BioResource Newsletter  Vol.5 No.9

    コモンマーモセット   

   マウスは実験動物としてライフサイエンス研究に多大な貢献をしてきましたが、マウスとヒトは系統学的に離れているため、生理学的、解剖学的、組織学的に違いが多く、マウスで得られた研究結果を直接ヒトに当てはめることができない場合も多くあります。このような背景から、ヒトの疾患の研究などでは、マウスよりもヒトに近い霊長類の実験動物を用いた研究が重要となっています。1960年代より霊長類の実験動物の一つであるコモンマーモセット（Callithrix jacchus：以下マーモセット）は、ライフサイエンス研究に用いられるようになっており、1980年後半からその利用数は年々増加しています。

   マーモセットはヒトと同じ真猿類に属する南米ブラジル北部原産の小型の霊長類です。真猿類は旧世界ザル（狭鼻類）と、新世界ザル（広鼻類）に分けられます（図１）。新世界ザルは約2,600 - 2,700年前に旧世界ザルと分岐したと言われており、これはヒトとマカク類が分岐する数百年前であるとされています。マーモセットを含む新世界ザルは、早期に分岐した結果、生物学的に独自の進化を遂げ、霊長類としてヒトと類似した特徴を持ち併せながら一方でヒト、旧世界ザルとは異なる様々な特徴を持つようになりました。

   その大きな特徴の一つに高い繁殖能力が挙げられます。マーモセットは、生後約1年〜1年半で性成熟に達し、妊娠期間は約145日で、一回の出産で2匹〜3匹の仔を出産し、年間２回出産します。１匹の雌の生涯出産回数は20〜30回、生涯産仔数は40〜80匹と言われています。この高い繁殖効率は、実験動物としてコロニーを確立するためには非常に重要な条件となり、性別、年齢、体重などを複数個体揃えた対照試験等と繰り返し行うことを可能にしています。また、発生工学の研究を行う上で非常に有利な特徴であると言えます。

   進化の過程からマーモセットは病原体への感受性もヒト、旧世界ザルと異なっています。マーモセットにおける人獣共通感染症の報告は非常に少なく、B virusについては自然発症の報告はなされておりませんし、赤痢、結核、サルモネラ菌に対する感受性も低い事が知られています。マーモセットは、実験者が危険な人獣共通感染症に感染する危険性が極めて低い、安全な霊長類の実験動物であるといえます。

図１.霊長類の世界分布図

   マーモセットの研究用ツール   

   実験動物としての有用性は、その動物自身が持つ生物学的特徴が重要であるのは言うまでもありませんが、その動物の生体情報を確認できる解析ツールが揃ってこそ、その真価を発揮します。マーモセットの解析ツールは近年、徐々に充実しつつあります。マーモセットの全ゲノム配列の解析は、アメリカのWashington University St. Louis School of Medicine Genome Sequencing Centerより発表されWeb上で公開されていますし、Children’s Hospital Oakland Research Institutionでは、マーモセットゲノムBACライブラリーが入手可能となっています。我が国では、主要臓器の完全長ｃDNAライブラリーおよび脳のｃDNAマイクロアレイチップが作製されています。
    マーモセットの細胞表面抗原は、ヒトの抗体に交差するものが多くありますが、ヒトの抗体と交差性を示さないマーモセットの細胞表面抗原も存在し、これらに対する抗体の作製も行われています。また、マーモセットのES細胞株も樹立されており、理化学研究所の細胞バンクから入手可能となっています。

    ヒト疾患モデル動物   

   ヒト疾患モデルは自然発症モデルと人為的作出モデルがあります。自然発症モデルとしては、老齢によるアルツハイマー病モデルなどが挙げられます。さらに人為的作出モデルについては、作成法により大きく3つの方法に分けられます。１つは物理的改変モデルで、外科的手法によって作出されるものです。マーモセットの物理的疾患モデルとして、脊髄損傷モデル、心筋梗塞モデルなどのモデル作出法が確立しています。２つ目は薬物投与モデルで、パーキンソン病モデル、多発性硬化症モデルなどが作製されています。

   ３つ目は遺伝子改変によるモデルです。遺伝子改変によるヒト疾患マーモセット作出はまだなされておりませんが、最近、蛍光タンパク質である Green Fluorescent Protein (GFP)遺伝子を導入したマーモセット作出が成功しており（図2）、導入遺伝子の次世代への伝達も確認されたことから、この方法を応用することによって遺伝子改変によるヒト疾患マーモセットの作出への道が拓けました。これによって、筋萎縮性側索硬化症、筋ジストロフィー症など、現在までに有用なモデル動物が存在せず、治療開発が困難であった疾病の治療法研究に貢献すると期待されます。また、この方法を応用することにより、組織特異的に蛍光タンパク質を発現するマーモセットを作出し、これまでは不可能であった同一個体を用いた神経細胞などの発達の、経時的観察を非侵襲的に行う事も可能にする技術でもあり、動物実験を行う際の3R (Replacement, Reduction, Refinement）を推進することにも貢献すると考えられます。■

図2．遺伝子改変マーモセット