Development of a non-invasive and area selective gene transfer method for the primate brain
| Project/Area Number |
19K22470
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Inoue Kenichi 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (90455395)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 神経科学 / 脳・神経 / バイオテクノロジー / ウイルスベクター / 霊長類 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではマカクザルとマーモセットを対象として、キャプシド改変型AAVベクターの静脈内投与と、マイクロバブルと経頭蓋超音波照射を利用したBBBの一過性破壊などの導入法により、霊長類脳において、非侵襲的かつ目的とする領域（あるいは部位）選択的な遺伝子操作を実現する手法を確立することを目指す。このために（1）静脈内投与における霊長類脳への遺伝子導入に適した改変AAVベクターの開発、（2）経頭蓋収束超音波照射(tFUS)を利用した、ターゲット選択的な遺伝子導入法の開発、（3）経頭蓋超音波照射を利用した、霊長類における全脳的な遺伝子導入法の開発、の３つの研究計画を遂行する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study investigated the feasibility of noninvasive gene transfer to the target brain region in monkeys, a model animal closely related to humans. We first developed a capsid-modified adeno-associated virus vector that enables gene transfer to neurons throughout the brain by intravenous administration to newborn monkeys. Moreover, in collaboration with HM CINAC, Spain, we have achieved gene transfer to specific brain regions in adult macaque monkeys by the transient opening of blood-brain barrier (BBB) using transcranial focused ultrasound (tFUS), although there is room for improvement in efficiency. In this study, we further applied cell type-specific promoters to these systems and succeeded in achieving cell type-specific gene expression.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
発生工学を利用せず、ウイルスベクターによって霊長類における領域特異的、あるいは全脳的なニューロンへの遺伝子導入を実現するという本研究の成果は、選択的な遺伝子操作系など幅広い応用が可能な先端的技術となると考えられ、遺伝子改変霊長類疾患モデル動物の作出という観点から、精神・神経疾患の病態解明と治療法の開発に極めて大きく寄与すると考える。また、非侵襲的に目的とする領野に選択的な遺伝子導入を可能にする本研究の成果は、遺伝子治療法の開発の上で重要な知見を与えるものであり、特に遺伝子疾患の有効な治療法の開発研究に大きく貢献できる。
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Report
(3 results)
Research Products
(39 results)
