| 研究課題/領域番号 |
16K08527
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
犬束 歩 自治医科大学, 医学部, 助教 (30584776)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | オキシトシン / 逆行性感染 / 前頭前皮質 / 視床下部室傍核 / ナノボディ / オキシトシン受容体 / アデノ随伴ウイルスベクター |
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| 研究実績の概要 |
視床下部に局在するオキシトシン神経は多様な脳領域に投射しており、社会行動・摂食・ストレス応答といった多様な生理現象に関与している。現在、オキシトシンが社会行動に果たす役割が大きく注目を集めているが、オキシトシンのもたらす効果は成育歴や社会的文脈といった多彩な要因に修飾されることでその実態は捉えづらい。本研究は、複雑な入出力を持つオキシトシン神経の個別の投射経路を選択的に描出・活動操作し、その機能分担あるいは機能連関を明らかにすることを目的とした。
平成３０年度の研究実績としては、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞の投射経路を明らかにしたことが挙げられる。オキシトシン受容体発現細胞の可視化には、GFPの改変体であるVenusを選択的に発現するOxtr-Venusノックインマウスを用いた。さらに、GFPに対する特異的結合を契機とするCre分子の再構成を利用したGFP-dependent CreをOxtr-Venusマウスに適用した。平成２９年度までに、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞には従来報告されているソマトスタチン陽性インターニューロン以外の投射ニューロンが存在することを見出していたが、平成３０年度は逆行性トレーサーRetrobeadsの投射先へのインジェクション実験、各種マーカー分子に対する免疫染色による細胞種の同定、樹状突起およびスパイン形態の解析等を行い、多角的な検討を加えた。また、GFP-dependent Creと同様の原理で作用するRFP-dependent Creの作出とウイルスベクターを用いたその応用を引き続き進めている。アデノ随伴ウイルスベクターを用いた遺伝子発現制御に関しては共同研究の成果が論文掲載に至った(Matsui et al., 2018-Nat Commun)。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
逆行性感染を用いた投射経路選択的な遺伝子発現自体は想定以上に順調に進んでいる。一方で、AAV retroやCAV2による逆行性感染には細胞種による感染効率の違いがあることも次第に明らかになってきた。よって、オキシトシン神経自体を逆行性感染の標的とする当初のアプローチから、オキシトシン受容体発現細胞を標的とするように研究計画をシフトさせている。目的に対する全体的な進捗状況としてはおおむね順調である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究によって、AAV retroやCAV2による逆行性感染には細胞種による感染効率の違いがあることが次第に明らかになってきた。よって、オキシトシン神経自体を逆行性感染の標的とする申請当初のアプローチから、オキシトシン受容体発現細胞を標的とするように研究計画をシフトした。具体的には、前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞と視床室傍核のオキシトシン受容体発現細胞を主な標的としている。前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞に関しては、①Oxtr-Venusマウスに対するCre-DOGを搭載したAAVベクターの投与、というアプローチからオキシトシン受容体発現細胞の投射経路に関して有用な結果が得られており、②Oxtr-Creマウスに対するFLEXスイッチを搭載したAAVベクターの投与、という別のアプローチを今後は進める。具体的には、投射経路の異なる細胞集団が含まれると想定される前頭前皮質のオキシトシン受容体発現細胞の生理応答特徴を切り分けるために、in vivo蛍光顕微鏡を利用した活動記録を行う。蛍光プローブとしてはGCaMPを想定しているため、Oxtr-Creマウスを用いた発現制御が必要不可欠である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の予想外の進展として、アデノ随伴ウイルスベクターでも逆行性感染を達成できたことが挙げられる。そのため、当初予定していた高額なイヌアデノウイルスベクターを海外から大量購入する必要がなくなった分、予算に余裕が生じている。アデノ随伴ウイルスベクターでも逆行性感染を達成できたことにより、ウイルスベクター自体を外部から購入する必要は低下した。しかしながら、作成できるウイルスベクターの拡張性が増加したことにより、実行可能となる動物実験のボリュームは増加する。次年度使用額は実験動物の購入・維持管理等に充填する。
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