平成29年4月1日発行

年4回発行

ISSN 1345-9147

No.

68

APR. 2017
公益社団法人

日本実験動物協会

Tel. 03-5215-2231 Fax. 03-5215-2232
http://www.nichidokyo.or.jp/ E-mail: jsla@nichidokyo.or.jp【特集】「ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）」「実験動物の性差について」【研究最前線】「オートファジー欠損マウスの解析から見出した新規オートファジー機構」【トピックス】「宇宙での小動物飼育について」

目

次

巻頭言
第 64 回日本実験動物学会総会の開催にあたって（大和田一雄）— ——— 4

特集

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）

マウスのゲノム編集（水野聖哉）— ————————————————— 5
遺伝子改変ラットの効率的な作製法とその有用性（吉見一人）— ———— 9

特集

実験動物の性差について性差を考慮した基礎薬学研究を目指して—（黒川洵子、三枝香都貴、山崎泰広）———————————————— 14

絵 石井 朗
イラストレーター
1984年よりイラストレーター及川正通氏のスタジオに所属し、エアブラシによるイラストの作成。2000～2012年まで及川スタジオの依頼でコンピューター作画での情報誌（ぴあ）表紙の制作に携わる。
2012年以降は、これ迄に蓄積したコンピューター技術を用いて、イラスト以外にもアニメーション・音楽制作など範囲を拡げて活動している。
エーアイ・イラスト・コンプ社 代表

国内製薬企業の動物実験における雌雄使用の現状と今後（山田久陽）— — 18
実験動物の使用における雌雄バランスについて：—
生産業者の現状と今後（森村栄一）— ——————————————— 22

研究最前線
オートファジー欠損マウスの解析から見出した新規オートファジー機構—（清水重臣）——————————————————————————— 25

トピックス
宇宙での小動物飼育について（白川正輝、湯本茜 ほか）———————— 29

ラボテック
小動物サーカディアンリズム自動計測システム「AutoCircaS」—（鈴木孝洋）——————————————————————————— 35

実験動物 1 級・2 級技術者試験を受験して— ———————————— 38
活動紹介
九州実験動物研究会（小野悦郎）— ————————————————— 41
筑波実験動物研究会（山海直）— —————————————————— 42

ほんのひとりごと— ———————————————————————— 43
日本実験動物学会の動き—————————————————————— 44
日本実験動物技術者協会の動き——————————————————— 44
協会だより— ——————————————————————————— 45
KAZE——————————————————————————————— 46

時代の先端を目指す研究者へのサポート
THE DEVELOPMENT SERVICES COMPANY

Covance Research Products Inc.
Cumberland , VA

ベトナム・中国産 カニクイザル
中国・米国産 アカゲザル◎預り飼育

Hannover Wistar Rat
RccHanTM◎非GLP受託試験: WIST◎各種実験動物株式会社 日本医科学動物資材研究所

CRP.VAビークル
CRP交雑犬
CRPハウンド◎実験動物器具器材〒179-0074 東京都練馬区春日町6丁目10番40号
TEL. 03（3990）
3303 FAX. 03（3998）
2243

URL: http://www.jla-net.com/ E-Mail：nikagaku@jla-net.com

LABIO 21 APR. 2017

3

巻頭言

第64回日本実験動物学会総会の開催にあたって日本実験動物学会第 64 回総会（学術大会）
大会長

大和田

一雄

（一般財団法人ふくしま医療機器産業推進機構）

このたび第 64 回日本実験動物す。今回は一般講演をポスター発

もとより器材展示の企業の皆様

学会総会（学術大会）を担当させ表のみとさせていただきましたにも十分にご満足いただける広ていただくこととなりました。会が、広い会場を有効に活用し、通い展示場が整備されています。例

期は平成 29 年 5 月 25 日（木）～ 27

常のポスター発表とは一味違っ

年通り、実験動物器材協議会のご日（土）、会場はビッグパレットふた形で、ポスター展示エリアでシ支援の下、器材展示会を開催する

くしま（福島県郡山市）で開催さョート口演を交えたご発表をい予定ですので、ご出展をお考えのせていただきます。伝統ある本学

ただき、発表者にも参加者にも満

企業や団体の皆さまは奮ってご会総会をお引き受けするにあた

足のいく発表や議論の機会を提準備をお願い致します。器材展示

り、一言ご挨拶申し上げます。

供させていただく予定です。上記

会場においては企業展示プレゼ

あの 2011 年 3 月 11 日の大震災のサイエンティフィックイベン

ンテーションステージを設け、展から早くも 6 年が経過しました。

トに加え、懇親会をはじめ、スペ

示企業の皆様にブースでのご案ともすると風化しがちな世情のシャルイブニングセミナーなど

内だけでなく、このステージからなか、被災地では復旧・復興に向

ふくしまならではのソーシャル

自社の新製品などを積極的に PR

けて多くの事業が展開されていイベントも用意してお待ち申ししていただくことと致しました。

ます。
「フクシマ」では地震や津波上げております。詳細は、http://

我が国の実験動物業界が今日あの災害に加え、原発禍も加わり、

sympo.adthree.net/jalas64/ にてるのは、アカデミアはもとより、その復興には多くの年月を要す

ご確認ください。

器材、動物、飼料、また実験動物ユることが予想されています。

ご 存 じ の 様 に、ふ く し ま は 医ーザーなど、関連の企業の皆様のその様な背景をふまえ、ライフ

療機器産業のメッカでもありま連携とご尽力の賜物と考えておサイエンスの基盤研究や基盤技す。今大会では、医療機器開発、医りますので、参加者と企業の皆様

術の開発を担う科学者集団から工学研究、等をテーマとして取りが至近距離で交流できる場を提のメッセージとして、メインテー

上げ、基礎研究から安全性評価、供すべく万全の準備を整えておマを「ライフサイエンスが復興を臨床への橋渡しという観点から、待ち申し上げております。

促進する」とさせていただきまし種々議論を深めていただければ

郡山は、東京から 77 分と交通至た。この思いにご共感いただき、と考えています。併せて、この分便な場所にありますが、一歩足をできるだけ多くの皆様にフクシ野で使用が必須と考えられる実踏み入れると、猪苗代湖や会津、マの地に足を運んでいただきま験用「ブタ」についてもあらため

裏磐梯など、多くの観光名所があすようお願い申し上げます。

て焦点をあててみたいと考えてり、またおいしいお酒にも事欠き

上記の趣旨にのっとり、基調講

います。これらの視点が我が国のません。

演、特 別 講 演、教 育 講 演、シ ン ポ

今後の実験動物科学のさらなる

是非、福島の地に足を運んでい

ジウム、セミナー、ワークショッ

発展に寄与できればと願ってお

ただき、
現在の
「ふくしま」を体感しプ、器材展示会、市民公開講座なります。

ていただければ幸いに存じます。

ど、多様な企画を準備しておりま
4

LABIO 21 APR. 2017

今回の会場は、参加者の皆様は

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）

マウスのゲノム編集
筑波大学生命科学動物資源センター

水野

聖哉

はじめに
シンプルな仕組みにも関わらず 強力 な 切断活性 を 保持 す る
CRISPR/Cas9は遺伝子改変動物
作製に革命的な影響をもたらした。特に、実験用マウスの分野では、すでに確立されていた高度な胚操作技術と CRISPR/Cas9シス
テ ム が 速 や か に 融合 し、受精卵ベースのゲノム編集にて数多くの遺伝子改変マウスが世界中で作出される様になった。この受精卵ベースの遺伝子改変マウス
作製 に 関 し て は、本邦 か ら ユ ニークな研究が多数報告されている。本稿ではこれらの報告を軸に
CRISPR/Cas9による遺伝子改変
マウス作製について紹介する。なお、ラットや霊長類の受精卵でのゲノム編集法についても質の高い研究が報告されているが1-3、本稿はマウスの受精卵でのゲノム編集に焦点を絞った解説とした。
受精卵ベースのゲノム編集で作製される各種遺伝子改変マウス
KO マウス
受精卵に guide RNA（gRNA）と Cas9を導入し単純な一箇所切断を生じさせると、切断部位が非相同末端再結合を介して修復される。その際に生じる indel 変異がフレームシフトの原因となると遺伝子の機能が不全となり、いわゆるノックアウト（KO）マウスが得られる。また、同時に二箇所を 切断 す る と、各切断末端同士が 結合 し、そ の 間 の 領域 が 切除
（excision）される。本稿では前者を indel-KO と、後者を ex-KO とし区別する。indel-KO マウスは非常に高い効率で得られるが、野生型の配列との差が数塩基対であるため、系統化後の遺伝型解析が煩雑になる。また、indel 変異下流に存在する「メチオニンをコードしていた ATG」が開始コドンとなることで N 末短縮型のタン
パク質が翻訳される可能性4がある点も注意が必要である。一方、
ex-KO は誘導効率では indel-KOに劣るが遺伝型解析は容易である。メガベース単位の切除も可能であるため 5、転写調節領域の同定にも利用可能である6。
点変異マウス
ヒトで発見された疾患感受性の一塩基多型（または変異）の影
響を in vivo で解析したい場合に、その点変異を再現した遺伝子改変マウスが有用である。点変異マ
ウスはドナー DNA を用いると受精卵ベースのゲノム編集で作出することができる。ドナー DNAとは切断部位の上下流に相同な
LABIO 21 APR. 20175

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）
配列の間に任意の変異配列が設置された DNA である。合成一本

マウスは多くの研究で使用される。FLAG などのエピトープタグ

鎖 DNA ドナーを gRNA/Cas9と共に受精卵に導入すると、ドナーを介した相同組換え修復経路により点変異が誘導される 7。既存の遺伝子ターゲティング法でもKI マウスは特異的な抗体が存在しないタンパク質においてもその局在や他のタンパクとの相互作用を明らかにすることができ

点変異マウス作製は可能だが、ポジティブセレクションが必要なため、薬剤耐性遺伝子や loxP（また は FRT）配列 が 点変異部位 に隣接する。ゲノム編集技術はこれ
ら副産物がない点変異誘導を可能したが、それは同時に点変異を検出し得るルーティンな遺伝型解析手法が要求されることを意味する。そこで我々は、点変異を生じさせる際に、そのすぐ近傍で汎用制限酵素認識配列 が 生 じ る
様な同義置換を共導入している。
ただし、同義置換は mRNA の2次構造やタンパク質の合成速度に影響する可能性があるため 8、これらを考慮した上でその後の invivo 研究を進めなくてはならない。
KI マウス
標的遺伝子座に目的の外来遺伝子が導入された Knock-in（KI）の 作出効率 は 低 い 9。現在、こ のFragment-KI 効率を上昇させる
ために様々な技術開発が報告されており、本稿ではその数例を「効率的 Fragment-KI マウス作製への挑戦」の単元で紹介する。

る。蛍光レポーター遺伝子 KI マ
ウスは目的とする遺伝子発現のflox マウス

可視化や細胞トレーシングに有用である。また、ヒト遺伝子をマウスのホモログ遺伝子座に KI した遺伝的ヒト化マウスはヒト病

現在、全遺伝子の約30% は胚発生に必須であると見積もられている10。これらの致死性遺伝子の機能を成体の各組織で解析する態モデルとして医薬品開発に利用される。これらの KI マウスも受精卵ベースのゲノム編集で作ために、lox 配列依存的 DNA 組換
え酵素である cre を特定の組織でのみ発現する「cre ドライバーマ

製可能である。筆者らは合成一本鎖 DNA を用いたゲノム編集で72
塩基対のノックインに成功した（未発表）が、それ以上の長さをもつ遺伝子断片のノックインには、
一般に、二本鎖 DNA ドナーが要求される。なお、本稿では、合成
一本鎖 DNA ドナーで作製可能なKI マウスを Tag-KI とし、それ以上の長さの遺伝子断片が KI されたマウスを Fragment-KI として区別 す る。Fragment-KI マ ウ ス
はその高い有用性から多くの施設で作製が試みられてきたが、そウス」と目的の遺伝子部位が36塩
基対の lox 配列で挟まれた「floxマウス」の交配より得る cKO マ
ウスが頻用されている。この flox
マウスを受精卵ベースのゲノム編集で作製する方法として以下の二つが報告されている。一つ目
はゲノム二箇所を同時に切断後、各部位において一本鎖 DNA ドナ
ーにより loxP を独立に KI する方法である 11。もう一つが、二箇所同時切断後に長鎖二本鎖 DAN ド
ナーを介して目的の遺伝子部位が flox された配列自身を KI する

図 1 二本鎖 DNA ドナーを用いた flox マウスの作製
CRISPR によりゲノム二箇所を同時に切断されたゲノムは非相同末端再結合またはドナー DNA を介した相同組換え修復により修復される。どちらの経路で修復されるかはランダムなため、数十匹のマウスを作製すると ex-KO マウスと flox マウスが同時に得られる。

6

LABIO 21 APR. 2017

マウスのゲノム編集
表1
方法
エフェクター
KO

点変異&
Tag-KI

Fragment-KI

前核マイクロインジェクション

マウス受精卵でのゲノム編集法
細胞質マイクロインジェクション

gRNA

Cas9

ドナー DNA

引用

gRNA

Cas9

ドナー DNA

DNA

DNA

―

15

DNA

DNA

―

引用

エレクトロポレーション
gRNA

Cas9

ドナ―DNA

DNA

DNA

―

引用

RNA

RNA

―

17

RNA

RNA

―

13

RNA

RNA

―

21

RNA

Protein

―

18

RNA

Protein

―

18

RNA

Protein

―

22

DNA

DNA

合成一本鎖

7

DNA

DNA

合成一本鎖

DNA

DNA

合成一本鎖

RNA

RNA

合成一本鎖

29

RNA

RNA

合成一本鎖

RNA

RNA

合成一本鎖

23

RNA

Protein

合成一本鎖

20

RNA

Protein

合成一本鎖

RNA

Protein

合成一本鎖

22

DNA

DNA

二本鎖

16

DNA

DNA

二本鎖

DNA

DNA

二本鎖

RNA

RNA

二本鎖

RNA

Protein

二本鎖

RNA

RNA

二本鎖

11

RNA

RNA

二本鎖

RNA

Protein

二本鎖

19

RNA

Protein

二本鎖

13

11

方法である12。どちらも方法においても非相同末端再結合によるgRNA と Cas9を発現する DNA ベ
クター

ると予想される。

ex-KO アレルをもつマウスが副産物的に得られるのが本戦略の
魅力である
（図1）
。なお、筆者の施Mashiko らは gRNA と Cas9の両者を発現する pX330プラスミドを核内に MI することで KO マ

エレクトロポレーション

設では後者の方法で良好な結果を得ている。

ウ ス の 作製 に 成功 し た 15。こ の作出方法の多様化
CRISPR/Cas9を使用した各種
遺伝子改変マウス作製の方法は複数報告 さ れ て い る。大 き く 分
けると「gRNA と Cas9 mRNA」、「gRNA と Cas9を発現する DNA
ベクター」、「gRNA と Cas9タンパ
ク」を導入する3つの方法である。
各作出方法の細かな条件は表1に示す引用論文を参照してもらいたい。
gRNA と Cas9 mRNAW a n g ら は g R N A と C a s9mRNA を細胞質にマイクロイン
ジェクション（Micro-Injection：MI）で導入することで、世界で初
めて CRISPR/Cas9による KO マ
ウス作製を達成し、更に、これらを 合成一本鎖 DNA ド ナ ー と ともに細胞質 MI することで点変異や Tag-KI も誘導できると報告した13。また、これらを二本鎖 DNA
ドナーとともに核内に MI することで7,000塩基対を超える長さのFragment-KI マウスも作製可能である14。

pX330の核内 MI では1 メガベー
ス以上の ex-KO が作製でき、合成
一本鎖ドナーまたは二本鎖 DNA
ドナーを使用することで、点変異・Tag-KI・Fragment-KI・flox マウスの作出も可能である 5, 7, 16, 12。前
述の方法に比べ切断活性は低いとの報告があるが17、三者の中では一番安価かつ安定性が高い。ただし、発現ベクター自身がゲノムに挿入される可能性がある点に注意が必要である。
gRNA と Cas9タンパク質
Sung らは gRNA と Cas9タンパ
クを核内または細胞質へ MI することで KO マウスが作製できると報告した18。その後、ドナー DNA
と共に核内に co-MI することで、各種遺伝子改変マウスが作製できることが示された19, 20。一度外部から供給されるだけの Cas9タ
ンパク質は受精卵に残存する期間が短いため、目的以外の部位が切断されるオフターゲット効果が少ないと考えられる。加えて、切断活性が高い Cas9タンパクが各試薬メーカーより比較的安価で市販されるようになってきたため、今後、更に使用頻度が高ま受精卵への MI で各種遺伝子改変マウスを作出できるが、MI は手技の習熟に時間がかかること
や高価な顕微鏡とインジェクターが必要であることが問題である。そこで、受精卵エレクトロポ
レーションによるゲノム編集法が 開発 さ れ た 21。gRNA と Cas9mRNA も し く は gRNA と Cas9
タンパク質の混合溶液中に受精
卵 を 並 べ、電気的 に 受精卵内 へ
RNA とタンパク質を導入するだ
けで KO はもちろん、点変異マウ
ス や Tag-KI マ ウ ス も 作出 さ れる 22, 23。更なる応用として、卵管内の受精卵にエレクトロポレー
ションで gRNA と Cas9を導入することで、一度も胚を体外培養することなくゲノム編集マウスを作製できる方法も報告され24、エ
レクトロポレーションは急速に広まっていく技術として期待される。
効率的 Fragment-KI マウス作製
への挑戦
Fragment-KI マウスは、その高い利用価値にも関わらず、受精卵ベースのゲノム編集での作製効率が低い。そのため、KI 効率を上げる試みが行われている。KI は非相同末端再結合 で な く 相同組
換え修復の経路を介して生じる。

LABIO 21 APR. 20177

マウスのゲノム編集
そこで Maruyama らは非相同末端再結合の際に重要な役割を担

KI が困難であるエレクトロポレーションへの応用にも期待されう Lig4を小分子 Scr7で阻害することで KI 効率を上昇させることに成功した25。
長鎖の二重鎖 DNA ドナーを用ている。

いた際には、核内 MI に比べ細胞質
MI での KI 効率が低い。Nakao ら
は、長鎖二重鎖 DNA ドナーが核膜通過に時間がかかることがその原因であると考え、DNA修復を遅らせるcytochalasin Bを使用する
ことで、KI効率を高めた14。一本鎖DNA は二本鎖 DNA より容易に核膜を通過するが、化学的に合成される一本鎖 DNA はその長さが200 mer までに限られる。そこで、Miura らは目的の配列をもつ二本鎖 DNA 断片を一度 RNA に転写し、再度逆転写することで長鎖一本鎖 DNA を調整し、この長鎖一本鎖 DNA をドナーとすることでKI マウスを効率的に作製した26。
本技術は二本鎖 DNA ドナーでの

8

LABIO 21 APR. 2017

おわりに受精卵ベースのゲノム編集法が確立されたため、短期間でより自由な遺伝子操作が可能となった。更に、重度免疫不全マウス系
統27や野生由来マウス系統28での遺伝背景に縛られない遺伝子改変も可能になってきており、全く新しい視点から研究を進めることできる。今後は、強力なゲノム編集技術を巧みに利用し、実験用マウスの特性を鑑みながら、科学の発展に寄与できるような遺伝
子改変マウス作製とその解析を行っていきたい。
引用文献
1. Kaneko, et. al., Sci Rep. (2014) 4:6382.
2. Yoshimi, et. al., Nat Commun. (2016)
7:1043.
3. Sato, et. al., Cell Stem Cell. (2016)
19:127-38.

4. Makino, et. al., Sci Rep. (2016) 6:39608.
5. Mizuno, et. al., Sci Rep. (2015) 5:13632.
6. Ohmura, et. al., J Clin Invest. (2016)
126:865-78.
7. Mizuno, et. al., Mamm Genome. (2014)
7-8:327-34.
8. Hunt, et. al., Trends Genet. (2014)
7:308-21.
9. Oji, et. al., Sci Rep. (2016) 6:31666.
10. Adams, et. al., Dis Model Mech. (2013)
6:571-9.
11. Yang, et. al., Cell. (2013) 154:1370-9.
12. Nakagawa, et. al., Sci Rep. (2016)
6:27857.
13. Wang, et. al., Cell. (2013) 153:910-8.
14. Nakao, et. al., Genesis. (2016) 54:65-77.
15. Mashiko, et. al., Sci Rep. (2013) 3:3355.
16. Hasegawa, et. al., Exp Anim. (2016)
65:319-27.
17. Horii, et. al., Sci Rep. (2014) 4:4513.
18. Sung, et. al., Genome Res. (2014)24:125-31.
19. Jung, et. al., Transgenic Res. (2016)20. Nakagawa, et. al., Biol Open. (2016)
5:1142-8.
21. Hashimoto, et. al., Sci Rep. (2015)
5:11315.
22. Wang, et. al., J Genet Genomics. (2016)
43:319-27.
23. Kaneko, et. al., PLoS One. (2015)
10:e0142755.
24. Takahashi, et. al., Sci Rep. (2015) 5：
11406.
25. Maruyama, et. al., Nat Biotechnol.
(2015) 33:538-42.
26. Miura, et. al., Sci Rep. (2015) 5:12799.
27. Li, et. al., Sci Rep. (2014) 4:5290.
28. Hirose, et. al., Sci Rep. (2017) 7:42476.
29. Mianné, et. al., Genome Med. (2016)8:16.

