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2018 年度 実績報告書

神経回路の選択的可視化と操作を実現するウイルスベクターシステムの開発

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 17H05565
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) 2017-04-01 – 2019-03-31
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、新規に開発する逆行性感染型ウイルスベクターや順行性感染型ウイルスベクターを利用して、特定の神経回路を構成するニューロン集団の選択的可視化や活動操作をおこなう新規手法を開発し、霊長類において神経回路の機能シフト研究をおこなうための基盤技術を確立するためのシステム開発研究を行っている。今年度は、ジャンクションが最適化されたキメラエンベロープタンパク質を利用したNeuRet型逆行性感染型レンチウイルスベクター(FuG-E)とHiRetベクターであるFuG-B2型の霊長類(マカク・マーモセット)およびげっし類(ラット)における感染動態や注入部位における免疫反応などの差異を線条体注入系において解析した結果、FuG-E型ベクターがどの種・どの投射系においてもFuG-B2型と同等以上の逆行性感染効率を示し、またFuG-B2型が注入部位において組織損傷と免疫誘導を引き起こすのに対し、FuG-E型は引き起こさないことを報告した(Tanabe et al., 2019 Sci Rep)。また、同様の解析を皮質注入系においても実施し、論文を投稿準備中である。一方、アデノ随伴ウイルスベクターのキャプシド改変を行い、霊長類において高い神経細胞選択性と外来遺伝子発現能を両立するウイルスベクターの開発に成功し、霊長類における化学遺伝学、光遺伝学、および光イメージングに適用した(論文投稿準備中)。さらに、独自に開発した狂犬病ウイルスベクターのゲノム改変によって作成した、ゲノム複製能や外来遺伝子発現量が異なる複数の感染伝播能欠損型ベクターの性状解析を行い、低細胞毒性型、長期発現型の伝播能欠損型狂犬病ウイルスベクターの開発を進めた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] NIH(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NIH
  • [国際共同研究] KU Leuen(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      KU Leuen
  • [雑誌論文] Enhancement of the transduction efficiency of a lentiviral vector for neuron-specific retrograde gene delivery through the point mutation of fusion glycoprotein type E.2019

    • 著者名/発表者名
      Kato S; Sugawara M; Kobayashi K; Kimura K; Inoue K; Takada M; Kobayashi K
    • 雑誌名

      J Neurosci Methods

      巻: 311 ページ: 147-155

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2018.10.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recruitment of calbindin into nigral dopamine neurons protects against MPTP-induced parkinsonism.2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue K; Miyachi S; Nishi K; Okado H; Nagai Y; Minamimoto T; Nambu A; Takada M
    • 雑誌名

      Movement Disorders

      巻: 34(2) ページ: 200-209

    • DOI

      10.1002/mds.107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on retrograde gene transfer efficiency and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S; Uezono S; Tsuge H; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 3567

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39535-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Segmentation of the rabies virus genome.2018

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Y; Lim CK; Takayama-Ito M; Park CH; Kimitsuki K; Shiwa N; Inoue K; Itou T
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 252 ページ: 68-75

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2018.05.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Causal role of neural signals transmitted from the frontal eye field to the superior colliculus in saccade generation.2018

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

      Front Neural Circuits

      巻: 12 ページ: 69

    • DOI

      10.3389/fncir.2018.00069

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 融合糖タンパク質E型変異体を用いた神経特異的逆行性ウイルスベクターによるマーモセット脳内への遺伝子導入効率の向上.2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正晃、加藤成樹、木村 慧、井上 謙一、高田 昌彦、小林 和人
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] Retrograde gene transfer efficacy and inflammatory response of HiRet vs. NeuRet lentiviral vectors in the motor cortical input system of nonhuman primates and rodents.2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y; Tsuge H; Uezono S; Tanabe S; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] Retrograde gene transfer efficacy and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins in the striatal input system of primates and rodents.2019

    • 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; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
  • [学会発表] ウイルスベクターを利用した霊長類における神経ネットワーク操作2019

    • 著者名/発表者名
      井上 謙一
    • 学会等名
      玉川大学総合人間科学ワークショップ
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Deep brain stimulation of the ventral midbrain facilitates the output to forelimb muscles via the primary motor cortex in monkeys.2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M; Inoue K; Nakagawa H; Isa T; Takada M; Nishimura Y
    • 学会等名
      3rd International Brain Stimulation Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類脳への神経細胞特異的かつ高効率な遺伝子導入を実現する改変AAVベクターの開発.2019

