• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

チャネルロドプシン発現神経節細胞の形態学的分類による視機能シミュレーション

Research Project

Project/Area Number 22591962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Ophthalmology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡部 眞三  東北大学, 学内共同利用施設等, その他 (10093486)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 富田 浩史  東北大学, 国際高等研究教育機構, 准教授 (40302088)
菅野 江里子  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (70375210)
砂金 ひとみ  東北大学, 国際高等研究教育機構, 技術補佐員 (30400451)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsチャネルロドプシン / 網膜 / 視覚野 / 網膜色素変性症 / 神経節細胞 / アデノ随伴ウイルスベクター / 遺伝子治療 / チャネルロドプシン-2 / 網膜神経節細胞 / 視覚再生
Research Abstract

緑藻類クラミドモナスが持つ光受容タンパク質「チャネルロドプシンー2(ChR2)」は、光受容能と陽イオン選択的チャネルとしての機能を有し、神経細胞に遺伝子導入することによって、光受容能を賦与することができる。この特徴的な機能を利用することで、遺伝盲ラットの視機能を獲得することに成功している。この方法では、視細胞が消失した網膜の神経節細胞(RGC)にChR2を導入することによって、RGCに光受容能を与える。RGCには、役割の異なる数タイプが存在することから、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)を用いた遺伝子導入によって、ChR2が発現されたRGCのタイプを調べることは、回復される視機能をシミュレートするのに有用である。ラット網膜への遺伝子導入では、投与するウイルスベクターの濃度に依存して、導入される細胞が異なることが示されている。濃度の減少に伴って小サイズの神経節細胞には導入されず、大型の神経節細胞に限定されることが明らかとなった。
今回、カニクイザルを用いて、アデノ随伴ウイルスベクターによる網膜神経節細胞への導入効率を調べた。アデノ随伴ウイルスベクターを硝子体内に投与し、遺伝子の発現を網膜進展標本を作製し調べたところ、遺伝子発現は確認されなかった。その原因が硝子体にあると考え、硝子体を酵素的に融解し、遺伝子導入を行うことを試みた。硝子体を融解後、アデノ随伴ウイルスベクターを投与したところ、網膜神経節細胞での遺伝子の発現を確認することができた。ラットでの研究と同様に、大型の神経節細胞に発現が見られた。しかし、遺伝子導入効率は、ラット網膜への遺伝子導入と異なり、遥かに低いものであった。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (19 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Differentiation of neuronal cells from NIH/3T3 fibroblasts under defined conditions2011

    • Author(s)
      Wang Z, Sugano E, Isago H, Hiroi T, Tamai M, Tomita H
    • Journal Title

      Dev Growth Differ

      Volume: 53(3) Pages: 357-65

    • NAID

      10028202629

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Age-Dependent Differences in Recovered Visual Responses in Royal College of Surgeons Rats Transduced with the Channelrhodopsin-2 Gene2011

    • Author(s)
      Isago H, Sugano E, Wang Z, Murayama N, Koyanagi E, Tamai M, Tomita H
    • Journal Title

      J Mol Neurosci

      Volume: 46(2) Pages: 393-400

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] チャネルロドプシンを用いた視覚再生2011

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子
    • Journal Title

      日本の眼科

      Volume: 82(12) Pages: 1602-1607

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] Differentiation of neuronal cells from NIH/3T3 fibroblasts under defined conditions2011

    • Author(s)
      Wang Z, Sugano E, Isago H, Hiroi T, Tamai M, Tomita H.
    • Journal Title

      Development Growth and Differentiation

      Volume: In press

    • NAID

      10028202629

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regeneration of optic nerve fibers of adult mammals2010

    • Author(s)
      Watanabe, M.
    • Journal Title

      Development, Growth and Differentiation

      Volume: 52 Pages: 567-576

    • NAID

      10027565895

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immune responses to adeno-associated virus type 2 encoding channelr hodopsin-2 in a genetically blind rat model for gene therapy2010

    • Author(s)
      Sugano E, Isago H, Wang Z, Murayama N, Tamai M, Tomita H.
    • Journal Title

      Gene Therapy

      Volume: 18(3) Pages: 266-74

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissecting a role for melanopsin in behavioural light aversion revealsa response independent.2010

    • Author(s)
      Semo M, Gias C, Ahmado A, Sugano E, Allen A, Lawrence JM, Tomita H, Coffey PJ, Vugler A.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 5(11)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Induction of neuronal cells from NIH/3T3 fibroblasts under defined conditions2011

    • Author(s)
      Wang Z, Sugano E, Tomita H
    • Organizer
      The 5th China Medicinal Biotech Forum
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      2011-11-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] チャネルロドプシン-2を用いた視覚再生の可能性2011

    • Author(s)
      菅野江里子、砂金ひとみ、富田浩史
    • Organizer
      第6回網脈絡膜変性フォーラム
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      2011-10-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ボルボックス由来チャネルロドプシン1遺伝子改変による感受波長の改善2011

    • Author(s)
      菅野江里子、砂金ひとみ、村山なみえ、玉井信、富田浩史
    • Organizer
      第82回日本動物学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 視細胞変性モデルの確立2011

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ、村山なみえ、玉井信
    • Organizer
      第82回日本動物学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] チャネルロドプシン2を導入した週齢の異なるRCSラットの視覚反応の違い2011

    • Author(s)
      砂金ひとみ、菅野江里子、村山なみえ、玉井信、富田浩史
    • Organizer
      第82回日本動物学会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Visual properties of genetically blind rats transduced with channelrhodopsin-2 gene2011

    • Author(s)
      Tomita H, Sugano E, Isago H, Murayama N, Wang Z, Tamai M
    • Organizer
      The 16th Congress of Chinese Ophthalmological Society
    • Place of Presentation
      広州(中国)
    • Year and Date
      2011-09-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] チャネルロドプシン2による視覚再生治療における効果的時期の検討2011

    • Author(s)
      菅野江里子、砂金ひとみ、村山なみえ、玉井信、富田浩史
    • Organizer
      「光感受性分子の遺伝子導入による新たな視覚系構築再生医工学研究領域の創成」研究班会議
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2011-07-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 視機能再建のための遺伝子治療~実現に向けて2011

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ
    • Organizer
      JRPS三重県支部医療講演会
    • Place of Presentation
      松阪市
    • Year and Date
      2011-06-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 視機能再生に向けた遺伝子遺伝子治療研究の現状2011

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ
    • Organizer
      第12回網膜色素変性症患者のつどい
    • Place of Presentation
      大阪市
    • Year and Date
      2011-06-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] チャネルロドプシン2を用いた視覚の再生について2011

    • Author(s)
      菅野江里子、砂金ひとみ、玉井信、富田浩史
    • Organizer
      JRPS(網膜色素変性症協会)新潟支部医療講演会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2011-05-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚再生研究の新たな展開2011

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ
    • Organizer
      日本眼科学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-05-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Effective Time Point For Channelrhodopsin-2 mediated Gene Therapy After Photoreceptor Degeneration In Rcs Rats2011

    • Author(s)
      Sugano E, Isago H, Wang Z, Murayama N, Tamai M, Tomita H
    • Organizer
      ARVO Annual meeting
    • Place of Presentation
      Fortlauderdale, FL(アメリカ)
    • Year and Date
      2011-05-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement Of Wavelength Sensitivities By The Modification Of Volvox Channelrhodopsin-1 Gene2011

    • Author(s)
      Tomita H, Sugano E, Isago H, Murayama N, Wang Z, Tamai M
    • Organizer
      ARVO Annual meeting
    • Place of Presentation
      Fortlauderdale, FL(アメリカ)
    • Year and Date
      2011-05-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝子導入による視覚再建2011

    • Author(s)
      富田浩史, 菅野江里子, 砂金ひとみ, 王卓, 村山なみえ, 玉井信
    • Organizer
      日本視覚学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-01-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑藻類由来遺伝子を用いた視覚再生技術2010

    • Author(s)
      富田浩史, 菅野江里子, 砂金ひとみ, 王卓, 村山なみえ, 玉井信
    • Organizer
      日本人工臓器学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-11-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Visual Responses of Royal College of Surgeons Rats Transferred Modified Volvox Channelrhodopsin-2 Gerie.2010

    • Author(s)
      Tomita, H., Sugano, E., Isago, H., Hiroi, T, Wimg, Z., Tamai, M.
    • Organizer
      Annual meeting Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO)
    • Place of Presentation
      Ft. Lauderdale, US
    • Year and Date
      2010-05-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Systematic and Local Responses of Channelrhodopsin-2 Gene Therapy2010

    • Author(s)
      Sugano, E., Tomita, H., Isago, H., Hiroi, T, Wang, Z., Tamai, M.
    • Organizer
      Annual meeting Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO)
    • Place of Presentation
      Ft Lauderdale, US
    • Year and Date
      2010-05-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Retinal and systemic immune responses after the transfer of channel-rhodopsin-2 into RCS rats2010

    • Author(s)
      Tomita, H., Sugano, E., Isago, H., Hiroi, T, Wang, Z., Tamai, M.
    • Organizer
      XIVth International Symposium on Retinal Dege neration
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimization of volvox-derived channelrhodopsin-1 to expression in mammalian cells2010

    • Author(s)
      Sugano, E, Tomita, H, Isago, H, Hiroi, T, Wang, Z., Tamai, M.
    • Organizer
      XIVth International Symposium on Retinal Degeneration
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.visual-neuroscience.med.tohoku.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 発現効率が改善された光受容チャネルロトプシン2010

    • Inventor(s)
      富田浩史、菅野江里子
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学
    • Filing Date
      2010-07-10
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi