精子の卵子活性化因子を用いた新しいクローンマウス作製方法の開発 2020年8月発表

生命工学科の大学院修士課程（バイオサイエンスコース）を２０１９年に卒業し、博士課程（統合応用生命科学専攻生命工学コース）２年生（２０２０年８月現在）の廣瀬直樹さんらのグループが、クローン胚および未熟精子細胞で受精した胚から生まれてくる子供の数が少ない原因について、長年の疑問を１つ解決しました。この成果は廣瀬さんが筆頭著者として、生殖分野ではトップクラスの科学雑誌Reproduction誌に、Birth of offspring from spermatid or somatic cell by co-injection of PLCζ-cRNA（日本語タイトル）の表題の原著論文を発表しました。

受精という生命の第一歩は、精子が卵子へ侵入し、卵子を精子が活性化させることから始まります。この活性化反応が正常に起きなければ、卵子は個体へと発生することが出来ません。そのため精子を使わないクローン作製技術や、未熟な精子細胞から子供を作る場合、卵子を電気刺激や化学物質などで人為的に活性化させなければならず、その影響が懸念されていました。廣瀬さんは、精子の活性化因子PLCζのRNAを卵子へ注入し、卵子自身に活性化因子を作らせることで、より自然な卵子の活性化方法を開発してきました。

これまでの方法は、核移植や未成熟精子細胞を注入した後にPLCζのRNAを注入していたため、２回の注入が卵子へ多大な負荷を与えていただけでなく、研究者の負担も大変でした。そこで廣瀬さんは、体細胞あるいは未成熟精子細胞とPLCζのRNAを同時に卵子内に注入することで卵子への負荷を減少させる新しい方法を開発しました。その結果、クローンでも未成熟精子細胞でも、PLCζの同時注入法は従来の２回に分けて注入する方法より高い成績で産仔を得られるだけでなく、研究者の負担や作業時間を半分に減らすことが出来ました(図1)。しかし、化学薬品などで人為的に卵子を活性化した場合と同程度の産仔率だったことから、活性化方法の改善だけでは、クローンや未成熟精子を使った産仔率を上げることは難しいということが分かりました。この新たな活性化方法は、今後畜産分野および不妊治療に役立つと思われます。

図１ PLCζの同時注入で作られた世界初のクローンマウス