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| 回 次 | タイトル | 主な内容 | 掲載号 |
| 第１回 | ニワトリとバイオテクノロジー | ニワトリが動物バイオに適しており、現在、様々な研究が進められていること。 および今後期待されるその応用について解説しています。 |
平成１８年０９月号 |
| 第２回 | キメラニワトリの作製研究 | 鶏卵胚は優れた「生体培養器」であり、バイオ分野でニワトリの利用の大幅な 拡大が期待できることなどについて解説しています。 |
平成１８年１０月号 |
| 第３回 | 鶏卵抗体の奨め | 「鶏卵抗体」は、安価かつ大量に生産できるだけでなく、動物を犠牲にすること なく生産できる「抗体生産技術」であること。その利用例を解説しています。 |
平成１８年１１月号 |
| 第４回 | 夢の広がる鶏卵抗体 | 「鶏卵抗体生産系」は、知れば知るほど夢の広がる、すばらしい「バイオ産物 生産系」であることについて、生物学の面から解説しています。 |
平成１８年１２月号 |
| 第５回 | たまごバイオで活躍する国々 | 現在、公表されている学術論文の内容からたまごバイオ研究で活躍している 国々について、その研究内容の特徴などについて見ていきます。 |
平成１９年２月号 |
| 第６回 | アメリカのたまごバイオ | 公表されている学術論文からみたアメリカの「たまごバイオ研究」の特徴など を所属機関別に分類して考察しています。 |
平成１９年３月号 |
| 第７回 | 米日中を除く各国の たまごバイオ研究 |
第６回では、アメリカにおける「たまごバイオ研究」の特徴などについて解説し ましたが、今回は「米・日・中」以外の研究の状況について見ていきます。 |
平成１９年４月号 |
| 第８回 | たまごバイオと企業 | 「たまごバイオ」と各企業の関係について、各国の研究論文数などから見てい きます。どの国がバイオ研究に力を入れているのかが垣間見えます。 |
平成１９年５月号 |
| 第９回 | 日本のたまごバイオ研究 | 日本における「たまごバイオ」研究について見ていきます。現在では限られた 企業での研究、開発が行われているのが現状です。 |
平成１９年６月号 |
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【第１回】 |
ニワトリとバイオテクノロジー |
| ニワトリは動物バイオに適している |
| ニワトリの胚（はい）は、有精卵として四季を通じ容易に入手可能であり、簡単な孵卵器を用いてヒヨコにまで発生させる ことができるうえに、母体外でニワトリ胚の発生過程を観察できるため、個体発生学研究の好個の材料となってきた。 また鶏卵は、食品として生産から流通、消費まで一貫した体系が確立されており、蛋白質の安価な供給源として日常の 生活に定着しているため、生物学的な知見から料理法にいたるまで、必要に応じて幅広く豊富な情報が得られる。 （たまご博物館の「総合案内所」ページを参照） . 近年のバイオテクノロジー（biotechnology）の進歩は鶏卵の利用動向にも影響を与え、食品産業からバイオ産業への利 用拡大が試みられている。特に血中抗体を卵黄に集積するニワトリの特徴は、食品添加物や試薬・工業用の抗体として のみではなく、医療用ヒト抗体の大量生産系としても注目されるようになり、見るべき成果が得られている。（加藤勇治、 他「ニワトリ新時代到来」：日経バイオビジネス 2005.05） . |
| ニワトリは遺伝子操作の基本に合致する |
| 現在までの遺伝形質変換技術では、処理した生物個体の１００％を変換することはできない。このため、操作した多数の 個体の中から不適切な個体を取り除くか、あるいは目的どおりに変換された個体のみを選別しなければならない。 さらに選別した個体の中から、目的とした遺伝形質が子孫に安定して受け継がれていく個体を選別し、確認するステップ が不可欠になってくる。すなわち、遺伝形質変換操作には繁殖力が旺盛で短期間に多数の子孫を残せる生物種が適し ており、多数の個体を限定されたスペース内で飼育できる生物種が望ましい。 単細胞生物にはこの条件に適合するものが多く、大腸菌、酵母が広く用いられる。培養細胞化された動植物細胞が次に 適していて、タンク培養によるヒト蛋白質の生産系として実用化されているものもある。 . 動物では小型実験動物であるマウス、ラットが代表的だが、屠場（とじょう）で採取した卵巣中の未受精卵を試験管内で 成熟受精させる技術を活用できるウシもしばしば用いられる。欧米では飼育頭数の多いヒツジ、ヤギ、それに多産なブタ を用いた成果が報告されているが、いずれもマウス、ラットに比べて大型の飼育スペースを必要とし、妊娠期間も長いうえ に１回の出産で産む子供の数が少なく、さらに性成熟に長期間を要して次世代個体を得るまでに時間を要するため、必 ずしも期待どおりの成果が得られていない。 「ニワトリ」は、マウス同様短期間で多くの子孫が得られるだけではなく、動物性蛋白質の生産系として、生産性、経済性 に優れ、簡易かつ継続的な生産物の回収手段があり、養鶏産業として安全性、社会的認容性に優れているため、バイオ 産業に適した動物種として注目されている。 . |
| 食用蛋白質から医療用蛋白質へ |
| 食物として摂取した卵や食肉は胃腸で消化され、アミノ酸等の構成要素が吸収されて人体内で再構成して用いられるが 医療用の抗体、ホルモン、サイトカイン等、その生理機能を人体に付加する目的で投与される蛋白質の場合には、機能 を維持できるだけの分子構造を保ったまま人体内の標的に送り込まれなければならない。 ところが人体は、自分の生来持っている蛋白質以外は異物として認識し排除する免疫機構を備えているため、異種動物 の生理活性蛋白質を人体に投与すると、せっかく投与した生理活性物質も不活化され排除されるだけではなく、人体に さまざまな障害を引き起こす結果となってしまう。 . この問題を解決するために、遺伝子の試験管内操作によってマウス等異種動物の蛋白質を人体に受け入れやすく改造 する方策が採られ成果を上げてはいるが、なお人体にとって異物として認識される部分が残るため、正真正銘のヒト生理 活性物質が望まれている。 . |
| 【＊用語解説】 「サイトカイン」：細胞から放出されて、免疫作用、抗腫瘍作用、抗ウイルス作用、細胞増殖や分化の調節作用を示すタン パク質の総称。インターロイキン、インターフェロンなどがある。 . |
| ヒト遺伝子は他生物種の細胞内でも働いてヒト蛋白質をコードする |
| 分子生物学の成果として、遺伝子の発現と子孫への伝達機構は生物種に関係なく共通で、ＤＮＡの塩基配列のアミノ酸 配列への翻訳とＤＮＡの複製で説明できることが明らかになった。 この知見は試験管内組換えＤＮＡ技術として発展し、ヒト遺伝子も大腸菌、枯草菌、酵母等の単細胞、培養動植物細胞、 さらには動植物個体に導入することができ、これら生物の遺伝子発現機構を借りて「ヒト蛋白質」を合成することが確認で きたため、人体外でのヒト蛋白質生産系として利用されている。 . |
| 【＊用語解説】 「コード」：遺伝子が遺伝暗号を指定することを指す。 . |
| ヒトの遺伝形質導入法 |
| ヒトの遺伝形質を他の生物に導入する研究は、成長ホルモン、インシュリン等をコードする小さなＤＮＡ断片を単細胞生物 に接触させ、単細胞生物に取り込ませる方法から始まった。 その後、細い針でマウス受精卵の前核にＤＮＡ溶液を注入して、新しい遺伝形質を持つマウス個体を作製する技術である 「マイクロインジェクション法」が開発され、多くのトランスジェニックマウスが作製された。 「トランスジェニックマウス」では、注入したＤＮＡ分子が１コピーから数百コピーまで数珠状につながってマウスの染色体Ｄ ＮＡに組み込まれていて、メンデルの法則に従って規則的に子孫に伝わっていく。またマウスの遺伝子発現機構を借用し て、注入したＤＮＡの塩基配列に対応した蛋白質が合成される。 . トランスジェニック動物作製技術は、マウスのみではなく、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ等中大型家畜にも適用され、実験用モ デル動物の作製、高成長・高成育家畜の作製、ヒト生理活性物質大量生産を目的とした乳腺動物工場の作製等、幅広い 応用が試みられた。（結城 惇著「トランスジェニック動物の開発」：ＣＭＣテクニカルライブラリー 1990．2001．） 哺乳動物への遺伝形質導入法のその後の発展は目覚しく、わずか数千塩基対の長さのＤＮＡしか導入できなかったマイ クロインジェクション法から、細胞融合を用いて数十万塩基対のＤＮＡを導入する「ＹＡＣ法」、さらに数百万塩基対の長さの 染色体断片を移植できる「トランスクロモゾーム法」が発明され、ヒト免疫グロブリン遺伝子等、巨大遺伝子を導入したマウ スが作製されている。（麒麟麦酒株式会社ホームページ：研究開発トピックス） さらには幹細胞移植によるヒト組織の移植技術が開発され、細胞の持つ全遺伝形質をマウスに移植することができるよう になっている。（九州大学医学部：朝日新聞） . |
| 【＊用語解説】 「トランスジェニックマウス」：遺伝子組換えしたマウスのこと。 . |
| ニワトリではマイクロインジェクション法以外の技術が発達した |
| マイクロインジェクション法によるトランスジェニック動物作製技術はニワトリでも試みられたが、この技術に必要とされる前 核期の受精卵が得にくく、また得られてもこれをヒヨコにまで発生させることが難しいため、汎用性のある技術として定着 させることができなかった。 現在、ニワトリに用いられる遺伝子導入法は、すでに数万個の細胞にまで分裂発生している放卵（産卵）後の卵の「胚盤 葉」を利用できる技術で、ヒト遺伝子を組み込んだウイルスベクターを感染させる方法と、試験管内でヒト遺伝子を導入し た細胞を胚盤葉に移植する方法が考案されている。 . 細胞移植法の変法として、ヒト遺伝子を導入したニワトリの細胞を、血液、あるいは精巣等に移植する方法も考案されて いる。しかしまだ、哺乳動物で達成されたヒト染色体断片の移植、あるいはヒト細胞を移植したキメラ動物の作製等、ヒト の巨大遺伝子を導入したニワトリは作製されていない。 |
| 【＊用語解説】 「ベクター」：ある遺伝子を取り出して、別のＤＮＡに組み込む際の遺伝子を運ぶ運び屋の名称。プラスミドに組み込まれた ものや細菌、ウイルスから作られたものなどがある。 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギリ シャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 . |
| ヒト抗体生産系の開発で飛躍的に発展したマウスへの遺伝形質導入法 |
| 抗体は抗原に特異的に結合し不活化する特性により、抗体医薬品としてバイオ産物の中でも中心的な課題となった。し かしながら、免疫グロブリン遺伝子はそれまで扱われてきた遺伝子に比べて巨大であり、その発現機構も単純ではない ため人体外でのヒト抗体の生産を目的として、多くの系が提案されてきている。 . マウスモノクローナル抗体はKohler G and Milstein C（1975. Nature256:495-7）によって発明された「マウスハイブリドー マ法」により常時入手可能となった。しかしヒトのハイブリドーマ作製は、マウスのそれのようにはうまくいかなかったため まず、マウスモノクローナル抗体の医療への適用が先行することとなった。しかし、マウスモノクローナル抗体は人体にと っては異種抗原であり、人体はマウス免疫グロブリン配列に対して抗マウス抗体を産生し、投与したマウス抗体を中和し て治療効果を減少させるだけではなく、場合によっては毒性副作用を引き起こすため、ヒト抗体の生産系の開発は引き続 き主要な課題として取り上げられた。 . |
| 【＊用語解説】 「抗体」（antibody）：抗原と呼ばれる生体内に侵入した異物（細胞やウィルスなど）を無害にして排除するのを助け、２回 目以降の感染を予防するために体内で産生されるタンパク質のこと。 「免疫グロブリン」または「ガンマ（γ）グロブリン」と呼ばれる。抗原に反応した白血球の一種である Ｂリンパ球の分化した形質細胞によって作られる。 「抗原」（antigen）：生体の免疫系によって脅威と認識される、抗体の形成を誘発する物質のこと。環境からの外部（体内 で作られない）物質（化学物質など）であるものと、体内で作られる（細菌またはウイルスの毒素など） ものとがある。 「免疫グロブリン」：アレルギー反応にかかわる抗体は免疫グロブリンと呼ばれＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＥの５種類が存 在する。 「モノクローナル抗体」：Ｂ細胞の単一株（クローン）により産生される抗体のこと。産生された分子は配列が同一であり、 それゆえ親和性、結合特異性その他においても同一である。モノクローナル抗体は、治療薬また 診断薬として広範囲に用いられている。 「ハイブリドーマ」：ミエローマ（骨髄腫細胞）を融合させることで不死化させた、抗体産生細胞のこと。半永久的に増殖を 繰り返すため、均質なモノクローナル抗体を生産することが可能である。 . |
| マウス抗体生産系の時代からヒト抗体生産マウスの実現まで |
| マウスモノクローナル抗体の限界を解決する目的で、遺伝子組換え技術によるヒト化抗体が作成された。ヒト化抗体は大 きく分けて、マウス抗体の一部をヒト抗体に入れ替えるものと、マウス抗体表面のアミノ酸を抗原性の少ないアミノ酸に 置き換えたものがあり、これらの抗体の一部は治療効果の高い治療薬等として実用化された。 しかしながら、抗体の親和性を損なわずに構造を変えるのは高度の知見を要するため、多種にわたる抗原に一般化でき る技術とはなりにくい。 . |
| 試験管内細胞培養によるヒト抗体の作成から遺伝子導入動物へ |
| 純粋なヒト抗体作成方法として、患者から得られた抗体生産細胞を活性化し、不死化操作を行うことにより、高収率でモ ノクローナル抗体が作成する技術が開発された。 しかしながら、この方法は抗ウイルス性抗体の作成には効果的であっ たが、抗腫瘍性ヒト抗体の作成には適用できなかったため、臨床試験に移行したものは少なかった。 試験管内細胞培養によるヒト抗体作成上の課題には、技術上の問題のみではなく倫理問題も含まれる。すなわち、人間 を人為的に免疫することは倫理上また安全上難しく、したがって試験管内培養法に有用な抗体生産細胞を必要に応じて 入手することは難しい。 . 試験管内培養に加えて試験管内免疫法も試みられ、試験管内の免疫のみで有用な抗体を生産する方法が開発されるま でに至っている。しかし、試験管内免疫法ではヒト抗体生産効率は良くなかった。その理由として、免疫反応が活発な脾 臓の立体構造が試験管内培養には欠落していることにあると考えられるようになり、ヒト個体に近い環境でのヒト抗体生 産を目標に、哺乳動物個体へのヒト抗体生産機構の移植が行われてきた。 . |
| 動物個体へのヒト抗体生産機構の移植 |
| 効果的に免疫されたヒト抗体生産細胞は免疫不全マウスに移植すると容易に適合し、高レベルの免疫グロブリンを生産 する。しかし、この方法が適用できるのは、患者が効果的に免疫され、有用な抗体生産細胞が得られる場合に限られる。 種々の抗原で効果的に免疫された抗体生産細胞を得るために人体を利用することは、倫理的にも技術的にも困難である ことは上記の試験管内細胞培養法と同様である。 療法上有用な抗体の生産、またはそのような抗体を生産するハイブリドーマクローンを得るためには、Ｂリンパ球が発生 過程を経て成熟することのできるトランスジェニック動物が有用である。これを目的として、ヒト抗体の重鎖遺伝子、軽鎖 遺伝子を導入し、抗原での免疫化に続いて抗体応答を行なう、ヒト抗体産生マウス「ゼノマウス」（米アブジェニックス社） と「ヒューマブマウス」（米メダレックス社）が作成された。これらのマウスは、ヒト免疫グロブリン遺伝子の複数の可変遺 伝子領域（ＶＨおよびＶκ）を含むため、その動物によって産生されるヒト抗体の特異性および多様性が高まるだけではな く、高親和性の抗体を分泌する成熟B細胞が増強される。 . 「ヒト抗体遺伝子」は、そのコード領域自体が１００万塩基対を越える巨大な遺伝子である。すなわち、ヒトの免疫グロブリ ン重鎖、軽鎖κ、軽鎖λはそれぞれ１５０万塩基対、３００万塩基対、１５０万塩基対に達する。このような巨大遺伝子の 全長をクローン化し、トランスジェニック技術により非ヒト動物の染色体に導入することはきわめて難しいため、クローン化 しないで、染色体をそのままマウス個体に組み込む方法が開発された。（麒麟麦酒株式会社ホームページ：研究開発ト ピックス） . この方法で作成したマウスは「トランスクロモゾームマウス」と名付けられ、ヒト２番、１４番、２２番染色体（断片）を保持す る。トランスクロモゾームマウスは、ヒト抗体重鎖（１４番染色体上）、軽鎖κ（２番染色体上）、軽鎖λ（２２番染色体上） 遺伝子を発現し、「ヒト抗体」を産生する。 さらに、移植したヒト染色体はその子孫にも伝達し、初代マウス同様にヒト抗体を産生する。ヒト抗体遺伝子の一部を導入 したトランスジェニックマウスと比較して、トランスクロモゾームマウスは確認されているヒト抗体遺伝子の全てを含むため、 より人体の抗体生産系に近い。すなわち、ヒトＩｇＭ、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＡ、ＩｇＤおよびそれらのサブクラス、ならびにそれらの組 み合わせから選択される抗体を生産する非常に多様なヒト抗体レパートリーを発現することが可能となった。 . |
