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2009 Fiscal Year Annual Research Report

チャネルロドプシン2をON型双極細胞に発現させた遺伝盲ラットの視覚機能

Research Project

Project/Area Number 21791664
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

菅野 江里子  Tohoku University, 国際高等研究教育機構, 助教 (70375210)

Keywords神経再生 / 網膜 / 遺伝子導入 / ウイルス / プロモーター
Research Abstract

本研究では、網膜で最初に外部情報を受け取る視細胞が変性し、失明を来たした疾患に対し、「残存する神経細胞に光受容能を賦与する」という全く新しい方法で視覚を再生することを目的としている。この方法では残存する神経細胞に光受容能が賦与されるため、既存の神経ネットワークをそのまま利用することができる。しかしながら、現在の遺伝子導入方法では遺伝子導入のターゲットである網膜神経節細胞(RGCs)全てのタイプに遺伝子が導入されてしまい、サブタイプの特性を無視した応答になる可能性がある。そこで、ON型双極細胞に着目した。この細胞は、RGCのON-cellに興奮を伝えている。従って、ON型双極細胞に遺伝子導入を行えば、RGCのON-cellのみに出力を与える事ができる。本研究では、ON型双極細胞特異的に発現させるプロモーターについて検討する。
本年度はチャネルロドプシン2(ChR2)をON型双極細胞に特異的に発現させるため、特異的なプロモーターである代謝型グルタミン酸レセプター6(Glu6)プロモーターを用いたアデノ随伴ウイルスベクター(pAAV-Glu6-ChR2)を作製した。このウイルスベクターを視細胞変性ラット(RCSラット)の硝子体内に投与し、投与後眼球を摘出して網膜伸展標本を作製した。その結果、ChR2がON型双極細胞に導入されている事が分かったが、その発現効率はかなり低いものであった。また、このラットについては、網膜での光受容に対する脳視覚野での電位変化(脳視覚誘発電位:VEP)を記録する事ができなかった。これは、機能するに十分な数の光受容が可能なON型細胞が得られなかった為と考えられた。

  • Research Products

    (18 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Channelrhodopsin-2 gene transduced into retinal ganglion cells restores functional vision in genetically blind rats2010

    • Author(s)
      Tomita H, Sugano E, Isago H, Hiroi T, Wang Z, Ohta E, Tamai M.
    • Journal Title

      Experimental Eye Research 90(3)

      Pages: 429-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular determinants differentiating photocurrent properties of two channelrhodopsins from chlamydomonas2009

    • Author(s)
      Wang H, Sugiyama Y, Hikima T, Sugano E, Tomita H, Takahashi T, Ishizuka T, Yawo H.
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry 284(9)

      Pages: 5685-5696

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visual Properties of Transgenic Rats Harboring the Channelrhodopsin-2 Gene Regulated by the Thy-1.2 Promoter2009

    • Author(s)
      Tomita H, Sugano E, Fukazawa Y, Isago H, Sugiyama Y, Hiroi T, Ishizuka T, Mushiake H, Kato M, Hirabayash M, Shigemoto R, Yawo H, Tamai M
    • Journal Title

      PLoS ONE 4(11)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Channelrhodopsins provide a breakthrough insight into strategies for curing blindness2009

    • Author(s)
      Tomita H, Sugano E, Isago H, Tamai M
    • Journal Title

      Journal of Genetics 88(4)

      Pages: 409-15

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カニクイサルを用いた視機能評価2009

    • Author(s)
      菅野江里子、富田浩史、姫志剛、松坂昌哉、虫明元、砂金ひとみ、廣井照、玉井信
    • Organizer
      第63回日本臨床眼科
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-10
  • [Presentation] チャネルロドプシンの遺伝子導入によって得られる視覚2009

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ、廣井照、玉井信
    • Organizer
      専門別研究会:生体材料研究会(第63回臨床眼科学会)
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-09
  • [Presentation] チャネルロドプシンの遺伝子導入によって得られる視覚2009

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、砂金ひとみ、廣井照、玉井信
    • Organizer
      専門別研究会:生体材料研究会(第63回日本臨床眼科学会)
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-09
  • [Presentation] チャネルロドプシンによって得られる視覚特性2009

    • Author(s)
      菅野江里子、富田浩史、砂金ひとみ、廣井照、玉井信
    • Organizer
      日本色素変性症協会主催世界網膜の日in神奈川
    • Place of Presentation
      神奈川県民センター
    • Year and Date
      2009-10-02
  • [Presentation] カニクイザルを用いた視機能評価2009

    • Author(s)
      菅野江里子、富田浩史、姫志剛、砂金ひとみ、廣井照、松坂昌哉、虫明元、玉井信
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      グランシップ静岡
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] Channelrhodopsin-2 トランスジェニックラットの視機能について2009

    • Author(s)
      砂金ひとみ, 富田浩史, 菅野江里子, 廣井照, 王卓, 玉井信
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      グランシップ静岡
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] 視機能再建の為の遺伝子治療、チャネルロドプシン2によって得られる視覚特性2009

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、玉井信
    • Organizer
      JRPS宮城県支部総会・医療講演会
    • Place of Presentation
      仙台福祉プラザ
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] 緑藻由来遺伝子を利用した視覚再生研究2009

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、玉井信
    • Organizer
      JRPS(日本網膜色素変性症協会)新潟支部医療講演会
    • Place of Presentation
      新潟市総合福会館
    • Year and Date
      2009-06-07
  • [Presentation] Visual Function of Wild Type and Channelrhodopsin-2 Transgenic Rats2009

    • Author(s)
      E.Sugano, H.Tomita, H.Isago, H.Yawo, Y.Fukazawa, R.Shigemoto, T.Hiroi, M.Kato, M.Hirabayashi, M.Tamai
    • Organizer
      2009 ARVO annual meeting
    • Place of Presentation
      Convention Center, Fortlauderdale, FL, U.S.A
    • Year and Date
      2009-05-03
  • [Presentation] Properties of Recovered Visual Function in the Channelrhodopsin-2 Transferred Royal College of Surgeons Rats2009

    • Author(s)
      H.Tomita, E.Sugano, H.Isago, T.Hiroi, H.Yawo, M.Tamai
    • Organizer
      2009 ARVO annual meeting
    • Place of Presentation
      Convention Center, Fortlauderdale, FL, U.S.A
    • Year and Date
      2009-05-03
  • [Book] 会報誌「あぁるぴい」(研究のテーマ紹介、患者会員へのメッセージ, No.82, 8月号)2009

    • Author(s)
      菅野江里子
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      日本網膜色素変性症協会(JRPS)
  • [Book] 講演録No.2『チャネルロドプシンを用いた視覚再生の現状と、今後の課題』得々講座・医療講演会(冊子)2009

    • Author(s)
      富田浩史、菅野江里子、玉井信
    • Total Pages
      5-7
    • Publisher
      JRPS
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.visual-neuroscience.med.tohoku.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 発現効率が改善された光受容チャネルロドプシン2009

    • Inventor(s)
      富田浩史、菅野江里子
    • Industrial Property Rights Holder
      富田浩史、菅野江里子
    • Industrial Property Number
      特願、2009-185455
    • Filing Date
      2009-08-10

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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