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Relationship between epilepsy and neurogenesis in hippocampus after cardiopulmonary resuscitation

Research Project

Project/Area Number 23K24699
Project/Area Number (Other) 22H03441 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

瀬原 吉英  自治医科大学, 医学部, 講師 (50721156)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本谷 祐輝  同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (50401906)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsニューロン新生 / 海馬 / てんかん / 脳虚血 / 心肺蘇生後 / スナネズミ / 前脳虚血 / ポリコーム群タンパク質
Outline of Research at the Start

市中における心肺停止後の社会復帰率は依然として低く、by-standerによる心肺蘇生の重要性を啓蒙することがまず重要である。さらには、後遺症に対する治療法開発が必要であるが、脳はダメージに弱く新しい治療法の開発は困難な状況が続いている。本研究は、心肺停止後の後遺症としてのてんかんについて、その病態の解明と新しい治療標的の同定を目指すものである。

Outline of Annual Research Achievements

ヒトにおける心肺蘇生後の病態を再現したスナネズミ前脳虚血モデルを用いて虚血後のニューロン新生の検討を行っている。これまでの予備検討で、急性期にはポリコーム群タンパク質の中でもEzh2が増加することが明らかになった。そこで、本年度はEzh2のshRNAをアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターに搭載し、海馬歯状回でノックダウンした。
具体的には、4週齢のスナネズミ(オス)に右海馬歯状回へAAVベクター投与し、6週齢で5分間の両側総頚動脈閉塞を行って前脳虚血を負荷し(5分間)、7週齢でチミジンアナログである5-ethynyl-2-deoxyuridine(EdU)を腹腔内投与し、9週齢で評価のための断頭を行った。申請者の予備検討や他グループからの報告で虚血7日後にニューロン新生が増加することが明らかになっているため、本研究におけるEdU投与も虚血1週後に行うことによりその時点での新生ニューロンを標識した。
脳の冠状断切片を作製し、AAVベクターが海馬歯状回全体に発現したことを確認した。海馬歯状回でのEdU陽性細胞を定量したところ、negative shRNA投与(既知配列に非相補的なshRNA)+虚血手術群では対照群に比して有意な増加を認めた。一方、Ezh2 shRNA投与+虚血手術群ではEdU増加が抑制され、対照群とEdU陽性細胞数の差を認めなかった。非虚血手術群(sham手術)では、negative shRNA投与もしくはEzh2 shRNA投与ともに対照群とEdU陽性細胞数の差を認めなかった。
この結果から、Ezh2は虚血後におけるニューロン新生増加を特異的に抑制する可能性があると考えた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ポリコーム群タンパク質のEzh2が虚血後のニューロン新生増加を抑制しており、非虚血群のニューロン新生は減少させていないことから、特異的な因子である可能性を見出すことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

本研究デザインのような虚血後亜急性期におけるEzh2の増減は明らかでないので、定量を行う。Ezh2はヒストンメチル化を行うタンパク質であるので、海馬歯状回の遺伝子発現変化をトランスクリプトーム解析で明らかにする。免疫染色を追加し、Ezh2を発現する細胞を明らかにする。このような研究を通じて、虚血後ニューロン新生の調節機構を解明する。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Therapeutic Strategy for Fabry Disease by Intravenous Administration of Adeno-Associated Virus 9 in a Symptomatic Mouse Model2024

    • Author(s)
      Hayashi Yuka、Sehara Yoshihide、Watano Ryota、Ohba Kenji、Takayanagi Yuki、Sakiyama Yoshio、Muramatsu Kazuhiro、Mizukami Hiroaki
    • Journal Title

      Human Gene Therapy

      Volume: 35 Issue: 5-6 Pages: 192-201

    • DOI

      10.1089/hum.2023.106

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic strategy for Fabry disease by intravenous administration of adeno‐associated virus 2 or 9 in α‐galactosidase A‐deficient mice2023

    • Author(s)
      Hayashi Yuka、Sehara Yoshihide、Watano Ryota、Ohba Kenji、Takayanagi Yuki、Muramatsu Kazuhiro、Sakiyama Yoshio、Mizukami Hiroaki
    • Journal Title

      The Journal of Gene Medicine

      Volume: 25 Issue: 12

    • DOI

      10.1002/jgm.3560

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Resection of Gastric Cancer Remitted Anti-signal Recognition Particle Myopathy2022

    • Author(s)
      Sehara Yoshihide、Tsuchiya Kyoichiro、Nishino Ichizo、Sato Hirotake、Ando Yoshihito
    • Journal Title

      Internal Medicine

      Volume: 61 Issue: 16 Pages: 2509-2515

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.9055-21

    • NAID

      130008150464

    • ISSN
      0918-2918, 1349-7235
    • Year and Date
      2022-08-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] AAV9ベクター全身投与によるFabry病マウスへの遺伝子治療効果2024

