2018 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of animal models of neurodegenerative diseases and development of therapeutic strategies utilizing optogenetics
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18K19625
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
原田 高幸 公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, 分野長 (90345306)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | optogenetics / 網膜変性 / 神経保護 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では複数の光感受性タンパクを活用して、optogeneticsによる遺伝子発現やタンパク活性の変化を、時間的・空間的に厳密に制御することに挑む。またこの技術を疾患研究に活用するため、我が国で最大の失明原因である緑内障について、ヒトと同様の視野障害パターンを再現した画期的な疾患モデルの開発を行う。我々はグルタミン酸輸送体の１つであるGLASTの欠損マウスは、正常眼圧緑内障の疾患モデルとなることを報告している。さらにゲノム編集技術によってGLAST floxマウスの作製を完了しており、AAV-Creを投与することにより、GLAST発現が消失することを確認した。今後は光照射によって活性化するAAV-Creを用いて、光刺激によってGLAST欠損が誘導できるかを検討する予定である。
一方、GLAST KOマウスに活性型TrkBベクター（AAV2-TrkB）を投与した結果、網膜神経節細胞死が強く抑制されることを確認した。同ベクターは緑内障の進行を抑制できる可能性がある。現在は光刺激によって活性型TrkBが発現するベクターを開発中である。
さらに本年度はこれまでに世界的に使用されてきた緑内障モデル動物について、その特徴や活用法を含めた総説を発表した。人工的な高眼圧モデル、遺伝子改変マウス、霊長類モデル等を網羅した上で、我々自身が活用、あるいは開発してきたモデルや、それらを用いた最近の研究成果についても総括を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光照射によって活性化するAAV-Creが完成しており、optogeneticsによる領域特異的網膜変性と神経保護研究の両者について、すでにその前段階まで到達している。
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| Strategy for Future Research Activity |
活性型TrkBの発現を光刺激によって誘導するAAVベクターの構築を終えており、今後は光刺激の条件検討へ進む。同ベクターを緑内障モデルマウスや視神経挫滅モデルに投与して、神経軸索の再生効果を検討する。再生軸索の検出には3Dイメージ解析を取り入れる他、上丘からFluoro-goldを投与する新たな定量化法を検討する。
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| Causes of Carryover |
（理由）
物品費や旅費などの研究経費の節約に努めた結果、わずかながらその成果が現れ、次年度使用額が生じたものである。
（使用計画）
次年度経費に組み入れて、特に物品費として使用予定である。
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[Journal Article] Variants in DOCK3 cause developmental delay and hypotonia2019
Author(s)
Wiltrout Kimberly、Ferrer Alejandro、van de Laar Ingrid、Namekata Kazuhiko、Harada Takayuki、Klee Eric W.、Zimmerman Michael T.、Cousin Margot A.、Kempainen Jennifer L.、Babovic-Vuksanovic Dusica、van Slegtenhorst Marjon A.、Aarts-Tesselaar Coranne D.、Schnur Rhonda E.、Andrews Marisa、Shinawi Marwan
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Journal Title
European Journal of Human Genetics
Volume: 27
Pages: 1225～1234
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Spontaneous normal tension glaucoma in aged marmosets.2019
Author(s)
Takayuki Harada, Takahiko Noro, Kazuhiko Namekata, Atsuko Kimura, Nanako Hashimoto, Keiko Moriya-Ito, Xiaoli Guo, Chikako Harada, Tadashi Nakano, Takashi Inoue, Erika Sasaki.
Organizer
8th World Glaucoma Congress
Int'l Joint Research
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