Development of a method for creating primate disease models via whole-brain gene transfer technique

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19480
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ken-ichi Inoue 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 助教 (90455395)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 霊長類 / ウイルスベクター / 疾患モデル / 行動解析 / モーションキャプチャ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an efficient method for generating new primate disease models and an efficient and quantitative symptom analysis method in monkeys. In the former study, we successfully achieved whole-brain gene knockdown by intravenous injection of a modified AAV vector in neonatal marmosets to create a psychiatric disease model. We also succeeded in creating a model of Parkinson's disease by co-injection of the α-synuclein gene and α-synuclein fibril. In the latter study, we constructed an AI-based multiple non-human primate motion capture system. We then realized automatic analysis of the behaviors of the disease model marmosets and quantified some symptoms.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した、改変AAVベクターを利用した疾患関連遺伝子の全脳的な発現制御による遺伝子改変霊長類の作出法は、発生工学的な作出に困難が伴う霊長類の遺伝子改変疾患モデルをより簡便に作出することを可能とし、複数の遺伝子の同時操作など様々な応用に繋がるものである。また、AIを利用したサルの行動解析法は、サルの正常・異常行動を定量的・客観的・迅速に解析でき、様々な疾患モデルに適用出来る画期的な行動解析プラットフォームに繋がるものである。これらのことから、本研究成果は遺伝子改変霊長類疾患モデル動物の作出とその評価を促進し、精神・神経疾患の病態解明と治療法の開発に極めて大きく寄与するものと考えられる。