Development of animal model for kidney-specific spontaneous tumours

肾脏特异性自发性肿瘤动物模型的建立

基本信息

批准号：
22K19896
负责人：
音井威重
金额：
$ 4.16万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19896/
关键词：
ゲノム編集ブタ SALL1 TP53 モデル動物キメラ

项目摘要

ブタは生理学的・解剖学的にヒトに近いことから，任意の臓器に腫瘍を自然発症するモデルができれば，がん治療研究に大きな寄与が期待される。本研究は体外受精胚を用い，異なる２つの遺伝子を対象に，一部の胚は臓器形成遺伝子（腎臓形成に関連するSALL1遺伝子）を，他方の胚は腫瘍抑制関連遺伝子（がん抑制遺伝子TP53）をゲノム編集技術によりノックアウトする。次に，２つの胚を凝集(キメラ胚形成)させ，移植後に動物体内にSALL1遺伝子欠損胚（腎臓欠損）が形成した腎臓がない特殊な空間をTP53遺伝子欠損胚（腫瘍誘起）由来細胞で補完することで，腎臓特異的にがんを発症するモデルブタを作製する。本年度は、キメラ法を用いてTP53遺伝子とSALL1遺伝子に変異を持つゲノム編集ブタの作製を試みた。まず、凝集後の透明帯フリー胚の発育に及ぼす胚ステージの影響について検討した。その結果、2細胞期で凝集した胚は、4細胞期で凝集した胚に比べて、有意に高い胚盤胞形成率が得られることがわかった。また、異なるgRNAで編集した凝集胚の変異率および変異効率は、TP53遺伝子の変異効率が有意に減少したが、SALL1遺伝子では減少しなかった。凝集後発育した胚盤胞を3頭のレシピエントの子宮角へ移植した結果、1頭のレシピエントが妊娠したが、25日目に2頭の胎児を流産した。この2頭の胎児に由来するゲノムDNAのディープシークエンス解析により、２頭ともTP53遺伝子のホモ変異とSALL1遺伝子の野生型が確認された。今回、TP53遺伝子とSALL1遺伝子に変異を有するゲノム編集ブタを作製することはできなかったが、本結果は、大型がんモデル動物作製の新たな手法を実現する可能性を示していると考えられた。

由于猪在生理和解剖学上靠近人类，因此，如果可以创建任何器官中自发性肿瘤模型，则预计将有助于癌症治疗研究。这项研究使用了体外受精的胚胎，并针对两个不同的基因，一些胚胎使用基因组编辑技术敲除了器官形成的基因（与肾脏形成相关的SALL1基因）和其他胚胎抑制相关基因（癌性抑制基因TP53）。接下来，两个胚胎是聚集的（形成嵌合胚）和植入后，在植入后，在动物中形成了SALL1基因缺陷胚胎（肾脏缺陷），并补充源自TP53基因缺乏的胚胎（肿瘤诱导的TP53基因）的细胞，以创建一个模型的癌症，以刺激癌症。今年，我们尝试使用嵌合法创建具有TP53和SALL1基因突变的基因组编辑的猪。首先，我们研究了胚胎阶段在聚集后Zona无颗粒胚胎发展的影响。结果，发现在2细胞阶段汇总的胚胎比在4细胞阶段聚集的胚胎产生的胚泡形成率明显更高。另外，用不同GRNA编辑的聚集胚胎的突变率和突变效率显着降低了TP53基因的突变效率，但在SALL1基因中却没有显着降低。聚集后，将胚泡植入了三名接受者的子宫角中，一名接受者怀孕了，但在第25天，两个胎儿才流产。从这两个胎儿衍生的基因组DNA的深层测序分析证实了两个胎儿的TP53基因和SALL1基因的野生型的同型。尽管我们无法在TP53和SALL1基因中产生具有突变的基因组编辑的猪，但该结果表明有可能实现一种新方法来创建大型癌症模型动物。

项目成果

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专利数量（0）

Viability and developmental potential of porcine blastocysts preserved for short term in a chemically defined medium at ambient temperature

环境温度下化学成分确定的培养基中短期保存的猪囊胚的活力和发育潜力

DOI：
10.1111/rda.14095
发表时间：
2022
期刊：
Reproduction in Domestic Animals
影响因子：
1.7
作者：
Lin Qingyi;Le Quynh Anh;Takebayashi Koki;Hirata Maki;Tanihara Fuminori;Thongkittidilok Chommanart;Sawamoto Osamu;Kikuchi Takeshi;Otoi Takeshige
通讯作者：
Otoi Takeshige