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）
遺伝子改変ラットの効率的な作製法とその有用性
大阪大学大学院医学系研究科附属共同研

吉見

実験用ラットの利点と欠点

ゲノム編集センター

一人ろから体外受精・胚操作などの生出には、トランスジェニック法やラットはマウスと同様に代表的

殖工学技術が確立され、1980 年代

ミュータジェネシス法が主に用いな実験用哺乳動物であり、100 年

後半には ES 細胞を用いた遺伝子られていた。トランスジェニック

以上前からヒトの疾患解明に向けノックアウトマウスの作製ができ法は、外来遺伝子 DNA を受精卵にた基礎研究、治療法・予防法の開発

るようになった。マウスの全ゲノ

導入する技術で、外来遺伝子がゲを目指した薬効・安全性評価など

ム配列もいち早く解読されてデー

ノム上にランダムに挿入され、過に広く利用されてきた。特に、神経タベースが整備され、まさにマウ剰発現させることができる。一方、学・行動学の分野でも優れたモデスは遺伝子の生理機能解析におけミュータジェネシス法は、Sleeping

ルとされ、最近では、マウスでは見る代表的なモデルとして確立されBeauty な ど の ト ラ ン ス ポ ゾ ン やられないような互いを助け合う共ている。一方ラットは、生殖工学技

ENU などの化学変異原を導入す

感性行動をラットは示すことが報術は発展していたものの、安定しることで、ゲノム上にランダムに告されている 。また、マウスに比たラット ES 細胞の樹立ができず変異を誘発できる。導入した変異

べて体が大きく外科的処置を比較

ノックアウトラットの作製が長い配列のスクリーニングを簡易化・的簡単に行えるため、脳への電極間できなかった。2008 年にようや

低コスト化することで、狙った遺挿入や光遺伝学的手法を用いた局

く次世代に伝わる ES 細胞が樹立

伝子の変異ラットを選抜すること所的な神経細胞の操作 2 などにもされ 3、2010 年に p53 遺伝子ノックができることが示されてきた 5。し

重宝されている。最近では、日本のアウトラットが報告されたが 4、マかし、1 万匹規模の大きなリソー

NBRPラット（http://www.anim.

ウ ス に 比 べ て 実 に 20 年 近 く の 時

スやシーケンス解析が必要となる

med.kyoto-u.ac.jp/NBR/）や 米 国間を要した。しかし、ほぼ同じタイ

ため、やはり個々の研究室レベル

RGD（http://rgd.mcw.edu/）を 筆

ミングでゲノム編集技術が登場しで遺伝子変異ラットを作成するこ

頭に、ラットのデータベースも充たことで技術的なハードルが下がとは難しい。汎用性の高い遺伝子実している。様々な系統や疾患モり、ラットのみならず多くのモデ改変技術の確立は、ラット研究がデルラットの遺伝学的情報、生理

ル生物で遺伝子操作が実施されつ広がりを持つために必要な課題で学的情報が整理・公開され、リソー

つある。

あった。

1

スとしても利用できるようになっている。

こうした状況の中、ゲノム編集
ラットにおける遺伝子改変の変遷

技術が登場したことで、ラットの一方で、遺伝子機能解析モデル

現在のように遺伝子改変ラッ

みならずモデル動物を扱う多くのとしては、マウスに大きな後れをトの作製が簡単にできるように研究に革命がもたらされた。第一とっている。マウスでは 1970 年ごなる以前、遺伝子変異ラットの作世代のゲノム編集ツールである
LABIO 21 APR. 20179

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）
ZFN や TALEN は、特 定 の DNA

Cas9 が登場したことで、マウスやれ、ま さ に Ready-to-use の 形 で 購

配列を認識する DNA 結合ドメイ細胞株でも爆発的に利用される

入・利用することができる（表 1）。

ンと、DNA を切断する Fok Ⅰヌク

よ う に な っ た。CRISPR/Cas9 は、

CRISPR/Cas9 コ ン ポ ー ネ ン ト

レアーゼとを融合した人工ヌクレ

gRNA が ゲ ノ ム 上 の PAM 配 列 のの受精卵への導入法は、従来のトアーゼとして開発された 。1 組の上流 20 塩基を認識して結合するこランスジェニック動物作製と同様

人工ヌクレアーゼを設計して受精とで、Cas9 ヌクレアーゼが二本鎖に、顕微鏡下でガラス針から注入

卵に注入するだけで、標的配列に切断を導入する。
その結果、ZFN やするマイクロインジェクション法

DNA 二本鎖切断が誘導され、欠失TALEN と 同 様 に ノ ッ ク ア ウ ト、が主流である。この方法は確実にや挿入変異を導入できる。また、相ノックインを行うことができる。

受精卵内へ導入することができる

同配列を持つドナー DNA を同時

加 え て ZFN や TALEN に 比 べ て一方で、熟練した技術と高価な設に導入することで、標的部位をド

複雑なベクター構築が不要で調製備が必要なため、使用できる研究

ナー DNA 配列に改変するノックが格段に簡単になり、多くの研究室は限られている。最近、エレクトインもできる。この方法を用いる者の間に広まっている。CRISPR/

ロポレーション法を用いた導入法

ことで、ES 細胞を用いずに標的遺Cas9 が登場した当初は、gRNA のが開発され、こうした問題は解消

伝子を改変できるようになった。

配列によっては全く変異が生じなされつつある。受精卵に電気パル

実際にラットにおいても 2009 年、

い場合があった。そのため、複数のスを当てることで微細な穴をあけ

ZFN によるノックアウトが 、2010

gRNA を設計して細胞レベルで二ることで、一度に約 100 個程度の受年には TALEN によるノックアウ

本鎖切断導入効率を確認し、もっ精卵に DNA や RNA を導入できるトラットが初めて報告され 8、現在

とも効率の良い gRNA を選抜する（表 1）。実際にラット受精卵においでも多くの遺伝子改変ラットが作必要があった。しかし Cas9 への核ても効率的に遺伝子改変ラットが製、報告されている。

移行シグナルの付加、アミノ酸配作製されている 9。

6

7

列の最適化などがなされ、改良型
CRISPR/Cas9 を用いた遺伝子改

Cas9 が作成され、条件検討にかか

一本鎖オリゴ DNA を用いたノック

変ラットの作製る時間は減っている。現在では多イン

様 々 な 生 物 種 に 対 し て ZFN やくの企業からこうした切断効率の現在はもっぱら標的部位を特定

TALEN が 応 用 さ れ つ つ あ る 中、

良い Cas9 発現プラスミドや Cas9

配列に改変するノックインがい新たなゲノム編集ツール CRISPR/

タンパク質、また gRNA が販売さかに効率よくできるか、という点

Cas9の
導入形態

受精卵への
導入法

表1

CRISPR/Cas9 の受精卵への導入方法とその特徴

条件

利点

10

ができれば、外来遺伝子の安定的導入に加え、内在性遺伝子の詳細

プラスミド

大量調製が簡単
繰り返し利用可能

モザイク性が高い
Tgのリスクがある
毒性が高い

mRNA

一過性発現
毒性が低い

In vitro転写が必要
高価

時期の操作、ライブイメージング

タンパク質

一過性発現
購入できる

データが少ない等が可能になり、研究におけるモ

マイクロインジェクション

確実に注入できる一定量を導入できる

熟練した技術が必要
生存率が低いエレクトロポレーション

取り扱い・手技が簡単
作業が早い

多くのRNA、タンパク質が
必要

調製が簡単
高効率

改変可能サイズが小さい（〜200bp）

同配列を持つドナー DNA を受精

長いサイズの改変（1kb＜）

効率が低い
ホモロジーアーム付加等の操作が必要

卵に同時に導入する必要がある。

一本鎖オリゴノックイン用ドナーDNA欠点が焦点になっている。ノックイン

プラスミド

LABIO 21 APR. 2017

な機能解析、特に発現部位や発現デル動物の有用性が非常に高まる。
ノックイン動物の作製は、Cas9mRNA および gRNA に加えて、相遺伝子改変ラットの効率的な作製法とその有用性
製に広く用いられることが期待さ

D

E

れる。
プラスミドDNAを用いたノックイン
動物モデルを用いる際、生物種B差が問題になることがしばしばある。例えば、ヒトの相同遺伝子を破壊したとしても、ヒトと同様の表A

C

現型がでない時がある。これは、動物とヒトとの間で、発現部位や発現量、スプライシングバリアント

図 1 CRISPR/Cas9 と一本鎖オリゴ DNA を用いて作製したノックインラットA）アルビノラット、B）1 塩基置換により黒色に修復されたラット、C）19 塩基挿入によりアグーチ色に修復されたラット、D）レトロトランスポゾン除去により頭巾斑が修復したラット、E）ノンアグーチ、頭巾斑がともに修復したラット。

などが異なることが原因と考えられる。すなわち、動物の相同遺伝子の破壊と同時にヒト由来遺伝子を導入ができれば、ヒト体内での発こ の ド ナ ー DNA に は 通 常、プ ラ

10。
した（図 1）

現や機能を模倣した有用なモデル

スミド DNA と一本鎖オリゴヌク

ssODN は、設計から入手までが動物になりうる。
特に、BAC などを

レオチド（ssODN）が用いられてい簡単で、ノックイン効率も約 1-3 割

用いてヒト特異的プロモーター下る。

と高いことから、一塩基置換などでイントロン領域を含む完全長の

我々も毛色関連遺伝子を対象の短い配列の挿入・置換に適して

ヒト由来遺伝子を導入できるように、ssODN を用いて様々なパターいる。しかし、現在のオリゴ DNAになれば、生物種差の問題点を改ンのノックインラットの作製を行の合成長は最大 200 塩基までであ善することができる。

い、ノックイン技術の効率化・有用

り、長 鎖 の 一 本 鎖 DNA を 入 手 す

長い配列を標的部位に導入した性を示してきた。例えば、アルビノることが難しい。そこで、Nickase

い場合は、ssODN ではなくプラスの F344 ラットが有している Tyr 遺を用いた手法により、長鎖一本鎖

ミドや BAC などの二本鎖 DNA を伝子の一塩基変異に対し、野生型

DNA（long single strand DNA：

使用する必要がある。これまで、プ

SNPを含むssODNを共導入するこ

lssDNA）を 合 成 し、ノ ッ ク イ ン

ラスミドをドナーとして相同組みとで、一塩基置換により黒色の毛

ラットの作製に応用した。その結換え修復を利用して遺伝子を改色を示すノックインラットを作製

果、Thy1 遺 伝 子 下 流 に 約 1kb の変したノックインマウス、ノックした。また、ノンアグーチ色の原因

2A-GFP 配列を導入することに成インラットの作製は報告されていである Asip 遺伝子の 19 塩基欠損変

功した 11。この他同じ手法により、る 12-14。一方で我々は、異なる修復

異、頭巾斑の原因である Kit 遺伝子

Flox 配列の導入、リピート配列置過程を利用した新しいプラスミドのレトロトランスポゾン挿入変異

換など、様々なパターンの遺伝子

ノックインラット作製法、2 ヒッについても、野生型配列の ssODN

改変にも成功している（未発表）。

ト2オリゴ法
（2H2OP 法 ）を 開 発

を設計・導入した。その結果、19 塩

今後、合成できる一本鎖 DNA 長はした 11。この 2H2OP 法では、2 種類

基挿入およびレトロトランスポゾ

伸びることが予想され、数 kb 程度の gRNA、2 種類の ssODN、プラスンが除去されて表現型が修復されの遺伝子改変、特に内在遺伝子のミド DNA をまとめて受精卵に導たノックインラットの作製も成功

タグ化、コンディショナル KO の作

入 す る。そ の 際、CRISPR/Cas9 がLABIO 21 APR. 201711

ゲノム編集と実験動物（Ⅱ）
「はさみ」としてゲノム上とプラスA：

相同組み換え法B：

NHEJ法

ミド上の標的配列を切断し、二本

CRISPR/Cas9の ssODN が「 の り 」と し て ゲ ノ ムとプラスミドを上流と下流をそれ

1-3kbの相同配列

ぞれ結合修復することで、プラス
ミド DNA を特定のゲノム上に正GeneX

1-3kbの
相同配列

D

ssODN:down

Gene
X
Gene
X

ノックイン効率は上がるが、方向性はランダム

Wild

ssODNを入れることでプラスミドを一定方向に導入することができる
切断部位

Rosa26 TTCCCTCGTGATCTGCAACTGGAGTCTTT
pCAG TATCAGGGTTATTGTCTCATGAGCGGATA
切断部位

えて、標的部位を増やすことでゲ

Knoc
k-in

ノム領域の大規模欠失とプラスミ

すいといった改善部分はあるが、ssODN:up

Gene
X
ホモロジーアームの設計が必要で、ノックイン効率が低い

ノックインにも成功している。加スミドの結合部位に変異が入りや

Gene
X

もしくは

いて、CAG-GFP プラスミドのノッなど、応用性が高い。ゲノムとプラ

CRISPR/Cas9
CRISPR/Cas9

Gene
X

なる
（ 図 2）。実 際 に 2H2OP 法 を 用

ド導入を同時に行うこともできる

2H2OP法

Gene
X

Gene
X

確にノックインすることが可能と

クイン、BAC プラスミドを用いた

C：
CRISPR/Cas9

CRISPR/Cas9

TTCCCTCGTGAGCGGATA-(pCAG-GFP)-

Rosa26
領域 ATTGTCTCATGATCTGCAACTGGAGTCTTT

図 2 新たに開発したノックイン法 2H2OP 法の概略と従来法との比較
A-C）従来法の相同組み換えや非相同性末端結合修復（NHEJ）を利用した方法に比べ、2H2OP 法はプラスミド改変の必要がなく、方向性も規定できる。D）2H2OP法で作製した CAG-GFP ノックインラット（矢印）およびそのシークエンス結果。
Rosa26 領域に pCAG-GFP が挿入されている。

こうした正確性や効率性を改良することで、汎用性の高いノックイ
50

ン作製法になると考えている。
ヒト疾患モデルとしての遺伝子変異
ラットの有用性
現在のところ、やはりマウスが遺伝子機能解析モデルのファース
トチョイスであることに変わりはない。しかし前述したとおり、マウスでは表現型が出ないことや、ヒトと大きく異なる表現型を示すことが少なからずある。そのため、複数の生物種を用いて遺伝子機能を解析することは、その遺伝子の普遍的機能や種特異的機能を明らか

ノ
ッ
ク
イ
ン
効
率
︵
％
︶

改変サイズ
の拡大

一本鎖オリゴDNAを用いたノックイン

40

自由なゲノム編集
ゲノムヒト化の進展

長鎖一本鎖
DNAを用いたノックイン

30
ゲノム改変
の効率化

20
相同組み換えによる
プラスミドノックイン

10

2H2OP法によるプラ
スミド、BACノックイン

0
1

10

100

1k

10k

100k

1M

改変するゲノムサイズ（bp）
図 3 開発した新規ノックイン法（lssDNA 法、2H2OP 法）の位置づけ概念図
長鎖一本鎖 DNA を用いることで効率を保ったまま長い配列のノックインが可能に、また 2H2OP 法を用いることで最大 200kb と大きなサイズのノックインが可能になった。今後、より大きいサイズを改変する、またその効率を上げる技術や手法が開発されることで、自由自在なゲノム編集やゲノムヒト化に近づくと考えられる。

にするうえで重要である。最近の遺伝子改変研究から、ラットがマが示されつつある。

形成することから、ヒト大腸がん

ウスよりも人に近い表現型を示す

例えば、家族性大腸腺腫症の原モデルとして利用されてきた。し

例が報告され、ヒト疾患モデルと因遺伝子である Apc 遺伝子の KO

かし、腫瘍の主な形成場所は大腸

しての遺伝子改変ラットの有用性

マウスは、腸管内に多数の腫瘍をではなく小腸であり、経時観察も

12

LABIO 21 APR. 2017

遺伝子改変ラットの効率的な作製法とその有用性難しかった。一方で Apc 遺伝子 KO

重要になるだろう。

ラットはヒトと同様に大腸にも腫瘍を自然発症することが明らかに
15

終わりに

なった 。そのため内視鏡を用いる

ここでは、ラットにおける遺伝ことで特定の腫瘍について経時観

子改変の現状と遺伝子改変ラット

察や外科的処置を行うことが可能の有用性について紹介した。特にで、有用なヒト大腸がんモデルとノックイン技術の進展は多くの研して利用されている 16。

究者の課題であり、今回は我々のまた、Prkdc 遺伝子 KO マウスは開発した lssDNA 法、2H2OP 法をT、B 細胞を欠失することで免疫不紹介したが、様々な手法により改全を示すことが知られている。一変できるゲノムサイズの拡大や、方で、ホモ欠失でも正常に生存し、ノックインの効率化が行われていヒトで見られる胎性致死や細胞増る（図 3）。また、受精卵だけでなく、殖能の低下は見られない。しかし生体内でゲノム編集を行う手法な

Prkdc 遺伝子のホモ KO ラットは、

ども開発されており、ゲノム編集

免疫不全に加えて大幅な体重減少を用いた遺伝子改変動物の作製技や細胞増殖能の低下がみられ、ヒ術は確実かつ急速に進歩していトの表現型に似ていることが明らる。今後は特に、ヒト疾患で同定さかになった 17。

れた SNP 変異を導入する、動物の脂肪萎縮に関連する Bscl2 遺伝

ゲノム領域をヒト由来ゲノム配列

子は、マウスでは脂肪組織と精巣に大規模に置き換える、ゲノムヒ

で強く発現している一方で、ラット化動物の開発が進展していくとトではヒトと同様に脳でも強く予想される。私自身もこうしたゲ発現していることが明らかになっノムヒト化技術を用いてヒトの進た。実 際 に KO ラ ッ ト を 作 製 し て化過程を明らかにしたいと考えて解析した結果、空間作業記憶の低いる。今後、ラットに限らず多くの下などの神経系異常がみられるな

新しいヒト疾患モデル動物、ゲノ

ど、マウスでは見られない表現型

ムヒト化動物が作出され、遺伝子が報告されている 18。

の新たな生体機能の発見や、医学

このように利用するモデル動物
によって、発現部位、発現量に大き創薬研究、再生医療研究の発展に貢献することが期待される。

な差があり、得られる表現型は大きく異なる。マウス以外の動物における遺伝子改変のハードルが下がったことで、実際に遺伝子改変
モデルづくりを行う前に、生物種差の影響を考え、どのモデル動物
が本当に適切かを検討することが参考文献
1）	Ben-Ami Bartal I et al., Empathy andpro-social behavior in rats. Science.
334. 1427-1430 (2011).
2）	Diester I et al., An optogenetic
toolbox designed for primates. Nat
Neurosci. 14. 387-397 (2011).
3）	Li P et al., Germline competentembryonic stem cells derived fromrat blastocysts. Cell. 135. 1299-1310(2008).