    • 著者名/発表者名
      木村 慧、永井 裕司、田辺 創思、Zheng Andi、Oh Jungmin、藤原 真紀、中野 真由子、南本 敬史、井上 謙一、高田 昌彦
    • 学会等名
      第8回 生理研-霊長研-新潟脳研 合同シンポジウム
  • [学会発表] Pathway-selective optogenetics for elucidating neural network function in primates2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      DFG-AMED joint Workshop New Direction in Systems Neuroscience
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neuron-specific efficient gene transduction in the primate brain with modified AAV vectors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura K; Tanabe S; Fujiwara M; Nakano M; Nagai Y; Minamimoto T; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] Lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-E2 glycoprotein suitable for retrograde gene transfer into neural networks involving cerebral cortical areas in nonhuman primates and rodents.2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y; Tsuge H; Uezono S; Tanabe S; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] Using PET imaging to monitor chemogenetic manipulation of nigrostriatal dopamine system in common marmoset.2018

    • 著者名/発表者名
      Mimura K; Nagai Y; Inoue K; Suhara T; Takada M; Minamimoto T
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] PET imaging of selective control of neural activity with a novel DREADD agonist.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y; Miyakawa N; Huang X; Slocum S; Ono M; Inoue K; Yan X; Liu J; English J; Shimojo M; Mimura K; Hirabayashi T; Bin J; Kumata K; Higuchi M; Zhang M; Takada M; Jin J; Roth B; Minamimoto T
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] Enhanced gene transfer efficiency of neuron-specific retrograde lentiviral vector with variants of fusion glycoprotein type E into the mouse and common marmoset brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawara M; Kato S; Kimuta K; Inoue K; Takada M; Kobayashi K
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] Pathway-selective optogenetic modulation of value-biased saccade circuits in the monkey basal ganglia.2018

    • 著者名/発表者名
      Amita H; Hikosaka O; Hyoung F.K; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
  • [学会発表] Development of viral vectors for delivering functional molecules into nonhuman primate brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Microarchitecture of binocular disparity processing in V2: combined use of intrinsic optical imaging and 2-photon Ca2+ imaging.2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Y; Hatanaka G; Inagaki M; Inoue K; Takada M; Fujita I
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution imaging of primate brains using FAST.2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto H; Seiriki K; Kasai A; Nakazawa T; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] Using PET imaging to monitor chemogenetic manipulation of nigrostriatal dopamine system in common marmoset.2018

    • 著者名/発表者名
      Mimura K; Nagai Y; Inoue K; Matsumoto J; Suhara T; Nishijo H; Takada M; Minamimoto T
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuron-specific efficient gene transduction in the primate brain with Morphological modified AAV vectors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura K; Tanabe S; Fujiwara M; Nagai Y; Minamimoto T; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in retrograde gene transfer efficiency and cytotoxicity between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E; FuG-E2; and FuG-B2 glycoprotein in primate brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y; Tanabe S; Tsuge H; Uezono S; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of viral vectors for delivering functional molecules into nonhuman primate brains2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      International Workshop Monitoring and manipulating brain function in non-human primates
    • 国際学会
  • [学会発表] マーモセットの帯状皮質を巡る基底核連関構築様式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33回 日本大脳基底核研究会
  • [学会発表] Manipulation of primate neural networks by means of modified viral vectors2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      International Conference Viral Manipuration in Monkey
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高精細全脳イメージング技術FASTの開発と精神疾患モデルマウスの病態解析 ―脳全体を対象とした仮説フリーな病態・薬物治療機序の組織学的解析―2018

    • 著者名/発表者名
      勢力薫、笠井淳司、丹生光咲、田沼将人、五十嵐久人、中澤敬信、山口瞬、井上謙一、高田昌彦、橋本均
    • 学会等名
      第68回日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [学会発表] Monkey Features Location Identfication Using Convolutional Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Labuguen R; Gaurav V; Blanco SN; Matsumoto J; Inoue K; Shibata T
    • 学会等名
      第28回日本神経回路学会・全国大会
  • [学会発表] Optogenetic activation of cutaneous and proprioceptive afferent in the rat sciatic nerve.2018

    • 著者名/発表者名
      Kubota S; Sidikejiang W; Kudoh M; Inoue K; Umeda T; Takada M; Seki K
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Pathway-selective manipulation of neural network in primates.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      フライブルグ大学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of viral vectors for delivering functional molecules into nonhuman primate brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      Genetic technologies for systems neurosciences in non-human primates
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pathway-selective manipulation of primate neural networks by means of modified viral vectors.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K
    • 学会等名
      ピッツバーグ大学大学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] サル腹側中脳は一次運動野を介して筋出力を促通する.2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木迪諒、井上謙一、中川浩、伊佐正、高田昌彦、西村幸男
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
  • [備考] 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: 2019-12-27  

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