| 【＊用語解説】 「Ｂリンパ球」：免疫グロブリンを産生する細胞。ＩＬ−４の働きでＩｇＥを産生するＢ細胞に分化する。 「塩基」：ＤＮＡを構成する４種類の塩基（Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ）は、３つが一組となってタンパク質のもとになるアミノ酸を特定して いる。つまり、塩基の並び方はアミノ酸の情報が順番に並んでいるものであると言い換えることができる。この 塩基の並び方こそが、親から子へと伝えられる遺伝情報である。 . |
| 幹細胞移植法によるマウス抗体生産系のヒト化 |
| 異種動物の細胞は、その大きさ、表面構造、細胞分裂速度等が異なるだけではなく、個体発生に要する時間とパターン も異なる。しかしながら、免疫機構による移植細胞拒絶反応を回避する操作、例えば免疫機構が成熟する前の胎児への 移植や免疫不全動物への移植により、類縁関係の離れた動物種の細胞を他の動物種の個体に移植することが可能で、 ヒト細胞を含む異種動物の細胞を移植したキメラ動物が作成されてきた。（Yuki A. Asian-Aust.J.Anim.Sci.2001.14:72- 76.) １９９２年には、ヒトの血液幹細胞がヒツジ胎児に移植され、出生後も消失することなくヒツジ個体内でヒト血液細胞を生産 し続けることが示された。（Zanjani ED et al. J Clin Invest. 1992 89(4):1178-88) 本年になって、ヒト造血幹細胞を移植することによって、ヒト抗体を生産するマウスが作製された。（九州大学医学部第一 内科：朝日新聞３月２５日） . |
| 【＊用語解説】 「幹細胞」：あらゆる細胞に分化できるＥＳ細胞とは違い、特定な細胞を分化する元となっている細胞。血液を作り出す造 血幹細胞などがある。 「ＥＳ細胞」：ＥＳ細胞（胚性幹細胞）とは受精卵を壊して作られる細胞で、体のあらゆる種類の細胞に分化することができ る。 . |
| 鶏卵抗体の異種動物化 |
| ニワトリの抗体、特にＩｇＧは血液からのみではなく、鶏卵からもＩｇＹとして回収できるため、抗体生産動物として量産に適 している。（Schade R and Hlinak A. ALTEX. 1996;13(5):5-9.） また、ウサギ等哺乳動物に比し、抗体生産量も多いため、より少数の動物個体数で目標とする抗体を生産し回収するこ とが可能となる。産卵鶏の抗体が鶏卵に移行する分子機構が一部解明され、ニワトリのＩｇＹのみではなく、マウスＩｇＧと ヒトＩｇＧ及びＩｇＡを含む異種動物抗体も鶏卵へ移行し蓄積することが報告され、鶏卵への移行に必要な抗体上のアミノ 酸配列も特定された。（Morrison SL et al. Mol Immunol. 2002 Jan;38(8):619-25.）抗体生産の経済性、動物愛護原則 への適応性（reduce, replace, refine)の観点から、「鶏卵抗体」のヒト化の実現が期待される。 . |
| 【＊用語解説】 「ＩｇＹ」：鶏卵抗体を「免疫グロブリン ヨーク」（Immunoglobulin Yolk）と呼び、「ＩｇＹ」と表記している 「Ｉｇ」：抗体は、「免疫グロブリン」（Immunoglobulin：Ｉｇ）と呼ばれ、その物理化学的性状や機能により、いくつかの種類 に分類されている。 . |
| 遺伝子導入法の進歩とニワトリ胚の再評価 |
| １細胞期の卵とは異なり、放卵（産卵）後の鶏卵の胚は、受精卵として母体を傷つけることなく多数得られること、母体外 で操作できること、胚の発生開始時期を人工的に調節できること、さらには母体外で個体にまで発生させることができる こと等、個体にまで発生させるには母体生殖器に移植しなければならない哺乳動物胚と大きく異なる利点がある。 . 胚発生を常時観察する方法のあることも、母獣と胎児を犠牲にしなければ観察できない哺乳動物と比較したとき、際立っ た利点である。 鶏卵の胚は卵黄膜に包まれた卵黄の頂点に偏在し、「胚盤葉」は扁平に広がるため、卵殻を取り除くことによって可視化 しやすい。また胚盤葉は殺菌力のある濃密卵白と水溶性卵白の層に囲まれているため、卵殻を取り除いた状態での操 作中でも保護されるため、優れた胚操作性を備えている。このため、ニワトリへ遺伝子を導入する技術の開発過程で、胚 盤葉の利点を活用できるウイルスベクター法と細胞移植法が発達した。 胎児への子宮内細胞移植法は、免疫不全動物の得られない哺乳動物種への異種細胞移植法として普及していて、同 様の目的に活用できる鶏卵胚はあらためて注目される。 .. |
| 哺乳動物細胞を移植したキメラニワトリ |
| 胚への異種細胞移植方法はニワトリにも適用され、異系統ニワトリ間のキメラのみではなく、ウズラとニワトリのキメラは 発生学研究の常套手段として定着している。 他にクジャク、アヒル等の鳥類との間のキメラニワトリ、非鳥類であるスッポンとの間のキメラニワトリも報告されている。 さらには哺乳動物であるマウスの細胞を移植したキメラニワトリ（Fontaine-Perus J. Curr Top Dev Biol. 1998;36:1-35） も報告されているが、ヒト細胞を移植したキメラニワトリの作成例の報告はまだない。 . |
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【第２回】 |
キメラニワトリの作製研究 |
| キメラニワトリの作製研究 「鶏卵胚は優れた生体培養器」 |
| すでに述べたように、ヒトの遺伝子はニワトリの細胞の機構を借用してその機能を発揮することができる。それではヒトの 細胞は、ニワトリ個体内でその機能を発揮することができるのだろうか。もしできれば、ヒトの蛋白質等単一分子の生産 のみではなく、細胞、さらには細胞の集合体である組織、臓器等、より高度の機能単位をニワトリの身体を借用して作り 出すことができるため、ニワトリの利用分野の大幅な拡大が期待できる。 現在までにニワトリをはじめ同種あるいは異種の鳥類の細胞を移植した「キメラニワトリ」のみではなく、マウス等鳥類以 外の動物の細胞を移植したキメラニワトリも少なからず作製されていることから、「鶏卵胚は優れた生体培養器」 （Yuki A.2001）だと考えられる。 . |
| 【＊用語解説】 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギリ シャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 . |
| キメラニワトリ作製技術は遺伝子導入ニワトリ作製技術の開発を目的に発展した |
| ニワトリでは一細胞期の受精卵を利用しにくい欠点がある一方、ほとんどの体細胞に分化することができる多分化能細 胞を含む胚、すなわち胚盤葉期の胚が有精卵として安くしかも多数得られるため、胚盤葉を利用する「幹細胞移植法」と 「ウイルスベクター法」が発達した。 幹細胞移植法による遺伝子導入技術では、移植する幹細胞に体外で遺伝子を導入し、これを鶏卵胚に移植する。移植 した幹細胞はニワトリの個体発生過程に組み込まれて、種々の体細胞と生殖細胞に分化する。導入した遺伝子の発現 制御遺伝子が働くことのできる細胞種に分化した細胞では導入遺伝子が発現してヒト蛋白質を生産し、生殖細胞を介し て導入した遺伝子を子孫に伝える。 言いかえると、導入遺伝子を発現する体細胞へ分化すること、導入遺伝子を子孫に伝えるための生殖細胞に分化する こと、の二点を満足させる「移植用細胞」の採取と移植方法が求められてきた。 . マウスで発見されたＥＳ細胞（胚性幹細胞）は、体細胞と生殖細胞に分化するため基礎、応用両面の材料として広く普 及している。当然、他の哺乳動物でも同様の細胞があるものと考えられこの種の細胞を採取する試みはなされてきた が、動物個体に移植されて生殖細胞に分化する細胞の入手は難しく、マウスのＥＳ細胞に相当する胚性幹細胞は得ら れていない。この意味で、ヒトのＥＳ細胞も初期のマウスＥＳ細胞の概念とは幾分異なる。 . ニワトリでも、幹細胞移植法による遺伝子導入ニワトリの作製を目指して、移植した細胞が体細胞一般のみではなく生 殖細胞にも分化するキメラニワトリ（生殖キメラニワトリ）の作製に知恵が絞られてきた。 . |
| 「移植用細胞」： 多分化能を有する胚性幹細胞とは未分化な細胞で、自己複製能力を持ち、生殖細胞を含むすべての体細胞に分化す る能力を持つ細胞を指す。 ニワトリでは、Ｘ期の胚盤葉から採取される杯盤葉細胞と５．５日目胚の始原生殖細胞が知られ、稀な例としてはニワト リの羽の幹細胞を外来遺伝子の導入に用いる試みがなされた。 . 「胚盤葉細胞」： 黒色色素を持つBarred Plymouth Rock（横斑プリマスロック）系統のニワトリのX期の胚盤葉から細胞を採取し、これを 白色レグホンのX期胚に移植したところ、１１％のキメラトリが得られ、その中1個体は孵化した。移植した細胞の色素の 現れるキメラ個体上の部位は一定ではなかったが、子供を分析した結果は移植した細胞が精子にも分化していた。 （Petitte JN,他 1986） この方法はさらに詳しく検討され、あらかじめ体外でbeta-galactosidase（ベータガラクトシダーゼ）の遺伝子を導入した 細胞を移植してbeta-galactosidaseを発現し、子孫に伝達するキメラトリの作製に成功している。（Fraser RA,他 1993） . 「始原生殖細胞」： ニワトリの始原生殖細胞は精子、卵子等生殖細胞の前駆体で、初期には生殖器官から採取された。この細胞には体 外で遺伝子を導入できること、胚に移植すると生殖キメラトリが作製され、移植した細胞は生殖細胞に分化して移植細 胞由来の子ができることが示され、幹細胞移植法による遺伝子導入ニワトリ作成技術として使えることが報告された。 （Vick L.他 1993） 始原生殖細胞は孵卵2日目の胚の血液からも採取され、密度勾配遠心分画法で精製濃縮した細胞を同じ発生段階の 胚の血液に移植すると、発生した胚のほぼ半数が生殖キメラ胚として検出される。（Yasuda Y, 他 1992） 同様にして得た始原生殖細胞は、あらかじめ血液を除去した胚に移植することによって生殖キメラの作製率はさらに向 上し、性成熟に達したニワトリは移植した細胞由来の形質を子孫に伝達する。（Naito M,他 1993） . 「羽幹細胞」： 羽の幹細胞は体外で培養し、遺伝子を導入することができる。この細胞は３０日間培養可能で、少なくとも体外での試 験では正常に分化し、導入した遺伝子は機能するので、幹細胞移植法によって遺伝子をニワトリ個体に導入する目的 に利用できる可能性が示唆された。（Xi Y,他 2002） . |
| 【用語解説】 「ウイルスベクター法」：ウイルスを使って核酸を導入する方法のこと。ＲＮＡをウイルスから細胞に直接導入するのでは なく、ＲＮＡを発現する発現ユニットを組み込んだ、組換えウイルスを作成し、感染した細胞内で 発現させる。レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスが多く利用されている。 「ベータガラクトシダーゼ」：beta-galactosidaseまたはβ-galactosidaseと表記する。乳糖などを加水分解してＤ-ガラク トースとブドウ糖とにする酵素のこと。細菌から高等動植物界にまで広く存在する。ラクター ゼともいう。 「横斑プリマスロック」：鶏種（ニワトリの品種）の一つ。黒い羽に小さな白い斑点の模様がある。 . |
| 培養細胞による遺伝子導入 |
| 移植する細胞に遺伝子を導入するには、試験管内での細胞への遺伝子導入操作、次に遺伝子が導入された細胞を導 入されていない細胞から選別し分離する操作、最後に選別した遺伝子導入細胞の増殖、というステップを踏むので、細 胞が試験管内で増殖することが必須条件となる。 また、この操作の過程で細胞のキメラ形成能力が落ちてしまうと、せっかく得た細胞を遺伝子導入に使えない結果とな る。特に有用生理活性物質生産を目的とするとき一定の質の細胞を一定数以上揃えておくことが望ましいため、培養と 保存条件の整備は重要である。 上記のbeta-galactosidaseの遺伝子を導入した「胚盤葉細胞」（Fraser RA,他 1993）と「始原生殖細胞」 （Vick L,他 1993）はこの課題をクリアして得られた成果だが、韓国のグループはさらに長期間培養について検討し、用 いたニワトリ始原生殖細胞は４ヶ月間、10代にわたる継代培養を行った後も生殖キメラ形成能は失われなかったことを 報告している。（Park TS, Han JY 2000 他） . |
| 長期保存細胞による遺伝子導入 |
| 細胞は継代培養を繰り返していくと、変異と淘汰の繰り返しにより初代の細胞とは異なった形質の細胞が蓄積していく ことが多い。この問題を避ける方法として細胞の凍結保存法が広く用いられている。 日本の二つの研究グループから、生殖細胞に分化する能力を損なうことなしにニワトリの胚盤葉細胞を凍結保存する技 術（Kino K,等 1995）と始原生殖細胞を凍結保存する技術（Tajima A,等 1997）が報告され、幹細胞移植法の実用化 に一歩近づくことができた。 . |
| 導入遺伝子の発現制御 |
| 産業利用を考えた時は特に、ヒト等異種生物の遺伝子を導入したニワトリでは導入した遺伝子が効率的に機能しなけれ ば実用に供することはできない。 通常、導入する遺伝子には試験管内で遺伝子の発現を制御する遺伝子発現制御遺伝子をその前端部につなげて、細 胞内ではこの遺伝子発現制御遺伝子の指令の元で遺伝子発現を行わせるように設計する。遺伝子発現制御遺伝子は 細胞の種類に応じて機能するので、導入遺伝子を設計する段階でどの個体発生段階のどの細胞で発現させたいかによ って使用する遺伝子発現制御遺伝子を選択する。 . 個体内のほとんどの細胞で発現させる方法もあるが、大量に生産させるために毒性を発揮する生理活性物質も多いの で、特定の個体発生時期の特定の細胞でのみ発現させるように導入遺伝子を設計する場合が多い。このような遺伝子 を幹細胞移植法によってニワトリに導入し発現させる場合、移植した細胞には、用いた遺伝子発現制御遺伝子が活発 に機能する細胞種に分化して欲しい。 残念ながら移植した細胞の分化を制御する技術はまだなく、例えば造血幹細胞を造血系形成期の胚に移植する等、移 植する細胞の選択と移植方法の工夫で対策が講じられているが、移植した細胞の制御方法に関する今後の研究開発 が待たれる。 . |
| 各種組織・臓器のキメラ |
| 幹細胞移植法を用いて作製されたキメラトリは多岐にわたり、血球キメラ、免疫系キメラ、循環器系キメラ、雌雄キメラ、 脳神経系キメラ等が報告され、これらキメラトリの用途も先天性病態の移植、発生学的研究、等多岐にわたる。 （＊この項の参考資料は省略するが多数存在する） . |
| 受容体（recipient）の操作 |
| 幹細胞移植法では、移植する細胞のみではなく、移植される受容体にも工夫がなされている。その目的は、移植する細 胞の生着と増殖を阻害する可能性のある受容体内の細胞を除去することで、放射線照射と薬剤処理等が報告されてい る。 始原生殖細胞の生着率を向上させるため、細胞注入前に胚の血液を除去することによって、生殖キメラの作製率を向上 させた例（Naito M,等 1993）、胚盤葉細胞の生着率を向上させる目的で、受容体にX線照射を施した例 （Fraser RA,等 1993）、精巣をガンマ線照射し、移植した細胞の次世代への伝達率を向上させた例 （Trefil P等 2002）、生殖細胞形成阻害剤（busulfan）を孵卵開始前の卵黄に注入して受容体の生殖幹細胞を除去する ことによって、移植した精巣由来始原生殖細胞の生着率を高め、移植した細胞が次世代に伝達するキメラ個体の作製 率を８倍に向上させた例（Song Y,等 2005）等が上げられる。 . |
| 報告された「キメラニワトリ」 |
| ニワトリ胚の発生と細胞分化は、脊椎動物の発生機構解析のモデルとして用いられてきただけではなく、他の生物種の 細胞が個体発生の過程で分化する機構を解明する手段としても用いられてきた。 鳥類では同種系統のニワトリの細胞を移植してできたキメラニワトリ（Cauwenbergs P, 等, 1986.他）、異なる系統のニワ トリの細胞を移植してできたキメラニワトリ（Batini C,等 2004.他）の他に、ウズラの細胞（Dupin E,等, 1998.他）、アヒル の細胞（Li ZD,等 2001）、あるいはクジャクの細胞（Xi Y,等 2002）を移植したキメラニワトリが報告されている。 特にウズラとニワトリのキメラは個体発生の細胞レベルでの解析に大きな役割を果たしてきた。 . 鳥類以外の脊椎動物ではカメの組織を移植したキメラニワトリが報告されている。（Nagashima H,等 2005） 現在までにヒト細胞を移植したキメラニワトリは報告されていないが、哺乳動物のモデルとして頻繁に利用されるマウスの 細胞を移植したキメラニワトリ（J Fontaine-Perus,等, 1995.他）あるいはラット細胞を移植したキメラニワトリ （White PM, Anderson DJ, 1999.）の例では、移植した哺乳動物の細胞がニワトリ個体内で分化成熟し、正常に機能す ることが報告されている。 以上の例は、移植した細胞の持つ運命と移植されたニワトリの発生方向が阻害し合わない場合には、進化学的な類縁 関係が離れている動物の細胞もニワトリ個体内で生存し、機能することを示している。 . |