4）	Tong C et al., Production of p53
gene knockout rats by homologous
recombination in embryonic stem
cells. Nature. 467. 211-213 (2010).
5）	Mashimo T et al., An ENU-induced
mutant archive for gene targeting inrats. Nat Genet. 40. 514-515 (2008).
6）	真下 知士 , 山本 卓（編）、All About ゲ
ノム編集―実験医学増刊号、羊土社、
Vol.34 No.20 (2016).
7）	Geurts AM et al., Knockout rats via
embryo microinjection of zinc-finger
nucleases. Science. 325. 433 (2009).
8）	Tesson L et al., Knockout rats
generated by embryo microinjectionof TALENs. Nat Biotechnol.. 29. 695696 (2011).
9）	Kaneko T et al., Simple knockoutby electroporation of engineered
endonucleases into intact rat
embryos. Sci Rep. 4. 6382 (2014).
10）	Yoshimi K et al., Allele-specificgenome editing and correction of
disease-associated phenotypes in rats
using the CRISPR-Cas platform. Nat
Commun. 5. 4240 (2014).
11）	Yoshimi K et al., ssODN-mediatedknock-in with CRISPR-Cas for large
genomic regions in zygotes. Nat
Commun. 7. 10431 (2016).
12）	Wang H et al., One-step generation ofmice carrying mutations in multiple
genes by CRISPR/Cas-mediatedgenome engineering. Cell. 153. 910918 (2013)13）	Wu Y et al., Correction of a genetic
disease in mouse via use of CRISPRCas9. Cell Stem Cell. 13. 659-662 (2013)14）	Yang H et al., One-step generationof mice carrying reporter andconditional alleles by CRISPR/Casmediated genome engineering. Cell,
154. 1370-1379 (2013)15）	Amos-Landgraf JM et al., A targetselected Apc-mutant rat kindredenhances the modeling of familial
human colon cancer. Proc Natl Acad
Sci U S A. 104. 4036-4041 (2007).
16）	Irving AA et al., The utility of Apcmutant rats in modeling human coloncancer. Dis Model Mech. 7. 1215-1225(2014).
17）	Mashimo T. et al., Generation andcharacterization of severe combined
immunodeficiency rats. Cell Rep. 2.
685-694 (2012).
18）	Ebihara C et al., Seipin is necessary
for normal brain development andspermatogenesis in addition toadipogenesis. Hum Mol Genet. 24.
4238-4249 (2015)（日動協ホームページ、LABIO 21
カラーの資料の欄を参照）

LABIO 21 APR. 201713

実験動物の性差について性差を考慮した基礎薬学研究を目指して
静岡県立大学

黒川

薬学部

洵子、三枝

生体情報分子解析学分野

香都貴、山崎はじめに

泰広の性差の分子メカニズムはもとよ

多くの疾患の発症・病態・治療にり、性差そのものについても、限定性差があることが明らかとなって的にしか解明されていないのが現きており、生物医学研究では、早急状である。

な対応が求められている。NIH グ

この流れの中で、我々は不整脈

ラントによる研究計画書に動物疾患の発症率における男女差に着実験を含む場合、動物の取扱に関目した研究を行ってきた。
薬剤の副し NIH の 方 針 に 準 拠 す る こ と が作用として発症する致死性不整脈

求められる。2015 年 6 月には、声明

は、
女性での発症率が高いことが特（NOT-OD-15-103）が 発 出 さ れ、ヒ徴である。
この発症性差の分子メカ

トおよびほ乳類を用いた全ての研ニズムとして、性ホルモン受容体を究計画において、性による結果の介した NO シグナル経路が関連す違いの可能性を議論することがることを提唱している。
薬物性不整NIHグラント申請の要件とされた。

脈以外にも、
副作用や薬物反応にお2016 年施行に向けて、米国の各大ける性差が見つかってきている。
今学グラントオフィスは対応を迫ら後、性差の分子メカニズムを解明しれた。今後、その流れは、我が国にて臨床に反映させる「性差薬学」をも波及すると思われるので、臨床推進するのは、基礎薬学研究者の使を対象とした研究だけでなく、基命である。性差薬学を進める上で、礎薬学研究においても注視すべき

実験動物を使って雌雄で比較するであろう。

機会が増えて行くであろう。
雌の実

創薬研究分野では、特に、医薬品

験動物では性周期を考慮する必要

有害事象の男女差に注目が集まっがあり、これまで扱った経験がないている。その背景として、市場から研究者に対して、知識の普及も急務

撤 退 し た 薬 剤 の 80% は 女 性 に 対である。

する有害事象が原因だとする報告

本稿では、性差医学の歴史から、（2001 年、米国の連邦監査調査によ

基礎研究における性差の考慮の重る）がある。この報告が起点となっ要性をあぶり出し、
薬剤有害事象にて、従来の創薬研究では男性しかおける男女差に関する我々の研究対象にしていなかったことへの反を事例として、雌の実験動物を利用省が生まれ、現在では全ての治験した研究方法について論じる。

で性差が考慮されるようになっている。一方で、既に承認されている

14

LABIO 21 APR. 2017

性差医学の歴史

医薬品を使用した治療の中には、性差医学とは、男性と女性の生必ずしも女性に対して最適という理学的な違い、疾患における臨床

わけではない治療が行われている的な違いを解明しようとする学問場合もあるだろうと考えられていである。そして、性差医学においてる。しかし、疾患の発症や薬物反応明らかにされたエビデンスに基づ

性差を考慮した基礎薬学研究を目指して
いて実践される医療が性差医療で策が功を奏さなかったことを米国
2）3）として発展してきた経緯は、前述あり、男女の違いに応じた薬物療の研究者らが明らかにした。この通りである。一方で、基礎科学の法もこれに含まれる。

れを受けて、ようやく、非生殖器系分野においては、生命を維持する性差医学が立ち上がる前の状況

臓器に対する女性の医学データが基本的な機構には男女差がなく、を少し述べる。従来、生殖器以外のほとんどないことがクローズアッ「種の保存」に関わる生殖機能には医学薬学研究は、治験も含め、臨床プされるようになった。

大きな差異があるとされてきた。

実験も動物実験も多くが男性、雄1990 年には、生殖器以外の臓器

今でも、性分化のメカニズムは、生性を対象に行われてきた。当時、男における性差を考慮した医学研究

物学の根幹の課題であり、多くの女共通の臓器の形態・機能には差に関する後れを取り戻すべく、米基礎研究者達を魅了している。こがないと考えられていたため、男国 NIH に The Office of Research

れらの研究は、生殖機能に関連す

性および雄性から得られた結果がon Women's Health（ORWH）が開る疾患の理解、そして治療への応

男女の区別なく用いられてきた。

設し、性差研究を推進するために、用に貢献してきた。

そ の 利 点 と し て は 2 つ あ る。一 つ臨床研究の研究費申請には男女と生殖器以外の臓器における性差

目は、実験結果が月経周期に影響もに研究対象とすることを条件にについては、女性の閉経後に顕著されないため、一定の結果が得らした。ほどなくして、1991 年には、になることから、女性ホルモンのれやすく、費用と実験期間が節約

大規模臨床試験、Women's Health

関与を解き明かせば説明できるとできるという点である。二つ目は、Initiative（WHI）が立ち上がり、閉考えられたこともあった。しかし、妊娠の可能性がある成人女性の場

経後女性の健康障害や QOL 低下のそれだけで全てが説明できるほど合、薬を起因としたリスクを避け

原因究明を目的とした前向き試験

単純ではなく、生涯を通じて男性られるという点である。これはサが開始した。そして、とうとう 1994と女性を特徴づけるメカニズムのリドマイド薬害を受けた FDA か

年には、薬剤の治験において被験理解には、老化や遺伝子多型や環らの通達が基となっている。しか者の半数を女性にすることを推奨

境などの影響も考慮した新しい研し、このようにして、男性中心の医するという通達が FDA によって究分野の開拓が必要であることが学研究が長らく続けられた結果、出された。その後、米国公衆衛生省

分かってきた。実際、健康時の身体女性に関する医学データが極端にに The Office on Women's Health

機能に差はなくとも、疾患の発症・少なく、生殖器以外の医療では性（OWH）が 設 置 さ れ、疾 病 予 防 事

進展・治療経過の個人差には、遺伝別は考慮されないという事態を招業、医療者の教育、一般への知識の子的素因や環境因子が関与するこいていた。

普及活動、女性研究者の地位向上とは既に明らかであり、個別化医

日本を含め、先進国において、有など、より実践的な活動を開始し、療の裏付けとなる基礎研究が政策

病率・死亡率の大きな割合を占め性差医学は一般まで広く普及してとして推進されている。ヒトの男

るのは心血管病である。従来の男いる。

女は、言うまでもなく染色体レベ

性中心の研究から得られたエビデ

本邦においては、米国での立ちルで大きく異なり、人種・国を問わンスに基づき、コレステロール低上げ当初からほどなくして天野恵

ず、全体の人口がほぼ二分される

下政策が行われた結果、男性では子先生（現：清風荘病院特別顧問）

わけであるから、性差医療は最も1）

顕著な死亡率低下が見られた 。

により性差医学が紹介され、2001

基礎的な個別化医療であるという一方、女性の場合は、顕著な死亡率

年には鹿児島大学に我が国初の女事も出来るだろう。現在、臨床にお低下は見られず、事態は少々複雑

性専用外来が創設された。今では、ける様々な男女差を裏付ける細胞だ。閉経前は、エストロゲンの様々

日本各地に女性外来が設立され、レベルの知見も徐々に出始めておな作用のおかげで、心血管病の罹

医学の新しい領域としての性差医

り、生物学的性差の重要性を裏付

患率は男性に比べ低い。しかし、閉学研究は、臨床を中心に推進されけている。

経後、エストロゲンの減少とともている。
医薬品の有害事象における男女差に動脈硬化のリスクが急激に高まる。1980 年代の終わりには、閉経後性差医学の現状

生殖器以外の臓器を標的としたの女性における動脈硬化のリスク性 差 医 学（ Gender Specific

薬物の副作用の発現に性差があるに対して、コレステロール低下政

Medicine：GSM）が臨床研究を中心であろうことは以前から指摘され

LABIO 21 APR. 201715

実験動物の性差についてていた。例えば、薬剤による不整脈性差薬学研究に向けて各相の判定が可能である。一方、マ症候群（後天性 QT 延長症候群）は、薬剤の開発研究そして薬物療法

ウスの場合は、インピーダンスの女性での発症率が高く、臨床デーの基盤となる基礎科学研究におい変化が小さいことに加え、性周期

タからは女性ホルモンの関連が示て、性別を考慮することが肝要での各期の持続時間が必ずしも一定

唆されていた。当時、性差は、数ああるという認識が急速に広まってではないことから、膣垢像の鏡検るリスク因子のあくまで一つの事いる。2013 年には細胞の機能にも（図 1）がスタンダードな方法であ例であると考えられていた。

性差があるということが Nature 誌

る。我々は、薬剤投与や高脂肪食摂

5）

これまでとは異なる温度感で、のコメントに掲載された 。これを餌等を行う場合、排卵は発情前期

医薬品の有害事象における男女皮切りに、NIH が、動物実験では、から発情期に変化する夜中のうち差に注目が集まったきっかけは、

雌雄いずれの性別の動物も対象とにおこることから、薬剤投与から2001 年の米国連邦監査調査の報告

して実験を行うべきというコメン

解剖までの期間や摂餌期間に排卵である 。この報告で、市場から撤トを発表し、2015 年 6 月には、動物を含むものを発情期群として実験退 し た 薬 剤 の 8 割 で、男 性 に 比 べの 取 扱 に 関 す る NIH の 方 針 と ししている。

女性に対する有害事象発生率が有て勧告（NOT-OD-15-103）を発出し性差の分子メカニズムを解析す

意に高いことが示された。これにた。それによると、ヒトおよびほ乳

るには、細胞レベルで性ホルモンをより、男性のデータのみを用いて類を用いた全ての研究計画におい投与して、その濃度作用曲線を生デザインされた薬物療法が問題でて、性による結果の違いの可能性

理的濃度範囲と比較する事ができあったことが明らかにされ、業界を議論することを NIH グラント申る。
我々は、この方法により、
薬剤誘に衝撃が走った。そして、これまで

請の要件とするという強いもので発性不整脈に関連する生理的な性の反省から、治験において女性があった。2016 年施行に向けて、米国

差のメカニズムを提唱している 6）。

エントリーするためのガイドライの各大学グラントオフィスは対応

他には、卵巣摘出やエストロゲン投ンの整備が進み、女性の健康を守を迫られたと聞いている。

与、
エストロゲン受容体関連の遺伝

4）

る観点が重要視されるようになっでは、ほ乳類を用いた薬学研究

子改変マウスの使用がされてきた。

た。調べてみると、高血圧・心不全

において、どのように雌の動物を最近になって、性ホルモンの影響だ

治療薬であるアンジオテンシン変

扱えば、効率よく薬物作用の性差

けでなく、染色体由来の影響も細胞

換酵素（ACE）阻害薬の空咳を筆頭を評価出来るのであろうか。実は、の性質に影響することが明らかとに、既存薬においても女性特有にまだ、標準的な方法はなく、個々のなってきており、疾患との関わりの見られる副作用が明らかとなって研究者に任されている感はある。

解明が待たれるところである。
欧米

きた
（表 1）
。

まずは、女性ホルモンの影響が大で開発された性染色体と性腺表現

特筆すべきこととして、2013 年 1

きくなると思われる発情期で実験型を転換可能なマウスも有用であ月に、入眠薬として不眠症の治療にを行い、性差があると判定出来てろう。
内分泌由来と性染色体由来の®

用いられるzolpidem（マイスリー ）から、性周期の他のフェーズにお性差を区別することができ、性染色について、女性だけ、用量を半分にいても実験すれば良いであろう。

体の影響も直接的に示すことがでする勧告が FDA から発出された。

性周期判定法としては、ラットやきるので、新規メカニズムの発見が女性は男性よりも薬物が代謝されモルモットでは、膣電気インピー期待できる 7）。

る速度が遅いため、起床後にも薬物

ダンス計測により、簡便に性周期作用が残ってしまうことがあると分かったからだ。
車の運転事故等に

表1

薬物療法における性差

つながるとして、女性の用量を減ら薬剤名（もしくは薬物クラス）

適応疾患

女性特有もしくは女性に多く見られる副作用

すことが決まった。これは、性差医

アンジオテンシン変換酵
素（ACE）阻害薬

高血圧、心不全など

空咳（ブラジキニン産生に対する反応が、男カルシウム拮抗薬（CCB）

高血圧、狭心症など

末梢浮腫（顔や足のむくみ）

クロピドグレル

血栓症、塞栓症

出血傾向

差医学研究がさらに推進されるこ

ゾルピデム（商品名：マイスリー®）

不眠症とが期待される。

女性は、男性の半量投与（2013年ガイドラ
イン制定：代謝が遅いため、起床時に薬の効果が残ってしまい、車の運転などに危険であるため）

ラモトリギン

てんかん、双極性障害など

妊娠時の服用による産出児の口唇裂や口蓋裂学が注目されてから初めての男女
別薬物療法である。今後、より最適な薬物治療が提供できるように、
性

16

LABIO 21 APR. 2017

性に比べ女性は高い。）

性差を考慮した基礎薬学研究を目指して
発情前期（proestrus）

発情期（estrus）

発情後期（metestrus）

非発情期（diestrus）

50 μm
図 1 スメアテストによるマウス性周期各相の判定
雌性マウス（C57/BL6J、8 週齢）から採取した膣垢スメア（ギムザ染色）の写真。左から順番に、発情前期（proestrus）、
発情期（estrus）、
発情後期（metestrus）、非発情期（diestrus）の顕微鏡画像を示す。有核細胞がほとんどをしめているのが発情前期、無核の角化細胞が 95% 以上なのが発情期、白血球が現れてきたものが発情後期、ほとんど細胞自体が見られず、白血球がほとんどなものを発情休止期と判別して実験に用いた。

最後に今後、臨床を対象とした研究だけ
でなく、動物実験においても雌雄差を検討しなければならないという流れは、我が国にも波及すると予想できる。
現在使用されている医薬品の副作用についても、検討の価値があるかもしれない。今後ますます、参考文献
1. von Mering GO, Arant CB, Wessel TR,
McGorray SP, Bairey Merz CN, Sharaf
BL, Smith KM, Olson MB, Johnson
BD, Sopko G, Handberg E, Pepine CJ,
Kerensky RA, Circ 109: 722: 2004
2. Vaccarino V, Abramson JL, Veledar E,
Weintraub WS, Circ 105: 1176: 2002
3. Bukkapatnam RN, Yeo KK, Li Z,
Amsterdam EA., Am J Cardiol 105:
339: 2010.

4. GAO Report Drug Safety: Most Drugs
Withdrawn in Recent Years Had
Greater Health Risks for Women. GAO01-286R (January 19, 2001)
5. Pollizer E, Nature 500: 23: 2013.
6. Kurokawa J, Kodama M, Clancy CE
and Furukawa T, Pharmacology &Therapeutics, 168: 23: 2016.
7. Quinn JJ, Hitchcott PK, Umeda EA,
Arnold AP, Taylor JR. Nat Neu Sci, 10:1398: 2007.

基礎薬学研究において性差は注視すべき事項であろう。

LABIO 21 APR. 201717

実験動物の性差について
国内製薬企業の動物実験における雌雄使用の現状と今後
大正製薬株式会社

山田

医薬事業部門シニアスペシャリスト室

久陽

はじめに

関して再度考えるよい機会と思わついて以下に紹介する。

国内製薬企業における動物実験れ、その第一歩として、一部の国内を取り巻く環境は、研究所・施設の製薬企業の動物実験における雌雄薬効薬理試験における雌雄の動物使

縮小・閉鎖・統合、3Rs（Replacement、の使用について、日本実験動物学用の現状について

Reduction、Refinement）の推進によ会の小委員会が実態を調査するに2015 年度の薬効薬理試験における動物実験からin vitroやin silicoへ到った。本稿は、2016 年 11 月 25 日る雌雄の使用比率を図 1 に示す。マ

の移行、企業自体のプロジェクト数に開催された日本実験動物学会維ウスでは、6 社中 2 社で雌の使用率の減少、低分子薬から中・高分子薬へ

持会員懇談会（実験動物使用の現が雄よりも高く、残りの 4 社中 2 社の転換などにより、各種動物の使用状と将来 - 動物数・性差について ―は雌雄ほぼ同様の使用率で、2 社はは全体的に減少している傾向があ

製薬業界の実状と今後）において雌の使用率は雄の 30% 以下に留まる。
ただし、各企業ともプロジェクト

報告した内容から、性差に焦点をる結果であった。ラットでは、6 社の数やその内容により、特定の動物当て執筆したものである。

において雌の使用率は雄に比較し25% 以下と低く、サル類では、5 社

種を多く使用する年度があるのは、容易に想像がつくところである。
一方で、これまでよく取り上げ

アンケート調査による国内製薬企業

中 1 社で雌の使用率は雄の約 70%の現状把握であったが、他の 4 社では雄のみ使られてきた話題として、雌雄の使

国内製薬企業の雌雄の動物使用用していた。イヌ、モルモット、ハ用の偏重が挙げられる。米国 NIHの実態を調査すべく、日本実験動ムスター、ウサギに関しては、いず（National Institute of Heath： 国物学会維持会員の企業の 10 社にアれも雄のみ使用している現状が判

立衛生研究所）では、1990 年 The

ンケートを送付し、8 社より回答を明した。以上のように、薬効薬理試

Office of Research on Women's得た。内容は、動物を比較的多く利験においては、マウスを除けば、ほHealth が設立され、1993 年に NIH

用すると推察される薬効薬理試験

とんどの動物種で雄の使用頻度がRevitalization Act で NIH 資金提供と安全性試験を対象として、各種高いことが判明した。

の臨床研究には女性もエントリー

使用動物ごとに、2010 年度の雄のする必要があり、現在は同臨床例

使用匹数を 100% とした場合の雌薬効薬理試験における雌雄使い分けの半分以上は女性となっている。

の 比 率（%）
、さ ら に 2015 年 度 の 雄の根拠についてしかし、細胞や動物研究におけると雌の使用匹数の比率（%）についそれでは、薬効薬理試験におい実験デザインや解析に関しては、て質問した。さらに、各種試験におて、どのような根拠に基づいて雌対応する改革はなされておらず、ける雌雄の選択と、その根拠とな

雄の使い分けを決めているのであ

非臨床研究論文では、性に基づくる理由についても質問した。回答

ろうか。企業からの回答のまとめ

考察や解析がないがしろにされてがあった企業については、第三者を表 1 に示す。

おり、雄性の動物 / 細胞に対する過によって匿名化後に、データ集計

特徴的であったのは、各企業と度の信頼については変わっていなを行った。しかしながら、残念なこ

もに中枢神経系の医薬品開発の際とに、2010 年の雌雄の使用比率のは、マウス、ラットともに雄を汎用的に生物医学研究の性に関する包回答が少なかったため、2015 年度

していることであった。その理由

括的問題について焦点を当てる計との比較が正確に実施できなかっとしては、参考にしたモデルの論画を打ち出した。

た。このため、2015 年度に使用され文に基づく、性ホルモン / 周期の影

このように世界的な潮流から考た各種動物の雌雄の比率と、試験響を回避する、との回答であり、性えても、実験動物の雌雄の使用にごとの性選択の根拠やコメントに周期の影響についてモデルの根拠い 1）。このことから、NIH は多次元

18

LABIO 21 APR. 2017

国内製薬企業の動物実験における雌雄使用の現状と今後

(%)
125

マウス

(%)
125

ラット

(%)
125

イヌ

(%)
125

モルモット

リガンドや疼痛モデルの種類で変わるので注意が必要との報告があ

100

100

100

100

75

75

75

75

る 7）。このように各々使用されるモ

50

50

50

50

デルで雌雄差の影響が変わる場合

25

25

25

25

もあるため、モデルの確立時には

0

0

0

0

充分な調査に基づいて雌雄の使い

(%)
125

サル

(%)
125

ハムスター

分けを行うべきと考える。

ウサギ

(%)
125

そ の 一 方 で、中 枢 関 係 の 医 薬

100

100

100

品 候 補 で は あ る が、近 年 の 動 物

75

75

75

福祉の向上により群飼育が推奨

50

50

50

さ れ る よ う に な っ た こ と か ら、

25

25

25

長期観察時にはファイティン

0

0

0

グを避けるために雌を使用する

図 1 調査対象製薬企業が 2015 年に薬効薬理試験で使用した各種動物の雌雄比較。
縦軸は、雄の使用匹数を 100% とした場合の雌の %。◆は各社の回答データ。
表 1 調査対象製薬企業の薬効薬理試験における雌雄使い分けの根拠
性

