2015 Fiscal Year Research-status Report
完全型先天停在性夜盲のイヌモデルの確立と機能・遺伝子解析
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26462683
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
近藤 峰生 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80303642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉本 昌彦 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (00422874)
生杉 謙吾 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10335135)
松原 央 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (20378409)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 先天停在性夜盲 / 完全型 / 犬 / 網膜電図 / ERG / CSNB / dog |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 夜盲イヌの網膜機能解析: 本年度は薬理学的研究を追加して、ON 型双極細胞の機能低下の程度を研究した。正常イヌおよび夜盲イヌの硝子体内にAPB(L-2 amino-4-phosphonobutyric acid)を投与し、長時間刺激で錐体ERG のON 反応とOFF 反応を記録した。その結果、夜盲イヌの硝子体内にAPB を注射して薬理学的にシナプスを完全にブロックしてもERG は変化しないことを確認した。以上の結果により、夜盲イヌのOFF 経路はまだ機能していることになり、我々の夜盲イヌが選択的なON 経路機能障害であることを証明できた。
(2) 夜盲イヌの組織学的研究：シナプスの視細胞側の構造変化は少なく、一方で双極細胞側の変化が著しいことがわかった。以上の結果により、今回の夜盲犬の原因はON型双極細胞のシナプス末端にあることが推測された。
(3) ヒトでcCSNB の原因遺伝子として知られている5 つの遺伝子（GRM6, NYX, TRPM1, GPR179, LRIT3）のイヌの相同部位をダイレクトシークエンスによってスクリーニングし、遺伝子変異がないかを調べたが変異は確認されなかった。そこで、現在はイヌの網膜疾患における遺伝子解析の第一人者であるペンシルバニア大学のAguire 博士と共同研究を行い、次世代シーケンス解析を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ERG解析と免疫組織の結果は満足いく結果が得られ、遺伝子解析のみが途中の段階であるが、これについては平成28年度までかかることを予想していたため、概ね順調に進展していると考えられる。なお、本年度までの途中成果は、2015年のPLoS Oneに投稿し、受理された。
Kondo et al. A naturally occurring canine model of autosomal recessive congenital stationary night blindness. PLoS One. 2015 Sep 14;10(9):e0137072.2015.
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| Strategy for Future Research Activity |
( 1 )夜盲イヌの網膜機能解析：平成28 年度は夜盲イヌの行動学的研究を行う予定である。三重大医学部動物実験施設のイヌ実験室内に、障害物をいくつも配置した迷路による行動学的検査室を作製する。明所時と暗所時においてイヌがこの迷路を通過していく様子を赤外線眼底カメラで撮影して衝突回数をカウントし、迷路を通過するまでの時間を計測する。これを正常イヌと夜盲イヌで各5 匹比較し、統計学的に有意な夜盲症状がないかを行動学的に証明する。さらにERG を用いて網膜内層の機能に2 次的な変化が生じていないかについても調べる。また、視細胞とON 型双極細胞の伝達が障害された網膜においても類似の変化が生じている可能性がないかを、網膜内の神経ブロッカーを使用してERG を記録して研究する。
( 2 ) 夜盲イヌの組織学的研究：平成28 年度は27 年度に引き続き夜盲イヌの免疫組織学的に研究する。この時点で原因遺伝子が確定されていれば、その遺伝子産物に対する免疫組織学的検討を行うとともに、イヌ網膜のmRNA 発現についても検討する予定である。また、その遺伝子が視細胞とON 型双極細胞のシナプス形成に重要であることが判明した場合、その部位を狙ってさらに詳細に電子顕微鏡で観察する。必要であれば、シナプスに陥入する水平細胞や双極細胞末端の数をカウントして正常イヌと夜盲イヌで比較する。
( 3 ) 夜盲イヌの遺伝子解析：平成28 年度も27 年に引き続き、イヌ家系のサンプルを用いて次世代シーケンス法による全ゲノム解析を続ける。現在の家系ではサンプル数、特にキャリア動物のサンプルが少ない可能性があるので、早い段階から正常ビーグル犬と夜盲イヌとの交配も3 組開始しておく。もしもこれまでに知られていない新規遺伝子異常であることがわかった場合、その遺伝子の機能については次の研究期間の課題とする
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| Causes of Carryover |
遺伝子解析を行う費用が少し余ったため、次年度に繰り越すこととした
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
CSNBの原因遺伝子解析を行うためのターゲットシークエンスの費用として使用する。
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[Journal Article] A Naturally Occurring Canine Model of Autosomal Recessive Congenital Stationary Night Blindness2015
Author(s)
Kondo M, Das G, Imai R, Santana E, Nakashita T, Imawaka M, Ueda K, Ohtsuka H, Sakai K, Aihara T, Kato K, Sugimoto M, Ueno S, Nishizawa Y, Aguirre GD, Miyadera K
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Journal Title
PLoS One
Volume: 10
Pages: e0137072
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Hidden Genetic Variation in LCA9-Associated Congenital Blindness Explained by 5'UTR Mutations and Copy-Number Variations of NMNAT12015
Author(s)
Coppieters F, Todeschini AL, Fujimaki T, Baert A, De Bruyne M, Van Cauwenbergh C, Verdin H, Bauwens M, Ongenaert M, Kondo M, Meire F, Murakami A, Veitia RA, Leroy BP, De Baere E
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Journal Title
Hum Mutat
Volume: 36
Pages: 1188-96
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] In vivo imaging of axonal transport of mitochondria in the diseased and aged mammalian CNS2015
Author(s)
Takihara Y, Inatani M, Eto K, Inoue T, Kreymerman A, Miyake S, Ueno S, Nagaya M, Nakanishi A, Iwao K, Takamura Y, Sakamoto H, Satoh K, Kondo M, Sakamoto T, Goldberg JL, Nabekura J, Tanihara H
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 112
Pages: 10515-20
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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