• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

視覚再生網膜のレチナール供給機構の解明と視機能の増強

研究課題

研究課題/領域番号 21K09713
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

田端 希多子  岩手大学, 理工学部, 特任准教授 (80714576)

研究分担者 富田 浩史  岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
菅野 江里子  岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
尾崎 拓  岩手大学, 理工学部, 准教授 (70621069)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード眼生理学 / 遺伝子治療 / 網膜色素変性症 / 網膜変性症
研究開始時の研究の概要

緑藻類の一部は光合成を効率的に行うために光を求めて移動することが知られている。この光感受性物質がチャネルロドプシンであり、当研究室では、これを基に遺伝的な操作を加え、より多くの色を感知できるmVChR1を開発した。失明に至った網膜の網膜神経節細胞にmVChR1を発現させることで視機能を回復できる可能性がある。しかしながら、チャネルロドプシンの光受容に重要な役割を担うレチナールの必要量や供給源は研究されていない。本研究では、その仕組みを解明することを目的とし、その仕組みを明らかにすることで、遺伝子治療によって得られる視機能をより向上させることができると考えられる。

研究成果の概要

チャネルロドプシン(ChR)は、緑藻類の一部が持つ、光を感じるための物質である。当研究室では、この光感受性物質に遺伝的な操作を加え、視細胞変性網膜の神経節細胞に発現させることで視機能回復を試みている。レチナール(RAL)はChRが光を受容するために必要な補因子であるが、視細胞変性網膜でChRを発現させるとRAL合成関連酵素遺伝子の発現が増加した。ミュラー細胞はこれらを多く含むため、網膜神経節細胞へRALを供給する経路の一つと考えられる。また2つの異なるChRを同時発現させたラットにおいて、視覚誘発電位応答がビタミンA投与により改善され、2つのChR間でのRALの競合が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

網膜色素変性症は人口約5000人に一人が罹患しており、重篤な場合には失明に至る。治療法は未だ確立されておらず、難病に指定されている。当研究室では、開発したmVChR1を視細胞変性網膜の神経節細胞に発現させることで視機能回復を試みている。チャネルロドプシン(ChR)は光受容のために補因子としてレチナール(RAL)を持つ。今回、ChRを発現させた網膜はRAL合成関連酵素遺伝子の発現が増加していることがわかった。また二つの異なるChRを発現させたラットの視覚誘発電位が、ビタミンAの投与により改善することがわかった。このことから遺伝子治療後のビタミンA投与により、視機能向上できる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Local Retinal Function in Light-Damaged Rats Using Multifocal Electroretinograms and Multifocal Visual Evoked Potentials2023

    • 著者名/発表者名
      Takita Yuya、Sugano Eriko、Kitabayashi Kazuya、Tabata Kitako、Saito Akito、Yokoyama Takanori、Onoguchi Reina、Fukuda Tomokazu、Ozaki Taku、Bai Lanlan、Tomita Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 22 ページ: 16433-16433

    • DOI

      10.3390/ijms242216433

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Properties of a Single Amino Acid Residue in the Third Transmembrane Domain Determine the Kinetics of Ambient Light-Sensitive Channelrhodopsin2023

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama Akito、Sugano Eriko、Sayama Tatsuki、Watanabe Yoshito、Suzuki Tomoya、Tabata Kitako、Endo Yuka、Sakajiri Tetsuya、Fukuda Tomokazu、Ozaki Taku、Tomita Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 5 ページ: 5054-5054

    • DOI

      10.3390/ijms24055054

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SIG-1451, a Novel, Non-Steroidal Anti-Inflammatory Compound, Attenuates Light-Induced Photoreceptor Degeneration by Affecting the Inflammatory Process2022

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Yuki、Sugano Eriko、Yuki Shiori、Tabata Kitako、Endo Yuka、Takita Yuya、Onoguchi Reina、Ozaki Taku、Fukuda Tomokazu、Takai Yoshihiro、Kurose Takahiro、Tanaka Koichi、Honma Yoichi、Perez Eduardo、Stock Maxwell、Fernandez Jose R.、Tamura Masanori、Voronkov Michael、Stock Jeffry B.、Tomita Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 15 ページ: 8802-8802

    • DOI

      10.3390/ijms23158802

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phototoxicities Caused by Continuous Light Exposure Were Not Induced in Retinal Ganglion Cells Transduced by an Optogenetic Gene.2021

    • 著者名/発表者名
      Tabata K, Sugano E, Hatakeyama A, Watanabe Y, Suzuki T, Ozaki T, Fukuda T, Tomita H.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 22(13) 号: 13 ページ: 6732-6732

    • DOI

      10.3390/ijms22136732

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of an optogenetic gene sensitive to daylight and its implications in vision restoration.2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y, Sugano E, Tabata K, Hatakeyama A, Sakajiri T, Fukuda T, Ozaki T, Suzuki T, Sayama T, Tomita H.
    • 雑誌名

      NPJ Regen Med.

