2018 Fiscal Year Annual Research Report
Comparison of plasticity between rod and cone visual pathways
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16K11315
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西口 康二 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (30447825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中澤 徹 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
藤田 幸輔 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80708115)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 網膜 / 遺伝子治療 / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、先天的に視覚障害をもつ網膜変性症患者に対して、遺伝子治療が試みられている。しかし、この治療では、杆体視細胞系の視覚は改善されるが、錐体視細胞系の視機能向上を示した報告はほとんどない。本研究では、「先天性網膜変性症に対する治療では、視覚再建に有効な感受性期が、杆体系視覚と錐体系視覚とでは異なる」との仮説を立て、その検証をめざす。この仮説の検証は、全盲のマウスの錐体系視覚または杆体系視覚のどちらか一方のみを再建した後にマウスの視機能測定を行い、それぞれの視覚系での感受性期を同定する予定であった。しかし、モデルマウスの組織学的評価を行ったところ、予想外に錐体視細胞の変性の進行が早く、錐体系視覚の経時的評価が困難であった。そのため、研究計画を変更して、杆体系視覚の可塑性のみの評価を行った。
先天的に錐体機能・杆体機能の両方が欠落しているPde6c、Gnat1両欠損マウスは生まれつきほぼ全盲である。様々な月齢のマウスに対してGNAT1遺伝子治療を施行して、杆体視細胞の治療を行い、その視覚回復に対する影響を検討した。
その結果、生後１、3、9か月でGNAT1遺伝子治療を施行したマウスで、回復した網膜機能（網膜電図で測定）と視覚領野レベルの視覚（Optokinetic responseと視覚誘発電位の測定）に差がなかった。しかも、視覚領野レベルの遺伝子治療後の視機能は、Pde6c欠損マウス（生下時よりGnat1遺伝子は正常）の視機能と有意差がなかった。
さらに、これらのマウスで視覚野Layer IVにおけるArcの神経機能依存性転写活性を測定したところ、治療を1ヶ月と9ヶ月では、後者の方がむしろ活性が上昇していた。
以上より、成体マウスにおいても杆体系視覚は十分な可塑性を有していることが明らかになった。
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