視細胞変性保護を目的としたＲｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23791960
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 菅野 江里子 岩手大学, 工学部, 准教授 (70375210)
• キーワード: 網膜色素変性症 / 視細胞変性 / 視覚誘発電位 / 遺伝子導入 / プロモーター

研究概要

網膜色素変性症に起因する遺伝子は、４０以上も報告されている。本研究では、網膜色素変性症の遺伝子変異に関わらず、遺伝子異常を修正する「Replacement Therapy」について、検討を行う事を目的とした。
H23年度及びH24年度の研究を通して、以下の結果が得られた。
（H23年度）視細胞に特異的に発現させる為、ロドプシンプロモーターを用いて遺伝子導入を行ったが、プロモーター活性が極めて低かった。これに対し、Interphotoreceptor Retinoid-Binding Protein(IRBP)プロモーターとphosphodiesterase（PDE）プロモーターの組み合わせを用いる事で、網膜視細胞に特異的に遺伝子導入を行える事が分かった。実験では、IRBP-PDEをプロモーターとしたアデノ随伴ウイルス(AAV-Type5)を作製し、網膜下から投与した。この結果、視細胞特異的に遺伝子発現を起せたが、網膜の一部のみに発現が限られた。そこで、細胞へのウイルス親和性、安定性を高めるため、ウイルスキャプシドタンパク質のアミノ酸を改変した。
（H24年度）ウイルスキャプシドタンパク質のアミノ酸を改変したウイルスを用い、網膜下より投与した。その結果、投与範囲を中心に遺伝子導入範囲の拡大が見られた。このベクターを用い、視細胞でのall-trans retinal から11-cis retinalの合成をもたらす光異性化酵素opn5遺伝子をゼブラフィッシュから得て、S334Terラットへ遺伝子導入を行った。しかし、顕著な保護効果を確認できなかった。視細胞保護効果を示すには、さらに広範囲の遺伝子導入を行う必要があると考えられる。今後は、網膜下への投与ではなく、硝子体側から投与し広範囲に視細胞へ遺伝子導入を行うベクターを作製したい。

研究成果

• [雑誌論文] Different anti-oxidant effects of thioredoxin 1 and thioredoxin 2 in retinal epithelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugano E, Isago H, Murayama N, Tamai M, Tomita H.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct. 巻: 38 ページ: 81～88
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optogenetically induced seizure and the longitudinal hippocampal network dynamics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Osawa S, Iwasaki M, Hosaka R, Matsuzaka Y, Tomita H, Ishizuka T, Sugano E, Okumura E, Yawo H, Nakasato N, Tominaga T, Mushiake H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060928.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Notch signaling pathway regulates proliferation and differentiation of immortalized Müller cells under hypoxic conditions in vitro. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wang Z, Sugano E, Isago H, Murayama N, Tamai M, Tomita H.
  • 雑誌名: Neuroscience. 巻: 214 ページ: 171～180
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.04.025.
  • 査読あり
• [学会発表] Restore vision covering visible light by using single gene, modified volvox channelrhodopsin-1
  • 著者名/発表者名: Eriko Sugano , Hitomi Isago, Namie Murayama, Takehiko Saito, Yuri Shinomoto, Makoto Tamai and Hiroshi Tomita
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Convention Center（Fortlauderdale, FL）
• [学会発表] Establishment of a method for the visual acuity test on cynomolgus monkey
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tomita, Hitomi Isago, Eiji Iwata, Namie Murayama, Yuri Shinomoto, Masami Watanabe, Makoto Tamai, Eriko Sugano
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • 発表場所: Convention Center（Fortlauderdale, FL）
• [学会発表] 変異型チャネルロドプシンのパッチクランプ法による評価
  • 著者名/発表者名: 村山奈美枝，菅野江里子，砂金ひとみ，斎藤建彦，玉井信，富田浩史
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学 (大阪）
• [学会発表] カニクイザルの片眼
  • 著者名/発表者名: 砂金ひとみ，菅野江里子，村山奈美枝，原富雄，萩森一郎，玉井信，富田浩史
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 大阪大学 (大阪）
• [学会発表] チャネルロドプシンによる遺伝子治療の研究
  • 著者名/発表者名: 菅野江里子
  • 学会等名: 日本臨床視覚電気生理学会
  • 発表場所: ミッドランドホール(名古屋）
  • 招待講演
• [図書] オプトジェネティクス(光遺伝学）「チャネルロドプシンによる遺伝子治療の研究」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅野江里子, 冨田浩史
  • 総ページ数: 248-257
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 東北大学融合領域研究所特別研究員紹介
  • URL: http://www.iiare.tohoku.ac.jp/crossover/vol2/researcher.html