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光感受性遺伝子を用いた新しい神経節細胞の機能評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19659442
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 眼科学
研究機関東北大学

研究代表者

富田 浩史  東北大学, 国際高等研究教育機構, 准教授 (40302088)

研究分担者 玉井 信  東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (90004720)
菅野 江里子  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (70375210)
砂金 ひとみ  東北大学, 医学系研究科, 技術補佐員 (30400451)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードチャネルロドプシン-2 / 視細胞変性 / 神経節細胞 / 網膜変性 / ウサギ
研究概要

加齢黄斑変性、網膜色素変性、および網膜剥離では、網膜の光受容細胞である視細胞が選択的に障害される。唯一の光受容細胞である視細胞が変性、消失するとその他の細胞が正常であっても、失明に至る。このような失明に対する視機能再建方法として、世界各国で人工網膜が研究されている、人工網膜には、埋め込み部位によって網膜上、網膜下、経強膜など様々なタイプが存在するが、そのいずれもが、出力細胞として残存する網膜神経節を利用して脳への情報伝達を行っており、視細胞変性後の神経節細胞の機能を知ることは重要である。昨年度、我々は生後6ヶ月齢RCSラットおよび生後10ヶ月齢のRCSラットでは生後10ヶ月齢RCSラットで、神経節細胞数が顕著に減少していることを報告した。本年度は、機能的な評価を行うとともにチャネルロドプシンを導入したラットで神経節細胞数の減少が抑制されるかどうかについて検証した。生後6ヶ月のRCSラットの網膜神経節細胞数は約1600個/mmで遺伝子導入後10ヶ月(生後16ヶ月)で1400個/mm、チャネルロドプシンを導入しないラットでは、800個/mmであった。このようにチャネルロドプシンの導入によって、顕著な生存保護効果が認められた。この作用機序を調べる目的で、生存に関わる因子について免疫組織化学により調べた。ChR2を遺伝子導入をしたRCSラットでは、 NF-kBの免疫反応性が神経節細胞層、内網状層で強く認められたのに対し、遺伝子導入していないRCSラット(生後16ヶ月)では免疫反応性が顕著に低下していた。
以上の結果から、ChR2発現による神経節細胞保護には、NF-kBの発現が関与している可能性が示された。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (19件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular determinants differentiating photocurrent properties of two channelrhodoosins from chlamvdomonas2009

    • 著者名/発表者名
      Wang H, et.al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 284(9)

      ページ: 5685-96

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor increases the phagocytic activity mediated through mitogen-activated protein kinase pathway in cultured iris pigment epithelial cells2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, et.al.
    • 雑誌名

      Cell structure and Function 33(1)

      ページ: 21-6

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チャネルロドプシン2遺伝子を用いた視機能再建の可能性2008

    • 著者名/発表者名
      富田浩史, ら
    • 雑誌名

      Proceedings of the 34th Sensory Substitution Symposium 34

      ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor increases the phagocytic activity mediated through mitogen-activated protein kinase pathway in cultured iris pigment epithelial cells2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, et. al.
    • 雑誌名

      Cell structure and Function (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retinal ganglion cell protection by 17-beta-estradiol in a mouse model of inherited glaucoma2007

    • 著者名/発表者名
      Zhou X, et. al.
    • 雑誌名

      Dev Neurobiol. 67

      ページ: 603-616

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Mitochondrial Calpains.2007

    • 著者名/発表者名
      Ozaki T., et. al.
    • 雑誌名

      J Biochem. 142

      ページ: 365-376

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Restoration of Visual responses in aged dystrophic RCS rats by AAV-mediated channelopsin-2 gene transfer.2007

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et. al.
    • 雑誌名

      Invest Ophthalmol Vis Sci. 48

      ページ: 3821-3826

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypothermia protects cultured human retinal pigment epithelial cells against indocyanine green toxicity.2007

    • 著者名/発表者名
      Kunikata H., et. al.
    • 雑誌名

      J Ocul Pharmacol Ther. 23

      ページ: 35-39

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Platinum-Black (Pt-b) Stimulus Electrode Array for Electrical Stimulation to Retinal Cells in Retinal Prosthesis System.2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T., et. al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 2785-2791

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonredundant role of Akt2 for neuroprotection of rod photoreceptor cells from light-induced cell death.2007

    • 著者名/発表者名
      Li G., et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 27

      ページ: 203-211

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Restore Vision Using Channelrhodopsin-2 : Character of Re covered Visual Responses in Channelrhodopsin-2 Transferred Royal College of Surgeons rats2009

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et.al.
    • 学会等名
      Asia-ARVO(アジア眼科研究会議)
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      2009-01-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Restore Vision Using Channelrhodopsin-2 : Character of Recovered Visual Responses in Channelrhodopsin-2 Transferred Royal College of Surgeons rats2009

