コモンマーモセット
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| 英名 |
common marmoset |
| 学名 |
Callithrix jacchus
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| 分類 |
霊長目真猿亜目広鼻下目 オマキザル科 |
| 原産 |
ブラジル北東部 |
| 体重 |
250-500 g （成熟個体）, 25-40 g （出生時） |
| 体長 |
20-25 cm （頭胴長） |
| 染色体数 |
2n = 46 |
| 寿命 |
12–15 年（20年以上も） |
| 性成熟齢 |
1.5 歳 |
| 妊娠期間 |
145-148日 |
| １回産子数 |
1-3 匹（4匹以上も） |
コモンマーモセットとは
コモンマーモセットCallithrix jacchus（以下、マーモセット）は、ブラジル北東部の大西洋岸地域の熱帯の比較的乾燥した森林に生息している小型のサルの一種です。 マーモセットは、ヒトと同じ真猿類（真猿亜目）に分類され、真猿類はさらにアジア・アフリカを原産とする旧世界ザル（狭鼻猿下目）と中南米原産の新世界ザル（広鼻猿下目）に分けられます。 2つのグループは 3000-4000万年前に共通の祖先から分岐し、それぞれ独自に進化を遂げてきたため、それぞれが異なる特徴を持っています。 新世界ザルであるマーモセットは、オス・メスのペアとその子供たちからなるファミリーで暮らし、母親だけでなく父親や兄姉も育仔を行います。 また、鳴き声による音声コミュニケーションや食べものを分け合うなど、他の霊長類では認められない、ヒトとよく似た行動が観察され、社会行動研究におけるモデル動物としても期待されています （Mansfield K. et al. Comp Med. 2003; Miller CT. et al. Neuron. 2016）。
マーモセットが医学研究に貢献する
マーモセットは生理学的・解剖学的特徴や薬物代謝などがヒトと似ており、霊長類の実験動物として生命科学研究に貢献しています。 さらにマーモセットは、霊長類の中でも小型で取り扱いやすく、繁殖力が高いなど多くの利点を持っており、以下のような様々な医学研究に用いられています。
創薬研究
サリドマイド剤は妊娠マウスを用いた動物実験においても特に副作用が認められなかったものの、のちにヒトでは妊娠初期に服用すると重篤な奇形をおこすことが明らかとなりました。 その後、マーモセットでもヒトと同様な胎仔の奇形が認められることが報告され(Poswillo DE. et al. Nature. 1972）、これをきっかけにマーモセットを用いた創薬研究の重要性が認識されるようになりました。
神経疾患研究
脳科学研究は、マーモセットの利用が最も多い研究分野です。 マーモセットは霊長類特有の発達した脳を持ち、知覚、記憶、学習、思考、判断などの高い認知機能を備えているため、脳・神経疾患のモデルとして広く利用されています。 例えば、ドーパミン神経毒であるMTPTを投与するとパーキンソン病と同様の症状を示すため、パーキンソン病のモデルとして1980年代から研究されており、現在でも新しい治療薬の開発に用いられています (Jenner P. et al. Neurosci Lett. 1984; Ando K. et al., Psychopharmacology. 2008）。
再生医療研究
iPS細胞などの幹細胞を用いた再生医療を実際の治療に応用するには、動物実験によって有効性や安全性を確認する必要があります。 研究の初期段階では、移植する細胞を大量調製することが技術的・経済的に困難なこともありますが、ラットと同じくらいの大きさのマーモセットでは少ない細胞数で解析することができます。 例えば、ES細胞やiPS細胞からつくられた神経幹細胞の移植治療によって、脊髄損傷のマーモセットの運動機能が回復したことが報告されています (Iwanami A. et al. Neurosci Res. 2005; Kobayashi Y. et al., PLoS One. 2012）。
また、繁殖力が高いマーモセットは遺伝子改変動物の作製が進められており（Sasaki E. et al. Nature. 2009; Sato K. et al. Cell Stem Cell. 2016）、 遺伝子改変ヒト疾患モデルや免疫不全動物などを利用した難治性疾患の病態解析や治療法開発の研究が期待されています。
- Marmoset models commonly used in biomedical research.
Mansfield K.
Comp Med. 2003 Aug;53(4):383-92.
- Marmosets: A Neuroscientific Model of Human Social Behavior.
Miller CT, Freiwald WA, Leopold DA, Mitchell JF, Silva AC, Wang X.
Neuron. 2016 Apr 20;90(2):219-33.
- 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced parkinsonism in the common marmoset.
Jenner P, Rupniak NM, Rose S, Kelly E, Kilpatrick G, Lees A, Marsden CD.
Neurosci Lett. 1984 Sep 7;50(1-3):85-90.
