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

2017 年度 実施状況報告書

新規ウイルスベクターを用いた全脳的遺伝子導入技術による神経疾患モデル霊長類の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19454
研究機関京都大学

研究代表者

高田 昌彦  京都大学, 霊長類研究所, 教授 (00236233)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードウイルスベクター / アデノ随伴ウイルス / 遺伝子導入 / 神経疾患 / 霊長類モデル
研究実績の概要

本研究では、ヒトに近縁なモデル動物であるサル類(マカクザル、マーモセット)において、全脳レベルでのニューロンへの外来遺伝子導入を実現するような新規ウイルスベクターを開発し、それを利用して特に神経疾患にフォーカスした遺伝子改変霊長類モデルを作出することを目的としている。具体的には、研究代表者らがこれまで新生児マカクザルに対する血管内投与によりニューロンへの遺伝子導入が可能であることを確認している、キャプシド改変型のアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの更なる改良および注入法の検討をおこなうことによって、サル類の各発達ステージ(新生児期・幼弱期・成体期)においてより効率的なニューロンへの全脳的遺伝子操作を実現する技術の確立を目指す。平成29年度は、1.「改変AAVベクターの新生児サルへの投与による全ニューロンレベルでの遺伝子導入」に関する実験計画を実施した。研究代表者らはこれまでの研究により、AAV2型とAAV 9型のモザイクキャプシドを利用した改変AAVベクターが、従来のAAV 9型と異なり、新生児マカクザルに対する血管内導入によりニューロンへの遺伝子導入が可能であることを見出している。当該ベクターは小脳プルキンエ細胞や一部の視床核では導入効率が50%以上と皮質下ニューロンに極めて高い親和性を示し、皮質ニューロンにおいても遺伝子導入された細胞の50%以上がニューロンと高いニューロン特異性を示すが、皮質では導入効率が10%程度であり未だ改善の必要がある。そのため、当該ベクターを基にして、モザイクキャプシドの組み合わせの検討やキャプシド蛋白のアミノ酸の追加・置換などのキャプシド改変を加えたAAVベクターの新生児サルへの血管内投与をおこない、全脳かつ全ニューロンレベルでの遺伝子導入に適したパラメータを探索した。

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

平成29年度は、1.「改変AAVベクターの新生児サルへの投与による全ニューロンレベルでの遺伝子導入」を中心に実験計画を実施し、AAV2型とAAV 9型のモザイクキャプシドを利用した改変AAVベクターを基にして、モザイクキャプシドの組み合わせの検討やキャプシド蛋白のアミノ酸の追加・置換などのキャプシド改変を加えたAAVベクターの新生児サルへの血管内投与をおこない、全脳かつ全ニューロンレベルでの遺伝子導入に適したパラメータを探索するなど、当初の研究計画に沿って一定の成果を得ており、全体として研究が順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

今後は、2.「幼弱個体および成体への血管内投与によるニューロンへの全脳的遺伝子導入」に関する実験計画を進める。具体的には、ニホンザルおよびマーモセットの幼弱期や成体期に効率的なニューロンへの全脳的遺伝子導入を可能にする遺伝子導入技術を開発する。これまでの予備実験において、少なくともニホンザルに関しては「幼弱期ではモザイクキャプシドAAVベクターの脳内移行率が新生児期より低下する」という結果を得ているため、マウスで成体への導入効率が向上するようなキャプシド改変や、マイクロバブルを利用したソニケーションの導入などにより、ベクターの血液脳関門に対する通過率を向上させる。更に、その結果を受けて、3.「プロモータ制御による細胞種特異的な全脳的遺伝子導入法の確立」に関する実験計画についても検討し、プロモータ制御による細胞種特異的導入法の開発を試みることにより、最終的にはこれらの技術を駆使した遺伝子改変神経疾患モデル霊長類の作出を目指したい。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 11件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multisynaptic Projections from the Amygdala to the Ventral Premotor Cortex in Macaque Monkeys: Anatomical Substrate for Feeding Behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Ishida Hiroaki、Inoue Ken-ichi、Takada Masahiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 12 ページ: 3

    • DOI

      10.3389/fnana.2018.00003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Treatment With the Neutralizing Antibody Against Repulsive Guidance Molecule-a Promotes Recovery From Impaired Manual Dexterity in a Primate Model of Spinal Cord Injury2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Hiroshi、Ninomiya Taihei、Yamashita Toshihide、Takada Masahiko
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 29 ページ: 561~572

