2014 Fiscal Year Research-status Report
脊髄後角局所回路の光遺伝学的操作による痛み・痒み行動の制御
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26670289
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
八坂 敏一 佐賀大学, 医学部, 助教 (20568365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
園畑 素樹 佐賀大学, 医学部, 准教授 (50304895)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 疼痛学 / 痒み / オプトジェネティクス（光遺伝学） / 脊髄後角 / 局所神経回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、痛みの伝導路のうち、脊髄後角の局所回路に焦点をあて、その役割を明らかにすることである。そのため、痛みや痒み情報処理にかかわる脊髄後角局所回路を構成する各種インターニューロンを、光遺伝学的手法を用いて解析する。この手法により、脊髄後角局所回路内で、特定の細胞集団だけを活動させたり抑制させたりできる。各インターニューロンの活動／抑制時にどのような変化が観察されるかを行動学的および電気生理学的に検討する。それぞれのインターニューロンの役割を明らかにすることで、脊髄後角の局所回路研究にブレイクスルーをもたらし、さらに新たな治療法発見への手がかりをもたらすことが期待される。
申請者は、本研究課題の研究費を得て、初めて光遺伝学的手法を用いた実験系を立ち上げることができた。そのため、初年度は実験機器の導入と、実験動物の選定、購入、繁殖を目的とした。実験機器としては予定していた光刺激用の２チャンネルLED光源（青／黄）とそのドライバ、及びin vitro スポッターを購入した。In vivo実験用の機器に関しては、実際に動物が育ってからの購入が適していると考え、本年度は見送ることとした。もうひとつの目的であった実験動物の選定、購入、繁殖に関しては、現在購入を発注した段階である。当初の予定から遅れが生じてしまった。その理由は以下の通りである。申請書を作成した段階では、海外（ジャクソンラボラトリー）への発注を予定していたが、交付決定額を受け、申請書の計画を変更する必要があった。国内での入手先を検討した結果、理研バイオリソースセンターに適した動物がいることが判明し、現在までに発注を行った。
来年度はマウスの繁殖を早急に行い、速やかにin vitroの光刺激実験に移行できるよう実験を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本（初）年度の目的としたのは、遺伝子改変動物の入手と繁殖、及び光遺伝学実験設備のセットアップである。このうち遅れが生じているのは遺伝子改変動物の入手と繁殖である。本実験の申請時には、海外（ジャクソンラボラトリー）からの入手を考えていた。交付決定額を受け、申請書の計画を変更する必要が生じた。国内からの入手先を調べることとしたが、その入手先を調査することにも時間を要してしまった。いくつかのバイオリソースを調べたが、類似の系統や目的とするタンパク質のバリアントなどが多数存在すると同時に、アップデートも多いため、適切な系統を判断することは困難であった。そこで、既に異なった系で同様の実験を行っている研究者の先生方に意見を求め、情報収集に努めた。その結果、理研バイオリソースセンター（RBRC）から入手可能なマウス3系統選出した。この時点でおよそ半年を要してしまった。マウス系統の選出の後、購入手続きに移った。まず必要となったのは、受け入れ施設での動物実験計画書と組換遺伝子実験の承認である。系統の選出ができなければ、これらの計画書を作成することもできなかったため、事前に承認を得ておくことは不可能であった。これらの申請書作成と審査に数ヶ月を要してしまった。RBRCからリソースの提供を受ける場合には寄託者からの承諾書が必要であり、寄託者への書類の依頼等に、手違いなども生じてしまったためさらに約1ヶ月を要した。これらの理由により、遅れが生じてしまった。
もう一つの目的であった光遺伝学実験設備のセットアップは予定していたin vitro用の機器を購入した。In vivo用の機器については動物が繁殖後に入手するのが適切と考えて本年度は見送った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はマウスの入手に非常に時間を要してしまい、凍結精子の発注段階にとどまってしまった。27年度の初めには凍結精子が届く予定である。速やかに凍結精子から個体を得なければならない。固体を得られ次第、繁殖を行う。また、交配可能な個体数を得られ次第、系統間での交配を開始し、目的の遺伝子型を持ったマウスを得ることができれば、さらにその繁殖を行う。オプトジェネティクスの実験を行うためにはこれらのマウスが必要となる。オプトジェネティクス実験へと移行できるように効率的に実験を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度は約百万円を繰り越した。この主な理由は、マウスの発注の遅れによるものである。本年度繰り越しした経費の多くは、マウスの購入費、及び飼育費に必要な経費である。本年度において、マウスの購入に関する各段階での手続きに遅れが生じてしまったため、これらの経費を使用する段階に至らなかった。
また、in vivo用実験装置の購入も見送っている。その理由は実際に用いるマウスを用いたセットアップが必要となるため、マウスのいない状況で購入するのは適切でないと判断したためである。これに関する経費も27年度以降必要となる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度の初めにはマウスの凍結精子を入手する予定である。その精子からのマウス個体の作成や、繁殖・維持に繰り越した経費が必要となる。また、本年度は実験系の立ち上げに集中するため3系統のマウスのみを選出したが、脊髄後角のインターニューロンには様々な種類があり、今後異なったインターニューロンについて調べるためには、また異なったマウスが必要となるため、マウスの購入費がさらに必要となる予定である。
26年度見送ったin vivo用実験装置の購入はマウスを繁殖させ、実験が可能となった段階で購入する予定である。これに関する経費も27年度以降必要となる。
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Research Products
(3 results)
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[Presentation] パルブアルブミンニューロンによる低閾値機械受容線維終末の制御2014
Author(s)
八坂 敏一, Boyle K, Shehab SA, Scott DT, Riddell JS, 藤田 亜美, 熊本 栄一, Callister RJ, Graham BA, Hughes DI
Organizer
平成26年度生理学研究所研究会 痛みと痛覚情動連関の神経機構
Place of Presentation
岡崎
Year and Date
2014-12-10 – 2014-12-11
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