害 刺 激 / 鎮 痛 の 性 差 は、種、系 統、動物種と試験概要

選択理由♂

マウス・ラット
薬理試験全般・性 周期が無く、安定。ただし、女性ホルモンが関与する疾患には雌を使用。
・性 周期の影響を回避（科学的理由はない）。

♂

マウス・ラット
脳・中枢薬スクリーニング・モ デルの科学的根拠論文（対照データ）のほとんどが雄を使用。性ホルモン変動が大きい雌を行動観察などで回避。ただし、長期観察実験はファイティングが少ない雌を使用する場合もある。遺伝子改変動物でホモKO個体が維持繁殖が難しい場合など
は雌雄両方使用する場合もある。

♂

マウス・ラット
脳内遺伝子発現によるスクリーニング・参 考文献で雄が使用。性ホルモン依存の代謝系や性周期の関与が否定できない。

♂

マウス 行動薬理試験

・雌 の性ホルモン変動がデータに影響。

♂♀ ラット 中枢試験

機 会 も 増 え て い る よ う で あ る。
PCP（phencyclidine） や MK-801（dizocilpine）を使う際には、PK の違いによる雌雄差が生ずるために雌雄を使用する例もあった。
もう一つ特徴的であったのは、マウスを用いたがん細胞移植モデ
ルなどの試験では、雌を使うという回答で一致が見られたことである。理由としては雄ではファイ・P
 Kの違いでPCP、MK-801の作用が雄雌異なる。

♂

ラット
認知・うつ・脳卒中モデル

・性 周期が認知機能・ストレスに影響し、女性ホルモンに脳保護作用がある。

♂

ラット 血糖降下薬
スクリーニングと薬効薬理試験

・本 系統の雌は肥満でインスリン抵抗性を有するが、糖質の負荷無しには高血糖を呈さない。

♂

ラット アルブミン尿抑制作用

・血 糖値に対する影響を合わせて評価するために、高血糖を呈する本系統の雄で実施。

♀

マウス 代謝性疾患薬理試験

・雄 はファイティングし、試験結果に影響を及ぼす。

♀

マウス 感染症薬理試験

・病態モデルの発現程度が、雌が雄よりもマイルド。

♀

ヌードマウス、Balb などの有毛マウス

・多くの他テーマで過去の PK データなども雌を使用。継続使用。また、雌雄 PK 差もある場合があり同一性を使用する。

♀

ヌードマウスがん細胞移植モデル

・雄はファイティングのため群飼不可。卵巣癌、乳癌細胞を用いた担癌モデルなどでは、ホスト動物由来の雌性ホルモンが癌細胞の増殖・形質の維持に必要。

♀

マウス オンコロジー

・ファイティングを避ける。

ティングがみられるために、それを回避し、扱いやすい雌を使うということで、これまでの各企業の経験や通説に基づくものであった。近年、がん領域のプロジェクト♀

マウス 腫瘍移植モデル

・雄に比較し喧嘩をせず、おとなしく、ハンドリングしやすいなどの通説。

♀

マウス 抗腫瘍試験

・科学的理由はないが、腫瘍の外傷をできる限り避けるため、おとなしい雌を使用。

♀

Tg マウス 薬効試験

・特定の Tg 動物の雄は行動異常（常同行動、攻撃）が激しく使用しづらい。

は各企業とも重点領域と考えられ、前述した雌雄使用の比率で、マウスでは雌の使用比率が高い企業があったのも、この傾向を反映したものと考えられた。
他には、薬理試験全般において、
マウス・ラットを用いる場合には、論文を確認しているところもあれ

症に伴う認知障害のモデルについ2 社から性周期の影響を受けない雄ば、一般的事実と認識して雄を使て、ワーキングメモリや短期記憶を使うとの回答があり、そのうち 1用しているところもあった。

は雄ラットが雌に比較して感受性

社では科学的根拠はないとのこと

雄 の 使 用 に 関 し て は、Longが高く、視覚学習と記憶に関してであった。また、確立された系統のEvans ラットを用いる新奇物体認

は雌の感受性が高く 、空間ワーキ

高血糖ラットを使用する際に、一般

識試験では性周期が認知機能に影

ングおよび参照記憶では雄の感受的にモデルとして感受性が高い雄響を及ぼす 、SD ラットを用いる性が高い との報告がある。痛み、を使用するところもあった。
特定の従属的行動減少モデルで性周期が気分障害、依存の有望な治療ター

遺伝子改変マウス、代謝性疾患モデ

ストレスに影響する 、あるいはゲットであるκオピオイド受容体

ルの評価においても、各々、雄の行

脳卒中モデルではエストロジェン（KOPR）について、選択的なアゴニ

動異常やファイティングを回避す

ストの使用は、雌に比べて雄で抗るために雌を使用するとの回答がルに関連した根拠論文が回答企業

侵害刺激作用を惹起しやすいとさあった。
雌のヌードマウスや有毛マより提示された。さらに、統合失調れているが、KOPR を介する抗侵ウス（Balb/c など）を過去から使用

2）

3）

が脳保護作用を示す 4）など、モデ

5）

6）

LABIO 21 APR. 201719

実験動物の性差についてしてきており、PK などのバックグ
ラウンドデータも雌で収集してき

(%)

マウス

(%)

ラット

イヌ

(%)

(%)

100

100

100

100

75

75

75

75

以上のように、薬効薬理試験の担

50

50

50

50

当研究者の多くは、モデルの背景に

25

25

25

25

ある性差の情報を把握して、
効率的

0

0

0

0

たために、
雌を継続使用しているとの回答もあった。

に、実験に使用する雌雄の動物を選

サル

ハムスター

択しているものと考えられた。

(%)
100

安全性試験における雌雄の動物使用

75

75

75

50

50

50

25

25

25

0

0

0

の現状について安全性試験において、医薬品の製造販売承認に必要な申請資料となる、いわゆる GLP での一般毒性試験では通常、両性が使用される。
医薬品開発の早期のステージで

(%)
100

(%)
100

モルモット

ウサギ#)

図 2 調査対象製薬企業が 2015 年に安全性試験で使用した各種動物の雌雄比較。
縦軸は、雄の使用匹数を 100% とした時の雌の %。◆は各社の回答データ。
※ 8 社中 4 社は雌のみを使用すると回答（グラフ中には記載されていない）。

は、GLP 試験に供する開発候補化
合物を見出すための短期スクリー
ニ ン グ な ど の 試 験 が 実 施 さ れ、各々の企業で雌雄の使い方に差異が出るものと思われる。
安全性試験における雌雄の使用比率を図 2 に示す。マウス、ラット、イヌ、サル類の雌雄比は、雄のほうが使用比率は高いものの、前述した薬効薬理試験のように大きく雄に傾倒している傾向はなかった。
モルモットとハムスターは、雄のみを使用しているようであるが、ウサギに関しては、使用している
5 社中 4 社は雌のみを使用しており、生殖発生毒性試験において、妊娠動物を購入している可能性も考えられた。ここで注意すべきは、グ
ラフは各企業の GLP 試験を含めた2015 年におけるすべての安全性試
験の雌雄の使用比率を示したものである。おそらく GLP 試験実施に際した雌雄の動物が含まれていることを考慮しないといけない。
安全性試験における雌雄使い分けの根拠について安全性試験における雄雌の使い分けについて、表 2 に示す。ここでは、両性を使用する GLP 試験以外の試験に関する回答である。雌雄の動物を使う企業は、マウス、ラッ
20

LABIO 21 APR. 2017

ト、イヌ、サル類の短期反復投与試

ず片性で良いとしているが、社内験において、当該試験を GLP 試験

でバリデーション試験を実施し、の用量設定のためと位置づけてお反応性に性差はないことまで確認

り、雌雄で各々情報を得るためにした上で、雄と雌を使用している両性を使うとの回答であった。そ企業もあった。

の他、マウス、ラット、イヌ、サル類

以上のように、GLP 試験の前にの早期あるいは短期反復投与試験実施される開発早期の安全性試験

においては、性周期 / ホルモンの影

では、性周期 / ホルモンの影響を回響の回避のため雄を使用、あるい避する目的で、あるいはこれまで

はマウスとラットの試験では、初の使用してきた経緯でバックグラ

めての化合物の毒性試験には雄をウンドの豊富な雄の使用が多いよ使うと決めている企業もあった。

うに思われた。安全性試験に関し

マウスとラットの場合は通常雄ては、GLP の一般毒性試験では両の使用であるが、化合物の特徴を性を使った試験が行われるため、考慮し、雌雄あるいは雌のみを使開発早期ではコストやスピードを用することもある。イヌとサル類重視して、片性で評価している企の試験では、個体評価を重視する業が多いものと考えられた。

点で、雌雄を用いることを原則とし、化合物の特徴などを考慮し、片性のみで行うこともあるようだ。
また、化合物量が少なくて済むとの理由で、イヌは雌を反復毒性試
験に使用している企業もあった。
安全性薬理試験において、麻酔下
ラットの心血管系への影響を検討する試験では、心血管系へのリスク評価に限られるため、性差は考慮せず片性で雄を使用するとしている。同じく、無麻酔下サルの心血管系への影響をみる試験では、ラットと同じ理由で性差は考慮せおわりに実験動物の雌雄の使用に関して、一部の国内製薬企業にお願い
して、薬効薬理試験と安全性試験
における各種動物の雄と雌の使用比率を調査した。全体を通して、雄の使用に偏っている傾向が判明したが、薬効薬理試験では、各々のモデルの文献を参考にしたり、これまでの経験により性を選択したりしている傾向があった。安全性試
験では、医薬品開発の早期の段階
では、性に依存した影響の少ない国内製薬企業の動物実験における雌雄使用の現状と今後
表 2 調査対象製薬企業の安全性試験における雌雄使い分けの根拠
性

動物種と試験概要

選択理由

♂♀

マウス、
ラット、
イヌ、
サル
7日間反復用量設定試験

・GLP試験のための用量設定試験では、両性の毒性情報が必要。

♂

マウス、
ラット、
イヌ、
サル
早期毒性試験

・科学的理由はないが、性周期の影響を回避するため雄を使用。

♂

マウス、
ラット、
イヌ
短期反復毒性試験

・性ホルモンの影響が少ない。

♂

マウス、
ラット
1週間反復毒性試験

・始めての化合物の毒性試験は雄で統一。

♂

マウス、
ラット
スクリーニング試験

・性周期の影響を排除し、群単位で評価することを意図して、雄性を用いることを原則。ただし、化合物の特徴などを考慮の上、両性もしくは雌性のみを用いることもある。

♂♀

イヌ、
サル
スクリーニング試験

・個体評価を重視する点から、非げっ歯類では両性を用いることを原則。ただし、化合物の特徴などを考慮の上、片性のみを用いることもある。

♀

イヌ
反復毒性試験

・化合物量が少なくて済む。

♂

麻酔下ラット心血管系への影響

・心血管系へのリスクポテンシャルを確認するため、性差は考慮せず、片性でよい。

♂♀

無麻酔サル
心血管系への影響

・心血管系へのリスクポテンシャルを確認するため性差は考慮せず、片性でよい。社内バリデェー
ションの結果、反応性に明確な性差はないと判断。ただし、雌の方が日間差が大きいため、血中濃度などの暴露で有利な場合に優先する。

雄を選択するようであった。

や各種団体の呼びかけなど外部か製薬企業にとっては、両性を用らの力が働かない限り、このよういる必要がないと判断した試験にな状況は延々と続いてゆくものとおいては、コストや開発スピード考えられた。

の背景から、的確な片性を選択し、最後に、アンケート調査にご協結果として雄に使用が偏重する傾力をいただいた企業の方々に、こ向を生じている。企業側としては、の場をお借りして心より深謝申し

現状、何の問題も生じていないた

上げたい。

参考文献
1. Clayton J.A. and Collins F.S. NIH tobalance sex in cell and animal studies.
Nature, 509, 282-283, 2014.
2. Abbott K.N., Morris M.J., Westbrook
R.F. and Reichelt A.C. Sex-specificeffects of daily exposure to sucrose on
spatial memory performance in maleand female rats, and implications for
estrous cycle stage. Physiol. Behav.,
162, 52-60, 2016.
3. Wiersielis K.R., Wicks B., Simko H.,
Cohen S.R., Khantsis S., Baksh N.,
Waxler D.E. and Bangasser D.A. Sex
differences in corticotropin releasing
factor-evoked behavior and activatednetworks. Psychoneuroendocrin., 73,
204-216, 2016.
4. Koellhoffer E.C. and McCullough L.D.
The effects of estrogen in ischemic
stroke. Transl. Stroke Res., 4, 390-401,
2013.
5. Leger M. and Neill J.C. A systematic
review comparing sex differences incognitive function in schizophrenia andin rodent models for schizophrenia,
implications for improved therapeuticstrategies. Neurosci. Biobehav. Rev., 68,
979-1000, 2016.
6. Jonasson Z. Meta-analysis of sex
differences in rodent models oflearning and memory： a review
of behavioral and biological data.
Neurosci. Biobehav. Rev., 28, 811-825,
2005.
7. Rasakham K. and Liu-Chen L-Y.
Sex differences in kappa opioid
pharmacology. Life Sci., 88, 2-16, 2011.

め、これを是正するためには、学会

LABIO 21 APR. 201721

実験動物の性差について
実験動物の使用における雌雄バランスについて：生産業者の現状と今後
公益社団法人 日本実験動物協会

森村

栄一

はじめに

いうものがないため性周期による

てみた。
（図 1）

実験動物の供給は、初め農家が生変動を考慮する必要は無く、実験成

産し実験者に供給されて来た。
その績を評価する際、支障をきたす事は実験動物を取り巻く市場環境の変化

動物は時として感染症を患った動ない。
これら理由で蓄積されたデーについて物として供給され、実験を行う現場

タは更に雄の使用を助長する事ににおいて実験成績を乱した時代がなった。

実験動物を取り巻く市場環境の変化は実験動物使用状況、ならびあった。
その後、1980 年代に入り医に、それらを供給する実験動物生産

薬品の研究開発において GLP が導実験動物総販売数の現状について業者へ大きな影響を与えた。
市場環

入され、
動物実験を行う施設では特（公）日本実験動物協会による実境の変化としては 2001 ～ 2007 年に定の病原体がフリーであることが験動物販売数調査ではサル類を除は製薬メーカーの相次ぐ合併や、多確認された動物（SPF 動物）の使用

き 2004 年以降のマウス・ラット・モ

くの外資系製薬会社が研究所を閉が求められ、
実験動物生産業者は衛ルモット・ウサギ・イヌの販売数は鎖した。日本脳炎ワクチン接種の積生管理を徹底したバリア施設で微大きく減少をしている。
2001 年の販極的推奨の差し控え、
そして、
2006年

生物と遺伝管理を強化した生産管

売数を 100% とした時に、2013 年は体制（実験動物福祉体制が確立）
が整

理体制を作り上げ、高品質な実験動マウス 60%、ラットと犬 40%、モル備された。

物の安定供給に努めて来た。
二十一

モットとウサギは 30% となってお2008 ～ 2010 年 に は リ ー マ ン

世紀に入ると、自然科学の分野におり、この10年間で実験動物の販売数

ショック、
東日本大震災とそれに伴いて個々の遺伝子 DNA だけでな

量は約半分にまで減少しており、
先う計画停電などが追い打ちをかけ

くゲノム分析が急激に進み、遺伝子ずはこの減少している原因を探っ

実体経済へ波及し、国内外の経済に組換え動物が多数作出され、実験動
物を取り巻く環境を変える一因となった。

2013年総販売数調査結果
動物種

実績匹数

マウス

3,962,028

ラット

1,220,645

年の懸念事項であり、とりわけ実験

モルモット

101,042

動物は片性での実験が多く見られ、

ウサギ

59,803

両性を用いた実験報告は安全性試

犬

6,440

験以外には非常に少ないことが現

サル

2,966

このような背景の中で雄の偏重
利用は、実験動物の供給を担ってきた実験動物生産業者にとっては長実である。これは、雌の性周期が大きくかかわっており、雄は性周期と
22

LABIO 21 APR. 2017

実験動物総販売数調査
2001年匹数を100％とした変動比
160
140
120
100
％

80
60
40
20
2001

2004

図 1 実験動物総販売数調査（2001 年～ 2013 年）
出典：（公）日本実験動物協会（年間の総販売数調査）

2007

2010

2013

実験動物の使用における雌雄バランスについて：生産業者の現状と今後と同様に雄の偏重利用は継続して

表 1 動物実験を取り巻く市場環境の変化
年代見られ、実験動物生産業者は、この市場環境の変化・製薬メーカーが相次ぎ合併
・外資系製薬会社の研究所が相次ぎ閉鎖
・日本脳炎ワクチン接種の積極的勧奨の差し控え
・2006年体制（実験動物福祉体制が確立）「動物の愛護及び管理に関する法律」（動物愛護管理法）改正「実験動物の飼養及び保管並びに苦痛の軽減に関する基準」環境省
農林水産省「農林水産省の所管する研究機関等における動物実験等の実施に関する基本指針」「研究機関等における動物実験等の実施に関する基本指針」文部科学省「厚生労働省の所管する実施機関における動物実験等の実施に関する基本指針」厚生労働省「動物実験の適正な実施に向けたガイドライン」日本学術会議

2001-2007

2008-2010

・外資系製薬会社の研究所が閉鎖
・リーマンショックによる実体経済への波及→デフレスパイラル
・東日本大震災と計画停電 2011/3/11

2011-2013

・山中教授がノーベル生理学・医学賞受賞 2012/12
・「動物の愛護と管理に関する法律」改正 平成25年6月
・実験動物福祉の自主管理の更なる推進を図るべく、日動協、HS財団、国動協・公私動協が「第三者による評価・認証制度」を開始

学会の見解

生産者

第52回日本実験動物学会総会「動物実験における性差の問題を考える」

動物実験が雌雄の別なく等しく使用されることを願ってきた。
しかし、現実は生産者だけでは到底解決できる
ものではない。生産者を取り巻く市場環境は年々縮小している。このような状況下で実験動物の生産者は、無駄な経費を発生させないように雌雄の販売比率と収益性を勘案しながら、研究者の求める良質で特性を管理された動物の供給に努めてきた。

B社マウス

total

55

diabetes
Immunodeﬁciency

45

73

27

41

hybrid 8

45

88

59

92

55

32

5

57

total

12

68

95

85

diabetes
Immunodeﬁciency
hybrid

43

43

25

15

57

75

48

91

38

19

total

9

62

53

diabetes
Immunodeﬁciency

47

88

32

hybrid 5

81

こと、その結果により生化学値が変動することなどを理由に使用が避けられてきた。
（表 2）

率が提供された。
このデータによればマウスとラットの 2010 年と 2015年の間での雌雄の出荷比率の傾向に大きな変化は見られなかった。
マ
ウスでは総合的には偏重利用は無いように見えるが、動物の系統特性
によっては大きな偏りが見られる。
ラットについては雄 80%、雌 20% と雄を中心とした従来の使用と全く変わらない状況にある。
残念ながら2010 VS 2015

52

トは発情期時に自発運動量が顕著

社からのマウスとラットの出荷比

C社マウス2010 VS 20152010 VS 2015

大きく関与すること、マウス・ラッて国内の大手実験動物生産業者 3

実験動物の使用にあってはこれまで薬の 雌性の性周期が大きく関与。マウスや研究・開発では論ずるまでもなく雄性動 ラットは発情期時に自発運動量が顕著に物が使用されてきた。
増加し、摂餌量が著しく低下する。その結果、生化学値が変動する。

A社マウス

学実験においては雌性の性周期が偏重使用を裏付けるデータとし従来の理由

結論：雄性の偏重利用に科学的根拠はなく、曖昧な根拠による雄性に偏った動物実験の現状を穏やかに修正していく事が、科学的立場からも動物福祉の立場からも望ましいとし、科学根拠に乏しい雄性利用の現状を正してい
く努力も実験動物関係者には求められていると結論付けた。

を提案したが、実験動物を用いた科に増加し、摂餌量が著しく低下する

表 2 動物実験の性差についての過去の実態
過去の実態（〜2012）

現実に対し、
雌雄両性の使用の継続

49

12

68

95

科学研究に用いられる実験動物は

51

94

6

33

67

47

53

inbred

54

46

48

52

inbred

50

50

51

49

inbred

48

52

57

43

outbred

64

36

43

57

outbred

60

40

56

44

outbred

43

57

54

46

図 2 マウス雌雄出荷実績対比（%） 実験動物 生産大手 3 社 2010 年 /2015 年

未だに雄を主体に用いられていることが分かった。
（図 2、
図 3）
実験動物の性差についての最近の動き
実験動物の性差に関する最近の動きとして、2005 年に動物の愛護及び管理に関する法律の一部改正

このような環境下においても実が行われた際、「 動物を科学上の利2011 ～ 2013 年に入ると「動物の験動物生産者は科学実験が要求す用に供する場合の配慮」として 1）

愛護と管理に関する法律」の改正にる「再現性・信憑性」を担保すること

Replace 代替、2）Reduction 削減に

より実験動物の自主管理の更なるに努め「整備された実験動物」* の供加え、3）Refinement 苦痛の軽減が推進が図られた。また医療用 iPS 細給に努めている。
（表 1）