      巻: 6(1) 号: 1 ページ: 64-64

    • DOI

      10.1038/s41536-021-00177-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規アニオンチャネルロドプシンによる視細胞変性保護および視機能の評価2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋 紗良 , 菅野 江里子, 田端 希多子, 木村 悠, 佐山 達紀, 小野口 怜奈,佐藤 美穂, 冨田 浩史
    • 学会等名
      45回 日本光医学・光生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 内因性光信号を用いた視覚再建ラットの視覚野イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      丸岡 史侑, 菅野 江里子, 田端 希多子, 外川 龍之介, 片山 統裕, 冨田 浩史
    • 学会等名
      45回 日本光医学・光生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 他局所網膜電図及び他局所□誘発電位を用いた光障害モデルラットの評価2023

    • 著者名/発表者名
      滝田祐也、菅野江里子、北林和也、斎藤瑛斗、横山貴記、小野口伶奈、田端希多子、佐藤美穂、冨田浩史
    • 学会等名
      第43回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学シュミレーションに基づくアミノ酸間相互作用解析と高機能チャネルロドプシンの開発2023

    • 著者名/発表者名
      横山貴記、菅野江里子、佐山達紀、畠山暁斗、斎藤瑛斗、田端希多子、坂尻徹也、冨田浩史
    • 学会等名
      第43回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクス遺伝子の開発と網膜疾患への応用2023

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子、畠山暁斗、田端希多子、佐山達樹、小野口玲奈、遠藤由佳、木村悠、冨田浩史
    • 学会等名
      第43回レーザー学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硝子体内投与で用いる AAV 基剤の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小野口伶奈、菅野江里子、佐渡愛、新林史悠、田端希多子、冨田浩史
    • 学会等名
      第42回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アニオンチャネルロドプシンを用いた視細胞保護の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      木村悠、菅野江里子、岩間優記、田端希多子、冨田浩史
    • 学会等名
      第42回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイレクトリプログラミング法による網膜 Muller 細胞から視細胞への分化 誘導条件の検討2022

    • 著者名/発表者名
      遠藤由佳、菅野江里子、福田智一、世古裕子、田端希多子 、冨田浩史
    • 学会等名
      第42回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウムⅠ 視覚再生/オプトジェネティクスと創薬「オプトジェネティクス技術による網膜変性阻止および視覚再建の可能性」2022

    • 著者名/発表者名
      菅野江里子、畠山暁斗、田端希多子、佐山達樹、小野口玲奈、遠藤由佳、木村悠、冨田浩史
    • 学会等名
      第42回日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規ステップ関数型オプシンによる網膜神経細胞保護2021

    • 著者名/発表者名
      菊地 由樹、菅野 江里子、田端 希多子、渡邊 義人、佐渡 愛、冨田 浩史
    • 学会等名
      第41回 日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子治療による視覚再生後の脳の可塑性~視覚野の可塑性~2021

    • 著者名/発表者名
      佐渡愛、菅野江里子、田端希多子、新林史悠、小野口玲奈、冨田浩史
    • 学会等名
      第41回 日本眼薬理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロワットオーダーの光に応答する高感度型チャネルロドプシンの開発2021

    • 著者名/発表者名
      畠山暁斗、渡邊義人、菅野江里子、田端希多子、佐山達紀、鈴木智也、冨田浩史
    • 学会等名
      第43回 日本光医学・光生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスによる視覚再生後の視覚野の可塑性2021

    • 著者名/発表者名
      佐渡愛、菅野江里子、田端希多子、新林史悠、小野口玲奈、冨田浩史
    • 学会等名
      細胞ダイバース 第4回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスによるパーキンソン病モデルラットの行動評価2021

    • 著者名/発表者名
      新林史悠、菅野江里子、田端希多子、佐渡愛、冨田浩史
    • 学会等名
      細胞ダイバース 第4回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 日常光レベルの光に応答する高感度チャネルロドプシンの開発2021

    • 著者名/発表者名
      畠山暁斗、渡邊義人、菅野江里子、田端希多子、佐山達紀、鈴木智也、冨田浩史
    • 学会等名
      細胞ダイバース 第4回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスを用いた網膜神経細胞保護2021

    • 著者名/発表者名
      菊地由樹、菅野江里子、田端希多子、渡邊義人、佐渡愛、冨田浩史
    • 学会等名
      細胞ダイバース 第4回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi