PACを用いた神経再生の検討

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06482
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 大村 威夫 浜松医科大学, 医学部附属病院, 助教 (70402295)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 神経再生 / PAC

Outline of Annual Research Achievements

光活性化アデニル酸シクラーゼ(Photoactivated Adenylyl Cyclase: PAC)は光刺激により生体内でのcAMP産生を制御可能な分子でミドリムシの光応答から発見された(Iseki M et al, Nature, 2002)。浜松ホトニクス社はアデノ随伴ウィルスベクターを用いてPAC遺伝子を導入することで細胞内cAMP濃度を高精度に調整することを可能にした。cAMPアナログ投与により脊髄再生が促進することは知られているが(Neumann S et al, Neuron, 2002)、cAMPアナログ投与は生体内でのcAMP濃度コントロールは困難である。一方、PACは光制御のため時間的、空間的なcAMP濃度調整が可能となり、より至適な生体内cAMP濃度を再現、維持することが可能である。今回PAC遺伝子導入による神経再生効果の検討を目的とした。
本年我々は浜松ホトニクス社の協力下にPAC導入アデノ随伴ウイィルスベクターの神経細胞導入効率を大幅に改良し、90％以上の導入効率が得られた。これにより安定したin vitro実験が可能となったのみならず、ウイルスの大幅濃縮により、in vivoでも使用可能な高品質のものとなった。
光強度に関し、光強度を4パターン調整し同時に照射できる装置を用い、 0.5, 5, 50, 500mVと調整し光強度による軸索発芽率, 伸長の差異についてControl群(照射なし)と比較検討を行ている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

PAC導入アデノ随伴ウイィルスベクターの導入効率を大幅に改善可能となった。
また高濃度のウイルス作成に成功した。

Strategy for Future Research Activity

高濃度PAC導入アデノ随伴ウイィルスベクターを用い、光強度の調整に加え、in vivo の実験に着手する。