動物性集合胚を用いた研究の
意義と倫理的課題：
発生生物・脳神経科学の視点
東北大学大学院医学系研究科
大隅典子
第96回特定胚等研究専門委員会161220
資料９６－１
プロフィール
【学歴】
1984年：東京医科歯科大学歯学部卒
1988年：同大学院博士課程修了、同大学助手
1996年：国立精神・神経センター神経研究所室長
1998年：東北大学大学院医学系研究科教授
2011年：同附属創生応用医学研究センター脳神経科学コアセンター長
2015年：同附属創生応用医学研究センター長
【専門分野・著書等】
発生生物学、分子生物学、神経科学、科学コミュニケーション、研究倫理、『神経
堤細胞』（共著、東大出版会）、『エッセンシャル発生生物学』（訳書、羊土社）
『心を生み出す遺伝子』（訳書、岩波現代文庫）、『脳からみた自閉症 「障害」
と「個性」のあいだ』（講談社ブルーバックス）
【関連研究費等】
東北大学脳科学GCOE拠点リーダー、CREST脳学習代表、新学術領域「個性」創発
脳領域代表
【政府関係委員等】
第19期・第20期・第21期日本学術会議会員（第２部）、第3期・第４期科学技術基
本計画専門委員、特定胚及びヒトES細胞研究専門委員会 人クローン胚研究利用作
業部会委員、幹細胞・再生医学作業部会委員、脳科学委員会委員、筑波大学WPI-IIIS外部評価委員、東京大学先端研究所ボード会議座長等
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動物集合胚を用いた研究の意義
• ニワトリーウズラのキメラ胚（1960年代〜）
•
神経管交換移植
•
神経堤細胞の移動や分化の追跡
•
胸腺の起源の同定
•
種特有の鳴き声に関わる脳部位の同定
•
脳の性分化の仕組みの解明
ギリシア神話のキマイラ：
ライオンの頭、山羊の体、毒蛇の尻尾を
持つとされる。（画像はWikipediaより）
ニコル・ル=ドワラン博士
ウズラの組織をニワトリの胚に移植して
できたキメラヒヨコ：
羽の黒い部分がウズラ由来。この技術が脳の研究にも生かさ
れている。
（写真：絹谷政江／愛媛大学医学部）
https://www.brh.co.jp/seimeishi/journal/011/iv_1.html
動物集合胚を用いた研究の倫理的課題
• 動物脳にヒト細胞が混入した状況をどのように捉えるか？
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動物性集合胚の取扱いに関する作業部会における調査・検討について
（参考資料）
平成28年１月19日
マウス脳への
ヒト由来細胞の移植
• マウス脳へのヒト胎児前脳由来
グリア細胞移植
•
ヒト由来グリア細胞の機能を知
ることを目的
•
前脳由来細胞より未分化なグリ
ア細胞を選択
•
レンチウイルスベクターを用い
たEGFP標識
•
免疫的寛容化マウス新生仔脳へ
の移植
•
20ヶ月にわたる定着確認
Han et al.: Forebrain Engraftment by Human Glial Progenitor Cells Enhances Synaptic Plasticity and Learning in Adult Mice. Cell Stem Cell, 2013
6
• マウス脳へのヒト胎児前脳由来
グリア細胞移植
•
ヒト由来グリア細胞の機能を知
ることを目的
•
前脳由来細胞より未分化なグリ
ア細胞を選択
•
レンチウイルスベクターを用い
たEGFP標識
•
免疫的寛容化マウス新生仔脳へ
の移植
•
20ヶ月にわたる定着確認
•
電気生理学的に神経機能向上の
確認
•
マウス行動テストによる記憶・
学習向上の確認
マウス脳への
ヒト由来細胞の移植
• マウス脳へのヒトiPS細胞由来
グリア細胞移植
•
トランスレーショナルリサーチ
への応用
•
神経病態モデルマウス脳への移
植
•
症状改善の確認
•
ヒトの疾患への応用を目指す
Goldman, Needargard, & Windreme: Modeling cognition and disease using human glial chimeric mice. Glia, 2015
Chen et al.: Humanized neuronal chimeric mouse brain
マウス脳への
8
• マウス脳へのヒトiPS細胞由来
神経前駆細胞移植
•
部位によってヒト由来神経細胞
の定着率が異なる？
•
線条体においては高い寄与率
•
大脳皮質浅層では少ない
•
GABA陽性の抑制性ニューロ
ンの寄与率は低い
•
ドナー細胞の中ではオリゴ前
駆細胞への分化に貢献？
Chen et al.: Humanized neuronal chimeric mouse brain generated by neonatally engrafted human iPSC-derived primitive neural progenitor cells.JCI Insight, 2016
マウス脳への
関連研究の動向
• 初期胚培養技術の向上
•
培養条件の最適化により、
母体由来の因子が無くても、
胚盤胞（着床期後）までの
培養可能
•
ヒトES細胞、iPS細胞を用
いて可能
•
初期発生のメカニズムに関
する基礎研究
•
不妊治療法開発等への応用
Deglincerti et al. : Self-organization of the in vitro attached human embryo. Nature, 2016
Sharbazi et al., Self-organization of the human embryos in the absence of maternal tissues. Nature Cell Biol, 2016
関連研究の動向
10
• ３D培養技術の向上
•
ES細胞、iPS細胞を用いて、
自己組織化による三次元的な
網膜・大脳皮質構造の構築が
可能
Eiraku et al. : Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature, 2011
関連研究の動向
• ３D培養技術の向上
•
ES細胞、iPS細胞を用いて、
自己組織化による三次元的な
網膜・大脳皮質構造の構築が
可能
•
網膜疾患モデルマウス個体へ
の移植
•
ヒト網膜疾患の治療法開発を
目指す
Assawachananont et al. Transplantation of embryonic and induced pluripotent stem cell-derived 3D retinal sheets into retinal degenerative mice.. Stem Cell Reports, 2014
