主要成果
研究チームは、鳥類胚における遺伝子発現操作の再現可能な代替手段として、脂質ナノ粒子（LNP）を介したデリバリープラットフォームを確立しました。この手法を用いることで、高い生存率を維持しながら、プラスミドDNAおよびRNAカーゴを効率的に導入することに成功しています。特に、骨形成に不可欠なRunt-related transcription factor 2（RUNX2）を標的としたRNAベースのCRISPR/Cas9によるゲノム編集では、標的側の頭蓋顔面骨格において骨化の深刻な喪失と破壊が確認され、in vivoでの迅速な遺伝子機能解析の可能性が実証されました。
技術・詳細
本研究ではニワトリ（Gallus gallus）の胚を用い、頭蓋顔面骨格に大きく寄与する遊走中の頭蓋神経堤細胞（NCCs）を標的としています。LNPの処方、注入のタイミングおよび頻度を最適化することで、堅牢で適応性の高いパイプラインを構築しました。具体的な技術的成果は以下の通りです。
- 持続的な発現：LNPデリバリーによってpiggyBacトランスポゾンシステムをサポートし、レポーターの持続的な発現と、頭蓋NCCs由来細胞の長期的なラベル付けを実現しました。
- ゲノム編集の効率化：RNAベースのCRISPR/Cas9コンポーネントをLNPで導入することで、効率的な体細胞ゲノム編集を達成しました。
- 種を越えた適用性：本手法はニワトリだけでなく、国内鳩（Columba livia）および北京アヒル（Anas platyrhynchos）の胚においてもトランスフェクションが可能であることが示されました。
背景・業界の文脈
鳥類は、受精卵へのアクセスが容易で、孵化前の胚成長のあらゆる段階で直接的な観察や実験操作ができるため、古くから発生生物学のモデルとして利用されてきました。しかし、従来の機能遺伝学研究では、主にin ovoエレクトロポレーション（胚内電気穿孔法）やウイルス導入に依存していました。これらの手法には、導入効率のばらつき、処置に起因する胚の欠損、高い胚死亡率、そしてCRISPR/Cas9のような遺伝子編集試薬の導入効率が不十分であるといった課題がありました。
今後の展望
今回確立されたLNPデリバリープラットフォームは、種を問わず鳥類全般に展開可能なベクトルプラットフォームとして機能します。これにより、発生学、疾患研究、そして進化生物学の分野において、より高効率かつ低侵襲な遺伝子操作が可能になると期待されます。
元記事: https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.13.753869v1
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