    • DOI

      10.1093/cercor/bhx338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The use of an optimized chimeric envelope glycoprotein enhances the efficiency of retrograde gene transfer of a pseudotyped lentiviral vector in the primate brain2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Inoue K, Tsuge H, Uezono S, Nagaya K, Fijiwara M, Kato S, Kobayashi K, Takada M
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 120 ページ: 45~52

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.02.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-Speed and Scalable Whole-Brain Imaging in Rodents and Primates2017

    • 著者名/発表者名
      Seiriki K, Kasai A, Hashimoto T, Schulze W, Niu M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Inoue K, Uezono S, Takada M, Naka Y, Igarashi H, Tanuma M, Wascheck JA, Ago Y, Tanaka KF, Hayata-Takano A, Nagayasu K, Shintani N, Hashimoto R, Kunii Y, Hino M, Matsumoto J, Yabe H, Nagai T, Fujita K, Matsuda T, Takuma K. Baba A, Hashimoto H
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 94 ページ: 1085~1100.e6

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.05.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pseudotyped Lentiviral Vectors for Retrograde Gene Delivery into Target Brain Regions2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Inoue K, Tanabe S, Kato S, Takada M, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Front Neuroanat

      巻: 11 ページ: 65

    • DOI

      10.3389/fnana.2017.00065

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alterations in the reduced pteridine contents in the cerebrospinal fluids of LRRK2 mutation carriers and patients with Parkinson’s disease2017

    • 著者名/発表者名
      Ichinose H, Inoue K, Arakawa S, Watanabe Y, Kurosaki H, Koshiba S, Hustad E, Takada M, Aasly JO
    • 雑誌名

      J Neural Transm

      巻: 125 ページ: 45~52

    • DOI

      10.1007/s00702-017-1784-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 光学センサーと小型コンピュータを用いた可搬型行動実験装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大石高生、上野瑠惟、高田昌彦
    • 学会等名
      第7回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] マーモセットにおける大脳基底核および小脳から前部・後部帯状皮質への多シナプス性入力様式2018

    • 著者名/発表者名
      上園志織、田辺創思、藤原真紀、柘植仁美、中村克樹、井上謙一、高田昌彦
    • 学会等名
      第7回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] 化学遺伝学とPET イメージングの融合による黒質線条体ドーパミン神経活動制御2018

    • 著者名/発表者名
      南本敬史、三村喬生、永井裕司、井上謙一、須原哲也、高田昌彦
    • 学会等名
      第7回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] 光遺伝学による脳神経系へのアプローチ:霊長類2017

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第64回日本実験動物学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] マカクサルモデルの脳病態:多系統萎縮症、パーキンソン病、老化2017

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第58回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Cells of origin of multisynaptic projections from amygdala to ventral premotor cortex in macaques2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida H, Inoue K, Hoshi E, Takada M
    • 学会等名
      Different elements of Primate Neural Networks in the Connectome Era
    • 国際学会
  • [学会発表] Organization of multisynaptic inputs from the basal ganglia to the premotor cortex in macaque monkeys - Retrograde transneuronal dual tracing using rabies viral vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Fujiwara M, Uezono S, Tanabe S, Ishida H, Hoshi E, Takada M
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference: Primate Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類および齧歯類の線条体入力系におけるFuGシュードタイプレンチウイルス2017

    • 著者名/発表者名
      田辺 創思、井上 謙一、上園 志織、柘植 仁美、中村 克樹、小林 和人、高田 昌彦
    • 学会等名
      第32回 日本大脳基底核研究会
  • [学会発表] マーモセットにおける大脳基底核から帯状皮質への多シナプス性入力様式2017

    • 著者名/発表者名
      上園 志織、田辺 創思、藤原 真紀、柘植 仁美、中村 克樹、井上 謙一、高田 昌彦
    • 学会等名
      第32回 日本大脳基底核研究会
  • [学会発表] Raspberry Piを用いたマーモセット運動機能解析装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      大石高生、福冨憲司、上野瑠惟、高田昌彦
    • 学会等名
      第32回 日本大脳基底核研究会
  • [学会発表] Differences in retrograde gene transfer efficiency and cytotoxicity between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-B2 glycoprotein in the striatal input system of rodents and primates2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Uezono S, Tsuge H, Fujiwara M, Nagaya K, Nagaya N, Sugawara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayasi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Improvement of a sucrose preference test for evaluating depression-like behavior in macaque monkeys2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka H, Hosaka N, Takada M, Onoe H
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] GABAergic modulation of striatal neuron activity in behaving macaque monkeys2017

