2014 Fiscal Year Annual Research Report
脊髄損傷後機能代償回路の特定と新規回復促進戦略の開発
Publicly Offered Research
Project Area | Generation of synapse-neurocircuit pathology |
Project/Area Number |
25110735
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Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
Principal Investigator |
伊佐 正 生理学研究所, 発達生理学研究系, 教授 (20212805)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 脊髄損傷 / 機能代償 / ウィルスベクター / 脊髄固有ニューロン / 可塑性 / 精密把持 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、脊髄部分損傷後の機能回復過程において、脊髄固有ニューロン(PN)系が機能回復に重要な役割を果たしていることを実証し、さらにウィルスベクターによってPN系に選択的に成長因子などを発現させることで可塑性を誘導し、「経路標的治療戦略」を開発することを目的として研究を進めてきた。まずマカクザルにおいて、皮質脊髄路を頸髄C5レベルで切断した後、訓練によって、1―3カ月以内に手指の巧緻運動が回復するというモデルにおいて、回復過程に重要な役割を果たす可能性が考えられてきたPN系を我々が開発したウィルスベクター2重感染法を用いて選択的に遮断する。そして回復過程への影響を解析することで、PNが回復過程に果たす役割を検証した。そのために、2頭のサルで、高頻度逆行性レンチウィルスベクターにTREと破傷風毒素とGFPを搭載したHiRet-TRE-eGFP.eTeNTを頸髄C6-Th1髄節の前角に注入し、さらにAAV2-CMV-rtTAV16を頸髄C2-C5髄節に注入した。これによって、C2-C5に細胞体があって、C6-Th1の上肢や手の筋の運動ニューロンに結合するPNにドキシサイクリン投与時に破傷風毒素が発現し、シナプス伝達が阻害されるようにした。このようにしてPNの伝達が阻害された状況で、C5で皮質脊髄路を遮断した。1頭のサルは4か月経過しても精密把持運動は回復しなかった。現在、2頭目の回復過程を調べているが、これまでの結果はPNが機能回復に重要な役割を果たしていることが推定された。一方、脊髄損傷からの機能回復が起きた後にPN系の伝達を阻害した2頭のサルでは、予想に反して、回復した精密把持運動に対する障害効果は軽微であった。以上の結果は、PNは、皮質脊髄路の障害後の機能回復が起きるためには必須であるが、一旦機能回復が完成した段階での寄与は部分的であるという事が示唆された。
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Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Decoding grasp force profile from electrocorticography signals in non-human primate sensorimotor cortex.2014
Author(s)
Chen, C., Shin, D., Watanabe, H., Nakanishi, Y., Kambara, H., Yoshimura, N., Nambu, A. and Isa, T., Nishimura, Y. & Koike, Y.
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Journal Title
Neurosci Res
Volume: S0168-0102(14).
Pages: 00047-9
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cervical Dystonia: a disorder of the midbrain network for covert attentional orienting.2014
Author(s)
Hutchinson M, Isa T, Molloy A, Williams L, Kimmich O, Molloy F, Moore H, Healy DG, Lynch T, Walsh C, Butler J, Reilly R, Walsh R, O’Riordan S
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Journal Title
Frontiers in Neurology
Volume: なし
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Distinct local circuit properties of the superficial and intermediate layers of the rodent superior colliculus.2014
Author(s)
Phongphanphanee, P., Marino, R., Kaneda, K., Yanagawa, Y., Munoz, D.P. and Isa, T.
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Journal Title
Eur J Neurosci.
Volume: 40(2)
Pages: 2329-43
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 障害脳が示す新たな機能2014
Author(s)
伊佐正
Organizer
第55回日本神経学会学術大会
Place of Presentation
福岡国際会議場(福岡県、福岡市)
Year and Date
2014-05-22 – 2014-05-22
Invited
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