解説記事NEW06/21
ゲノム編集（CRISPR）の細胞治療応用とは？RNP導入と編集の管理
CRISPR/Cas9ゲノム編集を細胞治療へ応用する際の、gRNA設計・化学修飾sgRNA合成からCas9とのRNP複合体形成、エレクトロポレーションによるex vivo導入、ノックアウト／ノックイン、編集効率・オフターゲット評価までの工程と品質管理を整理します。
遺伝子導入・安定発現株作製
CRISPR/Cas9ゲノム編集
CRISPR/Cas9ゲノム編集は、Cas9酵素とガイドRNAを使い、細胞のゲノム上の狙った配列を編集する技術です。CHO細胞株開発では、不要な遺伝子のノックアウト、特定部位へのノックイン、宿主細胞の改変、ターゲットインテグレーションなどに使われます。
- 分類
- 遺伝子導入・安定発現株作製
- 主な用途
- CHO細胞 / ノックアウト / ノックイン / ターゲットインテグレーション
- 代表メーカー
- Integrated DNA Technologies / IDT・GenScript・Thermo Fisher Scientific / Invitrogen・Merck / Sigma-Aldrich ほか計7社
- 関連キーワード
- 細胞株開発 / CHO細胞 / クローン / 細胞培養 / 品質管理 / 抗体医薬
用途・特徴
CRISPR/Cas9ゲノム編集は、CHO細胞株開発において、目的遺伝子を入れるためだけの技術ではなく、不要な遺伝子をノックアウトしたり、目的配列を特定の場所へノックインしたりすることで、細胞の性質そのものを調整する目的でも使われます。
また、ランダムインテグレーションでは目的遺伝子がどこに入るかを制御しにくいのに対し、CRISPR/Cas9を使うことで、狙ったゲノム領域へのターゲットインテグレーションを検討できる点も特徴です。
Point
- ノックアウト、ノックイン、ターゲットインテグレーションに使われる
- ランダムインテグレーションより、狙った部位を設計しやすい
- gRNA設計、オフターゲット、編集後の確認が重要になる
使用方法
基本的には、Cas9とガイドRNAを用意し、対象細胞へ導入して、編集された細胞を選抜・確認します。
1標的配列を決める
2gRNA / sgRNAを設計する
3Cas9タンパク質・mRNA・プラスミドなどを準備する
4CHO細胞へ導入する
5編集された細胞を選抜する
6単一細胞化・クローン選抜へ進む
7ゲノム編集結果を確認する
Cas9やgRNAを細胞に入れる方法として、トランスフェクション試薬やエレクトロポレーションが使われることがあります。
ランダムインテグレーションとの違い
ランダムインテグレーションでは、目的遺伝子がゲノム上のどこに入るかを制御しにくい一方、CRISPR/Cas9を使うと、狙った部位を編集する設計が可能になります。
導入位置
制御しにくい
狙った配列を設計できる
主な用途
安定発現株作製、高産生クローン探索
ノックアウト、ノックイン、ターゲットインテグレーション
ばらつき
組み込み位置やコピー数でばらつきやすい
設計次第で位置を制御しやすい
注意点
多数のクローン選抜が必要
gRNA設計、オフターゲット、編集確認が必要
関連工程
トランスフェクション、選択培養、クローン選抜
gRNA設計、導入、編集確認、クローン選抜
メーカー製品
Integrated DNA Technologies / IDTAlt-R CRISPR-Cas9 System / Alt-R guide RNA / Cas9関連製品gRNA設計、合成gRNA、Cas9関連製品を展開。CRISPRワークフロー向け製品が多い。公式URL
Thermo Fisher Scientific / InvitrogenTrueCut Cas9 Protein v2 / TrueGuide Synthetic gRNACas9タンパク質、合成gRNAなどのCRISPR関連製品を展開。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Merck / Sigma-AldrichCas9 proteins / CRISPR gene editing productsCas9タンパク質やCRISPR関連製品を展開。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
VectorBuilderCRISPR/Cas9 vectors / CRISPR servicesCRISPRベクター、ウイルス、IVT RNA、LNP、ライブラリ、安定細胞株作製などに対応。公式URL
関連製品
掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）