医療用実験に適した極小ミニ豚の開発

背景・目的

豚は臓器の大きさや生理的特徴がヒトと似ているため、医療用モデルとして利用しやすい実験動物として着目されています。
そこで、静岡県内の農場で誕生した大人になっても体格が非常に小さいミニ豚（極小ミニ豚）と中小家畜研究センターで体細胞クローン技術（同じ遺伝子を持つ生物を作り出す技術）により作出したGFP（紫外線ランプを当てると緑色に光るタンパク質）遺伝子を導入した金華豚を用いて、ユーザーが求める次の条件を満たすことを目指して、新しい医療実験用ミニ豚の開発に取り組みました。

1. 毛色を白色にする
   皮膚の色の変化を観察しやすい
2. 免疫反応に深く関わるSLA型（豚白血球抗原型）を揃える
   実験に対する免疫反応が一定になり、実験結果を分析しやすい
3. 微生物をコントロールする
   病気の影響を受けないので安定した実験結果を得られる
4. 体細胞クローン技術を活用して形質の均質な医療用実験豚を生産・維持する
   実験に対する反応が一定になり、実験結果を分析しやすい
5. GFP遺伝子を導入した実験用ミニ豚を作る
   再生医療用

研究成果

1　極小ミニ豚の遺伝子解析

素材となる極小ミニ豚（写真1）の遺伝子解析結果を基に選抜を行ったところ、毛色が白色でSLA型が揃った極小ミニ豚（写真2）の作出が可能になりました。
また、体の大きさに関与する遺伝子を探索した結果、極小ミニ豚の体の大きさは、多くの遺伝子の影響を受けて決まっていることが分かりました。

2　体細胞クローン技術を活用した原種豚の作出

豚の病気である「豚繁殖・呼吸障害症候群」や人獣共通感染症の「E型肝炎」のウイルスが、体細胞やクローン胚を介してうつる危険がないことを確認しました。このことから、体細胞クローン技術の利用で、清浄な状況を維持しながら、ミニ豚を増殖・維持できることがわかりました。
また、豚の体細胞や胚などの培養条件を検討することで、体細胞クローン技術が向上しました。今まで、ミニ豚の体細胞クローンの作出は、一般豚に比べて困難であると報告されていましたが、原種豚の生産に十分活用可能なものに改良することができました。

3　実験用ミニ豚の開発

ユーザーの用途に合わせて、二種類の系統の開発を行いました。

1. 極小ミニ豚の開発
   基礎となる豚の遺伝子の解析および特性調査の結果に基づいて、体細胞クローン技術で医療用ミニ豚の原種豚を生産しました（写真3）。この系統は、新薬の薬効性や安全性の試験及びワクチンの開発での活用が期待できます。
2. GFP遺伝子導入ミニ豚の開発
   GFP金華豚に極小ミニ豚を交配することにより、極小ミニ豚と金華豚の中間の体格を持つGFP遺伝子導入ミニ豚を作出しました。この系統は、再生医療研究での活用が期待できます。

4　今後の展開

原種豚同士の交配により、種豚およびコマーシャル豚を生産し、これらの豚の基礎データの提示、飼育マニュアルの作製等によって、開発した医療用実験豚の普及に取り組みます。

（共同研究機関）富士マイクラ株式会社、独立行政法人農業生物資源研究所