- Neurobehavioral protection by single dose l-deprenyl against MPTP-induced parkinsonism in common marmosets.
Ando K, Maeda J, Inaji M, Okauchi T, Obayashi S, Higuchi M, Suhara T, Tanioka Y.
Psychopharmacology (Berl). 2008 Jan;195(4):509-16.
- Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates.
Iwanami A, Kaneko S, Nakamura M, Kanemura Y, Mori H, Kobayashi S, Yamasaki M, Momoshima S, Ishii H, Ando K, Tanioka Y, Tamaoki N, Nomura T, Toyama Y, Okano H.
J Neurosci Res. 2005 Apr 15;80(2):182-90.
- Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates.
Iwanami A, Kaneko S, Nakamura M, Kanemura Y, Mori H, Kobayashi S, Yamasaki M, Momoshima S, Ishii H, Ando K, Tanioka Y, Tamaoki N, Nomura T, Toyama Y, Okano H.
J Neurosci Res. 2005 Apr 15;80(2):182-90.
- Pre-evaluated safe human iPSC-derived neural stem cells promote functional recovery after spinal cord injury in common marmoset without tumorigenicity.
Kobayashi Y, Okada Y, Itakura G, Iwai H, Nishimura S, Yasuda A, Nori S, Hikishima K, Konomi T, Fujiyoshi K, Tsuji O, Toyama Y, Yamanaka S, Nakamura M, Okano H.
PLoS One. 2012;7(12):e52787.
- The marmoset as an animal model for teratological research.
Poswillo DE, Hamilton WJ, Sopher D.
Nature. 1972 Oct 20;239(5373):460-2.
- Generation of transgenic non-human primates with germline transmission.
Sasaki E, Suemizu H, Shimada A, Hanazawa K, Oiwa R, Kamioka M, Tomioka I, Sotomaru Y, Hirakawa R, Eto T, Shiozawa S, Maeda T, Ito M, Ito R, Kito C, Yagihashi C, Kawai K, Miyoshi H, Tanioka Y, Tamaoki N, Habu S, Okano H, Nomura T.
Nature. 2009 May 28;459(7246):523-7.
- Generation of a Nonhuman Primate Model of Severe Combined Immunodeficiency Using Highly Efficient Genome Editing.
Sato K, Oiwa R, Kumita W, Henry R, Sakuma T, Ito R, Nozu R, Inoue T, Katano I, Sato K, Okahara N, Okahara J, Shimizu Y, Yamamoto M, Hanazawa K, Kawakami T, Kametani Y, Suzuki R, Takahashi T, Weinstein EJ, Yamamoto T, Sakakibara Y, Habu S, Hata J, Okano H, Sasaki E.
Cell Stem Cell. 2016 Jul 7;19(1):127-38.
実中研におけるマーモセット研究の歴史
| 2010～ |
マーモセットラボマニュアル はじめての取り扱いから研究最前線まで（佐々木監修, アドスリー）を出版 |
| ゲノム編集技術を用いた免疫不全マーモセットの作製に成功（Sato et al., 2016） |
| 国内研究者と協力して日本マーモセット研究会を立ち上げ殿町に研究所移転 新マーモセット施設 |
| iPS細胞樹立（Tomioka et al., 2010） |
| 2000～ |
トランスジェニックマーモセットの作製と継代に成功（Sasaki et al., 2009） |
ES細胞樹立（Sasaki et al., 2005）, 発生工学研究の本格開始
再生医療の前臨床モデル研究 慶応義塾大学との連携
疾患モデル研究（脊髄損傷，パーキンソン病，心筋梗塞など）
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| マーモセットの飼育繁殖・実験手技・解剖組織（谷岡編, アドスリー）を出版 |
| 1990～ |
繁殖コロニーを日本イー・ディー・エム株式会社（現日本クレア株式会社）に移管 |
繁殖，実験手技，生理・生化学特性等の研究
無菌マーモセットの作出（継代に至らず）
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| 英国のImperial Chemical Industries(ICI)より2回目の動物導入，繁殖コロニー確立 |
| 1980～ |
ICIより1回目の動物導入，飼育・繁殖方法の検討 |
| 12種類の小型霊長類実験動物の検討 「小型霊長類の実験動物化」 |
リンク集
日本クレア株式会社（背景データなど）
日本マーモセット研究会（医学・生命科学分野のマーモセット研究者のコミュニティ）
Common Marmoset Care（マーモセットの生態や飼育方法について〈英国のサイト〉）
文献集
- Generation of a Nonhuman Primate Model of Severe Combined Immunodeficiency Using Highly Efficient Genome Editing.