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka N, Takara S, Kaneko N, Takada M, Nambu A
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Phase-amplitude coupling in cerebro-basal ganglia-cerebellar networks: A new model of hypo- and hyperkinetic movement disorders2017

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya T, Nagai Y, Inoue K, Hori Y, Kikuchi E, Lee J, Suhara T, Iriki A, Minamimoto T, Takada M, Isoda M, Matsumoto M, Mccairn K.W.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Organization of multisynaptic inputs from the basal ganglia to the dorsal and ventral premotor cortices in macaque monkeys: retrograde transneuronal dual tracing with fluorescent rabies viral vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Fujiwara M, Uezono S, Tanabe S, Tsuge H, Nagaya N, Nagaya K, Ishida H, Hoshi E, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] The lentiviral vector pseudotyped with FuG-E glycoprotein is more suitable, compared with the FuG-B2 type, for retrograde gene transfer into the cortical input system of primates2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuge H, Uezono S, Tanabe S, Fujiwara M, Nagaya K, Nagaya N, Sugawara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Morphological differences of large layer V pyramidal neurons among the cortical motor-related areas of macaques2017

    • 著者名/発表者名
      Takata Y, Nakagawa H, Yamanaka H, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Primate dopamine neurons in the substantia nigra transmit a stop signal to the caudate nucleus during the performance of a saccadic countermanding task2017

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara T, Takada M, Matsumoto M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Predicted reward value in the rostromedial caudate and the ventral pallidum for goal-directed action in monkeys2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto A, Hori Y, Nagai Y, Mccairn K.W. Hirabayashi T, Takada M, Suhara T, Minamimoto T
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Nucleus Accumbens Dysregulation and Deep Brain Stimulation: Evidence for Disruption of Normal and Abnormal Behavioral Profiles and Neurophysiological Activity in Monkeys and Humans2017

    • 著者名/発表者名
      Mccairn K.W., Ninomiya T, Min P.H., Lim, Park, Bennet K.E., Lee K.H., Isoda M, Paek S, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Organization of multisynaptic inputs from the basal ganglia and cerebellum to the cingulate cortex in common marmosets as revealed by retrograde transneuronal labeling with rabies virus2017

    • 著者名/発表者名
      Uezono S, Tsuge H, Tanabe S, Fujiwara M, Nagaya N, Nagaya K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Involvement of the store operated calcium entry in the long-lasting calcium transient in the striatal GABAergic neuron2017

    • 著者名/発表者名
      Kikuta S, Yanagawa Y, Homma N, Takada M, Osanai M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] A sucrose preference test modified for evaluation of depression-like behavior in macaque monkeys2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka H, Hosaka N, Takada M, Onoe H
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Arrangement of multisynaptic inputs from the basal ganglia to the dorsal and ventral premotor cortical areas in macaques: retrograde transneuronal double labeling with fluorescent rabies viral vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Fujiwara M, Uezono S, Tanabe S, Ishida H, Hoshi E, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] The nigrostriatal dopamine pathway transmits a stop signal during the performance of a saccadic countermanding task in monkeys2017

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara T, Takada M, Matsumoto M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] FAST, High-speed serial-sectioning imaging for whole brain analysis with high scalability2017

    • 著者名/発表者名
      Kasai A, Seiriki K, Hashimoto T, Niu M, Yamaguchi S, Naka Y, Igarashi H, Tamura M, Nakazawa T, Inoue K, Takada M, Fujita K, Hashimoto H
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Encoding expected reward value for formulating goal-directed decision in the rostro-medial caudate and the ventral pallidum2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto A, Hori Y, Nagai Y, McCairn K.W, Hirabayashi T, Kikuchi E, Takada M, Suhara T, Minamimoto T
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Organization of multisynaptic inputs from the basal ganglia and cerebellum to the anterior and posterior cingulate cortical areas in common marmosets: Retrograde transneuronal double labeling with fluorescent rabies viral vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Uezono S, Tanabe S, Fujiwara M, Tsuge H, Nakamura K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Optogenetic modulation of saccade-controlling circuits in the monkey basal ganglia2017

    • 著者名/発表者名
      Amita H, Kim H.F, Inoue K, Takada M, Hikosaka O
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in retrograde gene transfer efficiency and cytotoxicity between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-B2 glycoprotein in rodent and primate brains2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Tsuge H, Uezono S, Fujiwara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Cells of origin of multisynaptic projections from amygdala to ventral premotor cortex in macaques2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida H, Inoue K, Hoshi E, Takada M
    • 学会等名
      平成29年度生理研研究会 第7回社会神経科学研究会
  • [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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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