| 鶏卵胚は細胞と組織の「生きた培養器」になる |
| 多分化能を持つ細胞を体外で培養すると、胚葉体とよばれる細胞塊を作ることが知られている。胚葉体は個体発生の試 験管内モデルともみなされていて、個体発生の一部を試験管内で再現する。しかしながら、哺乳動物の雌生殖器を借り なければ多分化能細胞が正常の個体には発生しない。 . 雌生殖器と試験管内培養との根本的な違いは、雌生殖器が細胞の発生と分化に伴ってその形を変え、必要な成分を供 給するのに対し、試験管培養では培養皿の形が連続的に変化することはなく、また培養液の組成にも連続的な変化は ない。この違いに着目して、動物胚の持つ能力の一部を生きた培養器として利用する方法が探索された。 （Yuki A.2001） . これまで見てきたように、鶏卵胚はその発生過程に哺乳動物細胞を含む同種、異種の細胞を組み込むことができ、同種 細胞の場合には生殖細胞にまで分化させることができる。したがって鶏卵胚のこの特性は、鶏卵の経済性、操作性とも あいまって、格別に「優れた生体培養器」とみなすことができる。 . |
| 【参考文献抜粋】 |
| Batini C, Teillet MA, Naquet R. An avian model of genetic reflex epilepsy. Arch Ital Biol. 2004 May;142(3):297-312. Cauwenbergs P, Butler J, Cosmos E Intraspecific chick/chick chimaeras: dystrophic somitic mesoderm transplanted to a normal host forms muscles with a dystrophic phenotype. Science. 1986 May 23;232(4753):930-2. Dupin E, Ziller C, Le Douarin NM. The avian embryo as a model in developmental studies: chimeras and in vitro clonal analysis Curr Top Dev Biol. 1998;36:1-35. Fontaine-Perus J, et al. Mouse chick chimera: a new model to study the in ovo developmental potentialities of mammalian somites. Development, Vol.121, 1705-1718. 1995)） Fraser RA, Carsience RS, Clark ME, Etches RJ, Gibbins AM. Efficient incorporation of transfected blastodermal cells into chimeric chicken embryos. Proc Biol Sci. 1993 Mar 22;251(1332):179-82. Kino K, Pain B, Leibo SP, Cochran M, Clark ME, Etches RJ. Production of chicken chimeras from injection of frozen-thawed blastodermal cells. Eur J Neurosci. 1995 Aug 1;7(8):1714-38. Li ZD, Deng H, Liu CH, Song YH, Sha J, Wang N, Wei H. Production of duck-chicken chimeras by transferring early blastodermal cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 May 8;98(10):5862-7. Epub 2001 Apr 24. Nagashima H, Uchida K, Yamamoto K, Kuraku S, Usuda R, Kuratani S. Turtle-chicken chimera: an experimental approach to understanding evolutionary innovation in the turtle. Dev Dyn. 2005 Jan;232(1):149-61. Naito M, Tajima A, Yasuda Y, Kuwana T. Production of germline chimeric chickens, with high transmission rate of donor-derived gametes, produced by transfer of primordial germ cells.Circ Res. 1993 Sep;73(3):559-68.Park TS, Han JY.Derivation and characterization of pluripotent embryonic germ cells in chicken.Methods Mol Biol. 2000;136:385-9.Petitte JN, Clark ME, Liu G, Verrinder Gibbins AM, Etches RJ.Production of somatic and germline chimeras in the chicken by transfer of early blastodermal cells.Science. 1986 May 23;232(4753):930-2. Song Y, D'Costa S, Pardue SL, Petitte JN.Production of germline chimeric chickens following the administration of a busulfan emulsion.Mol Reprod Dev. 2005 Apr;70(4):438-44. Tajima A, Naito M, Yasuda Y, Kuwana T. Production of germ-line chimeras by transfer of cryopreserved gonadal primordial germ cells (gPGCs) in chicken. Mol Reprod Dev. 1997 Dec;48(4):501-10. Trefil P, Polak J, Poplstein M, Mikus T, Kotrbova A, Rozinek J. Preparation of fowl testes as recipient organs to germ-line chimeras by means of gamma-radiation. Poult Sci. 2002 Sep;81(9):1360-4. Vick L, Li Y, Simkiss K.Transgenic birds from transformed primordial germ cells.Exp Brain Res. 1993;93(2): 196-204. White PM, Anderson DJ. In vivo transplantation of mammalian neural crest cells into chick hosts reveals a new autonomic sublineage restriction. Development, 1999. 126;4351-63 Xi Y, Nada Y, Soh T, Fujihara N, Hattori MA. Green fluorescent protein gene-transfected peafowl somatic cells participate in the development of chicken embryos. Poult Sci. 2002 Sep;81(9):1347-53. Xi Y, Nada Y, Soh T, Fujihara N, Hattori MA. Establishment of feather follicle stem cells as potential vehicles for delivering exogenous genes in birds. Eur J Morphol. 2002 Feb;40(1):1-13. Yasuda Y, Tajima A, Fujimoto T, Kuwana T. A method to obtain avian germ-line chimaeras using isolated primordial germ cells. Neurosci Lett 1992 Nov 23;147(1):119. Yuki A. 生体培養器による正常実質細胞、組織または臓器の生産方法 WO2002/022789 Sept.2001． . |
| 【＊第２回はここまで】 |
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【第３回】 |
鶏卵抗体の奨め |
| 母鳥の慈愛 「鶏卵抗体」 |
| 親なら誰でも、子供の健やかな成長を願って予測されるさまざまな難関を乗り切れるよう子供に備えをしてやる。 これは人間だけではなく他の動物でも同様で、哺乳動物では胎児を胎内に保護するとともに胎盤をとおして胎児の健全 な成長に必要なあらゆるものを補給する。さらに出産後も母乳を通じて子供の成育に必要なものを供給する。 鳥類でも母鳥は、胎児を卵殻と卵白によって病原体を含む外敵から厳重に保護し、胎児の成育に必要な成分を、主とし て卵黄に貯蔵して子の生育を支える。 . 胎児が母体を離れて外気にさらされたとき、まだ免疫機構の十分発達していない子にとって脅威となるのはウイルスや 微生物をはじめとする病原体だろう。母親は自分が克服した病原体の脅威から子供を保護するために、これらの病原体 と戦う「抗体」を子に与え、子供が自分で抗体を作り出す能力を備えるまで保護する。哺乳動物の母親は自己の血中抗 体を母乳に混ぜて子供に与え、鳥類では卵黄に集めて子に利用させる。 ニワトリの卵黄に集積した母鳥の抗体は「鶏卵抗体」と呼ばれるが、鶏卵抗体はヒヨコに利用されるだけではなく、バイ オ産物として人間社会でも重要な役割を果たしている。 . |
| 鶏卵抗体の奨め |
| 「鶏卵抗体」は、安くかつ大量に生産できるだけではなく、動物を犠牲にすることなく、しかも継続的に生産できるため、 動物愛護の趣旨に合致する抗体生産技術として倫理面からも注目される。 すなわち技術の経済性と動物愛護の両面から、ウサギ等の哺乳動物の血液から生産されてきた工業用、医療用抗体 の生産系に代わる系として推奨されている。 （ALTEX. 1996, 13(5):15-17）、（Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2002, 131; 569-74）、 （J Med Food. 2002, 5:159-69.）他 . |
| 動物愛護 |
| ヒト抗体生産を目的として、高度で革新的な技術が数多く開発されてきたが、それでも「抗体」の大量生産には、まだ、 生きた動物を用いる方法がもっとも適していて、抗原投与による抗体生産細胞の作製と「ポリクローナル抗体」の生産 には動物個体を用いる場合が多い。 特に最近では、一旦、試験管内に移されたマウスモノクローナル抗体生産系でさえも、体外での生産効率の低さを解 決するためにもう一度マウス個体に戻して量産を図る傾向も見られるようになった。 . しかし、動物個体で抗体を生産する場合、抗体価の最も高い時期の動物を犠牲にして血液から回収するため、多数の 動物を犠牲にすることを好まない動物倫理の観点からは、何らかの解決策が求められる。「鶏卵抗体」は、ウサギの血 中抗体と質量とも遜色がなく生産性も高いため、抗体の効率的な生産性を維持したまま、動物を犠牲にすることなしに 生産する技術として注目されている。（ALTEX. 1996;13(5):5-9） . |
| 【用語解説】 「抗体」（antibody）：抗原と呼ばれる生体内に侵入した異物（細胞やウィルスなど）を無害にして排除するのを助け、２回 目以降の感染を予防するために体内で産生されるタンパク質のこと。 「免疫グロブリン」または「ガンマ（γ）グロブリン」と呼ばれる。抗原に反応した白血球の一種である Ｂリンパ球の分化した形質細胞によって作られる。 「抗原」（antigen）：生体の免疫系によって脅威と認識される、抗体の形成を誘発する物質のこと。環境からの外部（体 内で作られない）物質（化学物質など）であるものと、体内で作られる（細菌またはウイルスの毒素 など）ものとがある。 「ポリクローナル抗体」：単一な抗原決定基と反応する、構造が均一な抗体を「モノクローナル抗体」といい、複数種類の 抗体が混在しているものを「ポリクローナル抗体」という。通常はモノクローナル抗体よりも高い 反応性を示す。＊「モノ」は単一、「ポリ」は複合の意。 「モノクローナル抗体」：Ｂ細胞の単一株（クローン）により産生される抗体のこと。産生された分子は配列が同一であり それゆえ親和性、結合特異性その他においても同一である。モノクローナル抗体は、治療薬ま た診断薬として広範囲に用いられている。 「Ｂ細胞」：Ｂリンパ球とも呼ばれる。抗体を産生する細胞で、免疫系の中では間接攻撃の役割を担っている。 「免疫グロブリン」：抗原と結合する抗体として働くタンパク質の総称。ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＥの５種類が存在する。 . |
| 哺乳動物抗体との比較 |
| 鶏卵抗体は、「卵黄抗体」（ＩｇＹ）とも呼ばれるが、母鳥の血中抗体がそのまま卵黄に移行したものと考えられ、哺乳動 物のＩｇＧに相当するニワトリの免疫グロブリンに分類されている。 ＩｇＹはＩｇＧよりも優れているとする報告は国内外に見られる。まず、その生産量を比較した報告によると、ＩｇＹの生産量 は抗原を中和する能力で見て、ウサギのＩｇＧの１０倍から１００倍にも達する。 （Biosci Biotechnol Biochem. 1993; 57:450-4） . また、産卵期のニワトリが一定期間内に生産するＩｇＹの量は、ウサギ１羽が同じ期間内に生産するＩｇＧの量よりも多 い。さらに、ニワトリの飼育維持費用はウサギよりも安いため、鶏卵抗体はウサギ抗体よりも経済性に優れている。 加えてニワトリは哺乳動物とは進化学的な差異が大きいため、ウサギよりも多くの哺乳動物抗原を異物として認識する ことも鶏卵抗体の価値を高めている。（Ups J Med Sci. 1999;104:179-89） . しかし、酸耐性（ｐＨ２〜３）と熱安定性（７０℃以上）はウサギのＩｇＧに比べて劣るため、 （Biosci Biotechnol Biochem. 1993; 57:450-4） 用途によってはウサギのＩｇＧをＩｇＹに変更するのは難しいという。（Biosci Biotechnol Biochem. 1992, 56；270-4.） . |
| 【用語解説】 「ＩｇＧ」：抗体は、「免疫グロブリン」（Immunoglobulin：Ｉｇ）と呼ばれ、その物理化学的性状や機能により、いくつかの種 類に分類されている。哺乳類はＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥの５種類（クラス）、鳥類はＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡの３種類 （クラス）の免疫グロブリンを持っている。 免疫グロブリンは「Ｙ字形」をしており、ＩｇＧではＹ字型の部分が１つ、ＩｇＡでは１〜２つ、ＩｇＭでは５つで構成さ れている。 免疫グロブリンのうち、血液中に最も多く含まれている「ＩｇＧ」が細菌やウイルスなどの外敵に結合して無毒化 する「中和反応」や、外敵が白血球などに捉えられやすくなる「オプソニン作用」など、体内で重要な役割を果た している。 「ＩｇＹ」：鶏卵抗体を「免疫グロブリン ヨーク」（Immunoglobulin Yolk）と呼び、「ＩｇＹ」と表記している。 . |
| 鶏卵抗体の実用化 |
