中枢神経前駆細胞による神経変性疾患発症抑制機構の解明

• Project/Area Number: 16J09279
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Nerve anatomy/Neuropathology
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 中野 真行 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 神経変性疾患 / NG2グリア / 光誘導性細胞傷害技術 / ファイバー型蛍光顕微鏡

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、神経変性疾患における新たな病態理解を目指し、非侵襲的で細胞傷害程度と傷害領域を制御することができる「光誘導性細胞傷害制御技術」を開発する。そして、本技術と神経変性疾患モデルマウスを用いて、NG2グリアの機能を脳領域選択的に低下させることにより、NG2グリアの神経変性疾患における病態関与を明らかにすることを目的とした。
平成２８年度は、光誘導性細胞傷害制御技術の確立を目指し、外部機関から分与して頂いた遺伝子改変動物を掛け合わせ、NG2グリア特異的に細胞傷害性蛍光タンパク質であるKillerRedを発現するマウスを作製した。しかしながら、遺伝子発現レベルや免疫染色法ではKillerRedの発現を確認する事ができなかった。
代替案として、アデノ随伴ウイルス(AAV)を用いて、NG2グリアにおける KillerRed の発現誘導を試みた。NG2グリアに感染しやすいセロタイプであるAAV5を使用し、KillerRed遺伝子を導入した AAV5-KillerRed を作製した。精製・力価測定後の AAV5-KillerRed をマウスの海馬領域に注入し、KillerRed の発現を評価した。KillerRed の発現は確認されたが、遺伝子発現の細胞特異性がなく、神経細胞にも KillerRed の発現が確認され、実験を中断した。この問題を解決するには、NG2グリア特異的な遺伝子プロモーター(NG2やPDGFRαなど)を導入したNG2-KillerRedやPDGFRα-KillerRedレトロウイルスやレンチウイルスベクターを作製する必要がある。
また光誘導性細胞傷害制御技術を確立する上で、ファイバー型蛍光顕微鏡のレーザー照射条件の設定が求められるため、蛍光タンパク質を脳内で発現するマウスを用いて、レーザー照射だけでは細胞脱落しない照射条件を検討した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] NG2 glial cells regulate neuroimmunological responses to maintain neuronal function and survival. (2017)
  • Author(s): Nakano, M., Tamura, Y., Yamato, M., Kume, S., Eguchi, A., Takata, K., Watanabe, Y., and Kataoka, Y.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 42041-42041
  • DOI: 10.1038/srep42041
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of cellular senescence-specific genes by comparative transcriptomics (2016)
  • Author(s): Nagano T, Nakano M, Nakashima A, Onishi K, Yamao S, Enari M, Kikkawa U, Kamada S
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Issue: 1 Pages: 31758-31758
  • DOI: 10.1038/srep31758
  • NAID: 120005842606
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Noninvasive evaluation of cellular proliferative activity in brain neurogenic regions in rats under depression and the treatment by enhanced [18F]FLT PET imaging. (2016)
  • Author(s): Tamura, Y., Takahashi, K., Takata, K., Eguchi, A., Yamato, M., Kume, S., Nakano, M., Watanabe, Y., and Kataoka, Y.
  • Journal Title: J. Neurosci. Volume: 36 Issue: 31 Pages: 8123-8131
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0220-16.2016
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Optical Biopsy in Head and Neck Cancers using Fiber-bundle based Micro-endoscope. (2017)
  • Author(s): Shinohara, S. Funabiki, K. Nakano, M. Goto, T. Kataoka, Y. Takebayashi, S. Saida, K. Hayashi, K. Yamamoto, R. Michida, T. Harada, H. Fujiwara, K. Imai, Y. Naito, Y.
  • Organizer: 5th Congress of Asian Society of Head and Neck Oncology (ASHNO 2017)
  • Place of Presentation: Bali, Indonesia
  • Year and Date: 2017-03-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of in vitro and in vivo evaluation systems for novel non-coding RNA, SINEUP, to enhance translation level of target genes as a nucleic acid medicine. (2016)
  • Author(s): Nitta, K. Takahashi, H. Nakano, M. Suzuki, AM. Kozhuharova, A. Sharma, H. Kataoka, Y. Zucchelli, S. Gustincich, S. Carninci, P.
  • Organizer: 第３９回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] がん微小環境を長期間連続観察できる in vivo 顕微内視鏡システムの開発 (2016)
  • Author(s): 中野真行、後藤俊志、阪上（沢野）朝子、安藤亮子、宮脇敦史、渡辺恭良、片岡洋祐、船曳和雄
  • Organizer: 第３９回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] Effect of atmospheric-pressure plasma irradiation on the central nervous system of adult rats. (2016)
  • Author(s): Kataoka, Y. Yamato, M. Nakano, M. Kume, S. Tamura, Y.
  • Organizer: 6th International Conference on Plasma Medicine.
  • Place of Presentation: Comenius University (CU) and Slovak University of Technology Bratislava, Slovakia
  • Year and Date: 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of in vitro and in vivo evaluation systems for novel non-coding RNA, SINEUP, to enhance translation level of target genes as a nucleic acid medicine. (2016)
  • Author(s): Nitta, K. Takahashi, H. Nakano, M. Suzuki, AM. Kozhuharova, A. Sharma, H. Kataoka, Y. Zucchelli, S. Gustincich, S. Carninci, P.
  • Organizer: 第２２回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 虎ノ門ヒルズフォーラム（東京都・港区）
  • Year and Date: 2016-07-28
• [Presentation] Development of in vitro and in vivo evaluation systems for novel non-coding RNA, SINEUP, to enhance translation level of target genes as a nucleic acid medicine. (2016)
  • Author(s): Nitta, K. Takahashi, H. Nakano, M. Suzuki, AM. Kozhuharova, A. Sharma, H. Kataoka, Y. Zucchelli, S. Gustincich, S. Carninci, P.
  • Organizer: JSGCT 2016
  • Place of Presentation: 虎ノ門ヒルズフォーラム（東京都・港区）
  • Year and Date: 2016-07-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] NG2 glial cells suppress neuroinflammation and support the survival of hippocampal neurons. (2016)
  • Author(s): 中野真行、田村泰久、江口麻美、大和正典、久米慧嗣、片岡洋祐
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] PET imaging for cellular proliferative activity in brain neurogenic regions of adult rats. (2016)
  • Author(s): 田村泰久、高田孔美、江口麻美、大和正典、中野真行、久米慧嗣、片岡洋祐
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] Deterioration of TCA cycle in the brain induced prolonged suppression of locomotor activity by involvement of neuroinflammation in rats. (2016)
  • Author(s): 大和正典、久米慧嗣、中野真行、田村泰久、江口麻美、片岡洋祐
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] エネルギー代謝の低下に着目した疲労動物モデルにおける脳内神経炎症の惹起 (2016)
  • Author(s): 大和正典、久米慧嗣、中野真行、江口麻美、高田孔美、田村泰久、片岡洋祐
  • Organizer: 第12回日本疲労学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-05-20
• [Presentation] NG2グリアの神経炎症抑制と神経細胞保護 (2016)
  • Author(s): 中野真行
  • Organizer: 日本医療研究開発機構（AMED）研究費 難治性疾患実用化研究事業 筋萎縮性側索硬化症（ALS）新規治療法開発をめざした病態解明 平成２８年度ワークショップ
  • Place of Presentation: 都市センターホテル（東京都・千代田区）
  • Invited