    • 著者名/発表者名
      Sugano E., et.al.
    • 学会等名
      Asia-ARVO(アジア眼科研究会議)
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      2009-01-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Channelrodopsin-2による遺伝盲ラットの視機能再建-免疫学的検討-2008

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子, ら
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      福岡県、福岡大学
    • 年月日
      2008-09-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] チャネルロドプシン-2遺伝子を導入した老齢と若齢RCSラットの視覚誘発電位の違い2008

    • 著者名/発表者名
      砂金ひとみ, ら
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      福岡、福岡大学
    • 年月日
      2008-09-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光タンパク質の付加によるChannelrodopsin-2光感受性の改善2008

    • 著者名/発表者名
      富田浩史, ら
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      福岡、福岡大学
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Light Sensitivity in the ChR2-Expressing Rat Retinas By Co-Expression of Fluorescent Protein2008

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et.al.
    • 学会等名
      ARVO(国際眼科研究会議)
    • 発表場所
      Ft. Lauderdale, FL(USA)
    • 年月日
      2008-05-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Immune Responses to Adeno Associated Virus Type2 Encoding Channelrhodopsin-2 in Genetically Blind Rat Model for Gene Therapy2008

    • 著者名/発表者名
      Sugano E., et.al.
    • 学会等名
      ARVO(国際眼科研究会議)
    • 発表場所
      Ft. Lauderdale, FL(USA)
    • 年月日
      2008-04-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 眼の機能にかかわる色素細胞の機能進化2007

    • 著者名/発表者名
      矢野 由希子, 他
    • 学会等名
      日本進化学会第9回大会
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2007-08-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 視機能回復への展望<光感受性遺伝子導入による視覚誘発電位の回復>2007

    • 著者名/発表者名
      富田浩史, 他
    • 学会等名
      国際バイオEXPO
    • 発表場所
      東京ビッグサイト、東京
    • 年月日
      2007-06-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光感受性遺伝子導入によるRCSラットの視覚誘発電位の回復2007

    • 著者名/発表者名
      富田浩史, 他
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場、大阪
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 人工網膜に替わる新規視機能再建法の検討2007

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子, 他
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場、大阪
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光障害による視細胞変性と光感受性遺伝子による光反応の回復2007

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子, 他
    • 学会等名
      日本眼科学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場、大阪
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Behavioural response in the royal college of surgeons rat was improved by the channelopsin-2 gene transfer2007

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et. al.
    • 学会等名
      Vision Research Conference, Retinal Degeneration and Gene Therapy (VRES)(網膜変性と遺伝子治療に関する視覚研究会議)
    • 発表場所
      Convention Center, Ft. Lauderdale, FL
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Differences of Visually Evoked Potentials Between in Young and Aged RCS Rats Transferred Channelopsin 2 Gene2007

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et. al.
    • 学会等名
      ARVO(国際眼科研究会議)
    • 発表場所
      Convention Center, Ft. Lauderdale, FL
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Stable Expression of Thioredoxins in RPE Cells Increases Cell Viabilities During Oxidative Stress2007

    • 著者名/発表者名
      Sugano E., et. al.
    • 学会等名
      ARVO(国際眼科研究会議)
    • 発表場所
      Convention Center, Ft. Lauderdale, FL
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子導入による新しい視機能再建法2007

    • 著者名/発表者名
      富田浩史, 他
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      弘前大学、弘前
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] チャネルロドプシン-2遺伝子導入による遺伝盲ラットの視機能の回復2007

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子, 他
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      弘前大学、弘前
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of behavioural response in genetically blind rat transffered the channelopsin-2 gene.2007

    • 著者名/発表者名
      Tomita H., et. al.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience(北米神経科学会)
    • 発表場所
      Convention Center, SanDiego, CA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Restoration of visual responses in genetically blind rats using AAV-mediated channelopsin-2 gene transfer.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugano E., et. al.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience(北米神経科学会)
    • 発表場所
      Convention Center, SanDiego, CA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 臨床眼科増刊号網膜硝子体診療update2008

    • 著者名/発表者名
      富田浩史、菅野江里子、玉井信
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 3次元システムインパッケージと材料技術バイオエレクトロニクスへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      小柳光正、田中徹、富田浩史
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 網膜外層の障害を治療するための新規融合タンパク質2008

    • 発明者名
      富田浩史, 菅野江里子
    • 権利者名
      富田浩史, 菅野江里子
    • 産業財産権番号
      2008-062402
    • 出願年月日
      2008-03-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 遺伝子改変による光感受性増大の方法2008

    • 発明者名
      富田浩史、菅野江里子
    • 権利者名
      富田浩史、菅野江里子
    • 出願年月日
      2008-03-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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