Sato K, Oiwa R, Kumita W, Henry R, Sakuma T, Ito R, Nozu R, Inoue T, Katano I, Sato K, Okahara N, Okahara J, Shimizu Y, Yamamoto M, Hanazawa K, Kawakami T, Kametani Y, Suzuki R, Takahashi T, Weinstein EJ, Yamamoto T, Sakakibara Y, Habu S, Hata J, Okano H, Sasaki E.
Cell Stem Cell. 2016 Jul 7;19(1):127-38.
- Generation of transgenic marmosets expressing genetically encoded calcium indicators.
Park JE, Zhang XF, Choi SH, Okahara J, Sasaki E, Silva AC.
Sci Rep. 2016 Oct 11;6:34931.
- Generation of transgenic cynomolgus monkeys that express green fluorescent protein throughout the whole body.
Seita Y, Tsukiyama T, Iwatani C, Tsuchiya H, Matsushita J, Azami T, Okahara J, Nakamura S, Hayashi Y, Hitoshi S, Itoh Y, Imamura T, Nishimura M, Tooyama I, Miyoshi H, Saitou M, Ogasawara K, Sasaki E, Ema M.
Sci Rep. 2016 Apr 25;6:24868.
- Lineage-Specific Profiling Delineates the Emergence and Progression of Naive Pluripotency in Mammalian Embryogenesis.
Boroviak T, Loos R, Lombard P, Okahara J, Behr R, Sasaki E, Nichols J, Smith A, Bertone P.
Dev Cell. 2015 Nov 9;35(3):366-82.
- Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset.
Sasaki E.
Neurosci Res. 2015 Apr;93:110-5.
- Pentatrichomonas hominis in laboratory-bred common marmosets.
Inoue T, Hayashimoto N, Yasuda M, Sasaki E, Itoh T.
Exp Anim. 2015;64(4):363-8.
- Resequencing of the common marmoset genome improves genome assemblies and gene-coding sequence analysis.
Sato K, Kuroki Y, Kumita W, Fujiyama A, Toyoda A, Kawai J, Iriki A, Sasaki E, Okano H, Sakakibara Y.
Sci Rep. 2015 Nov 20;5:16894.
- Birth of healthy offspring following ICSI in in vitro-matured common marmoset (Callithrix jacchus) oocytes.
Takahashi T, Hanazawa K, Inoue T, Sato K, Sedohara A, Okahara J, Suemizu H, Yagihashi C, Yamamoto M, Eto T, Konno Y, Okano H, Suematsu M, Sasaki E.
PLoS One. 2014 Apr 21;9(4):e95560.
- Birth of common marmoset (Callithrix jacchus) offspring derived from in vitro-matured oocytes in chemically defined medium.
Tomioka I, Takahashi T, Shimada A, Yoshioka K, Sasaki E.
Theriogenology. 2012 Oct 15;78(7):1487-93.
- Generating induced pluripotent stem cells from common marmoset (Callithrix jacchus) fetal liver cells using defined factors, including Lin28.
Tomioka I, Maeda T, Shimada H, Kawai K, Okada Y, Igarashi H, Oiwa R, Iwasaki T, Aoki M, Kimura T, Shiozawa S, Shinohara H, Suemizu H, Sasaki E, Okano H.
Genes Cells. 2010 Sep 1;15(9):959-69.
- Generation of transgenic non-human primates with germline transmission.
Sasaki E, Suemizu H, Shimada A, Hanazawa K, Oiwa R, Kamioka M, Tomioka I, Sotomaru Y, Hirakawa R, Eto T, Shiozawa S, Maeda T, Ito M, Ito R, Kito C, Yagihashi C, Kawai K, Miyoshi H, Tanioka Y, Tamaoki N, Habu S, Okano H, Nomura T.
Nature. 2009 May 28;459(7246):523-7.
- Preimplantation development of somatic cell cloned embryos in the common marmoset (Callithrix jacchus).
Sotomaru Y, Hirakawa R, Shimada A, Shiozawa S, Sugawara A, Oiwa R, Nobukiyo A, Okano H, Tamaoki N, Nomura T, Hiyama E, Sasaki E.
Cloning Stem Cells. 2009 Dec;11(4):575-83.
- Establishment of novel embryonic stem cell lines derived from the common marmoset (Callithrix jacchus).
Sasaki E, Hanazawa K, Kurita R, Akatsuka A, Yoshizaki T, Ishii H, Tanioka Y, Ohnishi Y, Suemizu H, Sugawara A, Tamaoki N, Izawa K, Nakazaki Y, Hamada H, Suemori H, Asano S, Nakatsuji N, Okano H, Tani K.
Stem Cells. 2005 Oct;23(9):1304-13.
代表的な実験動物
