全脳的遺伝子導入による霊長類疾患モデル動物作成法の確立

全脑基因转移灵长类疾病模型动物建立方法

• 批准号: 22K19480
• 负责人: 井上 謙一
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19480/
• 关键词: 霊長類; ウイルスベクター; 疾患モデル; 行動解析; モーションキャプチャ

本研究では、進化的にヒトに近縁な実験動物であるサル類において、改変ウイルスベクターを用いた全脳的な遺伝子導入による疾患関連遺伝子の発現制御などの効率的な疾患モデル霊長類の作出法、およびAIを利用したモデル動物の症状の効率的かつ定量的な解析法を確立することを目的とする。今年度は、4-8台同期カメラによる複数サルの多視点撮像データから単独および複数頭の3Dモーションキャプチャを行なうアルゴリズムを開発した。具体的にはそれぞれのカメラ画像に対して、まずサル検出AI、個体識別AI、体部位検出AIの3種類の異なるAIを走らせ、その後全てのカメラからのデータを姿勢の類似性などを指標として統合して3次元姿勢の再構築を行ない、最後に間接長一定などの拘束条件によるスムージングを行なうパイプラインを構築した。検証実験の結果、マカクサル・マーモセットのどちらの種においても、グループケージ内の複数個体の自然行動において、高い精度で個体IDと各体部位位置の推定が出来ることが示され、現在その結果を論文にまとめている。また、これらのモーションデータから姿勢や運動および社会行動を解析する手法を開発し、AIの利用により疾患モデルザルの行動異常の解析を迅速かつ定量的に実施出来る体制を整備した。同時に、薬剤投与や全脳的遺伝子導入による遺伝子発現操作を利用したパーキンソン病および精神疾患モデルザルの作出実験を開始し、次年度以降のモデル動物の症状解析の準備を整えた。

This study aims to establish an analytical method for determining the occurrence, control and effectiveness of disease-related genes by introducing and modifying genes into all kinds of genes used in the evolution of animals, using AI to quantify the effectiveness of animal symptoms. This year, 4-8 sets of multi-view cameras were launched. Specifically, three types of AI, namely, AI detection, AI identification, AI body part detection, AI identification, AI identification The results of verification, identification, identification The development of methods for analyzing posture, movement and social behavior, the use of AI, the analysis of abnormal behavior, and the preparation of systems for implementing quantitative analysis. At the same time, the introduction of gene expression in the treatment and treatment of all kinds of diseases and mental disorders will be carried out in the next year to prepare for the analysis of the symptoms of the disease.

项目成果

光遺伝学による霊長類脳回路操作

利用光遗传学操纵灵长类动物的大脑回路

• 发表时间: 2022
• 作者: Ninomiya Taihei;Nakagawa Hiroshi;Inoue Ken-ichi;Nishimura Yukio;Oishi Takao;Yamashita Toshihide;Takada Masahiko;Kuwayama R; Suzuki K; Nakamura J; Aizawa E; Yoshioka Y; Ikawa M; Nabatame S; Inoue K; Shimmyo Y; Ozono K; Kinoshita T; and Murakami Y.;井上 謙一
• 通讯作者: 井上 謙一

Establishment of mouse model of inherited PIGO deficiency and therapeutic potential of AAV-based gene therapy.

• DOI: 10.1038/s41467-022-30847-x
• 发表时间: 2022-06-03
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6

Medial prefrontal cortex neuron activity in relation to diminishing reward-based action selection in rats

内侧前额叶皮层神经元活动与大鼠基于奖励的行为选择递减相关

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Nonomura;T. Takayasu;T. Kaneko;H. Amita;K. Inoue and M. Takada
• 通讯作者: K. Inoue and M. Takada

BBB opening with focused ultrasound in nonhuman primates and Parkinson's disease patients: Targeted AAV vector delivery and PET imaging.

• DOI: 10.1126/sciadv.adf4888
• 发表时间: 2023-04-21
• 期刊: SCIENCE ADVANCES
• 影响因子: 13.6
• 作者: Blesa, Javier;Pineda-Pardo, Jose A.;Inoue, Ken-ichi;Gasca-Salas, Carmen;Balzano, Tiziano;Lopez-Gonzalez Del Rey, Natalia;Reinares-Sebastian, Alejandro;Esteban-Garcia, Noelia;Rodriguez-Rojas, Rafael;Marquez, Raquel;Ciorraga, Maria;del Alamo, Marta;Garcia-Canamaque, Lina;Ruiz de Aguiar, Santiago;Rachmilevitch, Itay;Trigo-Damas, Ines;Takada, Masahiko;Obeso, Jose A.
• 通讯作者: Obeso, Jose A.

Environmental context-dependent activation of dopamine neurons via putative amygdala-nigra pathway in macaques.

• DOI: 10.1038/s41467-023-37584-9
• 发表时间: 2023-04-21
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Maeda, Kazutaka;Inoue, Ken-ichi;Takada, Masahiko;Hikosaka, Okihide
• 通讯作者: Hikosaka, Okihide