法律の中に組み込まれた。
実験動物

深刻な影響を及ぼした。

胞が樹立され再生医療の研究を大きく推し進め、医薬品の開発における動物実験の方向性を変えた。

を用いた科学実験を適切に実施す
実験動物の性差について
動物実験を行う現状はこれまでるため実験動物福祉の更なる推進を図るべく「第三者による評価・認
LABIO 21 APR. 201723

実験動物の使用における雌雄バランスについて：生産業者の現状と今後
証制度」
もこの時期に始まった。

A 社ラットまた、日本実験動物学会では、すでに第 52 回日本実験動物学会総会
において「実験動物における性差の問題について」と題してシンポジウ

B社ラット

2010 VS 2015

total

79

根拠はなく、
曖昧な根拠による雄性に偏った動物実験の現状を穏やか2010 VS 2015

21

79

21

total

88

12

82

18

total

76

24

78

21

80

20

diabetes
model

94

6

91

9

diabetes
model

80

20

93

7

2 diabetes

96

4

94

6

diabetes

2

88

12

diabetes
model

97

3

diabetes

100

0inbred

92

8

80

20

inbred

80

20

82

18

inbred

80

20

66

34

outbred

78

22

79

21

outbred

82

18

81

19

outbred

79

21

77

23

98

ムが開催され、次の結論を導き出している。
「 雄性の偏重利用に科学的

C社ラット

2010 VS 201598

図 3 ラット雌雄出荷実績対比（%） 生産大手 3 社 2010 年 /2015 年に修正していく事が、科学的立場か
表 3 動物実験の性差についての最近の動き

らも動物福祉の立場からも望まし
いとし、
科学根拠に乏しい雄性利用の現状を正していく努力も実験動
物関係者には求められている。
」としている。
動物福祉の先進国である欧米では、実験動物の性差についても再考する必要がある時代に入ったとして、米 国 NIH は 2014 年 9 月 に「NIH
は前臨床研究の性別を考慮した新しい政策を展開する準備をしてい現在の状況（2014〜2016）

現在〜将来に向けての取り組みと理由

動物愛護管理法の順守
2014年9月23日寄稿（抜粋）
動物実験における使用匹数の削減＝安楽死動物の削減「NIHは、前臨床研究の性別を考慮した新しい政策を展開する準備をしています。科学は
NIHの動向男女ともにあることで良くなりますから、女1993年に、NIH Revitalization Act でNIH資金 性と男性の生物学的な完全な理解を促進する
提供の臨床研究には女性のエントリーが必要。 ことが私たちの目標となります。この政策を細胞や動物研究における実験デザインや分析に 通じてNIHは、男性と女性のための医学の進対応する改革はなされていない。
歩につながる科学を強化していきます。」
非臨床研究の公表論文の問題＝雄の動物と細胞に対する過度の信頼

学会

生産者

実験動物施設管理における管理者の養成

第三者認証の取得＝第三者評価研究者レベルでの雄性の偏重利用の見直し、現
実はごく一部でのみ雌雄の使用バランスの改善が生産計画の改善と飼養スペースの削減によるコスト削減を達成ます。
科学は男女ともにあることで良くなりますから、女性と男性の生割と自負している。
今回のまとめとて継代の経過と共に遺伝的分岐は物学的な完全な理解を促進するこ

して以下3点を実験動物生産業者と起こる。
ジーンプールが小さいとボとが私たちの目標となります。
このして提案する。

トルネックを起こす。したがって、政策を通じて NIH は、
男性と女性の

1. 実験動物の偏重利用に関して

適正な育種/系統管理をすることがための医学の進歩につながる科学

は、産学で協力して解消する必要が必要である。

を強化していきます。
」というコメあると考える

2）実験動物（クローズドコロニー、ントを提示している。
（表 3）2. 雌雄両性を上手く活用すること

近交系コロニー並びに病態モデル

で、余剰動物の削減につながり生産

コロニー等）の維持管理はジーン

スペースのコントロールが可能に

プールの管理であり、遺伝子解析等なるの技術による特性の維持管理であを生産する実験動物生産業者には、

3. 偏重利用解消に向けた研究に関る。この動物が示す生物学的・生化

今後どのような活躍の場が与えらしては、
基礎データの収集の為の支学的データが基礎データとなる。

れるか予測は出来ない。しかし、今援協力を目指す

3）系統維持管理された動物をベー

まとめ 生産業者からの提案
この様な状況を踏まえ、実験動物

スに作製された遺伝子組換え動物

後、科学実験がどの様な方向に発展を遂げていくか、
未知な部分はある*：「整備された動物」とははその生物学的特性に合目的な動が、研究者が求める実験動物を衛生

1）実験動物の生産供給・維持には物実験において用いられるべきで管理の整った環境で微生物と遺伝

実験動物の持つ遺伝子の適正な管あり、これらの動物はバックグラン

管理を確実に行い、高品質な実験動理（育種/系統）が実行されて初めてドの動物に戻ることはできない動物を安定供給することが我々の役実現できる。
実験動物の繁殖におい

物である。

24

LABIO 21 APR. 2017

研究最前線

オートファジー欠損マウスの解析から見出した新規オートファジー機構
東京医科歯科大学・難治疾患研究所・病態細胞生物学分野
教授 清水

はじめに

重臣

緩やかに機能しており、変性した容物が、様々なリソソーム消化酵

オートファジー（自食現象）とタンパク質や古くなった細胞小器（図1）。
素によって消化される 1）は、細胞内の自己構成成分（例えば、官（ミトコンドリアなど）を壊す

哺乳動物細胞においてオート不要なタンパク質や傷害を受けた作業を行なっている。即ち、いわファジーの実行に関わる分子は、オルガネラなど）を分解する細胞

ゆる新陳代謝を担っているのであ

これまでに30種類以上発見され機能である。大隅良典先生が「オーる。一方、細胞に強いストレスがているが、その多くは大隅先生がトファジーの仕組みの解明」によ加わると、オートファジーの活性酵母を用いて同定された分子であり、2016年のノーベル医学生理学

は一気に上昇し、ストレスによりる。即ち、オートファジーは酵母賞を授賞されてから、その生物学傷害を受けた細胞内成分を積極的から哺乳動物まで、極めて良く的な重要性や医学的応用に急速にに除去し、細胞を傷害から守ろう

保存された細胞機能であることが注目が集まっている。オートファとする。例えば、放射線に曝露し分かる。これらの分子の中でも、ジー研究は、大隅先生の手によるたときなどに、このような現象がUlk1, Beclin1, Atg5, Atg7, LC3など

酵母の遺伝学的解析をきっかけに起きる。従って、このような重要は、オートファジーの実行には欠急速に発展し、哺乳動物のオートな機能に変調が生じると、生体にかせない分子として考えられていファジー分子の同定を経て、現在異常を来すことは容易に想像がでる 2）。 具 体 的 に、Ulk1やBeclin1

ではオートファジーの生体での役きる。

は隔離膜の形成に必要な分子であ割の解明に注目が集まっている。

オートファジーの形態はユニーる。続いて起こる隔離膜の伸長や私たちは、オートファジー欠損マクな特徴を有しているため、電子

オートファゴソーム形成にはAtg5

ウスの表現系を解析する過程で、顕微鏡などを用いることによって、やAtg7が重要な役割を担ってい新しいタイプのオートファジーを

オートファジーの多寡を解析するる。また、LC3は水溶性タンパク発見したので、その概要を記す。

ことができる。オートファジーは、質のため、通常は細胞質に存在しまず隔離膜と呼ばれる「柿の種」ているが、オートファジー誘導時様の構造物の形成から始まる。こにはphosphatydyl ethanolamineがの隔離膜は、伸長すると共に湾曲共有結合して脂質化し、オートファ

前述のごとく、オートファジー

し、分解するべき細胞質やオルガジー膜に局在するようになる。ことは自己構成成分を分解する細胞

ネラを囲い込み、オートファゴソーの現象は、オートファジーの指標

機能の1つである。では、このオームと呼ばれる二重膜の構造体が形として頻用されている（図1）。

トファジーは、私たちの体の中で、成される（二重膜の構造体は、ミ

いつ、どこで、どのように機能しトコンドリアとオートファゴソーているのであろうか? オートファ

ムだけである）。オートファゴソー

オートファジー欠損マウスの表

ジーは、体内の全ての細胞においムはリソソームと直接融合し、そ現型から得た着想て、細胞が定常状態に有る時にはの結果、オートファゴソームの内

オートファジーとは何か？

哺乳動物のオートファジー分子
LABIO 21 APR. 201725

研究最前線が明らかになると、次々と遺伝子なくとも母体環境内ではオート

ると、栄養飢餓の時には、野生型欠損マウスが作成され、生体におファジーが必要でないように思わ細胞でのみオートファジーが観察けるオートファジーの役割が解析れたからである。また、臓器特異され、Atg5欠損細胞ではオートされるようになった。その結果、的Atg5（Atg7）欠損マウスの中でファジーは誘導されなかった。一

オートファジーの実行に必須と考も、神経系や筋肉系など明らかな方で、全く同じ細胞にエトポシド

えられてきたAtg5やAtg7を欠損異常を示すマウスもいる中で、ほ（DNA傷害誘導剤）を加えた時にしたマウスは、出生直後に死亡す

かの臓器特異的マウスでは異常をは、両細胞ともほぼ同程度の大規ることが見出され、生体における示さない例も少なくない。これら

模なオートファジーが誘導されてオートファジーの重要性は間違いのマウスの知見を基に、私たちは、いた。さらに、オートファジーのが無いことが確認された 3）。また、

Atg5依存的なオートファジーを代

重要な機能であるタンパク質分解

これらの分子を神経特異的に欠損替する別のオートファジー機構がを解析したところ、Atg5欠損細胞させると神経変性疾患様の症状が有るのではないかと考えるようににおいても正常細胞と同様に、エ

現れ、筋肉特異的に欠損させるとなった。

トポシド投与によるオートファ

筋萎縮が起こるなど、様々な臓器

ジー依存的タンパク質分解が確認レベルでも重要な機能を担っていされた。これらの結果より、Atg5

新規オートファジー機構の発見を必要としないオートファジーの

しかし一方で、私たちはこれら

そこで、この代替メカニズムの存在が明らかとなり、このオートのマウスの表現系に違和感を感じ存在を検討するために、野生型マ

ファジーを私たちは “alternative

た。 即 ち、Atg5欠 損 マ ウ ス は 確

ウスとAtg5欠損マウスから調整

autophagy”（以下、「新規オートファかに生直後に死亡するものの、こした細胞に、様々な刺激を加えてジー」と記す）と命名した 4）。

の時点までは全く正常であり、少電子顕微鏡を用いて観察した。することが明らかとなった。

Atg5依存的オートファジーの研

Atg5
Atg12

Atg5

Atg10

Ulk1
Beclin-1

E2

Atg7

LC3
(Atg8)

E1
ATG5-12

隔離膜

E2

Atg3

LC3-PE

オートファゴソーム

リソソーム

オートリソソーム

Rab-9
Ulk1
Beclin-1
Atg5
図 1 オートファジーの模式図
オートファジーには、Atg5 に依存した反応（上段）と依存しない反応（下段）が存在する。どちらの反応も、（1）隔離膜の形成、（2）
伸長、（3）オートファゴソームの形成、（4）オートリソソームの形成（リソソームと融合）の順序で進行する。Atg5 依存的オートファ
ジーの場合には、ATG5-12 複合体が隔離膜の伸長に必須である。LC3-PE は ATG5-12 複合体依存的に隔離膜に結合し、オートファ
ゴソーム形成に寄与する。ATG5-12 複合体の形成にはユビキチン様の反応が必要であり、Atg7 が E1, Atg10 が E2 として働く。また、
LC3-PE の形成にもユビキチン様の反応が必要であり、Atg7 が E1, Atg3 が E2 として働く。Atg5 非依存的オートファジーの場合には、ゴルジ膜を利用して Rab9 依存的にオートファゴソーム形成が進行する。

26

LABIO 21 APR. 2017

オートファジー欠損マウスの解析から見出した新規オートファジー機構
究が、酵母の解析を端緒として急分違わない形態で実行されるといオートファジー機構は、1つの細激に進んだことを踏まえて、私たう点、囲い込んだ細胞内成分を分胞内で同時に活性化されており、ちは酵母における新規オートファ

解するという点があげられる。さ異なる基質を分解しているものとジー機構の有無を検討した。具体らには、上流で機能する分子Ulk1

考えられる。

的には、Atg5欠損酵母細胞に様々やBeclin1などと、最下流で機能すな化合物を添加し、オートファジー

るLamp1などは共通に利用されて誘導の有無を位相差顕微鏡と電子いる（図1）。一方で、シグナル途

新規オートファジーの生理的役割

顕微鏡を用いて観察した。その結中に関与するAtg5,Atg7, LC3など

では、新規オートファジーはど

果、抗真菌薬のアンホテリシンB1の分子はいずれも共通ではない。

のような生理現象に関わっているに新規オートファジー誘導活性がまた、Atg5依存的オートファジー

であろうか。代表例として、赤血球存在することが明らかとなった。

の隔離膜がミトコンドリアに近接が最終分化する時に生じるミトコ

即ち、アンホテリシンB1を投与しした小胞体膜から伸長していくのンドリア除去機構があげられる。

たAtg5欠損酵母細胞の電子顕微鏡に対し、新規オートファジーはゴ

赤血球は、赤芽球、網状赤血球を像では、①細胞質中のオートファ

ルジ体のトランス側の膜と後期エ経たあと脱核とミトコンドリアのゴソーム形成、②オートファゴソー

ンドソームの膜を起源としている。

除去が行なわれて成熟赤血球とな

ムと液胞（哺乳動物細胞のリソソー

さらに、重要な点は、これら2る（図2A）。ミトコンドリアの除去

ムに相当）との融合、が観察され種類のオートファジーが分解する

は、脱核後24時間以内に行なわれ、たのである 5）。これらの結果より、産物には一定の選択性がみられる

これはオートファジーによって実新規オートファジーも、酵母からということである（但し、両方の行されていることが古くから示唆

哺乳動物まで良く保存された細胞

オートファジーが同じ基質を分解されていた。実際に、私たちが電機能であることが明らかとなった。

するケースもある）。基質選択性が子顕微鏡を用いて正常マウスの網見られる代表として、p62タンパ状赤血球を観察したところ、ミトク質が挙げられる。p62タンパク

コンドリアを2重の膜で囲んでい二つのオートファジーの使い分け

質はAtg5依存的オートファジーのるオートファゴソーム、ミトコン

では、Atg5依存的オートファ

基質として良く知られているが、ドリアの一部を分解しているオー

ジーと新規オートファジーの共通

新規オートファジーでは分解されトリソソームが観察された。即ち、点と相違点は何であろうか? また、ない。一方で、ゴルジ体に蓄積しミトコンドリアの除去がオート

どのように使い分けられているでた分泌タンパク質などは、主に新ファジーによって行われているはあろうか? まず、共通点に関して

規オートファジーによって分解さ間違いないものと確認された。さは、どちらのオートファジーも寸れている。これら2種類の異なるらに、Atg5を欠損したマウスにお

A
網状赤血球

B
脱核

ミトコン
ドリア排除

Atg5

赤血球

Atg5

図 2 赤血球からのミトコンドリア除去は新規オートファジーが行なう
A：赤血球の最終分化は、網状赤血球から脱核、ミトコンドリア排除が起って、最終的な成熟赤血球となる。
B：模式図：赤血球からミトコンドリアが除かれる時には、Atg5 を利用するオートファジーの関与は小さく、Ulk1 を利用する新規オートファジーが関わっている。

LABIO 21 APR. 201727

研究最前線

オートファジー欠損マウスの解析から見出した新規オートファジー機構

いても、ミトコンドリアを囲んだ時にみられるミトコンドリア除去

ジーの生理機能、③新規オートファ

オートファゴソームやオートリソ

は、Atg5依存的なオートファジー

ジーの変調による疾患など、今後ソームが同程度に観察され 6）、このではなく、Ulk1に依存した新規オー

解決していくべき問題は多い。

オートファジーは新規オートファ

トファジーに依存していることがジーによるものであると考えられ証明された（図2B）。なお、この赤引用文献た。そこで、電子顕微鏡を用いて、血球最終分化時のオートファジー

ミトコンドリアの多寡を胎仔肝臓

もトランス・ゴルジ膜に依存して（赤血球の造血の場である）と血液実行されていた。

（1）Mizushima N. Physiological functionsof autophagy. Curr Top Microbiol
Immunol 335: 71-84, 2009（2）Nakatogawa H et al. Dynamics anddiversity in autophagy mechanisms:
lessons from yeast. Nature Rev Mol
Cell Biol 10: 458-467, 2009（3）Kuma A et al. The role of autophagy
during the early neonatal starvation
period. Nature 432: 1032-1036, 2004
（4）Nishida Y et al. Discovery of Atg5/
Atg7-independent alternative
macroautophagy. Nature 461: 654?658,
2009（5）Yamaguchi H et al. Golgi membraneassociated degradation pathway inyeast and mammals. EMBO J 35: 19912007, 2016（6）Honda S et al. Ulk1-mediated Atg5independent macroautophagy
mediates elimination of mitochondria
from embryonic reticulocytes. Nature
Commun 5: Article number4004, 2014

で検討したところ、Atg5欠損マウ
スにおけるオートファジーは野生型マウスとほぼ同程度であり、赤おわりに血球の多くはミトコンドリアを

本稿では、Atg5やAtg7に依存し失っていることが確認された。一ない新規オートファジー機構の同方で、新規オートファジー制御に定から生理機能までを概説した。

関わっているUlk1を欠損したマウ

Atg5依存的オートファジーに比しスにおいては、オートファジーがて、新規オートファジーに関する

誘導されず、赤血球内にミトコン

知見は充分ではない。具体的には、ドリアが多数残存していた 6）。これ①新規オートファジー実行のメカらの解析より、赤血球の最終分化ニズムの詳細、②新規オートファ

28

LABIO 21 APR. 2017

宇宙での小動物飼育について
白川 正輝 1、湯本 茜 1、芝小久保 年章 2、高橋 智 3

大 1、小林拓恵 1、水野浩靖 1、
1 宇宙航空研究開発機構 有人宇宙技術部門・きぼう利用センター
2 量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所

3 筑波大学 医学医療系および生命科学動物資源センター

はじめに

織・遺伝子レベルでの詳細な解析

間）
の微小重力
（以下、
μ G（Micro

国際宇宙ステーションが可能であること、サンプル数確

Gravity））と人工重力（以下、AG（International Space Station：ISS）

保や条件を統一しやすいことか（Artificial Gravity））
環境での同時は、日本、米国、ロシア、カナダ、欧ら、様々なモデル生物を用いた宇飼育や ISS からの全匹の生存帰還

州各国の計 15 ヶ国の国際協力に

宙実験が行われている。JAXA はを含め、JAXA の最初のマウス飼より建設・運用されている、
地上か

これまで、
植物、
細胞、
線虫、
水棲生

育ミッションを成功裏に完了しら約 400 km 上空の軌道を回って物等を用いた実験を進めてきたた。今後はこれら「きぼう」の研究

いる有人の施設である。
ISS の内部が、より幅広い地上研究との連携

環境を最大限活用し、加齢研究等

は 1 気圧の空気で満たされ、宇宙を強め、ヒトへの還元を図るため、につながる骨代謝制御、筋維持・萎

飛行士が地上と同じような服装で

2013年より新たに哺乳類の小動物

縮、これらのトリガーとなり得る

活動できる。
日本は、
「きぼう」
実験

（特にマウス）を用いた研究環境の重力感知機構、老化や環境適応に棟を 2008 年に打ち上げ、長期間の整備を進めてきた。従来の宇宙で伴う遺伝子的・エピジェネティッ

微小重力や複合放射線など、宇宙のマウス実験は、重力影響についクな変化に関する研究などの重点でしか得られない環境を利用してては宇宙と地上の比較であり、重的・継続的な推進を図る方針とし様々な実験を行っている。特に生力以外の影響も混在した。
我々は、

ている。
本稿では、
きぼうの小動物

体への影響として、
ヒト（宇宙飛行

より科学的に厳密な重力影響評価

飼育装置の機能実証と併せて実施

士）は重さの負荷がかからない微を行うため、純粋に重力環境のみした初回のミッションの概要を述

小重力環境での長期滞在により、が異なるマウス飼育環境の開発を

べる。

骨量減少、
筋萎縮、
バランス感覚低目指した。
また、宇宙では飼育ケー

下などが生じる。このような現象

ジ等の機器にトラブルが生じてもきぼう小動物飼育装置

は、地上での加齢や寝たきりによ

迅速な対応が図れない場合もあ（1）海外の動向ときぼう小動物飼る体の変化と類似していることかる。飼育群全体への拡散を防ぐた

育装置の特徴ら、
宇宙環境を利用して、地上社会

め、複数のケージで飼育しリスクを宇宙でのげっ歯類の飼育についへの還元を目的とした多くの生命分散させること、
さらに、
トラブルては、ロシアは 1970 年代から無人科学研究が行われている。宇宙飛が生じても個体毎の状態を識別の地球周回衛星で、米国（NASA）

