ウイルスベクターを用いた入出力解析法による、中脳ドーパミン細胞の機能的差異の解析

• 研究課題/領域番号: 24500379
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井上 謙一 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (90455395)
• 連携研究者: 高田 昌彦 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (00236233) ; 松本 正幸 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50577864) ; 井上 智 国立感染症研究所, 獣医科学部, 室長 (90213157)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 神経科学 / 脳・神経 / バイオテクノロジー / ウイルスベクター / 解剖学

研究成果の概要

本研究では、中脳ドーパミンニューロンにおける機能集団ごとの入出力の違いを解剖学的および光生理学的に解析するための技術開発を行った。まず、２種類のウイルスベクターを利用した経路選択的発現誘導法を改良し、発現量の増加とリーク発現の低下を実現した。また、狂犬病ウイルスベクターを改良し、外来遺伝子発現量の増加を実現し、そのG遺伝子欠損型ベクターを作出した。これらの開発により中脳ドーパミンニューロンの入出力を可視化することが可能となった。また、チャネルロドプシンを発現するウイルスベクターを利用して、光刺激により特定の神経路に選択的な興奮を惹起し、それに伴うニューロンの活動変化を誘発させることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Morphological study of the accommodative apparatus in the monkey eye. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka M, Inoue K, Senoo H, Takada M
  • 雑誌名: Anat Rec 巻: 298 号: 3 ページ: 630-6
  • DOI: 10.1002/ar.23100
  • NAID: 120005555523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dorsal area 46 is a major target of disynaptic projections from the medial temporal lobe. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata Y, Miyachi S, Inoue K, Ninomiya T, Takahara D, Hoshi E, Takada M
  • 雑誌名: Cereb Cortex 巻: 23 号: 12 ページ: 2965-75
  • DOI: 10.1093/cercor/bhs286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidating information processing in primate basal ganglia circuitry: a novel technique for pathway-selective ablation mediated by immunotoxin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takada et al.
  • 雑誌名: Front. Neural Circuits 巻: 7 ページ: 140-140
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient in vivo depletion of CD8+ T lymphocytes in common marmosets by novel CD8 monoclonal antibody administration (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Suzuki S, Iwasaki Y, Kaneko A, Saito A, Enomoto Y, Higashino A, Watanabe A, Suzuki J, Inoue K, Kuroda T, Takada M, Ito R, Ito M, Akari H
  • 雑誌名: Immunology Letters. 巻: 154 号: 1-2 ページ: 12-17
  • DOI: 10.1016/j.imlet.2013.08.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multisynaptic projections from the ventrolateral prefrontal cortex to hand and mouth representations of the monkey primary motor cortex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyachi S, Hirata Y, Inoue K, Lu X, Nambu A, Takada M
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 76 号: 3 ページ: 141-9
  • DOI: 10.1016/j.neures.2013.04.004
  • NAID: 120005296162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental anatomy in the zonular connection with lens capsule in macaque eye. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka M, Kuroda T, Inoue K, Senoo H, Takada M
  • 雑誌名: Anat Rec 巻: 未定 号: 5 ページ: 726-35
  • DOI: 10.1002/ar.22684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multisynaptic Inputs from the Medial Temporal Lobe to V4 in Macaques (2012)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya T, Sawamura H, Inoue K, Takada M
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 12 ページ: e52115-e52115
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0052115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multisynaptic projections from the ventrolateral prefrontal cortex to the dorsal premotor cortex in macaques - anatomical substrate for conditional visuomotor behavior. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahara D, Inoue KI, Hirata Y, Miyachi S, Nambu A, Takada M, Hoshi E
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 巻: 36 号: 10 ページ: 3365-75
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2012.08251.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunotoxin-mediated tract targeting in the primate brain: selective elimination of the cortico-subthalamic "hyperdirect" pathway. (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Koketsu D, Kato S, Kobayashi K, Nambu A, Takada M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 6 ページ: e39149-e39149
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0039149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregated pathways carrying frontally derived top-down signals to visual areas MT and V4 in macaques (2012)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya T, Sawamura H, Inoue K, Takada M
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 32 号: 20 ページ: 6851
  • DOI: 10.1523/jneurosci.6295-11.2012
  • 査読あり
• [学会発表] Manipulation of primate neural networks by means of modified viral vectors. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takada M
