あらゆるマウス遺伝子を”ヒト遺伝子全長”に置き換える~汎用的遺伝子全長ヒト化技術「TECHNO」の開発~

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2026-01-14 東京大学医科学研究所

東京大学医科学研究所の研究グループは、マウスの任意の遺伝子座をヒト遺伝子全長に高精度かつ効率的に置き換える汎用ゲノム編集技術「TECHNO(Two-step ES Cell-based HumaNizatiOn)」を開発した。本技術はCRISPR-Cas9とES細胞を用いた2段階編集により、100~200kbp超の大規模ゲノム領域を対象とし、原理上ヒト全遺伝子の約93%をカバー可能である。c-KITやAPOBEC3遺伝子座の全長ヒト化により、ヒトに近い臓器・細胞種特異的な遺伝子発現が再現された。さらに、疾患原因変異を導入したヒト化マウスで指定難病・慢性肉芽腫症の病態再現にも成功した。本成果は、次世代の高精度ヒト疾患モデルとして創薬や病態解明への貢献が期待される。

あらゆるマウス遺伝子を”ヒト遺伝子全長”に置き換える~汎用的遺伝子全長ヒト化技術「TECHNO」の開発~
遺伝子全長ヒト化マウスの作製を可能にする「TECHNO」

<関連情報>

多様なゲノム座位における全長遺伝子ヒト化マウスを生成するためのスケーラブルな2段階ゲノム編集戦略 A scalable two-step genome editing strategy for generating full-length gene-humanized mice at diverse genomic loci

Jumpei Taguchi,Mio Kikuchi,Hyojung Jeon,Ryo Shimizu,Hideto Mori,Masahito Ikawa,Yasuhiro Yamada,Kei Sato,Terumasa Ikeda,Satoshi Yamazaki & Manabu Ozawa
Nature Communications  Published:14 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67900-4

Abstract

Full-length gene-humanized mice engineered by completely replacing mouse loci with human counterparts, including untranslated and regulatory regions, provide a robust in vivo platform for human gene function studies. However, reliably humanizing large genomic regions remains challenging due to limited DNA insert sizes, complex protocols, and specialized material requirements. This study introduces a streamlined approach that enables full-length gene humanization through two sequential CRISPR-assisted homologous recombination steps in embryonic stem cells. This method supports targeted knock-in of genomic fragments ( > 200 kbp) and is applicable across multiple mouse strains. Humanized alleles generated using the developed method recapitulate human-like splicing isoforms and organ-specific gene expression while restoring essential functions in hematopoiesis, spermatogenesis, and survival. Furthermore, disease-associated mutations can be engineered into humanized alleles to model human genetic disorders in vivo. This versatile platform enables the creation of physiologically relevant, fully gene-humanized mouse models for broad applications in biomedical research.

細胞遺伝子工学
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