行士は ISS で筋量減少等を防ぐた

し、解析精度を高めることができは 1980 年代よりスペースシャト

めに毎日 2 時間の運動を行っているよう、各マウスの状態を個別にルで数多く実施している。ISS でるが、そのような運動を行わない観察できる1匹用の飼育ケージ

は、イタリア宇宙機関が 2009 年に

動物では、より急速かつ顕著に微を 開 発 し た。2016 年 8 月 に は、世約 90 日間のマウス飼育を行った

小重力の影響が進行すること、組

界初となる宇宙での長期（35 日実績がある。
NASA は 2014 年から
LABIO 21 APR. 201729

2016 年末までに ISS で既に 3 回の後は ISS を含め宇宙での哺乳類に対照群と比較を行う）コンセプト

マウス実験を行っており、今後も対する AG 環境は実現されていなとしている。一方 JAXA は、①の継続的・重点的に実施する計画で

かった。
一方
「きぼう」
には、
直径約

人工重力群を有することで（帰還ある。
JAXA は、新たに装置を開発

30cm の遠心機を備え、
μ G、AG 環

時の影響は両群とも受けるため）、するにあたり、他国にない以下の境の比較が可能な遠心機付き生

ISS から初めて、全匹を健康な状態

ような特徴を持たせるコンセプト

物実験装置（Centrifuge-equipped

で帰還させることを目標とした。

とした
（図 1）
。

Biological Experiment Facility：

初回ミッションでは、打ち上げた

CBEF）が既に搭載されている。こマウス 12 匹全数について 100% の①微小重力（μG）に加え人工重力

れにマウス飼育ケージを取り付け生存帰還を実現できた。

（AG）
環境での飼育を実現

るコンセプトとし、宇宙での飼育

宇宙で重力に着目した生物実と打上げ、帰還用のケージに集中験を行う場合、打上げ時のロケッ

して開発を行うこととした。これ

宇宙では機器にトラブルが生じ

トや地球帰還時の G（静荷重）や衝により全体の開発期間を約 2 年間ても地上と同様の迅速な対応が困撃、宇宙船の地上帰還からマウスに短縮でき、2015 年に CBEF に取難な場合があり、リスクへの配慮

受領までに数日間要することによ付ける装置部分を事前に打ち上が必要である。社会性のあるマウる地上（1g）環境への再適応など

げ、機能点検を完了した。
2016 年にスの飼育は群飼いが望ましいと考を考慮する必要がある。これに対は実際にマウスを打ち上げ、世界えられるが、宇宙での限られた空し、μ G 環境と遠心機による宇宙で初めて µG、AG 環境での長期同間での飼育において、飼育の条件

での AG（地上と同じ 1g）
環境で飼時飼育を実現できた。

を揃え体重の増加などの成長のば③個別飼育

らつきを極力抑えることができる

育した場合の 2 群の差を比較する②生存状態での地上への帰還

ことで、他の影響を除去でき、重力

科学的なメリットや、環境条件、
行だけに起因する生物影響を詳細に

地上の研究者による専門的な解動等を詳細に記録できること、性調べることが可能と考えられる。

析、宇宙での影響に対する地上で別や系統の違うマウスを同時に1977 年に、ロシアが無人の宇宙船の回復過程の観察等が可能となる飼育できることなどを考慮し、個に遠心機を搭載し、ラットの約 18

よう、宇宙からマウスを生存状態

別ケージによる飼育をコンセプ

その日間の飼育を一度行ったが 1、で帰還させるコンセプトとした。

トとした。
これにより、
仮に一つのこれまで、長期飼育後のケージでトラブルが生じても他の生存帰還を計画したロ飼育に伝搬せず、各飼育ケージ内

シアやイタリアのげっに設置したカメラで各マウスの状

歯 類 の 実 験 で は、生 存態（餌の減り方等）
や行動を詳細に割合は半分程度であっ観察できるようになり、行動と対た。
遠心機による重力環

応付けた解析が可能となった。ま

境の比較群を持たないた、NASA は群飼いであり、これNASA のげっ歯類の実までの 3 回の実験では全てファイ

験は、帰還時の重力変動

ティングのない雌マウスを用いてや地上帰還後の 1 g へいる。
JAXA の初回ミッションは、の再適応の影響を考慮

宇宙環境の影響としてエピジェネ

し、現在は全匹を軌道上

ティクな変化が精子を介して次世で安楽死・解剖する（重代に継承されるかを調べること

力影響に関しては地上が研究目的の一つであり、雄マウ「きぼう」内で飼育
微小
重力
(µG:
6匹)

遠心機付き
生物実験装
置(CBEF)内
に設置

人工
重力
(AG:6
匹)

12匹
打上げ
射場

12匹
帰還
帰還地

図 1 JAXA 小動物飼育装置（MHU）の運用コンセプト

30

LABIO 21 APR. 2017

表1

JAXA 小動物飼育装置（ケージ部分）の主な仕様
軌道上飼育ケージ打上 / 帰還用ケージ

飼育数

マウス12匹（微小重力群6匹 , 人工重力群6匹）

マウス12匹飼育方法

個別飼育（1匹 / ケージ）

個別飼育
（1匹 / ケージ）

飼育期間

設計上30日（ケージユニットの交換により延長可能）

設計上最長10日間

ケージ形状

・床面積：96.7 cm2以上、最長部：12.7 cm 以上
・ケージの観察窓が左 / 右の2タイプ。相互に視認できるよう設置

円筒形、内径：55 mm 以上、
最長部：12.7 cm 以上

給餌・給水機能固形餌（ブロック状）のバネによるケージ内柵への押付け

固形餌
（円筒形）
のケージ内設置

給水機能

約60 ml の水バッグからの給水（クルーが定期的に補充）。
水ノズル2箇所

約60 ml の水バッグ×2個からの給水

排泄物処理

ケージ外部に排泄物回収器を設置し集積（クルーが定期的に交換）

ケージ外部に排泄物蓄積エリアを設置、ケージ内通気により集積

観察機能

・暗視機能付ビデオカメラ（1台 / ケージ）による連続撮影
・観察面清掃機能（ワイパ）

なし（今後2つのケージへビデオカメラ設
置予定。赤外照明付き）

照明

・白色照明（40-60 lx）及び赤外照明（夜）・昼夜サイクル時間を設定可能

・白色照明（40-60 lx）のオン / オフ
・昼夜サイクル時間を設定可能

スの利用が前提であったが、個別にも極力配慮している。

上げと帰還時のケージ
（図 2）
、
軌道

ケージによりファイティング等が（2）飼育装置の概要

上（「きぼう」船内）の CBEF のμ G

なく長期の飼育を実現できた。な

マウスを宇宙に打ち上げ、軌道区と AG 区
（遠心機）に設置する軌

お、軌道上の飼育ケージは左右対上で飼育し、地上に帰還させるた

道上飼育ケージ
（図 3）
、
宇宙飛行士

称とし、隣り合う面に窓を設けてめの飼育関係の装置の構成は、打がマウスの軌道上飼育ケージへの隣のマウスを視認できるようにしており、個別飼育のストレス軽減(a) ケージ外観（イメージ図）

LED 照明・カメラ
給餌器

給水用水バッグ（バルーン）(a) ケージ外観

温度センサ

視認窓

臭気フィルタ

飼育ケージ
排泄物回収器

ケージ・ドア(b) ケージ内部（L型）

カメラ面汚れ カメラ
除去ワイパ(b) 各ケージ断面排気 LED

照明 (白色/赤外)

餌
給水ノズル

餌 餌カートリッジ

吸気

水ノズル
排泄物回収エリア
給水用バッグx2

図 2 打上 / 帰還用ケージ

注水口

排泄物回収エリア

図 3 軌道上飼育ケージ
LABIO 21 APR. 201731

移し替えやケージのメンテナンス

転を停止させる頻度を少なくする

してケージ内床面方向に 1.4 g のを行うためのグローブボックス等

ため、軌道上飼育ケージの餌は地

過重力となり、ゴンドラは約 45 度からなる。これら全体として小動上において 1 週間程度で消費する

傾いた状態で回転する。同じ 1.4 g

物飼育装置（Mouse Habitat Unit：

量をブロック状の固形餌としたを 10 倍の半径（1.5 m）の遠心機（24

MHU）と呼んでいる。表 1 に MHU

（図 3）
。

rpm で遠心方向 1 g となる）
で付加

（ケージ部分）の主な仕様を示す。

⑤打上 / 帰還用のケージは、限らした場合等との比較を行い、マウ

MHU は、宇宙（特に地上と異なるれた搭載容積内に納めるとともスに対する 15 cm 遠心機利用の妥

μ G 環境）で適切に飼育を行うたに、打上げ・帰還時の宇宙機の姿勢

当性を確認した 5。

め、以下のような工夫を行ってい変更に対応するため円筒形とした

過重力環境での飼育は、重力へる。なお、μ G 区と AG 区に設置す（図 2）。
空気の流れと居住性を確保の感受性を事前に地上で調べる実る軌道上飼育ケージは同一の構造するため、ケージに適合させ餌も験としても活用している。
例えば、（交換可能）としており、重力環境

筒形状とした。

宇宙からの帰還後、研究者がマウだけが異なるよう考慮している。

MHU の開発にあたり、動物飼育スを受領するまでに数日かかるた①μ G 環境では、空気の対流がな用ケージとしての妥当性や特性をめ、2 g の過重力環境で飼育後 1 g

いためマウスが排出する CO2 が局確認するため、設計確認用の要素に戻した際の影響の強度や、数日所的に滞留する可能性があり、能試作モデルや試験用モデルを製作

間影響が持続するか等の評価を

動的な換気が必要となる。そのたし、研究者と共同でマウスを用い行っている。これら予備実験段階

め、各ケージに換気用ファンを 2た各種環境試験や適合性試験を実の過重力実験により、新たな知見つ装備し、1 系統が故障しても継続

施した。
また、
有識者によるアドバの獲得につながっている 6。

して換気可能とした。

イザリ委員会を設置し、試験方針②排泄物がケージ内に残留したりや結果について専門的な観点で評

宇宙での飼育の流れと第 1 回目

体に付着しないよう配慮した。空価・助言を受けるとともに、JAXAのミッションの実施結果

気の流れにより、糞は床面下部の動物実験委員会に適宜報告した。

（1）第 1 回ミッションの流れ

排泄物回収器に蓄積し、尿は壁面

軌道上飼育ケージは、マウス飼

MHU を用いた最初のミッショ

及び床面に貼付した吸水シート

育に関するガイドライン 2,3 を考ンとして、装置の宇宙での機能検に付着・吸収されるよう設計した。

慮して設計しているが、CBEF の証と併せて「マウスを用いた宇宙

なお、マウスがシートを齧らない

遠心機に設置するため小型である

環境応答の網羅的評価」（代表研究

よう、穴をあけたポリカーボネイ

ことから、ケージサイズ等の観点

者：筑波大学 高橋智）を行うため、

トを給水シートの上に貼付していで初回ミッションの研究対象（筋マウス（C57BL/6J 雄 12 匹）の飼育る。

線維の解析等）に支障がないことを実施した。
なお、JAXA、NASA③各軌道上飼育ケージ内のカメラを事前に確認した 4。また、軌道上（ケネディ宇宙センター、
エイムス

は、μ G ではケージ内カメラ観察で使用する CBEF の遠心機の利用

研究センター）及び米国の商業動面に尿が付着し数日でモニタで可能性を評価するため、同サイズ

物実験施設の各動物実験委員会にきなくなると考えられるため、そ（回転時の半径約 15 cm）の地上用

よる審査・承認を得ている。

の汚れを除去するワイパ（ウォッ

遠心機を製作した。ケージ部は遠米国フロリダ州でのマウスの馴

シャ液排出機能付き）を装備した。

心力により傾くゴンドラ構造とし化 等 の 準 備 作 業 を 2016 年 6 月 25

本ワイパは、地上からのコマンドており、77 rpm でケージ内（床面）

日（現地時間、
以下同）より行った。

で必要な際に遠隔で動作可能としの遠心方向において 1 g（9.8 m/s2）

打上げの約 24 時間前にマウスをた。

への加速度が付与される。この場

打上用ケージに搭載し、宇宙機（米④クルーの作業時間や遠心機の回合、
地上の本来の 1 g との合成力と国 SpaceX 社ドラゴン宇宙船）
側に

32

LABIO 21 APR. 2017

引き渡した。ロケットは天候等に行われた。

については 24 時間以内かつ優先より打上げが延期される場合が多マウス帰還時は、ISS から宇宙船的に実施することを ISS 運用ルー

いが、
今回、
予定どおり 7 月 18 日にを切り離す前日（ドアを閉める約 6ルの一つとして規定している。

打ち上げられた。宇宙機が ISS に

時間前）に宇宙飛行士がマウスをモニタ映像（計 120 分以上）は毎係留し、打上用ケージがきぼう船

軌道上飼育ケージから帰還用ケー

日 6 GB に及ぶが、獣医師チームが内に運び込まれた後、マウスはグジに移し換え、宇宙船内に設置し9 時までに確認できるよう、デー

ローブボックス内で宇宙飛行士にた。宇宙船は 8 月 26 日に米国カリタのセキュリティを確保した上より軌道上飼育ケージに移し替え

フォルニア沖に着水し、船によるでタイムリに配信できる体制とシられた。

回収、着岸後、8 月 28 日に帰還用

ステムを整備した。事前に情報伝

35 日間の飼育期間を通して、μケージを NASA から受領した。米達や判断のシミュレーションを実G、AG の両環境で飼育を継続でき

国西海岸の動物実験施設で開梱し施し、本番に向けて課題を洗い出た。μ G 環境では数日でカメラ面た時点で、全匹が健康な状態で帰した。移し替えなどの重要なイベが汚れたが、ワイパ機能により全還したことを確認した。ドラゴンント時には、獣医師がリアルタイ

飼育期間を通じて各マウスを鮮明

宇宙船内は打上げ、帰還時とも規ムで画像をモニタできる筑波宇宙にモニタでき、8 時間の連続行動観

定された環境条件内に収まるようセンターでの運用管制に立ち会っ察も実施できた。図 4 に軌道上飼制御されておりモニタも可能であた。これらにより、第 1 回ミッショ

育開始 5 日目のモニタ映像のキャる。打上げはこれまで NASA の実

ンでは、結果的にクリティカルなプチャ画像を示す（μ G、AG 各 1

績があるが、帰還時のマウス搭載

判断には至らなかったが、NASA

ケージのみ）。軌道上飼育ケージは初めてであり、今後生存帰還をや軌道上宇宙飛行士に依存せず、は、宇宙飛行士により定期的に餌計画している NASA からも成否動物の状態確認や必要な判断をカートリッジ交換、給水バルーンが注目された。

JAXA が主体的に実施できる体制

への水補給、
臭気フィルタ交換、
排泄物回収等のメンテナンス作業が（a）微小重力（µG）群(a) 微小重力(µG)群(a) 微小重力(µG)群(b) 人工重力(AG)群（b）
人工重力（AG）群(b) 人工重力(AG)群図4 軌
 道上での飼育の様子（軌道上飼育 5 日目）

を確立できた。
（2）マウスの一般状態観察
JAXA には専任の獣医師がいな（3）結果速報

いため、ミッション期間中実験動研究者チームによる解析によ物医学専門医を含む 5 名の獣医師

り、μ G、AG の 2 群間で骨や筋肉を委嘱し、軌道上からダウンリンの顕著な形態的な差や遺伝子発現

クされた各ケージのモニタ映像に変化が生じていることが確認さ（少なくとも 1 ケージにつき 10 分

れた。
さらに、
宇宙滞在マウスを親程度。ケージの状態変化時や要求とした次世代マウスが誕生しておに応じて延長）やセンサ値を基に、り、重力という環境に起因したエ毎日全マウスの健康状態の確認を

ピジェネティックな変化が次世代行った。
摂餌・摂水ができていないに遺伝するか等の解析を今後実施など軌道上で迅速な対処が必要と可能であることを確認している。

なる場合に備え、翌日の宇宙飛行

従来、マウスの重力影響に関して士の作業スケジュールに反映可能

は地上と宇宙との比較のみであっ

な時刻（日本時間午前 9 時頃）までたが、今回初めて重力環境の違いに確認を終えることとした。軌道だけによる影響を識別できた。ま

上の宇宙飛行士は分刻みで作業をた、脚の筋肉の減弱や身体の脂肪行っているが、飼育上必要な措置の蓄積、肝臓組織の変化など、
高齢

LABIO 21 APR. 201733

者の身体の機能低下（特にサルコる。地上では実現できない月や火

参考文献

ペニア）に似た兆候が観察されて星の低重力を模擬した AG 環境でおり、現在詳細な解析を実施しての動物を用いた評価や、重力をパ

1. Grigor'ev A. I. and E. A. Il'in. Animals inSpace. Herald of the Russian Academy of
Sciences, 77 (6), 541-549, 2007.

いる。
今後、
超高齢化社会におけるラメータとした応答性評価の研究

課題解決のきっかけとなるようななど、有人宇宙活動の拡大を支持

成果が期待される。

するための科学的基盤の確立に向けた MHU の活用が期待される。

最後に

MHU の開発、研究計画策定や

米 国 は ISS で の げ っ 歯 類 利 用

ミ ッ シ ョ ン 実 施 に あ た り、研 究

実験を 2014 年から重点的に進め総括、アドバイザ、研究者チーム、ており、国際協力により ISS 全体

動物実験委員会、獣医師チーム、としての成果拡大が期待される。

NASA、宇宙飛行士、装置開発 / 支JAXA は、加齢研究など地上社会

援企業各社、JAXA 有人部門等かへの還元を目指した「地球人」のたら多大な助言と献身的な協力を頂めのMHU利用推進と併せて、
人類

き感謝します。

が宇宙や惑星に長期滞在する時代を切り拓いていくための「宇宙人」のための活用も検討する計画であ34

LABIO 21 APR. 2017

2. 山内忠平、他 .「新版 実験動物の環境と管理」, アドスリー , 2008.
3. 日本建築学会編 .「実験動物施設の建築および設備」, 第 4 版 , アドスリー , 2014.
4. Shimbo M, Kudo T, Hamada M, et al.
Ground-based assessment of JAXA
mouse habitat cage unit by mouse
phenotypic studies. Exp. Anim. 65 (2),
175?187, 2016.
5. Morita H, Obata K, Abe C, Shiba D,
Shirakawa M, Kudo T, Takahashi S.
Feasibility of a short-arm centrifuge formouse hypergravity experiments. PLOS
ONE, 10 (7)： e0133981, 2015.
6. Tateishi T, Akiyama N, Miyauchi M, etal. Hypergravity provokes a temporary
reduction in CD4+CD8+ thymocyte
number and a persistent decrease
in medullary thymic epithelial cell
frequency in mice. PLOS ONE： 10 (10)：e0141650, 2015.

小動物サーカディアンリズム
自動計測システム「AutoCircaS」
国際科学振興財団

時間生物学研究所

特任研究員
はじめに

鈴木

孝洋

ステムを独自で開発することもウジョウバエの 3 種類の変異体

私達の研究室では体内時計のあった。そのシステムの 1 つを製が報告された（1）。1 つは完全にリ

研 究 を し て い る が、そ の 研 究 に品版として株式会社タイセーとズムが無くなってしまう変異体、は 1 週間や 1 ヵ月単位でモデル動共同開発させて頂くことになり、もう一つは周期長が短くなる変物の行動を計測し続けることがソフトウェアの開発は私が担当

異体、そして、周期長が長くなる多々ある。体内時計の研究で最もさせて頂いた。ここではその小動変異体である。当時、遺伝子の実進んでいるのは約 1 日周期のリズ

物サーカディアンリズム自動計

態解明が進み、生物は様々なことムであるが、それ以外にも約 1 ヵ測システム「AutoCircaS」を紹介が遺伝子によって規定されてい月や約 1 年周期のリズム等様々なさせて頂く。

ることが分かってきていたが、ま周期の体内時計が研究されていさか行動まで遺伝子に規定される。そういった体内時計の周期等

体内時計研究での行動自動計ているとは考えられていなかっを計測する方法は大きく分けて 2

測システム

た時に、行動も遺伝子に、それも通りある。1 つはモデル動物の行生物はその内部に時計を持ったった一つの遺伝子によって変動を計測し続け、周期的な行動をている、最初にこの報告をしたのえられてしまうことを示唆した

見出しその周期を計測する方法

はフランスの科学者Jean-Jacques

見事な研究だった。この時のサーである。もう一つは遺伝子の発現

d'Ortous de Mairan で、1729 年のカディアンリズムの計測は、機械

リズムを計測する方法である。
小動ことであった。彼は植物のオジギによって自動で行われた。ショウ物サーカディアンリズム自動計

ソウの葉が約 1 日のリズムで特定

ジョウバエの 2 種類のサーカディ

測システム「AutoCircaS」は、前者のパターンで動くことを見出し、

アンリズム、行動リズムと羽化リのモデル動物の行動を数週間連続

それが外部からの刺激をシャッズムに着目し、それぞれを自動でで計測し続けるための装置としトアウトした状態でも再現され計測できる装置を用意した。そうて産業技術総合研究所 バイオメ

る、つまり、内部に時計を持ってすることによって大量のショウ

ディカル研究部門 石田時間生物いることを報告した。この時Jean-

ジョウバエの中から周期に異常特別研究チーム（当時）と株式会社

Jacques d'Ortous de Mairan がこのある変異体を見つけ出す事がタイセー（http://www.e-taise.co.jp/）の約 1 日のリズムをサーカディア

可能となったのだ。羽化リズムはとで共同開発された。私は当時産ンリズムと名付けた。サーカディ

Dr. Colin Pittendrigh によって、業技術総合研究所 バイオメディ

アンリズム circadian rhythm は

行動リズムは堀田凱樹博士によカル研究部門 石田時間生物特別

ラテン語の「約」を意味する circaってそれぞれ開発された機械が研究チームの立場で AutoCircaSと「日」を意味する dies から作ら使用された。特に、堀田凱樹博士の開発に携わらせて頂いた。私はれ た。こ の 時 の 実 験 は 人 の 目 にが開発した赤外線を利用して、赤学部と修士は情報工学を学ばせ

よ る 観 察 で 行 わ れ た 様 で あ る。

外線の前を横切った回数をカウて頂いており、プログラミングがそれから時は経ち、1971 年、Dr.

