マーモセットクローンES細胞を樹立~ヒト疾患モデル霊長類作製の基盤技術に~

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2025-11-20 理化学研究所,実中研

マーモセットの体細胞クローン胚から世界で初めてES細胞株の樹立に成功した。理研らの共同研究グループは、マーモセット卵子に体細胞核移植を行ったクローン胚に対し、ヒストン脱メチル化酵素Kdm4d注入、G9a阻害剤、HDAC阻害剤という3種のエピゲノム制御を組み合わせ、発生停止の原因となるH3K9me3を複合的に低減。その結果、従来0%だった胚盤胞形成率を約15%まで改善し、そこから複数のクローンES細胞株を樹立した。これらは受精胚由来ES細胞と近い遺伝子発現と多能性を示しつつ、リボソーム関連遺伝子の高発現などクローン特有の特徴も持つ。野生型だけでなくGFPトランスジェニック個体由来の株も得られ、将来的なマーモセット疾患モデルの高度化、貴重個体の復元、創薬・再生医療研究の基盤技術として期待される。

マーモセットクローンES細胞を樹立~ヒト疾患モデル霊長類作製の基盤技術に~
3種のエピゲノム制御によるマーモセット体細胞クローン胚の品質改善とES細胞樹立

<関連情報>

コモンマーモセットにおける改良型体細胞核移植を用いたクローン胚盤胞からの胚性幹細胞の誘導 Derivation of embryonic stem cells from cloned blastocysts using improved somatic cell nuclear transfer in common marmosets

Shogo Matoba ∙ Yoko Kurotak ∙ Satoshi Funaya ∙ … ∙ Yuichiro Higuchi ∙ Erika Sasaki ∙ Atsuo Ogura
Stem Cell Reports  Published:November 13, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2025.102710

Highlights

  • First derivation of ntESCs from cloned marmoset embryos with epigenetic treatment
  • Triple treatment with TSA, Kdm4d, and G9a inhibitor improves blastocyst development
  • Established ntESCs exhibit pluripotency, germ layer differentiation, and genomic integrity
  • Transcriptome analysis reveals partial reprogramming defects in translation-associated genes

Summary

The common marmoset (Callithrix jacchus) is a genetically modifiable non-human primate increasingly used in biomedical research. Here, we established a method for deriving embryonic stem cells (ESCs) from blastocysts generated by somatic cell nuclear transfer (SCNT) in the marmoset. Injection of histone demethylase Kdm4d mRNA enabled efficient reprogramming of somatic nuclei, allowing blastocyst formation in 14.5% from fibroblasts. Combining this method with a G9a/EHMT2 histone methyltransferase inhibitor improved blastocyst quality and allowed derivation of nuclear transfer ESCs (ntESCs), including wild-type and GFP-transgenic lines. These ntESCs exhibited normal karyotypes and pluripotency. Nuclear and mitochondrial DNA analyses confirmed their nuclear donor origin and cytoplasmic inheritance from recipient oocytes. Transcriptome analysis identified abnormally expressed genes in ntESCs present in a line-dependent and independent manner, suggesting partial reprogramming resistance. Our study establishes a marmoset SCNT method enabling derivation of ntESCs and provides a new platform for preserving and engineering marmoset genetic resources.

細胞遺伝子工学
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