【目的】我々は，Zinc Finger NucleaseによりIL2RG 遺伝子をノックアウト（KO）した雄性の胎仔繊維芽細胞から，体細胞クローニングにより免疫不全ブタを作出したことを報じた。このブタは，胸腺の形成不全，T細胞・NK細胞の著しい減少など，ヒトのX連鎖重症複合免疫不全症と類似した特徴を持ち，易感染性のために通常飼育による維持・繁殖は困難である。本研究では，IL2RG KOクローン胚に対し胚盤胞補完法を適用し，免疫細胞を救済したキメラブタの作出を目的とした。【方法】IL2RG KOの遺伝子型を持つ雄のクローン胚に，雌の野生型（WT）クローン胚の割球を注入し，キメラ胚を作製した。胚盤胞へと発達したキメラ胚をレシピエント雌に移植し，産仔を得た。毛色および遺伝子型解析（PCR）によりキメラ個体を同定した。キメラブタのリンパ球分画を回収し，T細胞，NK細胞の割合をフローサイトメーターにて解析し，セルソーターで回収した細胞の遺伝子型をPCR法にて同定した。キメラブタの免疫機能を1）NK細胞活性，2）リンパ球幼若化能，3）抗体産生能を指標として評価した。【結果】胚盤胞124個を2頭のレシピエントに移植した結果，1頭が出産し，6頭（9.7%, 6/62）の産仔を得た（キメラ: 2頭，IL2RG KO: 4頭）。IL2RG KOブタのリンパ球中のT細胞，NK細胞の割合はそれぞれ0.7%，0.4%であったのに対し，キメラブタでは40.8%，10.8%であった（WT：60.7%，3.7%）。キメラブタのT細胞，NK細胞はWTと同じ遺伝子型を示した。キメラブタはWTと同等の免疫機能（NK細胞活性，リンパ球幼若化能，抗体産性能）を有していた。4頭のIL2RG KOブタは生後0–12日で全頭死亡したが，キメラブタは性成熟に達し，正常な繁殖機能を示した（本学会で八島らが報告）。【結論】IL2RG KO免疫不全ブタに対し胚盤胞補完法を応用することで，免疫細胞を外来性健常細胞によって補償することが可能であり，体細胞および生殖細胞にIL2RG KO変異を持ちながら，正常な発育・免疫・繁殖能有する個体を作出し得ることが明らかとなった。

Blastocyst complementation compensates immune cells of IL2RG knockout SCID pigs

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