| 日本には、「鶏卵抗体」の利点にいち早く着目し優れた成果を上げている機関が「産官学」に渡ってあり、鶏卵バイオの 発展に適した環境を備えている。このような日本でも鶏卵抗体は哺乳動物の抗体ほどは活用されていない。 この理由ははっきりしないが、哺乳動物を用いた生産系がすでにあること、マウスのモノクローナル抗体生産技術に代 表される高度の技術と知見が哺乳動物ですでに得られていること、したがって新しいプロジェクトを計画する段階でより 多くの詳細な知見・技術と専門家のアドバイスが得やすい哺乳動物を選択する傾向にあること、等が理由として考えら れる。 . 確かに鶏卵抗体は、マウス抗体のヒト化等に代表される高度技術に利用されることは少ないが、鶏卵は食用であるた め、抽出精製のステップを省いて、抗体を含む鶏卵をそのまま食用・飼料とする利用方法も提案されている。 この方法は、卵黄から抗体を分離する必要はなく、したがって、処理及び投与は、簡便で廉価という利点があるため（特 願2000-507813）、（特表2001-501622）、下記に示すように広範な用途が発明されている。 . 「鶏卵抗体」は人体にとっては異物であり、そのまま血中に投与すれば免疫機構によって人体が排除しようとするため、 人体の免疫系に触れない範囲での用途が主体となっている。この中には、病原体の検出、環境汚染物質の検出等特 定抗原を検出する試薬としての用途にはじまり、抗体を結合させたフィルター等、特定病原体を吸着して除去する目的 での用途が発明されている。 鶏卵抗体は、口から摂取する分には人体に害を与えることはないため、口腔、胃腸内の有害微生物を除去する目的の 用途も公表されている。中でも胃の中に住み、胃炎や胃・十二指腸潰瘍を引き起こすことが知られている「ピロリ菌」を 除去する鶏卵抗体が注目されてきた。 . 以上の用途は鶏卵抗体をそのまま利用する方法で、人工的に鶏卵抗体を改変する操作は加えられていない。しかし、 ニワトリの遺伝子操作も確実に成果を上げていて、普遍的な技術として一般化する時代も遠くはない。 また、未だに萌芽期ながら、ヒト等の哺乳動物抗体をニワトリで生産し、鶏卵から回収する技術の進展も見られることか ら、鶏卵抗体の生産技術は体外で用いる抗体の生産系としてのみではなく、体内に投与することを目的とした医療分 野、獣医畜産分野で用いる抗体の生産系としても発展していくものと期待される。 . |
| ニワトリの免疫法 |
| 哺乳動物にはなく、ニワトリにのみ特有の免疫方法は発明されていないが、哺乳動物に用いられる方法の幾つかはニ ワトリにも適用できることが確かめられている。 すなわち、生体内で「抗原」と「キチン」を同時に存在させることによって、抗体産生能を向上させ、持続時間を伸ばす方 法（特開平5-294846）、効果的なアジュバントと抗原との組み合わせの選択、等が代表例として挙げられる。 （Poult Sci. 2000 Sep;79(9):1264-70.） 抗原投与頻度と抗体価の変動、あるいはニワトリの週齢の影響についての調査報告もあり、5週令のニワトリに1週間 ごとに３回抗原を投与することにより血清中に１ｍｌあたり９．４ｍｇ、卵黄１ｍｌあたり１０．１ ｍｇの抗体が生産できたとい う。（Poult Sci. 2003; 82:1554-8） . ニワトリに限らないが、動物を免疫する段階で課題となるのは抗原の調整である。純粋な抗体を得ようとすれば純粋な 抗原が必要となる。不純物が多い抗原を動物に投与すると生産された抗体の中の不純物に結合する抗体の量が無視 できなくなり、用途によっては必要とする抗原に特異的に反応する抗体を分離する過程が必要となってしまう。 抗原の精製方法と特定抗体の一般的な精製方法はいずれも確立されているので、この問題は小規模生産の場合には 解決可能と考えられるが、商業規模ではコストが障害となってしまう。解決策としては裸の「プラズミドＤＮＡ」による免疫 方法が注目される。 これは蛋白質をコードする遺伝子を直接ニワトリに投与する方法で、抗原とする蛋白質をコードするプラズミドＤＮＡで免 疫した結果、この蛋白質を中和する抗体が卵黄に検出できたことが報告されている。 （Biotechniques. 2001; 31:670, 672, 674-5.） この方法が適用できる場合には、精製した大量の抗原蛋白質を調整する手間が省け、診断用、治療用抗体を大量に 生産することが可能となる。 . |
| 【用語解説】 「キチン」（chitin）：直鎖型の含窒素多糖で、ムコ多糖の一種。ポリ-β1-4-N-アセチルグルコサミンのこと。語源は古 代ギリシアの衣服であったキトン（chiton）に由来し、「包むもの」を意味する。 昆虫など節足動物の外骨格すなわち外皮、軟体動物の殻皮の表面といった多くの無脊椎動物の 体表を覆うクチクラや、キノコなど菌類の細胞壁などの重要な成分をなす。 「プラスミド」：自律的に複製する、染色体以外の円形のＤＮＡ分子であり、通常のバクテリアのゲノムとは区別され、通 常の状態では細胞の生存要素ではないもの。 プラズミドによっては、宿主のゲノムに合体できるものがある。多くの人工的に創られたプラズミドはクロー ンのためのベクター（宿主に合体して任意のＤＮＡを送り込むための媒介手段）として使われる。 「ＤＮＡ」：遺伝情報を記録しているひも状の物質。核酸の一種であり、遺伝子の本体。ＲＮＡ（リボ核酸）ウイルスを除く すべての生物に存在する。「デオキシリボ核酸」という。 ＤＮＡは通常、４種類（Ａ・Ｇ・Ｃ・Ｔ）の塩基の配列によって構成されるポリヌクレオチドの２本鎖が対合して「二 重らせん構造」をとる。さらにこれが折りたたまれて、「染色体」を構成している。 ＤＮＡには、生物の形質（各個体のもつ様々な性質）に関わる基本情報（これを遺伝子という）が記録されてお り、ＤＮＡが複製されることによって、遺伝情報が親から子に伝わる。 . |
| 鶏卵抗体の精製法 |
| 「鶏卵抗体」は、そのまま精製せずに使用できる用途も少なくないが、部分精製あるいは高純度の精製が必要とされる 用途もあることは哺乳動物抗体と変わらない。 鶏卵抗体の精製法も哺乳動物抗体の精製法と基本的には変わらないが、卵黄成分は血液ないしは乳汁の成分とは異 なり、また、抗体の蛋白質分子としての性質も異なる。 . 鶏卵抗体は卵黄１ｍｌ当たり８〜２０ｍｇ含まれ、水に溶ける（水溶性）ので卵黄から鶏卵抗体を回収し精製濃縮する操 作の第１段階は卵黄の水溶液を作ることで共通している。 水で卵黄を希釈する方法は卵黄中に高濃度に含まれる脂質を除去するためにも優れた方法で、９４％の純度の鶏卵抗 体が１ｍｌの卵黄から約１０ｍｇ回収されることが報告された。（J Immunol Methods. 1993; 160:207-14.） . 以後の操作は卵黄の水溶液から鶏卵抗体以外の物質を除去する方法が主体となるが、鶏卵抗体を使用する目的に応 じて、除去したい物質と必要とする純度が異なるので、目的に応じた種々の精製法が考案されているが、卵１個から ７０〜１００ｍｇの精製抗体が得られることが報告されている。（Agric Biol Chem. 1990; 54:2531-5.） . 「クロロホルム処理」と「DEAE-Sephacelカラム」により分離する方法で濃縮精製する方法 （Immunol Invest. 1990; 19:253-8.）、燐酸（リン酸）とTriton X-100添加により卵黄に大量に含まれる脂質を除去する 方法（Ups J Med Sci. 2001;106:99-110）、アルコール処理により不溶物を取り除く方法（特開平6-329700）、超臨界 ガス抽出により卵黄の色、臭い、風味を除去する方法、（特開平6-128298）、等の発明があるが、いずれも回収率８０ ％以上、純度９５％以上の成果を上げている。 さらに、卵黄に含まれる水溶性タンパク質を陰イオン交換体カラムに接触させ、抗体を吸着させて非吸着タンパク質を洗 浄除去する陰イオン交換体カラム法（特開2003-212898）、電気泳動による分離法 （Protein Expr Purif. 2003; 30:151-5.）により、混在する蛋白質を除去して抗体の純度を上げる方法も報告されている。 . 濃縮精製した抗体は、免疫した抗原以外の抗原に対応する抗体をも含む。 抗体混合物から抗原に特異的に結合する抗体のみを濃縮精製するには、支持体に固定した抗原に抗体を結合させ、 結合しない混在物から分離する「免疫アフィニティー法」が用いられる。 （特開2002-30100）、（US Patent 6,608,172）、他 . 無菌的な抗体を精製する方法としては、不要蛋白質を除去した抗体水溶液を濾過滅菌して抗体を単離、精製する方法 がある。（特開2003-159094） . |
| 【用語解説】 「クロロホルム」：溶媒として用いられる液体の一つ。別名「トリクロルメタン」（ＣＨＣｌ3）で劇物である。無色の液体でエ ーテル様の臭いがあり、蒸気は空気より重い。 「DEAE-Sephacel」：イオン交換クロマトグラフィー装置の一つ。 「クロマトグラフィー」：混合物をその構成する成分に分離する方法の一つをクロマトグラフィーと呼ぶ。混合物中の成分 を固定相や移動相との相互作用の差により相互に分離する手法のこと。 クロマトグラフは、複雑に混合した状態で存在している多数の微量有機化合物を細かく分離して 個々の化合物の存在量を調べることを可能する装置を利用した分析方法で、精密測定では一般 的に用いられている方法である。 クロマトグラフ法は大きな面積を有する「固定相」と呼ばれる部分と、これに接して流れる「移動 相」との間に、分離すべき成分を分配させる物理的な方法である。成分が含まれた試料が液体 状か気体状かの違いにより「液体クロマトグラフ法」と「ガスクロマトグラフ法」に分類される。 「カラム」：柱状の容器のこと。充填剤を詰めたカラムに試料を送り込み、液体を流して、化学物質の分子量の差、また はイオン結合、疎水結合などの吸着能の差により分離、分析する方法を、「液体カラムクロマトグラフィー」と 呼ぶ。 「燐酸」（リン酸）：燐酸はオキソ酸の一種で、化学式Ｈ3ＰＯ4である。類似化合物（ピロリン酸など）と区別して「オルト リン酸」ともいう。リン酸化物に水を与えることで生成する。 「オキソ酸」：ある原子に酸素が結合し、それにさらに水素が結合した形をとっている酸のこと。 「Triton X-100」：タンパク質を溶かすのに効果のある非イオン性界面活性剤の製品の一つ。 「バッチ法とカラム法」：物質の精製やイオン吸着などの方法（方式）のこと。 「アフィニティー法」：目的とする物質（タンパク質など）を精製する方法（方式）の一つ。 . |
| 鶏卵抗体の固定化方法 |
| 抗体の活性を失わせることなく水不溶性担体へ固定する方法として、鶏卵抗体の糖鎖を水不溶性担体表面のアミノ基 に結合させる方法（特開平5-340948）、両末端にエポキシ基を有する親水性スペーサーを介して鶏卵抗体を水不溶性 担体に固定化する方法、等がある。（特開平6-34633）、他 . 固定された鶏卵抗体は特定抗原の吸着材として，抗原の分離精製用、抗原の定量用、バイオセンサーなとの広範囲 な領域において活用される。 . |
| 【用語解説】 「担体」：生物体で、種々の物質と結合し輸送する物質。タンパク質であることが多い。 . |
| 抗原測定用試薬用 |
| 安価に大量に生産できる「鶏卵抗体」のメリットを生かした免疫測定法の例として、鶏卵抗体を粒子に結合させて不溶 化した抗原測定用試薬（特開平5-256850）、固相抗体としてＩｇＹを用い、二次抗体としてＩｇＧを用いて、試料中の抗原 量を測定するサンドイッチイムノアッセイ（特開平9-166595）、免疫比濁測定試薬（特開平5-107247）、等の発明がみ られ、その適用分野も、生体内物質の定量的な検出（特開2003-26700）、（特開2002-311030）、 （特開2001-48900）、（特開2002-97197）、環境汚染物質の高感度な測定・検出（特開2001-226371）、病原微生物 に対する抗体を簡便、迅速、かつ正確に検査する感染症のモニタリング（特開2000-131319）、自己免疫疾患，腎疾 患および癌の診断薬（特開平5-87815）、Ｃ型肝炎ウイルスの検出（特開平8-127596）、（特開平8-127597）、 （特開平8-127598）、糖質の微量定量（特開平8-193100）、等々多岐に渡る。 . |
| 除菌フィルター用 |
| 「鶏卵抗体」を固形物に固定化する方法が得られたことにより、除菌用マスク、空気浄化用フィルター、拭き取りシート等 が発明された。抗体の活性を維持する目的で湿度を維持する調湿性素材を用いることがこれらの技術の特徴となって いる。（特開2005-169105）、（特開2004-313755） . |
| 水畜養蚕産業用 |
| 病原体に特異的に結合する性質を活用して、水産動物の感染症予防と治療用に用いる飼料添加物として、エビを対象 とした発明（特開2004-41005）、（特開平5-255113）、水産動物一般を対象とした発明（特開平8-131087）、鮭鱒類を 対象とした発明（特開平6-65101）がみられる。 「鶏卵抗体」を用いた飼料は、細菌のみではなくウイルス感染症にも適用できることが特徴として挙げられる。同様の方 法はカイコ感染症防除にも適用される。（特開平5-306238） また、ペットのウイルス病の予防と症状改善用にも鶏卵抗体が利用される。（特開2004-352693） . 「鶏卵抗体」はニワトリの疾病予防と治療のための経口投与剤としての利用も考案されただけではなく （特開2004-26775）、微生物の生産する「uricase」を不活化することによって養鶏場のアンモニアガスの発生を抑制す る、というユニークな方法の発明もある。（Poult Sci. 2003 Oct;82(10):1554-8） 個体ごとに予防接種を施すことが困難な「豚流行性下痢」の予防治療剤として、豚流行性下痢ウイルスを不活化する 鶏卵抗体を使用して、予防のみではなく治療をも効果的にする発明が公開されている。（特開平10-265393） . |
| 【用語解説】 「特異的」：酵素や抗体が特定の基質や抗原に対して特異性をもっていることをいう。 「uricase」：酵素の一つ。ウリカーゼ。 . |
| 人体用 |
| 以下に示すように、「鶏卵抗体の用途」に関する発明は、上記の検査用と水畜産用よりもむしろ人体に関連した用途の 発明が多い。 その範囲も、食品、胃腸用等の経口摂取用をはじめとして、皮膚、髪、呼吸器に関連した用法等多方面にわたる。安く 入手できるだけではなく、日常生活に密着した食品に含まれる成分で抵抗感の少ないことが鶏卵抗体を人体用に活用 しようとする原動力になっているものと推察できる。 . |
| 食品用 |
| 「鶏卵抗体」を担体に固定させて液状食品と接触させ、有害菌を除去する無菌食品の製法（特開2002-165567）があり また鶏卵抗体によって穀粉を含む食品由来の酵素を不活化することによる食品の保存方法の場合は高い安全性が強 調されている。 この発明では抗体を含む全卵粉または卵黄粉が用いられるため、抗体の抽出精製に要する経費と手間を省くことがで きる。（特開平9-313148） . |
| 毛髪化粧料用 |
| 毛髪のケラチン蛋白質と結合する鶏卵抗体は、毛髪の枝毛や切毛等の損傷防止になるという。（特開平5-139935） しかも、枝毛の修復作用もあり、その効果は日常的な洗髪によって失われることがない。（特開平7-309729） . |
| 表皮用 |
| 皮膚の常在細菌叢に影響を与えることなく、有害微生物を抑制してニキビによる皮膚炎症をなくし、損傷した皮膚を早く 回復させる治療用医薬組成物として鶏卵抗体を用いる方法が発明され公開されている。 （特開2002-212100）、（特開2002-316943） . |
| 口腔衛生用 |
| 口腔内細菌の線毛または莢膜（きょうまく）で免疫したニワトリから得られる卵、卵黄または水溶性卵黄分画物が口腔 疾患の予防に効果があるとされる。（特開平10-152425） さらに、歯周病に特化した歯周病原因菌に特異的に結合する抗体（特開平7-187976）、ストレプトコッカスミュータンス の表層に存在するタンパク質と結合する抗体を添加したう蝕予防用歯磨、洗口剤、ガム、キャンディ、冷菓等の食品 （特開平5-268980）、等の発明がある。 . |
| 【用語解説】 「莢膜」（きょうまく）：細菌の外側にある多糖類の厚い層。ゼリー質または粘性で、菌種や型によって異なる抗原性を示 す。 「ストレプトコッカスミュータンス」：むし歯の原因菌。 . |
| 呼吸器用 |
| 呼吸器系感染症治療薬として口腔あるいは咽頭に「鶏卵抗体」を塗布する方法の発明（US
Patent 6,537,550）、あるい は、呼吸器系疾患予防効果の持続性、摂取の容易化、失活の防止を目的として「鶏卵抗体」を添加したチューインガム の発明（特開平9-20684）、がある。 . |
| 胃腸用 |
