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2020 年度 実績報告書

霊長類脳における非侵襲的かつ領野選択的な遺伝子導入法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22470
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)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
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 / 霊長類
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り、様々な脳機能を支える神経回路に関する知見が集積されているサル類において、非侵襲的に、目的とする脳部位(脳領域)のニューロンへの遺伝子導入を実現するための研究を行なっている。今年度は、静脈内投与における霊長類脳への遺伝子導入に適した改変AAVベクターの開発として、研究代表者らがこれまでの研究で開発した、マカクザル・マーモセット新生児への全脳的なニューロンへの遺伝子導入を実現する改変ウイルスベクターの更なるキャプシド改変を行い、最終的に新生児への静脈内投与における導入効率が極めて高いベクターを得ることができた。この結果を現在原著論文として投稿準備中である。また、開発した改変ベクターと、経頭蓋収束超音波照射(tFUS) を利用したマイクロバブルの振動・キャビテーションによるBBBの一過性開放術を組み合わせ、霊長類脳においてベクターの静脈内投与後、目的とする脳部位(脳領域)でのみ遺伝子導入を行う手法の開発を、スペインHM CINACとの共同研究で実施した。その結果、霊長類脳において効果的にBBBの一過性開放を誘導するパラメーターを得ることができ、効率に改善の余地はあるものの、成体マカクサルにおいてBBB開放による特定脳領域への遺伝子導入を実現した。本研究ではさらに、これらの系に細胞種特的プロモーターを応用することで、細胞種特異的な遺伝子発現を実現することに成功した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] HM CINAC(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      HM CINAC
  • [雑誌論文] Nonhuman primate optogenetics: current status and future prospects.2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue K; Matsumoto M; Takada M
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 1293 ページ: 345-358

    • DOI

      10.1007/978-981-15-8763-4_22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MacaquePose: a novel ‘in the wild’ macaque monkey pose dataset for markerless motion capture.2021

    • 著者名/発表者名
      Labuguen RT; Matsumoto J; Negrete SB; Nishimaru H; Nishijo H; Takada M; Go Y; Inoue K; Shibata T
    • 雑誌名

      Front Behav Neurosci

      巻: 14 ページ: 581154

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2020.581154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of optogenetic suppression of cortical input on primate thalamic neuronal activity during goal-directed behavior.2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T W; Inoue K; Takada M; Tanaka M
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 8 ページ: 0511-20.2021

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0511-20.2021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Cerebello-Cortical Pathway Involved in Higher-Order Oculomotor Control.2020

    • 著者名/発表者名
      Lu X; Inoue KI; Ohmae S; Uchida Y
    • 雑誌名

      Cerebellum

      巻: 19 ページ: 401-408

    • DOI

      10.1007/s12311-020-01108-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optogenetic manipulation of a value-coding pathway from the primate caudate tail facilitates saccadic gaze shift.2020

    • 著者名/発表者名
      Amita H; Kim H; Inoue K; Takada M; Hikosaka O
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 11 ページ: 1876

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15802-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Primate amygdalo-nigral pathway for boosting oculomotor action in motivating situations.2020

    • 著者名/発表者名
      Maeda K; Inoue K; Kunimatsu J; Takada M; Hikosaka O
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101194

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101194

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deschloroclozapine: a potent and selective chemogenetic actuator enables rapid neuronal and behavioral modulations in mice and monkeys.2020

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y; Miyakawa N; Takuwa H; Hori Y; Oyama K; Ji B; Takahashi M; Huang X-P; Slocum ST; DiBerto JF; Xiong Y; Urushihata T; Hirabayashi T; Fujimoto A; Mimura K; English JG; Liu J; Inoue K; Kumata K; Seki C; Ono M; Shimojo M; Zhang M-R; Tomita Y; Suhara T; Takada M; Higuchi M; Jin J; Roth BL; Minamimoto T
    • 雑誌名

      Nat Neurosci

      巻: 23 ページ: 1157-1167

    • DOI

      10.1101/854513

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Multiple Monkey Pose Estimation Using OpenPose2021

    • 著者名/発表者名
      Negrete SB; Labuguen R; Matsumoto J; Go Y; Inoue K; Shibata T
    • 学会等名
      25th INternational Conference on Pattern recognition (IPCR 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 価値にもとづく眼球運動を制御する霊長類大脳基底核回路2020

    • 著者名/発表者名
      網田 英敏; Hyoung F Kim; 井上 謙一; 高田 昌彦; 彦坂 興秀
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] マカカ属サルにおける上丘から扁桃体への多シナプス性経路2020

    • 著者名/発表者名
      稲垣 未来男; 井上 謙一; 田辺 創思; 木村 慧; 高田 昌彦; 藤田 一郎
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] 改変AAVベクターを用いた新生児霊長類への全脳的遺伝子導入2020

    • 著者名/発表者名
      井上 謙一; 田辺 創思; 吉田 哲; 藤原 真紀; 木村 慧; 上野 瑠惟; 高田 裕生; 木村 活生; 兼子 峰明; 篠本 有里; 中野 真由子; 田中 江美子; 今度 ゆりこ; 角谷 絵里; 岡野 栄之; 高田 昌彦
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] マカク一次視覚野における微小内視鏡を用いたカルシウムイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      小口-田中 峰樹; 将 嘉森; 吉岡 敏秀; 田中 康裕; 井上 謙一; 高田 昌彦; 菊水 健史; 野元 謙作; 坂上 雅道
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] DREADDを用いた経路選択的阻害法による、サル前頭前野と視床MD核及び線条体を結ぶ神経経路のワーキングメモリにおける役割の解明2020

    • 著者名/発表者名
      小山 佳; 堀 由紀子; 永井 裕司; 宮川 尚久; 三村 喬生; 平林 敏行; 井上 謙一; 高田 昌彦; 樋口 真人; 南本 敬史
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] マカクザル内側前頭皮質の側坐核及び扁桃体への投射様式の違いによる領域区分2020

    • 著者名/発表者名
      吉野 倫太郎; 木村 慧; 田辺 創思; 大原 慎也; 中村 晋也; 井上 謙一; 高田 昌彦
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] 扁桃体が腹側視覚皮質における社会・情動性の視覚情報表現に果たす役割 ~化学遺伝学神経操作によるアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      宮川 尚久; 永井 裕司; 堀 由紀子; 松尾 健; 鈴木 隆文; 井上 謙一; 小山 桂; 平林 敏行; 高田 昌彦; 須原 哲也; 樋口 真人; 川嵜 佳祐; 南本 敬史
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] Pathway-selective activity manipulation in the primate brain by means of modified viral vectors2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      7th ESI Systems Neuroscience Conference 2020 (ESI SyNC 2020)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 街上毒狂犬病ウイルスの脳内侵入経路に関する実験病理学的研究2020

    • 著者名/発表者名
      河合 せりな; 志和 希; 君付 和範; 山田 健太郎; 井上 謙一; 井上 智; 朴 天鎬
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
  • [図書] 実験医学別冊; 「決定版 ウイルスベクターによる遺伝子導入実験ガイド」2020

    • 著者名/発表者名
      井上謙一、高田昌彦
    • 総ページ数
      281
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2247-4
  • [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

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公開日: 2021-12-27  

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