研究課題
挑戦的研究(萌芽)
本研究では、進化的にヒトに近縁な実験動物であるサル類において、改変ウイルスベクターを用いた全脳的な遺伝子導入法により疾患関連遺伝子の発現制御を行う、効率的な疾患モデル霊長類の作出法を確立することを目的とする。具体的には、霊長類新生児において全脳的かつ高効率なニューロンへの遺伝子導入を実現するキャプシド改変型のアデノ随伴ウイルスベクターを利用して運動疾患および精神疾患モデルサルを作出する。モデルサルの症状変化を効率良く検出するため、マルチカメラ撮像システムとAIを利用した行動解析システムを開発し、自然行動から効率的に種々の障害を検出・評価することを可能とする。
本研究では、進化的にヒトに近縁な実験動物であるサル類において、改変ウイルスベクターを用いた全脳的な遺伝子導入による疾患関連遺伝子の発現制御などの効率的な疾患モデル霊長類の作出法、およびAIを利用したモデル動物の症状の効率的かつ定量的な解析法を確立することを目的とする。今年度は、8台同期カメラによる同期撮像ビデオに対し、サル検出AI、個体識別AI、特徴点推定AIの3つのAIを組み合わせて個々の映像解析を行い、複数のカメラ情報の統合に姿勢の類似性などを利用するcross-view matching法を利用し、また間接長一定などの拘束条件によるスムージングを行うことにより、多個体3Dマーカーレスモーションキャプチャーを高精度で行なうアルゴリズムをマカクサルおよびマーモセットにおいて確立した。さらに、得られる三次元モーションデータを解析することで、自動的かつ定量的な病態解析や社会行動解析が実現出来ることを実証し、それらの結果を論文として投稿した。また、MPTP投与やα-シヌクレイン遺伝子およびα-シヌクレインフィブリル投与によるマカクサルおよびマーモセットのパーキンソン病モデルを作出し、機械学習による運動症状の自動解析法を開発して、、パーキンソン病のいくつかの症状を定量することに成功した。さらに、マカクサル統合失調症もでるおよびマーモセット自閉症モデルを作出し、その社会行動解析を開始した。
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すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 6件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 15件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 18件、 招待講演 6件) 図書 (3件)
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