| 食品と共通するためか、胃腸を対象とした「鶏卵抗体」の利用方法の発明は多い。 腸管出血性大腸菌Ｏ-１５７のベロ毒素を中和する「鶏卵抗体」を有効成分として含む腸管出血性大腸菌Ｏ-１５７による 感染症の予防剤および治療剤、並びに予防用食品（特開平10-298105）、下痢症病原体を抑制する抗下痢症組成物 （特開2004-189672）の発明があり、複数の抗原を中和する抗体を含む鶏卵の作製技術が記載され、耐性菌発生の問 題がないことが技術的な特徴として強調されている。 . ヘリコバクター・ピロリ感染により生じる胃炎、胃潰瘍および十二指腸潰瘍の予防剤、治療剤、および予防用食品に関 する発明は多く、ヘリコバクター・ピロリのウレアーゼを中和する鶏卵抗体の利用、ヘリコバクター・ピロリの鞭毛を中和 する鶏卵抗体の利用の二つがその要となっている。 これらの抗体を含む組成物は胃においてヘリコバクター・ピロリを完全に除菌することができるという。 （特開平10-287585）、（特開2002-29999） この方法もまた、副作用がなく、耐性菌の出現の心配がない治療用薬物であることが強調されている。 （特開平11-80197）、（US Patent 6,793,921） . 大腸菌（E.coli），ヘリコバクター・ピロリ（Helicobactor pylori）およびサルモネラ菌（Salmonella enteritidisと Salmonella typmurium）を抗原化させて幼いヒヨコに同時に接種することで、「抗−病原性バクテリア抗体」を卵１つに共 有させる生産技術を開発し、これをヨーグルト、アイスクリーム等の乳加工食品に添加して摂取し、胃腸炎及び十二指 腸炎を予防する方法が公開されている。（特表2004-517115） 胃の酸性環境下での鶏卵抗体の安定性が調べられ、ｐＨ４以下では不可逆的な不活化がおきるが、Sorbitol（ソルビト ール）は酸性での安定剤となることが報告された。 （J Biochem Mol Biol. 2002, 35:488-93）、（J Dairy Sci. 2004 Dec;87(12):4073-9） . ヘリコバクター・ピロリ感染症に対する鶏卵抗体含有ヨーグルトの臨床試験結果も報告され、ピロリ菌のウレアーゼを中 和する鶏卵抗体を添加したヨーグルトはヘリコバクター・ピロリ感染の抑制に効果があると報告された。 （J Dairy Sci. 2004 87:4073-9）、（Aliment Pharmacol Ther. 2004 Jul;20 Suppl 1:185-92.） . |
| 【用語解説】 「ヘリコバクター・ピロリ」：「ピロリ菌」とも呼ばれ、人間の胃の中に住んでいる細菌である。この菌が胃潰瘍や十二指腸 潰瘍の原因となっているということが近年、明らかになった。 「Sorbitol」（ソルビトール）：グルコースを還元して得られる糖アルコールの一種。ソルビット（sorbit）またはグルシトール （glucitol）ともいう。甘味があり、食品添加物などに用いられる。また、水に溶解する際に吸 熱反応を起こし、口の中でひんやりとした感触がすることから、飴（アメ）、ガムやスナック菓 子等に清涼剤として用いられている。 「ウレアーゼ」：酵素のひとつ。胃の内部は胃液に含まれる塩酸によって強酸性であるため、従来は細菌が生息できない 環境だと考えられていたが、ヘリコバクター・ピロリ菌は「ウレアーゼ」と呼ばれる酵素を産生しており、こ の酵素で胃粘液中の尿素をアンモニアと二酸化炭素に分解する。このとき生じたアンモニアで、局所的 に胃酸を中和することによって胃へ定着（感染）している。ピロリ菌の発見により動物の胃に適応して生 息する細菌が存在することが明らかにされた。 . 【補足説明】 ・「グルコース」（glucose）は代表的な単糖のひとつ。デキストロース（dextrose）、ブドウ糖とも呼ばれる。 ・「ソルビトール」は、医薬品にも各種内服薬、各種注射薬、糖尿病患者用甘味料などに使われている。甘味料として用 いても、口腔内で細菌、酵素による有機酸の生成がほとんどないので虫歯の発生原因にはならない。 . |
| 血液用 |
| 遊離ヘモグロビンと特異的に結合する「鶏卵抗体」を、スペーサーを介して水不溶性の担体に固定し、この固定化抗体 によって血中のヘモグロビンを選択的に除去または捕集する「ヘモグロビン吸着材」が発明された。 このヘモグロビン吸着材は血液適合性を有し、血液の凝固、血球成分の破壊、減少等の弊害を及ぼすことはない、と 記載されている。（特開平5-261152） . |
| 臓器移植用 |
| 臓器移植に必要な臓器提供者の不足を補う意味からも、また移植する臓器をいつでも十分数確保する目的からも、ブタ の臓器をヒトに移植する技術の研究と開発が進められてきた。 ブタ臓器移植の課題は、ヒト免疫機構によるブタ臓器の拒絶とブタ細胞に潜むレトロウイルスが人体で活性化される可 能性の２つが上げられているが、これらの課題の解決に「鶏卵抗体」を利用した成果が報告されている。 . 異種動物の臓器を移植する際の拒絶反応には、抗体を媒体とする相互作用が重要な役割を果たしていると考えられて いる。 「鶏卵抗体」は哺乳動物抗体と異なり、哺乳動物の補体と結合しない。鶏卵抗体のこの特性に着目して、ブタ大動脈内 皮細胞の「alpha-Gal抗原」を中和する鶏卵抗体を用いて、ヒト血清によって引き起こされるブタの大動脈内皮細胞の溶 解を阻止できることが報告された。（Xenotransplantation. 1999; 6:98-109.） . 臓器移植用の代用臓器としてブタの組織・臓器をヒトに移植する際、ブタ細胞に潜在するレトロウイルスが人体内で活 性化される可能性が懸念されている。 これらのウイルスを不活化する「鶏卵抗体」でブタ組織・臓器を処理することにより、この懸念を軽減できるとする成果が 報告されている。（Transplant Proc. 2001;33(1-2):690） . |
| 【用語解説】 「レトロウイルス」：遺伝物質としてＲＮＡ（リボ核酸）を持ち、感染細胞（宿主細胞）内で逆転写によってＤＮＡ（デオキシリ ボ核酸）を合成するウイルスの総称。分子遺伝学や遺伝子工学に利用されている。 . 【補足説明】 ・遺伝情報の受け渡しは、ＤＮＡの複製によって行われる。 ・「核酸」（かくさん）は、塩基と糖、リン酸からなるヌクレオチドがリン酸エステル結合で連なった生体高分子である。 . |
| 【＊第３回はここまで】 |
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【第４回】 |
夢の広がる鶏卵抗体 |
| 鶏卵抗体の生物学 |
| 鳥類の中ではニワトリの免疫系がもっとも詳しく解析されている。 鳥類はＩｇＭ、ＩｇＧ（ＩｇＹとも呼ばれる）、ＩｇＡの３種の「免疫グロブリン」を生産する。 哺乳動物とニワトリの免疫機構には多くの類似点がある。同時にまた重要な違いもある。例えば、「抗体」を生産する「Ｂ リンパ球」は血液幹細胞から分化し成熟するが、哺乳動物では骨髄がその場であり、鳥類では「ファブリキウス嚢」と呼 ばれる鳥類に特徴的な臓器で行われる。 非常に多数の抗原に対応する多様な抗体のあることは抗体分子の特徴だが、鳥類での抗体多様性を作る仕組みは遺 伝子転換で、ヒトやマウスの場合の遺伝子再構成とは異なるという。（「現代医学の基礎」：岩波書店） . 鳥類も抗原刺激に対して抗体の生産と細胞免疫で反応する。鳥類の免疫は、哺乳動物の免疫と同様の法則で行われ る。すなわち、抗原による刺激がマクロファージ、Ｂリンパ球、Ｔリンパ球相互間の免疫反応を始動する。 「マクロファージ」は抗原を処理して抗原をリンパ球に提示し、Ｂリンパ球は抗体を生産する。細胞免疫で主要な働きをす る細胞はＴリンパ球で、哺乳動物のTリンパ球と同様の細胞に分化し、細胞免疫に重要な役割を果たす。 （Acta Vet Hung. 1997;45(3):229-38） . |
| 【用語解説】 「免疫グロブリン」：抗原と結合する抗体として働くタンパク質の総称。ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＥの５種類が存在する。 「抗体」（antibody）：特定の抗原に対する免疫応答によって生体内に作られ、その抗原に特異的に結合する機能タンパ ク質分子。 多くの場合、結合によって抗原を生体内から除去するように働く。抗体は抗原に結合するという機能 を重視した名称で、物質的には「免疫グロブリン」と呼ばれるタンパク質と同一である。 「抗原」（antigen）：生体の免疫系によって脅威と認識される、抗体の形成を誘発する物質のこと。環境からの外部（体内 で作られない）物質（化学物質など）であるものと、体内で作られる（細菌またはウイルスの毒素など） ものとがある。 「Ｂリンパ球」：Ｂ細胞とも呼ばれる。抗体を産生する細胞で、免疫系の中では間接攻撃の役割を担っており、その働きは 「液性免疫」とも呼ばれる。 Ｂ細胞は細胞ごとに産生する抗体の種類が決まっている。自分の抗体タイプに見合った病原体が出現し た場合にのみ活性化して抗体産生を開始する。また、病原体が姿を消しても、それに適合したＢ細胞の 一部は記憶細胞として長く残り、次回の侵入の際に素早く抗体産生が開始できるようになる。 この働きによって「免疫がつく」（免疫記憶）という現象が起きる。予防接種はこの性質を利用したもので ある。 「ファブリキウス嚢」（ふぁぶりきうすのう）：鳥類が持っている免疫機能組織の一つであり、総排泄口の腹側にある器官。 哺乳類にはない器官である。 「マクロファージ」（Macrophage）：白血球の一つ。免疫システムの一部を担う細胞で、生体内に侵入した細菌、ウイル ス、または死んだ細胞を捕食し消化する。別名、大食細胞、貪食細胞とも呼ばれる。 「Ｔリンパ球」：Ｔ細胞とも呼ばれる。主に感染した細胞を見つけて排除する役割を担っており、機能によってヘルパーＴ 細胞、細胞障害性Ｔ細胞（キラーＴ細胞）、サプレッサーＴ細胞、レギュラトリーＴ細胞の４種類がある。 名前の「Ｔ」は胸腺（thymus）に由来する。 . |
| 血清ＩｇＧの卵黄への移行とヒヨコ血中への移行 |
| ＩｇＹ（卵黄抗体）は生理学的機能が哺乳動物のＩｇＧに近く、母体血中のＩｇＧが成熟過程の卵母細胞に受容体を介して 移行する。ほんの少量の血中IgA も卵母細胞に移行する。 ごく微量に卵黄膜に検出されるＩｇＭはその場で合成されるものと思われる。卵黄のＩｇＡとＩｇＭは卵管を通過する過程で 卵白に浸潤するので卵白にも検出される。（ALTEX. 1996;13(5):15-17） . 母鳥の血漿中のＩｇＧが卵胞内で成熟過程に入った卵母細胞に移送される間、卵黄中のＩｇＧ濃度は一定に保たれ、そ の濃度は約８ｍｇ/ｍｌで、排卵前３日間は、１日当たり４５ｍｇの割合で卵黄に蓄積される。 卵黄ＩｇＧは、孵卵の過程で卵黄嚢を通過して胚の循環系に取り込まれる。この過程は、孵卵７日目に初めて検出され る。 初期には１日当たり１００μｇ程度しか胚の血漿に移行しないが、孵化３日前から急速に増加し、1日当たり６００μｇが 血漿に移行する。孵化したヒヨコは血漿１ｍｌあたり１〜２ｍｇのＩｇＧを含む。（Immunology. 1985 Apr;54(4):755-62） . |
| 【用語解説】 「血漿」（けっしょう）：血液に含まれる液体成分。血液の５５％を占めている。 . |
| 効率的なＩｇＹ生産のヒント |
| 「ウシ血清アルブミン」（BSA）をモデル抗原として３５週齢のニワトリを用いて調査した結果、血清と卵黄中の抗ＢＳＡ抗 体の割合に大きな違いは見られなかったが、卵と卵黄重量、産卵能力によってＩｇＹの総生産量が左右されたという。 卵黄重量あたりのＩｇＹ量とＩｇＹあたりの抗ＢＳＡ抗体の割合を調査した結果は、産卵数と卵黄の重量を高めることが効率 的なＩｇＹ生産に重要であることを示していた。 また、ニワトリの抗体価は９〜２８週間継続していた。 （Poult Sci. 1998 Feb;77(2):266-70）、（Zentralbl Veterinarmed B. 1990 Jun;37(4):317-20.） . |
| 【用語解説】 「アルブミン」：一群のタンパク質に名づけられた総称で、卵白（albumen）を語源とし、卵白の構成タンパク質のうちの約 ６５％を占める主成分タンパク質に対して命名されたものである。さらに、これとよく似た生化学的性質を 有するタンパク質の総称として採用されている。 代表的なものに卵白を構成する「卵アルブミン」、脊椎動物の血液の血漿に含まれる「血清アルブミン」、 乳汁に含まれる「乳アルブミン」がある。 . |
| ヒトの免疫グロブリンも鶏卵へ移行する |
| 鶏卵抗体のみではなく、「ヒト免疫グロブリン」もニワトリの血中から鶏卵に移行し、卵黄に集積することが二つの方法で 示された。 第１に、純化したのヒトＩｇＧないしはヒトＩｇＡを雌（メス）鳥の血中に静脈注射で注入したところ、共に卵黄に検出された。 ヒトＩｇＡの場合は卵黄のみではなく卵白にも検出された。 第２の方法は、「ＤＴ４０」と呼ばれるニワトリ由来の細胞を用いて示された。まず、体外でＤＴ４０細胞にヒトＩｇＧあるいは ヒトＩｇＡの遺伝子を導入し、ヒトＩｇＧあるいはヒトＩｇＡを生産する細胞を作製して雌鳥の血中に移植したところ、ＤＴ４０細 胞は雌鳥体内でヒトＩｇＧあるいはヒトＩｇＡを生産し、これらのヒト抗体はこの雌鳥の血液のみではなく産んだ卵の卵黄に も検出された。 . これらの結果は、ニワトリの血中にあるヒト抗体が卵黄に移行できることを示している。 （Immunotechnology. 1998 Oct;4(2):115-25.） ニワトリの免疫グロブリンは、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭの３種の中ＩｇＧのみが鶏卵に移行することが知られるが、ヒトの場合は ＩｇＧのみではなくＩｇＡも鶏卵に移行するという。また、マウスのＩｇＧも鶏卵に移行することが示されたことから、鶏卵は鶏 卵抗体の生産系としてのみではなく、哺乳動物の抗体を生産する系としても活用できる可能性がみえてきた。 . |
| 【用語解説】 「ＤＴ４０細胞」：ニワトリのＢ細胞（Ｂリンパ球）由来の細胞。 . |
| 鶏卵へ移行する能力を支配する抗体分子上のアミノ酸配列 |
| 人の手を加えて新技術を構築しようとする場合、機能単位を特定することが重要である。 抗体分子を鶏卵から回収する技術を一般化しようとする場合には、鶏卵への移行能力を支配する免疫グロブリン分子上 の構造の特定が有用となる。 今まで既に、抗体分子上の少なくとも２つの領域が卵黄への移行に関与していることが示された。これには抗体分子上 の「糖鎖」は関与せず、２つの領域に位置する８個のアミノ酸が関与するという。 （Mol Immunol. 2002 Jan;38(8):619-25.） . この成果は、抗体分子を改造することなくそのまま鶏卵から回収できるヒトＩｇＧとＩｇＡ、マウスのＩｇＧのみではなく、他の 免疫グロブリンやタンパク質も、試験管内で改造して鶏卵から回収する「新しいバイオ産物生産技術の時代」を迎えつつ あることを意味している。 . |
| ニワトリ抗体生産細胞のクローン化 |
| マウスのモノクローナル抗体生産技術は発明されてから久しく、人体に適合するように改造された抗体は抗体医薬品と して市場に出ている。 ニワトリのモノクローナル抗体作成法開発にも一定の進歩は見られ、鶏卵抗体の高度技術化として注目される。 ニワトリを抗原により感作し、抗体を生産するリンパ球を６〜８週令のニワトリのファブリキウス嚢あるいは胸腺から分離 する。分離したリンパ球を不死化し系統化するためにウイルス（reticuloendotheliosis virus、 reticuloendotheliosis virus）を感染させる。 . 不死化したリンパ球（正常Ｂ cells）をあらかじめ除去した別のニワトリ個体に移植する。移植後２週間程度で移植したリ ンパ球を増殖させ、宿主ニワトリの胸腺、ファブリキウス嚢、あるいは抹消血からリンパ球を採取し、感作した抗原に対応 するＩｇＧあるいはＩｇＭ等の抗体を生産する細胞を選択する。（通常１週間） （US Patent 5,049,502。US Patent 5,028,540） . |
| 夢の広がる鶏卵抗体 |
| 以上、見てきたように、「鶏卵抗体」を広範な用途に適用する発明がなされてきただけではなく、鶏卵抗体生産系を活用 した新規利用技術も見られる。 これらの成果は、マウス等哺乳動物での成果を適用する段階のものも多いが、鶏卵抗体独自の特徴を生かした系として 発展する可能性を秘めているものも多い。 . 元々ニワトリは、免疫系の解析に重要な貢献をしてきたものだという。「鶏卵抗体生産系」は、知れば知るほど夢の広が るすばらしい「バイオ産物生産系」であることを強調したい。 . |
| 【＊第４回はここまで】 |
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【第５回】 |
たまごバイオで活躍する国々 |
| 学術論文情報の入手 |
| たまごバイオはいまだに高度の知識と技術に依存するので、たまごバイオ産業の発展には関連する基礎情報と技術が 重要な役割を担うと考えられる。ここでは、公表された学術論文の動向からたまごバイオ研究で活躍する国々を探って みた。 たまごバイオでは「鶏卵抗体」が主用産物となっている。また、トランスジェニックトリ、キメラトリ、トリ（胚）操作、が主要 な技術分野となっているので、「PubMed」に収録されている英文の論分を上記４項目別で検索し整理した。 . |
| たまごバイオ研究は広範に普及してきた |
| まず目に付くのが上記４項目を合計した論文数で、１９９７年〜２００７年の１０年間強で４１ヶ国の研究グループから ６２４報が報告されていた。また研究グループも米日欧のみではなく、アジア、中南米諸国を含む広範な地域の国々に 所属する。 これを１９８７年から１９９６年までの１０年間と比較すると、研究グループの所属する国の数、発表論文数ともに約１．６ 倍に増加していて、「たまごバイオ」が発展し、世界的に広く普及してきたことを如実に示している。 . |
| 発表論文総数の多い国々 |
| 発表論文数を国別に見ると、アメリカ合衆国は論文の総数で世界の２９％と２位の日本以下を引き離してトップを占める だけではなく、高度化した技術項目での発表論分数も多い。また、すべての項目で首位を占めていて、アメリカ合衆国 が「たまごバイオ」の中心地であることを示している。 日本はアメリカ合衆国には及ばないながら、論文の総数では３位以下の諸国に比し多く、１位のアメリカ合衆国と２位の 日本だけで世界の４０％を占める。特に「キメラトリ研究」では、日本はアメリカ合衆国以外の諸国を引き離している。 . 日本のトランスジェニックトリ研究も活発ながら日本での比重は高くなく、発表論文数だけから見る限り、日本はキメラト リ研究に傾いているように見受けられる。 論文の合計数で見ると、中国が３位であり、カナダ、欧州諸国、オーストラリアをしのいでいる。中国の特徴は「卵黄抗 体」中心であることで、卵黄抗体の分野では中国が日本を上回っているが、他の項目の論文数は大幅に少なく、ニワト リ操作ではわずかに１報のみとなっている。 欧州ではドイツが中国と並んで論文総数３位につけ、次いでフランス、イギリスが多い。韓国は発表論文総数では８位 だが、トランスジェニックトリでは３位で注目される。 . |
| ＊各国の発表論文の内訳について下表に示す。 |
| 各国の発表論文の内訳 | |||||
| １９９７年 から ２００７年 |
卵黄 抗体 |
キメラ 鶏 |
Ｔｇ鶏 | 鶏（胚） 操作 |
合 計 |
| USA | ５２ | ４４ | ５０ | ３６ | １８２ |
| Japan | ２１ | ２７ | １２ | １０ | ７０ |
| China | ２７ | ４ | ７ | １ | ３９ |
| Germany | １１ | １４ | ８ | ６ | ３９ |
| France | １３ | １３ | ４ | ４ | ３４ |
| Canada | ２１ | ３ | ５ | ４ | ３３ |
| UK | ３ | ８ | ７ | １３ | ３１ |
| Korea | ８ | ６ | ９ | ０ | ２３ |
| Sweden | １９ | １ | １ | ０ | ２１ |
| Australia | ７ | ３ | １ | ３ | １４ |
| Belgium | １ | １０ | ２ | ０ | １３ |
| Netherlands | ３ | ６ | ４ | １ | １３ |
| Italy | ５ | ２ | ２ | ２ | １１ |
| Spain | ３ | ２ | ０ | ５ | １０ |
| Switzerland | ３ | ３ | １ | ２ | ９ |
| Brazil | ５ | １ | ０ | ２ | ８ |
| Poland | ３ | ４ | １ | ０ | ８ |
| South Africa | ６ | ０ | ０ | ２ | ８ |
| Czech | ２ | ４ | ０ | ０ | ６ |
| Hungary | ２ | ３ | ０ | １ | ６ |
| India | ５ | ０ | ０ | １ | ６ |
| Finland | ０ | ３ | １ | １ | ５ |
| Austria | ０ | １ | ３ | ０ | ４ |
| Taiwan | ４ | ０ | ０ | ０ | ４ |
| Argentina | ３ | ０ | ０ | ０ | ３ |
| Thailand | ３ | ０ | ０ | ０ | ３ |
| Colombia | ２ | ０ | ０ | ０ | ２ |
| Denmark | ０ | ０ | ２ | ０ | ２ |
| Israel | ０ | １ | ０ | １ | ２ |
| Norway | ０ | ０ | １ | １ | ２ |
| Armenia | １ | ０ | ０ | ０ | １ |
| Bangladesh | １ | ０ | ０ | ０ | １ |
| Greece | ０ | ０ | ０ | １ | １ |
| Lithuania | １ | ０ | ０ | ０ | １ |
| Mexico | ０ | ０ | １ | ０ | １ |
| Pakistan | １ | ０ | ０ | ０ | １ |
| Scotland | ０ | ０ | ０ | １ | １ |
| Singapore | ０ | ０ | １ | ０ | １ |
| Sweden | １ | ０ | ０ | ０ | １ |
| Venezuela | ０ | ０ | ０ | １ | １ |
| 合 計 | ２３７ | １６５ | １２１ | １０１ | ６２４ |
| 国 数 | ３０ | ２３ | ２０ | ３１ | ４１ |
| 研究項目別論文数 |
| 過去１０年間のたまごバイオ研究論文を項目別に見ると、ニワトリの属性をそのまま利用できる卵黄抗体の論文数が ２３７報と最も多く、高度技術ながら歴史の長い「トランスジェニックトリ研究」が１６５報とこれに次ぐ。 未だに産業用途が十分に確立されていない「キメラトリ研究」（１２１報）と「トリ（胚）操作研究」（１０１報）はこの順に少 なくなっている。 これを１９８７年からの１０年間と比較すると、卵黄抗体、トランスジェニックトリ、鶏（胚）操作に関する論文数の増加が 目立ち、卵黄抗体の有用性が認識されると同時に、トランスジェニック技術によるたまごの利用方法が注目されてきた ことを示唆している。 キメラトリ研究は１９８７年来、一貫して盛んだが、この中には「幹細胞」に関連した報告が圧倒的に多い。キメラトリ研 究では個体発生解析に関連する論文が主体となっているが、幹細胞はトランスジェニック技術と鶏操作技術でも用いら れ、たまごバイオ技術の基盤となりうる研究も多い。 . |
| 【用語解説】 「PubMed」：米国国立生物工学情報センター（ＮＣＢＩ : National Center for Biotechnology Information）が一般公開し ている医学関係文献データベースのこと。 「トランスジェニック」（Transgenic）：ある種の生物の特定の遺伝子を他種生物に導入して異種生物間で遺伝子の発現 を制御する試みのこと。いわゆる「遺伝子組み換え」のこと。 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギ リシャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 「Ｔｇ鶏」：トランスジェニック（Transgenic）鶏、つまり、トランスジェニックチキン（遺伝子組み換えされた鶏）のこと。 「幹細胞」：特定の形質を発現していない未分化な細胞のこと。 . |
| ＊研究項目別の発表論文数について下表に示す。 |
| 研究項目別の発表論文数と国数 | ||||||
| 区 分 | 期 間 | 卵黄 抗体 |
キメラ 鶏 |
Ｔｇ鶏 | 鶏（胚） 操作 |
合 計 |
| 論文数 | １９８７年〜１９９６年 | ９３ | １６０ | ３４ | ６５ | ３７７ |
| １９９７年〜２００７年 | ２３７ | １６５ | １２１ | １０１ | ６２４ | |
| 国 数 | １９８７年〜１９９６年 | １８ | １６ | ８ | １７ | ２６ |
| １９９７年〜２００７年 | ３０ | ２３ | ２０ | ３１ | ４１ | |
| 米日型と中国型 |
| 論文の合計数で見ると、中国が米日に次いで３位であり、カナダ、欧州諸国、オーストラリアをしのいでいるが、中国は は欧米日型と異なり、卵黄抗体研究の論文数が突出している。中国と同様の傾向はカナダ、スエーデン、ブラジル、南 アフリカ、インド、台湾、アルゼンティン、タイ、コロンビアにみられる。 . |
| ＊下表に「中国型」の論文数内訳を示す。 |
| 中国型 | |||||
| １９９７年 から ２００７年 |
卵黄 抗体 |
キメラ 鶏 |
Ｔｇ鶏 | 鶏（胚） 操作 |
合 計 |
| China | ２７ | ４ | ７ | １ | ３９ |
| Canada | ２１ | ３ | ５ | ４ | ３３ |
| Sweden | １９ | １ | １ | ０ | ２１ |
| Brazil | ５ | １ | ０ | ２ | ８ |
| South Africa | ６ | ０ | ０ | ２ | ８ |
| India | ５ | ０ | ０ | １ | ６ |
| Taiwan | ４ | ０ | ０ | ０ | ４ |
| Argentina | ３ | ０ | ０ | ０ | ３ |
| Thailand | ３ | ０ | ０ | ０ | ３ |
| Colombia | ２ | ０ | ０ | ０ | ２ |
| 中国型とは対象的に、鶏卵抗体に偏らず他の３項目も多い国々は、米日のほかに、ドイツ、フランス、イギリス、ベルギ ー、オランダ、スペイン、スイス、ポーランド、チェコ、ハンガリー、フィンランド、の欧州諸国と韓国、オーストリアとなって いる。 . |
| ＊下表に「米日型」の論文数内訳を示す。 |
| 米日型 | |||||
| １９９７年 から ２００７年 |
卵黄 抗体 |
キメラ 鶏 |
Ｔｇ鶏 | 鶏（胚） 操作 |
合 計 |
| USA | ５２ | ４４ | ５０ | ３６ | １８２ |
| Japan | ２１ | ２７ | １２ | １０ | ７０ |
| Germany | １１ | １４ | ８ | ６ | ３９ |
| France | １３ | １３ | ４ | ４ | ３４ |
| UK | ３ | ８ | ７ | １３ | ３１ |
| Korea | ８ | ６ | ９ | ０ | ２３ |
| Belgium | １ | １０ | ２ | ０ | １３ |
| Netherlands | ３ | ６ | ４ | １ | １３ |
| Spain | ３ | ２ | ０ | ５ | １０ |
| Switzerland | ３ | ３ | １ | ２ | ９ |
| Poland | ３ | ４ | １ | ０ | ８ |
| Czech | ２ | ４ | ０ | ０ | ６ |
| Hungary | ２ | ３ | ０ | １ | ６ |
| Finland | ０ | ３ | １ | １ | ５ |
| Austria | ０ | １ | ３ | ０ | ４ |
| 卵黄抗体研究 |
| たまごバイオ産物の中心は卵黄抗体で、その用途も広い。１９９７年以降の発表論文からみると、欧米亜をはじめとし て３０ヶ国の広範な地域の国々からの研究成果が報告され、卵黄抗体の注目度合いが高いことがわかる。 なかでもアメリカ合衆国は世界の卵黄抗体論文の２２％を占め、研究グループの数も多く、卵黄抗体研究においても主 導的な役割を果たしている。次いで中国が多く、日本、カナダ、スエーデンと続く。 . |
| ＊「卵黄抗体」論文数の国別の比較について、下表に示す。 |
| 「卵黄抗体」論文数の比較 | ||||
| 国 名 | 論文数 | 順位 | 割合 （％） |
％累積 |
| USA | ５２ | １ | ２１．９ | ２１．９ |
| China | ２７ | ２ | １１．４ | ３３．３ |
| Japan | ２１ | ３ | ８．９ | ４２．２ |
| Canada | ２１ | ３ | ８．９ | ５１．１ |
| Sweden | １９ | ５ | ８．０ | ５９．１ |
| France | １３ | ６ | ５．５ | ６４．６ |
| Germany | １１ | ７ | ４．６ | ６９．２ |
| Korea | ８ | ８ | ３．４ | ７２．６ |
| Australia | ７ | ９ | ３．０ | ７５．５ |
| South Africa | ６ | １０ | ２．５ | ７８．１ |
| 総文献数 | ２３７ | − | １００ | ７８．１ |
| 中国のたまごバイオ |
| 中国が卵黄抗体分野で活発な研究活動を見せ始めたのは古いことではなく、１９８７年からの１０年間にはわずか２報、 たまごバイオ全体でも４報発表されているのみとなっているが、１９９７年以降の１０年間では、卵黄抗体関係論文が ２７報、たまごバイオ全体で３９報に急増している。 すなわち、中国がここ１０年の間に卵黄抗体研究を重点的に研究したことを示している。 . |
| ＊下表に中国における「たまごバイオ」論文発表数を示す。 |
| 中国における「たまごバイオ」論文発表数 | ||||||
| 期 間 | 卵黄 抗体 |
キメラ 鶏 |
Ｔｇ鶏 | 鶏操作・ 除胚操作 |
鶏胚 操作 |
合 計 |
| １９８７年〜１９９６年 | ２ | １ | ０ | １ | ０ | ４ |
| １９９７年〜２００７年 | ２７ | ４ | ７ | １ | ０ | ３９ |
| 過去１０年間に卵黄抗体に関する研究を発表した中国の研究グループは医学系が最も多く（１２報）、次いでバイオ系 （６報）、歯学系（３報）と獣医学系（３報）、農学系（２報）となっている。 研究報告内容も研究グループの所属機関に対応し、卵黄抗体の分子構造を解析した１例を除けば、他は卵黄抗体の 医療面での利用に向けられている。すなわち「卵黄抗体」の特定抗原検出能力を利用した疾病診断と口内衛生用抗 体の開発、これらを目的とした卵黄抗体生産方法の研究に集中している。 |
| 中国型諸国の卵黄抗体研究 |
| 中国以外の中国型諸国でも中国同様、卵黄抗体研究論文数と研究グループは１９９７年以降に急速に増加している。 また、研究グループの所属機関も中国同様、医学・獣医学系が多い。 例外はカナダで、医学系と獣医学系がそれぞれ４グループなのにに対し農学系が１２グループで、農学系が卵黄抗体 の主要な研究機関となっている。 南アフリカからは植物病理分野へ卵黄抗体を適用した珍しい論文が見られる。 . |
| 中国型諸国の新技術取り組み状況 |
| 中国からは少ないながらも２００１年以降継続的に遺伝子導入方法の研究成果が発表されている。その中の１報は遺 伝子導入による鶏肉質の改善研究で注目される。 キメラトリ研究の報告はわずか４報と少ないが、その中の２報はアヒルとニワトリのキメラに関するもので、中国に特徴 的な研究として注目される。 カナダからは「トランスジェニック技術」を用いた卵白の利用とヒト抗体の卵黄への移行研究、トランスジェニックトリ作成 法等、注目すべき研究成果が見られる。スエーデン、ブラジル、南アフリカからは卵黄抗体研究以外では特に注目され る研究成果は見られていない。 . |
| . |
| 【＊第５回はここまで】 |
|
【第６回】 |
アメリカのたまごバイオ |
| 学術論文からみたアメリカのたまごバイオ |
| １．アメリカの卵黄抗体関連論文 |
| 所属機関別にみたアメリカの特徴 |
| 卵黄抗体の分野ではアメリカ合衆国においても中国同様、医学系機関からの発表が多い。しかし、中国と異なり、医歯 学、獣医農学系を除く基礎研究機関からの発表が医学系機関からの発表を上回る。 中国と比べたときのアメリカのもう一つの特徴は企業からの論文がみられることで、Wisconnsin州１社、Massachusetts 州２社、California州２社の合計６社から７報が報告されている。 . |
| ＊アメリカの卵黄抗体研究グループの所属機関別論文数を下表に示す。 |
| アメリカの卵黄抗体研究 | |
| 研究グループの所属機関 | 論文数 |
| 医学系 | ２３ |
| 歯学系 | ０ |
| 獣医学系 | ０ |
| 農学系 | １ |
| 企業 | ７ |
| その他 | ２３ |
| 合 計 | ５４ |
| 【企業】 |
| 企業の発表論文の報告内容は、それぞれの会社の事業内容を反映していて、人畜の感染症診断と予防に安価な鶏卵 抗体を活用する報告、鶏卵抗体を用いた検査機器センサーの開発、人畜の血液・尿等に含まれる多種多数な蛋白質 の検出と除去、あるいは植物に含まれる蛋白質の検出と除去等、人畜の健康改善を目的とした商品開発に関連してい る。 企業の中には、基礎研究機関と医療会社との間に入り、基礎研究機関の研究成果を事業化することを前面に打ち出し た会社もあり、たまごバイオ活性化のモデルとなる風土がみられる。 . |
| 【基礎研究機関】 |
| 医歯学、農学系以外で大学等基礎研究機関に属する研究グループからの発表は２３報と多い。発表内容は医歯学系 に多い病原に特異的に反応する卵黄抗体の研究も見られるが、より基本的でしかも事業化に有用な研究、例えば卵黄 抗体の構造研究、卵黄抗体の母体から卵黄への移行機構の解析、卵黄抗体の機能単位となる構造の解析、等が見ら れる。 すなわち、アメリカ合衆国では「プロテオミックス」の時代に対応して卵黄抗体に注目が集まり、その基礎研究と事業化 が進んだものと見られる。 . |
| 【医学系研究機関】 |