ントするショウジョウバエ自動得意である。博士で農学の分野に

Seymour Benzer と Dr. Ronald J.

行動計測方法はその後ショウジ

来て初めて動物実験をさせて頂

Konopka によって、元々行動周期

ョウバエ行動計測のスタンダー

いたが、それ以降実験のためのシがサーカディアンリズムのショドとなった。ショウジョウバエのLABIO 21 APR. 201735

この研究の成功を機に、ショウジラによって 24 時間体制で撮影する小動物の位置を特定し、その座ョウバエ以外の様々な動物でもる。動画としてコンピュータに保標を求めることである。

様々な計測機器が開発され、サー存しているわけではなく、1 秒に 1

1 匹で計測した場合、時間毎の移カディアンリズムが計測されて回、もしくは 10 秒に 1 回撮影して動距離を算出し、グラフ表示する

そのメカニズムの解明に貢献し画像として保存しているので 1 日ことが出来る。
また、一度に一つのてきた。例えばマウスでは回転か分でも数百メガバイト程度の容カメラで 1 匹しか計測出来ない訳ごを回した時間を記録する機器量で済み、数か月の連続撮影も可ではなく、画像を複数区間に区切がよく利用されている。様々な動能である。また、ライトを点灯さり、その区間内にいる小動物をそ物のサーカディアンリズムを計せる時間帯、消灯させる時間帯もれぞれ別で解析することが出来る

測することが可能となってきた設定出来るので、昼夜の再現も出ため、例えば縦 4 分割、横 6 分割にが、今までの機器では不得意なこ来る。AutoCircaS は撮影だけでな

区切り、その位置に小動物をセッとがあった。それは、同一空間にく、撮影した画像を解析する機能

トすれば 24 匹同時に 1 匹での行動

複数の動物がいる場合の行動計も搭載している。解析の基本は撮を計測することが出来る。
また、
シ測である。今まではほとんどの計

影された画像の中から対象とすョウジョウバエの場合、一定時間

測機器が一つの計測系に 1 匹の動物が存在することが前提で、複数匹存在していることを想定していない。1 匹だけでの行動リズ
ムを計測するだけでも体内時計の分子機構の研究は大いに進んできたが、私達の研究室では複数匹同時に存在する場合に発生する社会性のリズム、雄が雌に求愛する求愛活動リズムに着目していたため、新しい計測システムを開発する必要があった。そこで、複数匹を同時に計測出来る様に
画像認識による行動自動計測シ
ステムの開発が行われた。それを株式会社タイセーと共に製品用に共同開発させて頂いたものが「AutoCircaS」である。

AutoCircaS の性能
AutoCircaS は温度を一定に保つ イ ン キ ュ ベ ー タ、昼 夜 を 再 現するライト、暗闇でも撮影可能とするための赤外線ライト、撮影するための赤外線カメラ、画像の保存・解析を行うためのコンピュー
タでハードウェアは構成されている。インキュベータの中に計測したい小動物を入れ、それをカメ
36

LABIO 21 APR. 2017

図1

AutoCircaS パンフレット

れた（伊藤薫平ら、投稿準備中）。
これらは非常に興味深い結果で、なぜならばそれはαシヌクレイ
ンの毒性を示唆するものだからである。パーキンソン病の原因として脳内にαシヌクレインが異常蓄積してしまうことが挙げられている。これは解剖学的見地か
ら明らかになってきたことだ。同様にアルツハイマー病ではアミロイドβやτ、筋萎縮性側索硬化症では TDP43 といった様に神経変性疾患ではその疾患と異常た
図2

AutoCircaS を用いたショウジョウバエ自動行動計測解析中画像一例

んぱく質の蓄積がよく関連付けられる。しかし、ここには昔から以上不動であったならばそれは睡推測する。両手法ともとてもよくの 大 き な 問 題 提 起 が あ り、そ れ

眠中とみなすことが出来る（2,3）の使用される大事な手法である。

は、その異常たんぱく質の蓄積は

私達の研究室では医学的な目

その疾患の原因なのか、結果なの的でも実験動物を用いている。そかということである。原因である

私達の研究では求愛活動リズム

れ は、病 気 の メ カ ニ ズ ム を 解 明

ならば、その異常たんぱく質を取を計測するために、1 つの区間に雄し、その病気の治療を可能とする

り除くことが出来れば治療につ

雌それぞれ1匹ずつ、計2匹入れる。

方法を見つけ出すことである。同ながる可能性が高いが、結果であ

そして、それぞれの座標を特定し、目的で実験動物を用いて研究をるならば異常たんぱく質を取り

2 匹の距離が設定された距離より行っている研究グループは多々除いても治療につながる可能性も近ければ求愛活動中、離れていある。そして、行動解析もよく行は低い。パーキンソン病におけるれば求愛活動中ではないとみなしわれている。例えばパーキンソン

αシヌクレインは原因である可定義して解析する（4）。時間毎の求病の場合、症状が不随運動障害な能性が高いことを示した報告が

愛活動時間割合を算出し、グラフので、それは歩行速度の低下とな

Dr. Mel Feany らの報告だ。彼女

表示することも出来る。

って現れる。また、睡眠障害もよらはショウジョウバエにヒトの体内時計研究では良く使用さく報告される症状の一つだが、こαシヌクレイン遺伝子を導入しれるカイ二乗検定を用いた周期

れらの症状が再現されるパーキた。元々ショウジョウバエにはα長解析も行うことも出来る。これ

ンソン病モデルショウジョウバ

シヌクレイン相同遺伝子はなく、によって、撮影した小動物の行動

エが 2000 年に Dr. Mel Feany ら

従ってパーキンソン病も発症し周期が何時間であったかを解析によって報告された（5）。報告されないと考えられていたが、ヒトのすることが出来る。

た当時は行動障害としてショウ

αシヌクレインを導入したショ

ジョウバエの這い上がり行動に

ウジョウバエではパーキンソン異常が見られることが報告され病と同様の運動障害を起こす事

私達は動物と会話することがたが、その後の研究によって、初を報告した。つまり、αシヌクレ

出来ない。よって、その動物の状期症状としてショウジョウバエ

インが原因となってパーキンソ態を知りたい場合、その動物の血

歩行速度の低下が報告された（6）。

ン病を発症している可能性が高液検査等生化学的な手法か、もし私達の研究室が行った実験ではく、パーキンソン病治療の方向性

くは行動を計測する行動学的なそういった行動障害が見られるの一つとしてαシヌクレインに手法によってその動物の状態を更に前の段階で睡眠障害が見ら着目することが有望となった。

で、ショウジョウバエの睡眠時間を求めることも出来る。

行動計測の活用

LABIO 21 APR. 2017

37

おわりに

うまく活用した創薬への期待が今まで治療することが出来な

高まっている。AutoCircaS もゼブ

かった疾患を治療するためによ

ラフィッシュやメダカの自動行

く新薬の開発が行われるが、そこ動計測に利用されている。小動物では動物実験が大変貴重なデーの行動を計測する系を新たに導タを提供してくれる。可能な限り入したいと考えている方は、是非ヒトに近い動物を用いる程そのお問い合わせ頂けると幸いであ

結果はヒトでも効果が期待出来る（taise@green.ocn.ne.jp）。

るが、上記の様に一見ヒトとはか最後に、本稿を執筆させて頂く

け離れている様に見えるショウ

機会を頂いたふくしま医療機器

ジョウバエでも貴重なデータを産業推進機構の大和田一雄先生

提供してくれる。実際私達の研究に心より御礼申し上げたい。

3. Shaw PJ, Cirelli C, Greenspan RJ, Tononi
G. Correlates of sleep and waking in
Drosophila melanogaster. Science. 2000
Mar 10;287 (5459) : 1834-7.
4. Hamasaka Y, Suzuki T, Hanai S, Ishida
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motivation for Drosophila courtshipbehavior. Genes Cells. 2010 Dec;15 (12) :1240-8.
5. Feany MB, Bender WW. A Drosophilamodel of Parkinson's disease. Nature.
2000 Mar 23;404 (6776) : 394-8.
6. Chen AY, Wilburn P, Hao X, Tully T.
Walking deficits and centrophobism inan α -synuclein fly model of Parkinson's
disease. Genes Brain Behav. 2014 Nov;13(8) : 812-20.

たパーキンソン病やゴーシェ病

引用文献の創薬のためのスクリーニング

1. K onopka RJ, Benzer S. Clock mutants of
Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad
Sci U S A. 1971 Sep;68 (9): 2112-6.

7. Suzuki T, Shimoda M, Ito K, Hanai
S, Aizawa H, Kato T, Kawasaki K,
Yamaguchi T, Ryoo HD, Goto-Inoue N,
Setou M, Tsuji S, Ishida N. Expressionof human Gaucher disease gene GBA
generates neurodevelopmental defects
and ER stress in Drosophila eye. PLoS
One. 2013 Aug 2;8 (8) : e69147.

2. H
 endricks JC, Finn SM, Panckeri KA,
Chavkin J, Williams JA, Sehgal A, Pack
AI. Rest in Drosophila is a sleep-likestate. Neuron. 2000 Jan;25 (1) : 129-38.

8. 石田直理雄、川崎陽久、伊藤薫平 睡眠や認知症機能のツールとしてのショウジョ
ウバエ 研究最前線 LABIO 21, JAN 12-15,
2014

室でもショウジョウバエを用いに取り掛かっている（7,8）。その場
合も、やはり指標としては行動に着目する。近年ゼブラフィッシュ
創薬研究会も開催され、小動物を実験動物1級・2 級技術者試験を受験して実験動物2級技術者試験に合格して

静岡県立田方農業高等学校

下山

祐理子

私が実験動物 2 級技術者試験のが、先輩や先生に勉強の方法をしていました。また、幼若個体

勉強を始めたのは、3 年生の 6 月

教えてもらいながら自分なりのや成熟個体の雌雄判別は、写真からでした。筆記試験があった

勉強法を確立することができまを見るだけでなく実際に沢山判

8 月までは 2 カ月ほどしかなく、した。私の勉強法は最初に過去別をすることが重要だと思いま

この短い期間の中で学校の勉強

問 1 年分を解いて、不正解だった

した。

と両立させるのはとても大変な問題のどこが間違っていたのか

本番はかなり緊張し、思うよことでした。そのため、学校の確認しながらノートにまとめてうにできませんでした。私が成定期テストまでは少しずつ勉強いくというものでした。最初は績優秀者に選ばれたと知ったとを進めていき、定期テスト後に不正解の問題も多く要領が悪か

きは驚きました。このような結

本格的に勉強をしました。特にったため、勉強が嫌になること果が出せたのも、支えてくださ

夏休みは図書館や学校など集中もありました。しかし、多くのった先生方、共に頑張った友達できる場所で何時間も勉強をし、問題を解いていくうちに傾向やのお陰です。この経験と感謝の家に帰ってからも暇があれば勉

正解も増えてやる気が出ました。

気持ちを忘れずに、大学へ進学

強をするようにしていました。

実技試験までは保定のコツな後も社会に貢献できるように努

初めは膨大な量の過去問を手探

どを先生に積極的に質問し、放り状態で解き進めていきました

課後等を使って練習するように

38

LABIO 21 APR. 2017

力していきます。

実験動物2級技術者試験を受験して



湘央生命技術専門学校

長谷部

のどか

ができました。

1 年生の頃に初めて実験動物のした。試験問題は、少し難しか

授業を受けた時から目標だった

ったので不安でしたが、自己採

私がトップで合格できたのは、実験動物 2 級技術者試験のトップ

点では今までで一番いい点が取

1年生の頃から手技の練習に付での合格が達成できて、驚きとれたので嬉しかったです。

き合ってくれた先生、休日に来それ以上に喜びを感じています。

また、1 年生の後期より実験動てくださった卒業生講師の方々、筆記試験の対策として、夏休

物の実習で先輩方や講師の方々

そして、最後まで一緒に受験しみ入ってから週 3 回学校に行き、に手技を教えてもらいましたが、た友人たちがいたからだと思い模試を受けました。点数は全員

ラ ッ ト は 特 に 苦 手 意 識 が あ り、ます。本当にありがとうござい書かれた紙が配られ、自分の点あまり上手く保定や投与ができました。この試験を受けて、努数が他の人よりも低く、そしてませんでした。春休みに学校に力はいつか報われるということ

合格点になかなか達することが行って教えてもらったり、2 年生を痛感しました。これから新社なかったので悔しい思いをしま

入ってからの授業で実験動物を会人になり、実験動物と関わるした。いい点数が取れるように扱う時間が増え、卒業生講師の時間がさらに増えるので、これできなかった問題は何回もやり方々に自分が投与しているとこからも努力していきたいと思い直し、覚えてないところはテキろを何回も見てもらうことによます。

ストに線を引き、できる限り多り、苦手意識もなくなり試験本

くのことを覚えようと心がけま番ではリラックスして行うこと

実験動物2級技術者試験を受験して

一般財団法人残留農薬研究所

上田洸平

私は農薬の分析機関で動物をを解いて出題の傾向と十分に理が丁寧に指導してくれたことが用いた代謝動態試験や、それに解していない点などを確認する

実技試験での成功につながった伴う動物の飼育管理等の業務にように努めました。無駄のないのだと私は確信しております。

携わっております。試験データように考えながら勉強に取り組

熱心に指導してくださった上の信頼性の担保や実験動物へのめたことがよかったのだと思っ

司や試験に集中できる環境を整

配慮等の理由から、弊所では動ております。

えてくださった職場の方々、応

物実験技術者の資格を取ること

実技試験対策として、実際に援してくださった周囲の人達のが 推 奨 さ れ て お り、 業 務 開 始 1

動物を飼育・管理しながら動物おかげで今回良い成績を残すこ

年後の私にも受験の話がきましの取り扱いや口頭説明を練習しとができました。この場をお借た。推奨されていたこともありました。一番苦労したのは口頭りしてお礼申し上げます。本当

ますが、私自身の勉強やスキル説明でした。今まで業務等で動にありがとうございました。今

アップの絶好の機会であると思

物の取り扱いや投与などは経験

後は受験を通じて得られたこと

い、受験を決心しました。

していましたが、手技をしながを業務や動物実験等へ活かして

学科試験に向け、私はひたすらの説明は一筋縄ではいきませ

いきたいと思っております。まらテキストを読み込みました。

んでした。上司の指導を受けな

た、資格を得たことに甘んずる

帰宅後の勉強はもちろんですが、がら練習を重ね、説明や手技のことなく知識・技術の向上に努

業務の休憩時間や通勤時間中な改善をしていきました。対策のめてまいります。

どの小さな空き時間も無駄にし甲斐もあり本番では緊張するこないよう意識をして取り組みまとなく、いつも以上の力を発揮した。ある程度の内容が頭に入できました。飼育・管理を実践ったところで、試験の過去問題

しながら練習できたことや上司
LABIO 21 APR. 201739

実験動物1級技術者試験を受験して

長浜バイオ大学 バイオサイエンス学部 アニマルバイオサイエンス学科

菅谷友美

をしたおかげで今回無事 1 級技術す。あきらめそうになった時は、者の資格を取得することができ

お互い支えあうことができ、何

1 つ 目 は、 努 力 が 目 標 を 達 成

ました。これらの経験から、1 つより練習をするうえで苦痛を一するうえで大切なことだというの目標を決めて努力を惜しまな

時も感じなかったからです。もことです。私は学科試験の対策

いことが成功につながるというし 1 人だったら毎日長い時間集中を本格的に6月ごろから始めまことを改めて実感しました。

して練習を出来なかったと思い

私は今回の経験を通して 2 つのことを大きく学びました。

した。勉強法としては、過去問

2 つ 目 は、 試 験 勉 強 を す る 中ます。この経験から、何かを行を何回も解いていましたが、正での周囲の人たちの大切さを学う上で周囲の人たちに恵まれて解をただ覚えるのではなく、不びました。実技試験に向けては、いることの大切さを深く知るこ

正解の回答はどうして違うのか

先 生 や TA、 外 部 講 師 の 方 に 指とができました。

をテキストで確認して理解を深導をしてもらうとともに毎日時

私は将来、この資格を生かしめました。講義のない時間や休間をやりくりして自主練習を行て実験動物飼育管理業務や実験日など、空きの時間はほとんどいました。自主練習はほかの受補助などの仕事に就きたいと考試験勉強に費やしました。夏休

験生と一緒に練習を行うようにえています。そのためにも、今

み も 時 々 息 抜 き を し た も の の、し、苦手なところや得意なとこ

回 学 ん だ こ と を 今 後 生 か し て、

毎日ほぼ勉強しました。そしてろをお互い教えあう工夫をしま

技術を向上し、知識をさらに身自分を信じて頑張った結果、学した。この一緒に頑張る仲間がにつけていきたいです。

科試験に受かることができまし

いたことが私の中で大きな力とた。さらに、実技も同様に努力なり合格につながったと思いま

実験動物1級技術者試験に合格して

一般財団法人 阪大微生物病研究会

針谷円

この度、無事実験動物 1 級技術

それは、覚えなければならない

者の方のご指導を直接受けるこ者に合格できて、大変安堵した

内容量が圧倒的に多かったこと、とで、実際に自分自身が指導すと共に、成績優秀者に表彰してまた、実技試験の内容の難易度

る立場となった時の参考となる

頂けた事実にただただ恐れ多いが段違いに難しいものであった

ような大変貴重な経験ができた

ことと恐縮するばかりです。

ことでした。

と思います。また、選択科目の今年度の実験動物 1 級技術者試

特に実技に自信がなかったた

モ ル モ ッ ト の 実 技 に 関 し て は、

験を受験するきっかけとなった

め、実技試験の対策に関しては、

実験動物 1 級技術者の先輩職員ののは、昨年に実験動物 2 級技術者

藁にもすがる思いで白河研修会

方のご配慮により、業務の合間の資格を無事取得したことに伴に参加させて頂きました。指導を縫ってご指導頂けました。

い、さらに専門的な知識や技術員の方々及び同じ実習チームの今振り返ってみると、こうしを習得していきたいという思い

研修生の方のみならず、研修会て表彰されたのも、関係者皆様からでした。

に参加されていた多くの皆様にからの丁寧なご指導があったか

正直に申し上げますと、この手厚くご指導頂けました。そのらこそと感じます。この場を借時私は 2 級も 1 級も難易度に関しおかげで、必修科目であったマ

りて厚く御礼申し上げたいと思て言えば、大した差もないだろ

ウスの実技、特に解剖に関しています。また、今後とも色々とうと軽く考えていたのですが、1は、みるみる技術力が向上してご指導を仰ぐ機会もあるかと存級のテキストの内容や試験範囲

いくのを実感できました。他にじますが、その節はどうぞよろを見るや否や愕然としました。

も、指導員の方や実験動物技術

しくお願い申し上げます。

40

LABIO 21 APR. 2017

活 動
紹 介

九州実験動物研究会
九州実験動物研究会
会長 小野 悦郎

九州実験動物研究会は、
実験動物および動物実験に関する知識や技術を共有し、九州および周辺地域における実験動物学並びに関係諸科学の発展を図ることを目的として、初代会長の故山内忠平先生（鹿児島大学）の呼びかけで1984年6月9日に発足しました。本研究会の発足時に、ケナガネズミDiplothrix legataをモチーフとした研究会のシンボルマークを土屋公幸先生（宮
﨑医科大学）に作成していただき、現在も「九州実験動物雑誌」の表紙等に使用しています。
右の図がそのシン
ボルマークです。
ケナガネズミは、九州の奄美大島・徳之島と沖縄本島のみに分布する樹上棲の体長25 ～ 30cm、尾長25 ～
33cmで背面には長さ6cmの剛毛が生えているネズミで天然記念物に指定されています。
本研究会は、毎年秋に定期の「総会と学術集会」
を開ました。
詳細は、LABIO 21, No. 67, 24-26, 2017をご覧い
ただければと思います。

