国立先进产业技术研究所 [院长：中钵良二]（以下简称“AIST”）生物医学研究部 [研究部主任：大宫胜宏] 先进基因组设计研究小组 大石功 研究组组长是国家农业和食品研究机构 [主席：隈和夫] 畜牧研究部田上贵宏与高级研究人员合作，开发了一种技术，可以创造转基因产蛋的鸡的蛋清中含有大量有用的重组蛋白。
这项技术正在各种植物和动物身上进行研究，作为下一代基因操纵技术基因组编辑技术的Crisper Cass 9（九）方法适用于鸡，蛋清中的主要蛋白质卵清蛋白的轨迹作为有用的蛋白质模型人干扰素β的基因(基因敲入) 还证实，插入基因的雌性鸡（基因敲入鸡）所产的蛋，其蛋清中含有大量的人干扰素-β蛋白，并且可以使用雄性基因敲入鸡进行繁殖。未来，预计各种基因敲入鸡的诞生将带来以极低的成本大规模生产昂贵且有用的重组蛋白（例如人干扰素-β）以及生物制药和酶蛋白的技术。
此结果的详细信息将于 2018 年 7 月 5 日（英国时间）公布科学报告
本次创造的人干扰素β敲入鸡
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基因敲入鸡所产的含有干扰素β的鸡蛋
（白色为浑浊）
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正常（野生型）鸡蛋
（白色是透明的）
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近年来，生物制药等重组蛋白的需求不断扩大，但高生产成本已成为问题。目前，“生物工厂”作为一种制造技术而受到关注，该技术可以通过对各种生物体进行基因改造，以低成本生产重组蛋白，从而解决这一问题。例如，有些生物工厂已经投入实际应用，比如对山羊进行基因改造，在山羊奶中生产有用的重组蛋白，可以用作药物；用转基因草莓生产狗的牙龈炎缓解剂。
鸡被视为重组蛋白的有前途的生物工厂，因为鸡蛋的蛋白含有大量的蛋白质，并且可以低成本大量生产。然而，由于受精后立即操纵鸡蛋细胞很困难，因此高精度基因改造的例子很少，也没有稳定大量生产含有重组蛋白的鸡蛋的技术。
AIST 的目标是廉价大量生产含有疫苗、生物制药和再生医学研究试剂等有用重组蛋白的鸡蛋，并一直致力于开发利用鸡的高精度基因改造技术。到目前为止，鸡缺乏蛋清过敏原基因（淘汰赛鸡) 是通过基因组编辑创建的 (2016 年 4 月 6 日 AIST 新闻稿)，这次我们培育了在占蛋清蛋白约一半的卵清蛋白基因座中插入了人类基因的鸡（敲入鸡），旨在开发一种利用鸡蛋稳定大量生产有用重组蛋白的技术。
这一次，基因组编辑技术将成为精子和卵子的来源原始生殖细胞进行了基因敲入，并基于该细胞培育出了在蛋清中产生人干扰素β的敲入鸡。图1显示了生产敲入鸡的方法。首先，从雄性鸡的早期胚胎血液中分离培养原始生殖细胞，并利用基因组编辑技术CRISPR-Cass方法，分离培养细胞的卵清蛋白基因。翻译起点作为有用蛋白质基因的模型。这些细胞被移植到另一只雄性鸡的早期胚胎中，进行孵化（第0代），并使其生长以产生精子，其中人干扰素β基因被敲入卵清蛋白基因座。当该雄性敲入鸡与野生型雌性鸡杂交时，在下一代（第一代）中获得雌性和雄性敲入鸡。所有获得的雌性敲入鸡在含有30至60毫克人干扰素β的情况下持续产蛋5个月以上。含有这种人干扰素β的鸡蛋没有孵化，无法从雌性敲入鸡中获得下一代，但通过将雄性敲入鸡与野生型雌性鸡杂交，获得雌性和雄性敲入鸡的下一代（第二代）。第二代所有雌性所产卵均含有30至60毫克人干扰素β，与第一代相似，这表明敲入鸡可以稳定地产生大量重组蛋白。对于第三代及后续代也是如此，这表明重组蛋白可以在很长一段时间内和几代人中生产，并且可以通过育种扩大重组蛋白的生产。蛋清中所含的人干扰素β活性仅占总量的5%左右，但人干扰素β蛋白的活性简单。转换和展开操作，可以恢复100%的活性，并且预期具有与市售试剂相当的性能。此外，尽管蛋白中含有人干扰素β的鸡蛋数量和大小往往比野生型小，但敲入鸡没有观察到健康异常，寿命与野生型也没有差异。
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| 图1通过基因组编辑生产有用蛋白基因敲入鸡的方法 |
这项研究首次表明，利用鸡作为生物工厂，可以低成本大量生产昂贵的重组蛋白。目前，人干扰素β的价格约为每10μg 20,000至50,000日元。此次开发的技术，一个鸡蛋含有30至60毫克的人干扰素β，简单计算相当于6000万至3亿日元，但纯化工艺的开发对于商业化很重要。目前，我们正在与国内一家公司（Cosmo Bio Co, Ltd）共同研究纯化工艺，旨在生产比传统产品更便宜的产品（研究试剂）。此外，我们还将根据各种企业需求开发新型敲入鸡，研究使用鸡蛋生产干扰素β以外的重组蛋白，并致力于改进我们开发的技术。