脳脊髄損傷後再生における神経回路再編の動態解析－細胞外環境制御とウイルス導入系－
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01450
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 再生医療 / 神経再生 / 脊髄損傷 / 神経回路 / コンドロイチン硫酸 / 細胞外マトリックス / 遺伝子導入 / 神経回路再編 / 脳損傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷・中枢神経系損傷後修復に向けた研究では、“神経をいかに再生させるか、また機能回復に向けた回路再編をいかに誘導するか”が最大の課題である。我々は細胞外環境のうち神経再生に最大の阻害因子として機能するコンドロイチン硫酸(CS)合成酵素KOマウスが、現在最も良好な再生を示すことを契機に、脊髄損傷後の再生過程での回路シフトを捉えることを目的としてきた。CSを酵素(ChABC)で完全分解する神経再生の報告も多くあるが、酵素があまりに強力であること、生体への安全性に乏しく臨床応用は無理とされる。我々は、再生神経軸索のみを同定できる新しいGAP43分子の新しいリン酸化部位を認識する抗体を作成し（特許取得）、再生時の順行性の回路の再編をトレースできるようになった。我々の遺伝子改変マウスで再生神経を解析すると、神経再生の多くは神経発芽によることが解った。さらに、領域代表の小林らが開発した“逆行性ウイルスベクター”を用いることで、再生神経を逆行性で正しく定量解析できる系を構築した。この逆行性解析からも、再生神経の多くは軸索再伸長ではなく神経発芽であることを証明した、定量的な再生神経の解析を進めることを可能とした。
CSノックアウトマウスでは劇的な回復を認めたが、ヒトなどの治療応用展開を鑑みるにノックアウト技術は用いることが出来ないため、遺伝子ノックダウンなどの手法を様々にマウスにおいて試した。その結果、非常に有効な遺伝子配列を見出し、酵素発現とともにCSの発現レベルも落とすことに成功した。この方法をもって、実際に生体投与応用を進めることで、ChABC投与と同等レベルの脊髄損傷後の生理的回復を認めることが出来た（特許出願中）。この解析をさらに、上記トレーシング定量技術と結びつけて推進することを計画している。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(31 results)
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[Journal Article] Chondroitin Sulfate Is Required for Onset and Offset of Critical Period Plasticity in Visual Cortex2017
Author(s)
Hou X, Yoshioka N, Tsukano H, Sakai A, Miyata S, Watanabe Y, Yanagawa Y, Sakimura K, Kitagawa H, Hensch T, Takeuchi T, Igarashi M, and Sugiyama S
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Journal Title
Scientific rep.
Volume: 印刷中
Related Report
Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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