| 医学系機関に属する研究グループからは、病原分子にのみ特異的に結合する抗体の特徴を利用した感染症の予防、 診断、治療を目標として、病原分子を特定した卵黄抗体の生産方法と利用方法が研究されている。 病原としては各種感染症のほか、癌、臓器移植が取り上げられている。 . |
| 【農学歯学獣医学系の研究機関】 |
| 農学系、歯学、獣医学に特化した研究機関からの発表はわずかに１報に留まる。発表内容は血清中の特定分子の検 出と精製方法で、医学系、基礎研究機関、企業の傾向と異なるものではない。 |
| . |
| 【用語解説】 |
| 「プロテオミックス」：細胞内のタンパク質の発現を網羅的に解析することを可能とする技術のこと。 「トランスジェニック」（Transgenic）：ある種の生物の特定の遺伝子を他種生物に導入して異種生物間で遺伝子の発現 を制御する試みのこと。いわゆる「遺伝子組み換え」のこと。 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギ リシャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 「染色体」：遺伝情報を担う生体物質のこと。塩基性の色素でよく染色されることから、この名が付いた。 |
| ２．アメリカのトランスジェニックトリ関連論文 |
| 【企業】 |
| ４つの企業から８報の論文が報告されていて、ヒト遺伝子のトリへの導入、トリに導入した遺伝子の子孫への伝達、導 入遺伝子の発現活性と発現部位、発現産物の生物活性検定等、いずれもトランスジェニックトリを事業化する際に課題 となる事項が報告されている。また、トリへ遺伝子を導入する手段としてのトリ幹細胞の研究が見られる。 大学からも、あきらかに企業の開発研究と連携した研究成果の報告があり、モデル遺伝子を用いたトランスジェニック トリの作製と利用に関する基礎的研究、モデル遺伝子の発現部位の解析、トリ染色体上の遺伝子挿入部位と導入遺 伝子発現高率との関係等、トランスジェニックマウスの結果をそのまま適用できない基礎的な知見の報告が出されて いる。 さらに、遺伝子導入のためのトリ胚性幹細胞の研究、トランスジェニックトリの基礎生物学での利用方法が報告されて いる。 |
| 【基礎研究機関】 |
| トリへの遺伝子導入技術、トランスジェニックトリの蛋白質量産への利用方法、トランスジェニックトリによるトリ遺伝子の 保存方法等、たまごバイオに有用なトランスジェニックトリの論文が６報見られる。 . |
| 【医歯学系研究機関】 |
| 論文数は多いがトリに遺伝子を導入した論文は6報と非常に少なく、他はトリ遺伝子をマウスに導入したもの、動物へ の遺伝子導入方法に関連してトランスジェニックトリへの適用に触れたもの等、トランスジェニックマウスを主体とした論 文である。 トランスジェニックトリそのものを扱った論文も、トリを動物個体の発生モデルとして用いたもので、トリの新規利用のた めの基礎技術としては有用ながら、たまごバイオに直接関連するものではない。 . |
| 【獣医学系研究機関】 |
| 獣医学関連機関からの論文は５報あるものの、すべてトリ遺伝子をマウスに導入したもので、トランスジェニックトリを扱 った報告はない。 . |
| 【農学】 |
| トランスジェニックコーンの飼料効果に関する論文は３報あるが、トランスジェニックトリを扱った論文は報告されていな い。間接的な論文として、トリに遺伝子を導入する方法として使用可能な幹細胞に関する総説が１報見られる。 |
| ３．キメラトリ関連論文 |
| 【企業】 |
| キメラトリ作製技術を基幹技術とする１社から２報の報告があり、優良品種の育種と遺伝子の導入を目的としたキメラト リ作成用のトリ幹細胞クローン化について報告している。 . |
| 【基礎研究機関】 |
| キメラトリの分野においても基礎研究機関からの報告が最も多い。そのうち４報は、胚の操作に不可欠な卵殻の開口 方法の研究成果、生殖細胞に分化し子孫に形質を伝達することのできる移植用幹細胞の採取と解析、トリに導入した 遺伝子がトリ染色体のどこに組み込まれたかによって発現が左右される現象の研究等、数は多くないもののたまごバ イオにとって重要な報告がある。 残りは個体発生の研究にキメラを作製した成果で、たまごバイオに直接貢献するものではないが、基礎知識として有 用な報告が見られる。すなわち、異種キメラ作製により、移植した異種動物の細胞、分子等をマーカーとして用いて、 個体発生過程での分子、細胞、組織の相互作用を解析するもの、系統発生学的な違いと機能との関係を検討したも の等である。 |
| 【医学系研究機関】 |
| １５報と、論文数は基礎研究機関に次いで多いが、たまごバイオに直接関連する報告は見られない。しかし、たまごバ イオをトリバイオに発展させる段階では貴重な資料となる報告が見られる。 すなわち、キメラトリを用いて、ニワトリの組織・臓器あるいは分子・遺伝子の構造と機能の解析、細胞移植と移植され た細胞の分化等の個体発生学的な研究報告である。 . |
| 【農学系研究機関】 |
| 大学１校からトランスジェニックトリ作成方法２報（busulfan法と幹細胞法）が報告されている。これらの研究は両方とも 今後のキメラトリ作成法、トランスジェニックトリ作成法の開発につながる可能性が高い。 . |
| 【歯学獣医学系研究機関】 |
| 歯学系研究機関からの論文はなく、また獣医学系研究機関からは１報のみ報告が見られるが、たまごバイオに関係 するものではない。 |
| ４．トリ操作関連論文 |
| 【企業】 |
| この分野で論文を公表している企業は見当たらない。 . |
| 【基礎研究機関】 |
| 企業と連携して研究開発を進める大学の養鶏学研究室からは３報の報告があり、ニワトリの胚操作と操作卵の孵化能 力、他の鶏卵の卵殻に移植したニワトリ胚の孵化技術、生殖細胞に分化することのできる幹細胞の採取と移植による 生殖キメラの作成法等、たまごバイオに有用な研究の成果が報告されている。 他の基礎研究機関からも、飼料、光、等の飼育環境の制御によるトリ肉質、卵質の制御方法、卵黄抗体の質と量を左 右する卵の性質、導入遺伝子の発現の制御等、バイオ技術に直接関連する報告がある。 . |
| 【その他の機関】 |
| 医学系研究機関からは高圧による抗原抗体複合体の解体に関する研究１報、獣医学系研究機関からは抗酸化剤投 与によるニワトリの老化抑制方法が１報報告されている。 |
| アメリカのたまごバイオの特徴 まとめ |
| アメリカのたまごバイオ研究の特徴として医・歯・獣医・農学系統以外の基礎研究機関と企業からの論文が見られるこ とが挙げられる。これは、基礎研究が充実していることと研究成果の出口が事業化としてすでに形を整えていることを 示唆している。 基礎と応用研究の成果はかならずしも事業化で完結するものばかりではないが、事業化された研究成果はその再現 性と信頼性、それに有用性の観点から十分検証済みの技術とみなすことができる。特にバイオテクノロジーでは事業 化は重視されるため、たまごバイオ関連企業が発表論文から調べただけでも少なからず浮かび上がってくるアメリカの 現状は、アメリカが論文数のみではなく形の上でもこの分野で主導的な役割を果たしていることを裏付ける。 . |
| 基礎研究機関の活躍はたまごバイオの各分野に見られ、特にプロテオミックスの時代に対応した卵黄抗体の研究、た まごバイオに有用なトランスジェニックトリの研究に表れている。 キメラトリの分野においても基礎研究機関からの報告数が最も多いだけではなく、内容もたまごバイオにとって重要な 報告がある。また、基礎知識としてあるいは新規分野の開発基盤として有用な報告が多く見られる。 . |
| 企業の研究活動は卵黄抗体とキメラトリ作製の分野で特に顕著で、また、この分野では大学と連携した企業活動が注 目される。事業内容も卵黄抗体に加えて、導入遺伝子の産物を卵白に発現させる技術によって、医療面で有用な蛋白 質の量産が進められている。 さらに、トリ胚性幹細胞移植によるトランスジェニックトリ作製の新規の方法の開発、キメラトリ作成方法による優良品種 の育種、得られた素材と技術の基礎生物学への応用、へと発展している。 ニワトリ操作の分野では事業化された技術は見られなかったが、企業と連携して研究開発を進める大学から関連する 成果は報告されていて、たまごバイオの発展次第では事業化にまで発展する新規技術が生まれる可能性はある。 . |
| 医学系機関に属する研究グループの特徴は疾病と病原分子を特定した卵黄抗体の研究が多いことで、これらの成果 は企業による卵黄抗体量産技術を適用する方向を示す貴重な資料となっている。 . |
| 「たまごバイオ」を検索語とすると多数のマウスを用いた文献が検索されてくる。この傾向は特にトランスジェニックニワ トリの検索結果に著しい。 周知のようにアメリカではマウスをはじめとするトランスジェニック哺乳動物の作成と利用研究が広範に普及している。 トランスジェニックニワトリの研究もこの強みを活用した成果だとすると、アメリカがたまごバイオの学術論文数で他の諸 国を引き離している現状も納得できる。 |
| . |
| . |
| 【＊第６回はここまで】 |
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【第７回】 |
米日中を除く各国のたまごバイオ研究 |
| １．米日型諸国のたまごバイオ研究 |
| 米日型諸国で米日についで論文数の多い国々はドイツ、フランス、イギリス、韓国で、ベルギーとオランダは総論文数 ではこれら諸国に劣るが、特に「キメラトリ研究」の報告数が多く注目される。 |
| . |
| ２．米日型諸国の卵黄抗体研究 |
| まず「卵黄抗体」の分野を見てみると、韓国が日本同様、抗ピロリ菌ウレアーゼ抗体の論文を４報出しているほか、ヒト とブタの病原分子に特異的な卵黄抗体の研究成果も報告していて注目される。 欧州諸国では、ポーランドの遺伝子免疫法を用いたアヒルの卵黄抗体作製研究が注目される。 その他フランスからはヒト疾病診断と治療用卵黄抗体の設計と生産、抗体分子の構造研究の成果が、ドイツからはモ ノクローナル卵黄抗体の生産方法に関する研究成果が報告され、ベルギーからは牛乳中の病原分子を検出するため の卵黄抗体、オランダからは癌検出用卵黄抗体の研究成果がある。スイスからは鶏卵抗体の総説が２報ある。 |
| . |
| ３．米日型諸国のトランスジェニックトリ研究 |
| この分野では韓国からの論文数が９報と最も多く、なかでもトリへの遺伝子導入を目的とした幹細胞移植法による生殖 キメラの作製研究が活発で７報発表されている。 内容もトリ胚のプロテオーム解析、トリ幹細胞のマーカー作成、と一歩踏み込んだ研究が見られる。トリの種類もニワト リ、ウズラ、アヒルだけではなく、キジが研究されている。 ウイルスベクター法によるトランスジェニックトリの作成方法も報告されているほか、蛍光蛋白質の遺伝子を導入した光 るトリの作出結果も報告されている。 欧州では、ドイツからRNAiによるニワトリ発生過程での遺伝子発現抑制研究の成果が報告され、遺伝子医薬として開 発の進むRNAiのトリへの適用例として注目される。他は、ドイツ、フランス、イギリスからトランスジェニックトリの総説が 発表されているが、その他の国々からの論文はみられていない。 |
| . |
| 【用語解説】 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギ リシャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 「ウレアーゼ」（urease）：酵素のひとつ。胃の内部は胃液に含まれる塩酸によって強酸性であるため、従来は細菌が生 息できない環境だと考えられていたが、ヘリコバクター・ピロリ菌は「ウレアーゼ」と呼ばれる酵 素を産生しており、この酵素で胃粘液中の尿素をアンモニアと二酸化炭素に分解する。このと き生じたアンモニアで、局所的に胃酸を中和することによって胃へ定着（感染）している。ピロリ 菌の発見により動物の胃に適応して生息する細菌が存在することが明らかにされた。 「モノクローナル抗体」：Ｂ細胞の単一株（クローン）により産生される抗体のこと。産生された分子は配列が同一であり それゆえ親和性、結合特異性その他においても同一である。モノクローナル抗体は、治療薬ま た診断薬として広範囲に用いられている。 「プロテオーム解析」：細胞や組織で発現しているタンパクの総体を「プロテオーム」と呼び、その解析をプロテオーム解 析という。 「マーカー」：生体内の生物学的変化を定量的に把握するための指標のこと。 「ウイルスベクター法」：目的とする細胞の中に遺伝子を導入するためにウイルスを使って核酸を導入する方法のこと。 |
| . |
| ４．米日型諸国のキメラトリ研究 |
| 「たまごバイオ」の観点から興味をひかれる文献と国数はこの分野が最も多い。 この分野でも韓国の活躍が目立ち、大学農学系の１グループが主体となっている。内容はトランスジェニックトリ作成を 目的とした生殖系列キメラの作成に集中していて、上記のトランスジェニックトリ作成研究と重複するものも多い。 欧州諸国にはキメラトリを用いた発生学研究の論文が多く、フランスからは哺乳動物とトリとの異種キメラを用いた発生 学的な研究が報告されていて注目される。 フランスからはこの他、発生学的な研究と遺伝病研究にキメラが用いた論文が合計7報と多数報告されている。同様の 傾向はドイツにも見られ、キメラトリによるリンパ系、心臓等の発生学研究のほかに、哺乳動物細胞の分化能検定にマ ウス・ニワトリとマウス・ウズラの異種キメラを用いた報告がある。 イギリスからも発生学研究にキメラを用いた報告が6報と最も多いが、胚の操作法、キメラ作製によるトリへの遺伝子導 入法のほか、精子の種特異性研究がユニークである。 ベルギーでは基礎医学系の１グループからキメラトリを用いた個体発生研究の成果が６報、スペインからはＴ細胞と神 経細胞の発生と分化機構の研究成果が、スイスからは細胞間接着分子について３報、ハンガリーからはトリ免疫機構 の発生研究３報が報告されている。 ポーランドからは発生学研究の報告はなく、ホルモンと卵子生産との関係、クローントリ胚作製方法の開発研究、生殖 キメラトリによるニワトリの育種方法、幹細胞移植胚の孵化率向上方法、と魅力的な研究成果が報告されている。 チェコからは精巣のＸ線処理による生殖キメラの作製法の報告がある。 フィンランドからの論文は少ないが、キメラを用いたアレルゲンマッピング法の成果が注目される。 |
| . |
| .５．米日型諸国のトリの胚と個体操作研究 |
| いずれも欧州諸国からの報告で、韓国からの報告は見られない。 ドイツからは卵から摘出したトリ胚への遺伝子導入法と胚盤葉細胞の除去によるニワトリ胚発生制御法、ハンガリーか らはファブリキウス嚢の操作による免疫細胞の制御、フランスからはニワトリ胚の温度処理による胚の生育制御方法、 スイスからはRNAiによるニワトリ胚の遺伝子機能スクリーニング法、イギリスからは染色体工学用DT40（ニワトリ株化 細胞）の選別法、染色体工学を目的としたキメラ法、餌の成分操作による精子の機能制御法、等が報告されている。 |
| . |
| ６．中国型諸国のたまごバイオ研究 |
| 中国を除く中国型諸国の中ではカナダとスエーデンの活躍が目立ち、特にカナダの活躍が注目される。 |
| . |
| ７．中国型諸国の卵黄抗体研究 |
| 卵黄抗体研究の比重が高いことが中国型の特徴で、卵黄抗体の適用分野も多岐にわたっている。 中国型諸国では中国同様、ヒトの疾病診断と治療を目的とした卵黄抗体の研究報告が圧倒的に多く、カナダからは １４報、スエーデンから１２報の他、ブラジル、台湾、南アフリカ、タイから各３報、インド、コロンビア、アルゼンチンから 各２報報告されている。 これら医療用卵黄抗体の研究に付随するテーマの研究報告も多く、卵黄抗体の調整法についてカナダから３報、台湾 とインドから各1報が報告され、トリの免疫法についてはニワトリの経口免疫法についてスエーデンから１報、裸のＤＮＡ による抗原特異的卵黄抗体の作成法が南アフリカから１報報告されている。 卵黄抗体分子についての報告もスエーデンから2報報告があり、ブラジルとスエーデンからはアヒルの免疫グロブリン の種類と発現に関する研究成果が報告されている。 ヒト以外の動物種についても報告があり、家畜の病原分子に特異的な卵黄抗体の研究成果は、スエーデン、カナダ、 アルゼンチンから各１報、南アフリカからは２報報告されている。魚の病原分子特異的卵黄抗体についてはカナダから １報あり、変わったところでは蛇毒に特異的な卵黄抗体の研究成果が１報ブラジルから報告されている。 |
| . |
| ８．中国型諸国のトランスジェニックトリ研究 |
| 中国型の諸国ではトランスジェニックトリに関する論文数は多くはないが、カナダの１グループを中心としたグループか らは注目される論文が発表されている。すなわち、異種蛋白質生産トリの作成方法3報、B細胞発生機構の解析、ヒト 抗体の卵黄への集積、幹細胞の選別方法が各１報等である。 |
| . |
| ９．中国型諸国のキメラトリ研究 |
| 中国型の諸国では、キメラトリ分野の論文数はトランスジェニックトリ分野の論文数よりもさらに少なくなるが、カナダか らは遺伝子導入を目的としたキメラトリ作成法２報と抗体生産細胞の成熟過程の解析結果の報告１報が見られる。 |
| . |
| .１０．中国型諸国のトリ胚と個体操作研究 |
| カナダから卵巣移植法と卵巣移植による次世代生産法、また、probiotic投与による抗体の生産増強方法が報告され ている。 |
| . |
| 【用語解説】 「トランスジェニックトリ」：遺伝子組換えしたトリ（鶏など）のこと。 「RNAi」：RNA干渉（RNA interference）のこと。遺伝子の機能を個体レベルで解析する上で、新たな方法として期待さ れている。 「クローン」（clone）：まったく同じ遺伝子構成を持つ生物のことをいう。 「ファブリキウス嚢」：鶏のリンパ器官の１つで、総排泄腔の近くにある。（Bursa of Fabricius） 「スクリーニング」（Screening）：いわゆる「ふるい分け」のこと。 「probiotic」（プロバイオテック）：良い働きをする微生物のこと。 . |
| 【＊第７回はここまで】 |
|
【第８回】 |
たまごバイオと企業 |
| １．企業からの論文が見られる国々 |
| 国によっては営利企業と判定するのは難しい事業体もあるが、はっきりと判定できるものを数えると、過去１０年間に学 術論文を発表した営利企業は１０ヶ国・２５社ある。 もっとも多い国はアメリカで１０社、次は日本で５社を数え、総論文数で１位と２位の国々が論文を発表した企業数でも １位２位を占めていた。しかしながら、論文数が多くその内容から活発な研究開発活動が見られた中国、カナダ、スエ ーデン、ベルギーには企業からの論文は見られていない。 米日以外では、フランスと台湾が各2社、韓国、ドイツ、オーストラリア、英国、イタリア、チェコから各1社となっている。 . なお、この数は学術論文から調査した結果のみで、たまごバイオ関連企業はこの他にもあることを付け加えておきます。 |
| . |
| ２．卵黄抗体関連論文からの調査結果 |
| 卵黄抗体に特化した会社はアメリカに１社と、台湾に１社が論文調査から検出された。 アメリカのこの会社は「プロテオミックス」の時代に対応した事業を標榜し、鶏卵抗体の生産技術を核として、血液、尿 等ヒトの体液から疾病関連分子の検出と単離を行う目的で多数の抗体をそろえる。これらの抗体は疾病関連分子の精 製にも用いられ、多数の純化した蛋白質をもそろえているという。 台湾の会社はアヒル卵黄抗体の工業規模生産技術を持ち、幅広い用途に応じた「ポリクローナル抗体」の生産を事業 として掲げている。 卵黄抗体に特化はしていないが、卵黄抗体を重要な柱として扱う会社は、日本に３社、アメリカに２社、オーストラリア とイタリアに各１社見られる。 . 日本の３社中２社の「卵黄抗体」事業は一人の指導者によって進められた成果で、いずれも食品添加物の生産と販売 を事業とする会社である。他の１社は種鶏業の一環として卵黄抗体を扱ってきた。 アメリカの１社は、人畜感染症の診断、予防、治療用製品の企画、開発、商品化を目指していたが、すでに解散してい る。もう一つの会社は基礎研究の成果を新規製品と新規工程に変換する研究開発会社で、分子生物学、合成化学、 バイオテクノロジーグループを有し、政府や民間の基礎研究機関をはじめ製造業をも含めた幅広い得意先を持つとい う。 オーストラリアの１社は蛋白質の分離技術を基幹技術として血液純化、病原除去、蛋白質の分離精製を事業とする会 社で、卵黄抗体を含む多種多数の抗体と蛋白質をそろえている。イタリアの１社は、蛋白質性医薬品の開発の一環と して卵黄抗体を取り上げる。 |
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| ３．トランスジェニックトリ分野 |
| トランスジェニックトリを専業とする会社は、アメリカに２社と韓国に１社見られるが、日本にはない。日本にもトランスジェ ニックトリについて報告した会社が１社あるが、研究開発を目的とした非営利会社である。 アメリカの１社は鳥類の遺伝形質を転換するための独自の技術を有し、導入遺伝子の産物を卵黄ではなく卵白から回 収し、加工、浄化する技術を柱とする。この方法はヒトのパターンにより近いグリコシル化が可能で、活性を持つヒト蛋 白質の生産に適しているため、同社の技術を利用すれば、商業需要にこたえることのできる期間内に、市場の需要を 満たす量の生物製剤を生産することが可能になるとしている。 . アメリカの他の１社は、ニワトリ胚性幹細胞（ＥＳ細胞）によるニワトリへの遺伝子導入技術を持ち、医療用ヒト蛋白質の 生産を行う会社で、特にヒトポリクローナル抗体の生産を中心に大手医薬品会社との共同開発を行っている。 |
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| 韓国の１社は、ニワトリ始原生殖細胞をニワトリの精巣に移植する方法によって、移植した遺伝形質が子孫に伝達する 生殖キメラニワトリを作成する技術を有する。大学と共同で活発な研究の成果を発表している。 トランスジェニックトリ専業ではないが事業の一環として扱う会社は、アメリカに４社、日本とフランスに２社、台湾、イギ リス、ドイツに各１社検出された。 アメリカのこの種の会社には、バイオテク産業の草分けで、分子生物学の成果に基づき組換えＤＮＡ技術を駆使してヒト 遺伝子による治療薬の発見、開発、商品化、製造を事業とする会社２社が含まれる。また大手の種苗会社、人畜 用製薬会社各１社がある。 . 日本では、外資系製薬会社と医学系研究開発会社各１社がある。フランスでは大手製薬会社とワクチン生産の会社が あり、後者はトランスジェニックウサギによるヒト用治療薬とワクチンの契約生産を業とする会社である。 台湾のこの種会社は、精子ベクター法によるトランスジェニック動物の作成技術を持ち、ニワトリ、ブタ、マウスへの遺伝 子導入に成功したとする報告があり、トランスジェニックニワトリを用いたヒト治療用抗体の生産を事業としている。 ドイツでは遺伝子導入食品と種子の試験に特化した会社が、イギリスでは癌、感染症等広範な疾病を対象とする製薬 会社から「トランスジェニックトリ」の研究成果が発表されている。 |
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| ４．キメラトリ |
| 「キメラトリ」を専門に扱う会社は、アメリカにのみ１社みられるが、ニワトリ胚性幹細胞を用いてキメラトリ作製を行う技術 を特徴とする会社で、同様の技術による「トランスジェニックトリ」の作成も行うことから上記のトランスジェニックトリの会 社と重複する。 事業の一環としてキメラトリを扱う会社は、アメリカとチェコに各１社づつ検出されたが日本にはみられない。 アメリカの会社はニワトリの育種技術を核とする孵卵業者で、チェコの会社は人畜医薬品の研究と開発を事業とする。 |
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| ５．トリ胚と個体操作 |
| この項目で検出された企業はフランスの大手製薬会社のみで、他の国々からは検出されていない。 |
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| .【用語解説】 |
| 「プロテオミックス」：細胞内のタンパク質の発現を網羅的に解析することを可能とする技術のこと。 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギ リシャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 「ポリクローナル抗体」：動物に免疫してその体内で合成される抗体のこと。異物の構造を多面的に認識する抗体群の 総称である。一般に、外来異物に対して免疫ができたという場合、生体がポリクローナル抗体を 体内に作り異物を排除している状態のことをいう。 「ＥＳ細胞」：胚性幹細胞のことで、別名「万能細胞」とも呼ばれている。未分化の培養細胞で、この細胞を分化（細胞分 裂を通じて特定の機能を持った細胞になること）させることによってさまざまな臓器を作ることができるとされ ていることから注目されている。 「トランスジェニック」（Transgenic）：ある種の生物の特定の遺伝子を他種生物に導入して異種生物間で遺伝子の発現 を制御する試みのこと。 「トランスジェニックトリ」：遺伝子組換えしたトリ（鶏など）のこと。 「ＤＮＡ」（Deoxyribonucleic Acid）：伝情報を記録しているひも状の物質のこと。核酸の一種であり、遺伝子の本体であ る。ＲＮＡウイルス（遺伝情報をＲＮＡ「リボ核酸」として持っているウイルスのこと）を 除くすべての生物に存在する。 正式には、「デオキシリボ核酸」というが、一般的には英語表記を略して「ＤＮＡ（ディ ーエヌエー）」と呼ばれる。 ＤＮＡは通常、４種類の塩基（Ａ・Ｇ・Ｃ・Ｔ）の配列によって構成されるポリヌクレオチ ドの２本鎖が対合して「二重らせん構造」をとる。さらにこれが折りたたまれて、「染 色体」を構成している。 ＤＮＡには、生物の形質（各個体のもつ様々な性質）に関わる基本情報（これを「遺 伝子」という）が記録されており、ＤＮＡが複製されることによって、遺伝情報が親か ら子に伝わる。 「ベクター法」：遺伝子導入の方法の一つである。 |
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| 【＊第８回はここまで】 |
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【第９回】 |
日本のたまごバイオ研究 |
| １．たまごバイオ大国「日本」 |
| 日本の過去１０年間の学術論文数はアメリカに次いで多く、３位の中国とドイツを大きく引き離して世界の2位となってい る。報告内容も、卵黄抗体、トランスジェニックトリ、キメラトリ、ニワトリ操作の4項目すべてにわたるアメリカ型で、たまご バイオ研究の主要国となっている。 |
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| ２．日本の卵黄抗体研究 |
| 卵黄抗体関連の論文は１９報と多く、大学はもとより企業からの報告も見られる。内容も基礎的な研究から医療効果ま で、一連の研究成果がみられる。 しかし研究グループの所属機関を見ると、医学系機関が目立つアメリカや中国と異なり、医学系研究機関が少ないこと が目につく。日本では「卵黄抗体」研究報告の半数以上は医歯学あるいは農獣医学系以外の研究機関と企業から出 されている。この点、医歯学、獣医農学系を除く機関からの発表が医学系機関からの発表を上回るアメリカに類似する ようにも見えるが、医学系機関からの発表が多いアメリカとは異なり、疾病関係の報告は卵黄抗体によるピロリ菌除去 効果に関する報告２報のみで、アメリカと中国にみられるような広範な研究はみられない。 . 歯学系研究グループからは口腔内感染病の治療法と疾病診断への卵黄抗体利用方法について各１報報告され、獣医 学系の１グループからは卵黄抗体の生産性に関する報告が２報報告されている。 その他の基礎研究機関からは、卵黄抗体の構造解析、抗原投与後の抗体生産機構の解析、組換えＤＮＡによる培養 細胞での卵黄抗体発現と、たまごバイオの視点から魅力的な報告が見られる。 企業３社からは４報報告されているが、うち２報は２社間で移籍した指導者による報告で、実質的には２グループから ４報の報告となり、口腔衛生用卵黄抗体１報、ピロリ菌感染症治療１報、経口感染症抗体治療２報がある。 |
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| ３．日本のトランスジェニックトリ研究 |
| ６５報のうちトランスジェニックマウスを除いたものが１１報あり、いずれもたまごバイオに直接関連する。なお、企業から の論文はみられない。 大学と独立行政法人に属する研究グループからは、ウイルスベクター法と幹細胞移植法によるトランスジェニックトリ作 製方法、導入した遺伝子の子孫への伝達と発現、ヒト抗体断片を卵白に発現させる方法、ヒト免疫グロブリンのニワトリ の卵黄への移行と集積等、事業化の基盤となりうる報告がある。 . また、借り腹卵殻を用いたウズラ胚とニワトリ胚の孵化方法は、トランスジェニックトリ作製の隘路となってきたトリ胚操 作方法の改善に寄与する報告として魅力的である。 以上１１報の研究成果のうち５報は１グループからのもので、日本のトランスジェニックトリ研究はこのグループの活発 な活動を中心に推進されてきたものと見ることができる。 |
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| ４．日本のキメラトリ研究 |
| ２４報と４項目中最も多く、たまごバイオの観点から魅力的な内容が多い。しかしながらキメラトリの分野でも医歯学系 からの報告はみられず、大部分は大学の農学部と農学系研究機関から発表されている。 報告内容はトリへの遺伝子導入を目的としたトリ幹細胞に関するものが主体で、その意味ではトランスジェニックトリに も分類できるものが多い。研究内容は豊富で、世界的に見てもユニークな異種キメラの報告が２報含まれる。 |
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| ５．日本のトリ操作研究 |
| この項目に属する論文は１２報あり、大学の農学部からは成鳥への遺伝子導入方法と導入した遺伝子の発現制御方 法等、魅力的な研究成果が発表されている。 |
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| ６．学術論文から見た日本のたまごバイオ |
| 日本には、トランスジェニックトリ作成を目的としたキメラトリ作成研究をはじめとする魅力的な成果の蓄積があるが、４ 項目いずれの分野においても医歯学系研究者の関心はあまり高くないように見受けられる。 特に「卵黄抗体」の医療への利用研究はたまごバイオ技術の出口として実用化に最も近い位置にあるので、医歯学系 研究グループによる論文の多いアメリカと中国の動向を注視して日本に不足する部分を補足する必要がある。 「たまごバイオ」に関連する論文を発表した日本の企業数はアメリカに次いで多いが、たまごバイオを専業とする企業 は見られなかった。 また、商品化された卵黄抗体の種類も限定されている。その理由は、技術レベルだけでは判断できない要因によるの かもしれないが、大学と独立行政法人に実用化を意識したと見られる研究成果の蓄積はあるようなので、これらを有効 に活用する方途の探索が必要ではないだろうか。 . 日本の書店や図書館にはトリのバイオテクノロジーに関する入門書は非常に少なく、当「たまご博物館」は貴重な情報 源となっている。初心者のみではなく、養鶏関係者、医療関係者、企業家、投資家等、たまごバイオを知る機会があれ ば関心を示す潜在的な支持層はあると考えられるが、現状ではなんらかの計画を策定しようとしたときに必要な資料を 整えるのは容易ではない。 より多くの解説書と資料集が世間の目に触れるようになれば、蓄積された研究成果がより有効に活用されていくものと 期待できる。 |
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| .【用語解説】 |
| 「トランスジェニック」（Transgenic）：ある種の生物の特定の遺伝子を他種生物に導入して異種生物間で遺伝子の発現 を制御する試みのこと。 「トランスジェニックトリ」：遺伝子組換えしたトリ（鶏など）のこと。 「キメラ」：キメラとは２個以上の受精卵からつくられた個体（２種類以上の遺伝子を持つ個体となる）をいう。語源は、ギ リシャ神話に描かれている怪獣キマイラであるといわれている。 「ＤＮＡ」（Deoxyribonucleic Acid）：伝情報を記録しているひも状の物質のこと。核酸の一種であり、遺伝子の本体であ る。ＲＮＡウイルス（遺伝情報をＲＮＡ「リボ核酸」として持っているウイルスのこと）を 除くすべての生物に存在する。 正式には、「デオキシリボ核酸」というが、一般的には英語表記を略して「ＤＮＡ（ディ ーエヌエー）」と呼ばれる。 ＤＮＡは通常、４種類の塩基（Ａ・Ｇ・Ｃ・Ｔ）の配列によって構成されるポリヌクレオチ ドの２本鎖が対合して「二重らせん構造」をとる。さらにこれが折りたたまれて、「染 色体」を構成している。 ＤＮＡには、生物の形質（各個体のもつ様々な性質）に関わる基本情報（これを「遺 伝子」という）が記録されており、ＤＮＡが複製されることによって、遺伝情報が親か ら子に伝わる。 |
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| 【＊第９回はここまで】 |
| ここ「たまごバイオの部屋」では今後、バイオの一般動向を踏まえながら、たまごバイオをめぐるさまざまな話題を取り上げていきたい。 （２００６年９月：株式会社アニマルバイオ代表取締役 結城 惇） |
＊たまごとバイオ技術の関係については、こちらの「たまご研究所」ページでも解説しています。
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