催し、同時期に会誌「九州実験動物雑誌」を発行してい

本研究会の役員会や委員会活動は、
今期で第12期目

ます。
2005年には、
若手研究者の活性化を目的に「山内・を迎えました。
国内外交流、
技術交流、
若手交流、
学術集

半田賞」
を制定し、
九州実験動物雑誌における原著ある

会、
情報管理、
編集、
「山内・半田賞」
選考、
財務検討、
産学

いは本研究会総会で発表された演題の中から、特に優連携検討の合計9つの委員会の委員長を理事が兼務すれた若手の研究者1名を選んで本賞を授与しています。

る構成です。
今期から産学連携検討委員会を新たに発

また、2006年からは、不定期の学術集会として、
日本実

足させ、
賛助会員の積極的な活動や共同研究の実施に

験動物技術者協会九州支部や日本実験動物協同組合九向けた取組も推進したいと考えています。
今年の第35

州支部と共同で「実験動物ジョイントセミナー・イン九回本研究会総会も既に11月11 ～ 12日に鹿児島県指宿

州」
を開催し、
喫緊の課題や情報共有に対応してきてい市において、
日本実験動物技術者協会九州支部研究発

ます。
さらに、
海外の実験動物領域の関係者と学術交流

表会との合同開催で、準備が進められています。

を行なうために、本研究会と中国の広東省実験動物学

九州では、来年、熊本で第52回日本実験動物技術者

会、
海南省実験動物学会および遼寧省実験動物学会と協会総会を、再来年には福岡で第66回日本実験動物学の間でそれぞれ学術交流協定を結び、地方の組織同士会総会を開催させていただくことになりました。
関係の交流を実施していました。
暫くの間、交流が途絶えて者の皆様には、
是非とも両総会にお越しいただきたい

おりましたが、一昨年の福岡での本研究会総会から広と存じますので、宜しくお願いいたします。

東省実験動物学会との間で隔年の相互訪問が再開され
LABIO 21 APR. 2017

41

活 動
紹 介

筑波実験動物研究会
筑波実験動物研究会
会長 山海 直筑波実験動物研究会は、
国立感染症研究所（当時）の験動物への正しい理解と役割を繰り返し聞き、語り、考

故長文昭先生の呼びかけで集結した筑波大学の八神健えることである」というものがあり、その精神を踏襲し

一先生（日本実験動物学会前理事長）、
家畜衛生試験場ています。
この動物倫理・福祉シリーズでは受講証を発（当時）の福田勝洋先生（日本実験動物協会会長）、
国立

行しており、記録を残すことで自らの倫理観を高めて

環境研究所の故高橋弘先生が中心となって発足しましいただければと願っています。
講演会には、筑波地区以た。
この4名が発足時に示した「筑波地域という日常的

外からもご参加いただいており、会員数を超える多くに行き来できる範囲の中で情報や意見を交換できる場の方々にご参集いただいております。年2回の講演会を持ち、相互に協力、
援助しあえれば有意義である」とに加え、実際に動物に触れながら学ぶ機会として技術いう言葉が本研究会の目的そのものとなっています。

講習会を開催しています。
多くの先生方にボランティ

1993年5月に第1回大会が開催され、初代会長として後ア講師としてご協力いただいており、受講者と講師が藤信男先生が選任され、その後、長文昭先生、
八神健一

ほぼ1対1という、受講者にとっては最高の環境での充先生、
吉田高志先生、吉木淳先生、
そして私が引き継ぎ実した内容になっているのではないかと思います。
本

現在に至っています。
会員数は約100名であり、賛助会

年の晩秋には、
日本実験動物学会との共催で実験動物員15社のご支援をいただいています。
企業と研究機関、

科学シンポジウムを開催する予定です。
筑波らしさを技術者と研究者が活発に意見交換できる組織であり、少しでも提供できればと考え、「宇宙」をテーマに準備

本研究会が共同研究などを行うきっかけにもなっていを進めています。
宇宙開発は飛躍的に進歩しており、宇ます。

宙空間で動物実験も成されるようになってきました。

地域研究会ならではの活力と自由度を保ちながら夢のある宇宙での研究は、無限の可能性を意識させるも、
毎年、春に総会が開催され会員の意見等を反映したものであり、
実験動物分野の新たな領域が開拓される

運営がなされています。
研究会は春と秋の年2回、招請

現実を共有していただければと考えています。

講演や研究発表を行っています。
講演では、
新規な情報

筑波地区において、第41回（大会長：今道友則先生）を収集する機会が少ない技術者や学生らを意識してプと第60回（大会長：小幡裕一先生）の日本実験動物学会

ログラムを組んでいます。
たとえば、ゲノム編集技術が学術集会が開催されており、本研究会がそのお手伝い

本分野の研究で盛んに利用されるようになってきまをさせていただけたことを嬉しく思っています。
また、

したが、
このような多くの方が用いる内容については

本研究会には、研究会の発展に寄与いただいた先生方シリーズとして取り上げ、DNAの初歩から最新技術まのご功績を称えることを目的とした制度があり、これで、さらに飼育管理での注意点などについても合わせまでに名誉会員証を8名の先生方に、特別功労賞を3名て学ぶ、といった取り組みを行っています。
毎回、動物の先生方に授与してきました。
偉大なる先生方が創り

倫理・福祉シリーズとして多様な情報を得る機会を設上げてくださった本研究会から、実験動物分野の発展けるなど、継続性が求められる課題への配慮も行ってに繋がる情報を発信できればと考えています。

います。
前述の4名が記された文書に「大切なことは実

筑波実験動物協会のホームページ：http://www.talas.jp

42

LABIO 21 APR. 2017

Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books Books

BOOK『馬を巡る旅』た他の 5 か所の神社や地域の神事に

くに短、中、長距離馬や側対歩と遺おける馬の役割を読み解いている。

伝子との関係などのインタヴューは

小檜山悟著、株式会社三才ブックス「島の馬」では、新潟の粟島、琉球競興味深い。この章では、筆者自身の1,500 円＋税

馬、済州島の馬について取り上げて厩舎の馬を語っている。
「さらばスマ（平成 28 年 8 月 1 日初版）

いる。それぞれ在来馬が話題ではあイルジャック」という項である。
“ス

るが、粟島では留学の小中学生を島

マイル”は、“ダービーのゴール板前に招き馬で離島の自然を体験する、

わ ず か 20m で か わ さ れ て 栄 光 がという制度があり、牧場で留学生徒

するりとこぼれおちた”馬であった。

に乗馬と馬の精度を義務づけ、「命の引退後は種牡馬となり、2 子を得て教育」という情操教育の一環としているそうだ。筆者はその第二幕を楽いることが紹介されている。その制しみにしているようだ。

筆者は日本中央競馬会（JRA）の現役調教師である。変わった経歴の持ち主で、ナイジェリアで高等学校を卒業し、その時の経験から一時はゴリラの研究者を目指そうかと本気で考えたそうである。帰国後大学入学、馬術部に入ったことが縁で JRA
調教師になった人物である。
この一冊は、競走馬だけでなく、
我が国内外の馬を丁寧な筆で追い掛けたものである。内容は 4 章に分け、「神馬を求めて」「島に生きる馬たち」「競馬のある風景」「駆け抜けたゴー
ルの後で」というタイトルで纏められている。
「神馬」では、上賀茂神社の賀茂競・ ・ ・ ・

度には、粟島馬という、昭和 7 年に

筆者は競馬界に身を置く立場では絶滅した在来馬の復活の願いが込め

あるが、馬を競走馬として見るだけられているという。もちろんの粟島

でなく、多様な役割を果たす馬にも馬の復活は無理としても馬の島だっ

注視すること忘れず、さらにその馬た昔のように、一年中放牧馬のいるに関係する人物にも尊敬の念を以て島にしたい夢があるという。何れは本書を纏め上げているように見える。

その夢が叶うことを祈りたくなる話

その意味で馬に限らずゴリラにも特である。
「競馬のある風景」では、賭段の愛情を抱き続ける筆者の気持ちけ事でない珍しい競馬が紹介され、がこの一冊から窺い知れるように思「ゴールの後で」では、競馬界を支えわれた。

馬に日本の競馬の原点を見出し、まる技術や人々に光を当てており、と〔選評：大島 誠之助〕

『絶筆』

自ら歌った CM を見て面白いオジサ

物議を醸した人ではあるが、夫人とンだなと思ったのがきっかけで中・娘に対する感謝の気持ちがはにかん

新潮社刊 野坂昭如 著

高時代は彼の作品を読みふけったもだ様な言い回しで語られるのは彼の1,600 円＋税のだ。さて、本書の内容の多くは自本質を見るようだ。また、「僕はつま「この国に、戦前がひたひたと迫っ

身の健康や交友録・思い出話が病床るところ、反戦芸人なのだ。心休まに伏しながらも洒脱に綴られている

る平和な時代にあってこそ価値があのだが、彼の原点にあるのはやはりる。しかし、いざ戦争になれば、た

戦争の悲惨さ。飢餓を最も恐れ、再ちまち旗を振って戦争芸人になるかび戦争が起こらないことを願う思いもしれない」というくだりはいかに

は死の際までブレることはなかった。

も NOSAKA を象徴する痛烈な皮肉。

敗戦前後の実体験に基づく昨今の政國士を気取る輩に聞かせたい言葉で

治経済や社会状況への批判や食と農ある。

ていることは確かだろう。
」ちょうど1 年前、筆者が亡くなる数時間前に残した言葉。本書は野坂が脳梗塞で倒れて以降夫人に託した口述筆記による日記・エッセイ集である。もと
もと月刊『新潮』の連載で毎号購読していたのだが、単行本として出版されたのを機に改めて読んだ次第。
野坂に興味を持ったのは小学生の頃、業の危機への警鐘を大いに傾聴すべ〔選・評：工藤 慈晃〕

きだろう。破天荒な言動からとかく

LABIO 21 APR. 201743

日本実験動物学会の動き
第 64 回日本実験動物学会総会

お問合せ：第 64 回日本実験動物学会総会事務局—〒 164‐0003 中野区東中野 4-27-37（株）アドスリー—

テーマ：ライフサイエンスが復興を促進する

TEL：03-5925-2840

大会長：大和田一雄（一般財団法人ふくしま医療機器産業推進機構）
会

期：平成 29 年 5 月 25 日（木）～ 27 日（土）場

所：ビッグパレットふくしま—

FAX：03-5925-2913—

e-mail：jalas64@adthree.net
プログラム、
参加申し込み等の詳細は第 64 回大会ホームページ
http://sympo.adthree.net/jalas64/ をご覧ください。

〒 963-0115 福島県郡山市南 2 丁目 52 番地

日本実験動物技術者協会の動き
第 51 回日本実験動物技術者協会総会のご案内「第 51 回日本実験動物技術者協会総会 2017 山形大会」
会

期：2017（平成 29）年 10 月 12 日（木）～ 10 月 14 日（土）

会

場：山形テルサ 山形県山形市双葉町 1-2-3

事務局担当：福田直樹—
email：jaeat2017@mws.id.yamagata-u.ac.jp—
TEL：023-628-5485 FAX：023-628-5489

大会事務局： 〒 990-9585 山形市飯田西 2-2-2—

大会 HP：https://www.adthree.com/jaeat2017/

山形大学医学部メディカル・サイエンス推進研究所動物実験—

参加申込・演題申込は 4 月 1 日から開始いたします。その他イセンター内

ベント情報を HP に順次掲載いたします。皆様の多数のご参加をお待ちしております。
（大会長 伊藤恒賢）

東北支部
講習会等
平成 28 年度支部総会・
特別講演会

期

日

4 月 1 日（土）予定

場

所

テーマ

山形大学医学部
特別講演会「ラット初期胚の基本操作最前線と現状の山形医学交流会館（予定） 問題点」（ 仮題）

詳細は東北支部ホームページ（https://sites.google.com/site/jaeattohoku2/）を参照ください。

関東支部
講習会等
実験動物の取り扱い、
実験手技および比較解剖期日

8 月（金～土）開催予定

場

所

慶應義塾大学（新宿区信濃町）

テーマ
マウス、ラットの基本的な取扱い、投与、解剖など

詳細は関東支部ホームページ（http：//www.jaeat-kanto.jp/）を参照ください。

東海北陸支部
講習会等

期

日

場

所

テーマ
支部総会および研究会
講演「技術者の役割」他

第 3 回東海北陸支部総会
および研究会

4 月 15 日（土）名古屋市立大学（愛知県名古屋市）

平成 29 年度東海北陸・関西支部 2 支部交流会

6 月 17 日（土）セミナー・カルチャーセン 共通テーマ「動物と環境」
ター 臨湖（滋賀県長浜市） 講演・シンポジウム（現在調整中）

基本的動物実験手技（第 10 回）

7 月 22 日（土）7 月 23 日（日）藤田保健衛生大学（愛知県豊明市）

基本的な技術の習得・向上を中心とし、動物実験における技術者の倫理観、心構えなど、日常の業務にすぐに反映できる内容

関西支部
講習会等

期

日

場

所

テーマ

神戸学院大学ポート
関西支部設立 50 周年記念大会 平成 29 年 4 月 22 日（土）・アイランドキャンパス（平成 28 年度支部総会）
23 日（日）（神戸市中央区）「関西支部の 50 年、そして未来へ ―繋（つな）ぐ・紡（つむ）ぐ・創（つく）る―」

第 73 回実験動物学習会

6月24日
（土）
・25日
（日） 大阪大学（予定）

実験動物二級技術者レベルの実技講習

平成 29 年度マウス・ラット上級技術講習会

7月29日
（土）
・30日
（日） 岡山大学（予定）

実験動物一級技術者レベルのマウス , ラット実技講習

九州支部
講習会等

期

日

創立 40 周年記念講演会および
4 月 15 日（土）第 40 回支部総会

場

所

熊本市医師会館（熊本市中央区）

詳細は、
日本実験動物技術者協会ホームページ（http://jaeat.org/）を参照下さい。

44

LABIO 21 APR. 2017

テーマ
40 周年記念として講演 5 題とランチョンセミナーを予定。

協会だより1. 委員会等活動状況
委員会名等

開催日

協議内容及び決定事項・場所

第 3 回実験動物福祉調査・評価委員会

29.1.16

福祉調査報告と調査概要書内容の検討他

教育セミナーフォーラム 2017（東京）29.2.18

東京大学弥生講堂

第 12 回実験動物技術指導員研修会

29.2.19

日本獣医生命科学大学

第 3 回総務会

29.3.3

第 67 回理事会の議題他

教育セミナーフォーラム 2017（京都）29.3.11京都府立医科大学

第 1 回情報開示委員会

29.3.14

情報公開状況の確認他

第 67 回理事会

29.3.14平成 29 年度事業計画及び予算他

第 2 回実験動物利用計画審査委員会

29.3.22

自己点検・評価他

第 4 回実験動物福祉調査・評価委員会

29.3.22

福祉調査・評価、認証のまとめ他

第 4 回情報委員会

29.3.31「LABIO21」
No.69 の企画

行事

開催日

備考

監事会

29.5.15平成 28 年度事業、収支決算の監査第 68 回理事会

29.5.29

平成 28 年度事業報告他

第 33 回定時総会

29.6.13

平成 28 年度収支決算、
事業報告他「日常の管理」研修会

29.6.24

日本獣医生命科学大学

技術指導員の面接審査

29.6.27

5 月に募集開始

微生物モニタリング技術研修会

29.7.7 ～ 8

実験動物中央研究所

実験動物 2 級技術者学科試験

29.8.20

全国の各所

通信教育スクーリング（東京、京都）

29.8.26 ～ 27

日本獣医生命科学大学、
京都府立医科大学

実験動物基本実技研修会（2 級及び 1 級水準）*

29.8.26 ～ 27

日本獣医生命科学大学

実験動物高度技術者研修会（白河研修会）

29.9.11 ～ 15

（独）
家畜改良センター研修所

実験動物 1 級技術者学科試験

29.9.16

白河、
東京、
大阪 他

サル類実技研修会

29.10.28

日本獣医生命科学大学

ウサギ及びブタ実技研修会

29.10.28 ～ 29

日本獣医生命科学大学

実験動物 2 級技術者実技試験

29.11.25

日本獣医生命科学大学、
京都府立医科大学

実験動物 1 級技術者実技試験

29.11.26

日本獣医生命科学大学、
京都府立医科大学

教育セミナーフォーラム 2018（東京）30.3.3

東京大学弥生講堂

技術指導員研修会

30.3.4

日本獣医生命科学大学

教育セミナーフォーラム 2018（京都）30.3.10京都府立医科大学

2. 行事予定*：平成 29 年度より、2 級水準の実験動物基本実技研修会を、東京会場のスクーリングとあわせて開催する予定です。
（行事によっては開催日等が変更になる場
合もありますのでご留意ください。）

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3. 関連団体行事◆ 第 64 回日本実験動物学会総会
日 時：平成 29 年 5 月 25 日（木）～ 27 日（土）
場 所：ビックパレットふくしま（福島県郡山市）
大会長：大和田一雄（一般財団法人ふくしま医療機器産業推進機構）
詳 細：http://sympo.adthree.net/jalas64/◆ 第 44 回日本毒性学会学術年会
日 時：平成 29 年 7 月 10 日（月）～ 12 日（水）場 所：パシフィコ横浜 会議センター
年会長：熊谷嘉人（筑波大学医学医療系 環境生物学分野）
詳 細：http://jsot2017.jp/index.html◆ 第 160 回日本獣医学会学術集会
日 時：平成 29 年 9 月 13 日（水）～ 15 日（金）場 所：鹿児島大学
会 長：髙瀬公三（鹿児島大学 共同獣医学）
詳 細：http://www.meeting-jsvs.jp/160/◆ 第 51 回日本実験動物技術者協会総会
日 時：平成 29 年 10 月 12 日（木）～ 14 日（土）場 所：山形テルサ（山形県山形市）
大会長：伊藤恒賢
詳 細：https://www.adthree.com/jaeat2017/

4. 海外行事◆ 第 68 回 AALAS National Meeting
日 時：2017 年 10 月 15 日～ 19 日
場 所：Austin, TX, US

2016年もいろいろなニュースが世界を飛び交った。
その中でもBrexitとアメリカ大統領選挙は特筆すべきだ。
トランプ大統領の放った大統領令が世界中に混乱を招いている。何週か前のTime誌の表紙にはトランプ氏の写真にThe
President of the Divided Statesとの説明があった。
彼の大統領就任後いち早く公式会談に臨んだ英国のメイ首相は移民政策に対して何も意見しなかったそうだ。
我が国の首相も知らん顔だとのこと。
従来のアメリカであればこのような大統領の君臨する国にはCIAの工作員を派遣し政権の転覆をはかっていただろうに。
この拙文が印刷される頃に世界がどのようになっているか甚だ不安である。
地球温暖化の影響で前代未聞の暴風雨が世界を引っ掻き回すようになってきている。
真剣に取り組めば今からでも温暖化の影響を極力抑え込むことは可能だそうだ。
しかし、科学を信じない、
ポストトゥルースやオルタナティブ
ファクトがまかり通る世界になってしまえば、地球を健全な状態に戻すのはほとんど不可能になってしまうだろう。
唯一救いがあるとすればアメリカにはこういった難局を切り抜けられる多様性があることだろう。
その多様性は移民によって支えられてきた。
トランプ政策によって多様性が絶滅させられることのないよう、現存する多様性がなるべく早期に解決への道筋を見出してくれることを切望する。
昨年のノーベル文学賞はびっくりぽんのボブディランだった。
彼の名曲「風に吹かれて」
を口ずさみながら粗暴な嵐が行き過ぎるのを待つことにしよう。
昨年末情報委員会委員の川本英一先生が急逝されました。
心よりご冥福を

STAFF
情報委員会
担当理事
委員長
委員
〃
〃
〃
〃
〃
〃
事務局
〃
〃

お祈りいたします。

日栁 政彦
山田 章雄
大島誠之助
大和田一雄
木藤 実
久原 孝俊
三枝 順三
新関 治男
山縣 永督
武石 悟郎
工藤 慈晃
畔上 二郎
制作

MASAHIKO KUSANAGIAKIO YAMADASEINOSUKE OHSHIMAKAZUO OHWADAMINORU KITO
TAKATOSHI KUHARAJUNZO SAEGUSAHARUO NIIZEKIEISUKE YAMAGATA
GORO TAKEISHINARIAKI KUDOJIRO AZEGAMI

株式会社 ティ・ティ・アイ TTI〔山田 章雄〕● LABIO 21 No.68

平成 29 年 4 月 1 日発行 ● 発行所 公益社団法人日本実験動物協会 ● 編集 情報委員会● 住所 〒 101-0051 東京都千代田区神田神保町 3-2-5 九段ロイヤルビル 5 階 ● TEL 03-5215-2231● URL

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LABIO 21 APR. 2017

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