  • 学会等名: 第120回 日本解剖学会総会･全国学術集会、第92回 日本生理学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場,神戸
  • 年月日: 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Systemic delivery of an AAV vector in neonatal macaques results in widespread gene transduction into neurons throughout the brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Kimura K, Yasukouchi R, Sugawara N, Okuda Y, Fujiwara M, Takada M
  • 学会等名: VMT2014“Vision, Memory, Thought: how cognition emerges from neural network”
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール，東京
  • 年月日: 2014-12-06
• [学会発表] Intravascular administration of an AAV vector to neonatal macaques results in widespread gene transduction into neurons throughout the primate brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Kimura K, Yasukochi R, Sugawara N, Okuda Y, Fujiwara M, Takada M
  • 学会等名: 第44回北米神経学会大会（ＳＦＮ）
  • 発表場所: ワシントンＤＣ，ＵＳＡ
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] In vivo PET imaging of the behaviorally active designer receptor in macaque monkeys. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagai Y, Kikuchi E, W. Lerchner, Inoue K, Oh-nishi A, Kaneko H, Kato Y, Hori Y, B. Ji, Kumata K, M. Zhang , Aoki I, Suhara T, Takada M, Higuchi M, B. J. Richmond, Minamimoto T
  • 学会等名: 第44回北米神経学会大会（ＳＦＮ）
  • 発表場所: ワシントンＤＣ，ＵＳＡ
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] マカクザル脳における加齢に伴うアミロイドβ蛋白の蓄積変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村活生，井上謙一，田中章景，高田昌彦
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜，横浜
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] DREADDを用いたサルの行動制御とPET生体内イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 永井裕司，菊池瑛理佳，Walter Lerchner，井上謙一，大西新，金子博之，加藤陽子，堀由紀子，季斌，熊田勝志，張明栄，青木伊知男，須原哲也，高田昌彦，樋口真人，Barry J Richmond，南本敬史
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜，横浜
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] AAVベクターによる霊長類新生児への全脳的遺伝子導入 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上謙一，木村 活生，安河内 竜二，菅原 直也，小笠原 宇弥，奥田 泰弘，藤原 真紀，高田昌彦
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜，横浜
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Novel primate models for Parkinson’s disease due to nigrostriatal pathway-selective gene manipulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takada M, Inoue K
  • 学会等名: New Frontier of Molecular Neuropathology 2014
  • 発表場所: 東京医科歯科大学，東京
• [学会発表] 神経路選択的な遺伝子導入による神経ネットワークの機能操作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上謙一
  • 学会等名: 生理研シンポジウム・グローバルネットワークによる脳情報処理
  • 発表場所: 自然科学研究機構，岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] Age-dependent alterations in the distribution of neurons expressing alpha-synuclein in macaque monkeys. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Inoue K, Tanaka F, Takada M
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego， USA
• [学会発表] 霊長類脳研究に資する遺伝子導入技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上謙一
  • 学会等名: 「霊長類認知ゲノミクス」キックオフワークショップ
  • 発表場所: 生理学研究所，岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] マカクザルにおけるアルファシヌクレイン発現ニューロンの加齢による分布変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村活生，井上謙一，黒田呈子，田中章景，高田昌彦
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館，京都
• [学会発表] 神経回路解析に適した新規狂犬病ウイルスベクターの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上謙一，藤原真紀，奥田泰宏，高田昌彦
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館，京都
• [学会発表] Manipulation of primate neuronal circuits by the use of modified lentiviral vector with enhanced retrograde transport. (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上謙一
  • 学会等名: 生理研ミニ国際シンポジウムFrontiers in Neural Control of Actions
  • 発表場所: 自然科学研究機構, 岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] 神経路選択的な遺伝子導入による神経ネットワークの機能操作
  • 著者名/発表者名: 井上謙一
  • 学会等名: 第９回ナショナルバイオリソースプログラム「ニホンザル」 公開シンポジウム
  • 発表場所: 秋葉原UDX, 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Architecture of multisynaptic inputs from the medial temporal lobe to V4 in macaques
  • 著者名/発表者名: Sawamura H, Ninomiya T , Inoue K , Takada M
  • 学会等名: 42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] 霊長類における改変型逆行性感染型レンチウィルスベクター使用による黒質ドーパミンニューロンへの選択的遺伝子発現
  • 著者名/発表者名: 木村活生，井上謙一，奥田泰弘, 加藤成樹，黒田呈子，藤原真紀，小林和人，高田昌彦
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場，名古屋
• [学会発表] イムノトキシン神経路標的法を用いたサル皮質-視床下核路の選択的除去
  • 著者名/発表者名: 井上謙一, 纐纈大輔，加藤成樹，小林和人，南部 篤，高田昌彦
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場，名古屋
• [備考] 京都大学霊長類研究所 統合脳システム分野 ホームページ
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/systems_neuroscience/index.html
• [備考] 京都大学霊長類研究所 統合脳システム分野 ホームページ
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/systems_neuroscience/index.html
• [備考] 京都大学霊長類研究所 統合脳システム分野 ホームページ
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/systems_neuroscience/