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、崎山快夫
    • Organizer
      第49回日本脳卒中学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] スナネズミ前脳虚血モデルにおけるポリコーム群タンパク質の急性期経時的変化2024

    • Author(s)
      瀬原吉英、綿野亮太、大庭賢二、島崎久仁子、川合謙介
    • Organizer
      第49回日本脳卒中学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Intravenous administration of adeno-associated virus 9 in a symptomatic mouse model of Fabry disease.2023

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、綿野亮太、大庭賢二、崎山快夫、水上浩明
    • Organizer
      第64回日本神経学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Polycomb group complex regulates neurogenesis after transient ischemia in gerbil hippocampus.2023

    • Author(s)
      瀬原吉英、林夢夏、綿野亮太、大庭賢二、島崎久仁子、川合謙介、水上浩明
    • Organizer
      第64回日本神経学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Ezh2 knockdown reversed the post-ischemic promotion of neurogenesis in gerbil dentate gyrus.2023

    • Author(s)
      Sehara Yoshihide, Ohba Kenji, Shimazaki Kuniko, Kawai Kensuke, Urabe Masashi, Mizukami Hiroaki
    • Organizer
      The 31st International Symposium on Cerebral Blood Flow and Metabolism.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabry病モデルマウスにおけるAAV9ベクター全身投与による遺伝子治療2023

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、綿野亮太、大庭賢二、崎山快夫、水上浩明
    • Organizer
      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] スナネズミ海馬における野生型AAVの細胞指向性の比較2023

    • Author(s)
      瀬原吉英、林夢夏、綿野亮太、大庭賢二、島崎久仁子、川合謙介、水上浩明
    • Organizer
      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] キャプシドの発現タイミングを調整した効率良いアデノ随伴ウイルスベクター産生システム2023

    • Author(s)
      大庭賢二、瀬原吉英、榎竜嗣、峰野純一、小澤敬也、水上浩明
    • Organizer
      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] HEK293 細胞を使用した多様なAAV血清型に対する中和抗体測定法の開発2023

    • Author(s)
      綿野亮太、大庭賢二、瀬原吉英、嵯峨泰、卜部匡司、水上浩明
    • Organizer
      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of a neutralizing antibody assay for AAV capsids.2023

    • Author(s)
      Watano Ryota, Ohba Kenji, Sehara Yoshihide, Saga Yasushi, Urabe Masashi, Mizukami Hiroaki.
    • Organizer
      European Society of Gene and Cell Therapy the 30th Annual Congress
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Ezh2 knockdown on postischemic neurogenesis in gerbil hippocampus.2023

    • Author(s)
      Sehara Yoshihide, Watano Ryota, Ohba Kenji, Shimazaki Kuniko, Kawai Kensuke, Mizukami Hiroaki
    • Organizer
      Annual Meeting of Society for Neuroscience 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New viral production system for gene therapy using adeno-associated virus (AAV) vector.2023

    • Author(s)
      大庭賢二、瀬原吉英、榎竜嗣、峰野純一、小澤敬也、水上浩明
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] AAVベクターを用いたFabry病の遺伝子治療研究2023

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、崎山快夫
    • Organizer
      第48回日本脳卒中学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Transduction Efficiency of Adeno-Associated Virus 2, 5, and rh10 to Neural Stem Cells in Gerbil Dentate Gyrus.2022

    • Author(s)
      Sehara Yoshihide, Hayashi Yuka, Watano Ryota, Ohba Kenji, Shimazaki Kuniko, Kawai Kensuke, Mizukami Hiroaki
    • Organizer
      The 20th Annual Meeting of American Society of Gene and Cell Therapy (ASGCT)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Systemic therapy for Fabry disease using AAV vector.2022

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、崎山快夫、綿野亮太、大庭賢二、卜部匡司、水上浩明
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulatory System of Neurogenesis in Gerbil Dentate Gyrus after Transient Forebrain Ischemia.2022

    • Author(s)
      瀬原吉英、林夢夏、綿野亮太、大庭賢二、島崎久仁子、川合謙介、水上浩明
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Systemic therapy for Fabry disease using AAV vector.2022

    • Author(s)
      林夢夏、瀬原吉英、綿野亮太、大庭賢二、卜部匡司、水上浩明
    • Organizer
      第28回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Tropism of Adeno-Associated Virus toward Neural Stem Cells in Gerbil Hippocampus.2022

    • Author(s)
      瀬原吉英、林夢夏、綿野亮太、大庭賢二、島崎久仁子、川合謙介、水上浩明
    • Organizer
      第28回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血管平滑筋細胞指向カプシド、アデノ随伴ウイルスベクター、医薬組成物、治療方法、核酸導入方法、及びカプシド製造方法2023

    • Inventor(s)
      瀬原吉英、今野歩
    • Industrial Property Rights Holder
      瀬原吉英、今野歩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-117434
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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