新たな選択的細胞標識ツールの構築と神経回路・活動の細胞種間ネットワーク解析

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本研究では、神経科学研究においてin vivo遺伝子導入に利用されるアデノ随伴ウイルスベクターを用いて、神経細胞の細胞種選択的に遺伝子を発現させる新たな細胞標識AAVツールの構築を目指している。独自に最適化した組み換えAAV内の調節性配列の配置を利用して、当該年度は主にドーパミン神経や、オキシトシン、バソプレシン神経に選択的な遺伝子発現を可能にするAAVの構築を行なった。その結果、オキシトシン神経については、視床下部室傍核において、９０％以上の細胞種選択性で、オキシトシン産生細胞の８０%以上を標識可能なAAVの構築に成功した。加えて、構築したAAVシステムを用いて、野生型マウスにおける視床下部室傍核のオキシトシン神経の軸索線維を蛍光タンパク質で標識し、顕微鏡全脳イメージング技術FASTを用いて撮像することにより、その軸索投射パターンを全脳レベルで解析することが可能になった。また、高発現量の蛍光タンパク質を要すると考えられる軸索投射の全脳イメージングにおいても、蛍光タンパク質発現細胞の９０％以上がオキシトシン神経に限られていたことから、細胞種選択性に加えて導入遺伝子の発現効率も十分であると考えられる。他の細胞種については、現時点では90%以上の細胞種選択性に至らないものの、組み換えAAVに搭載する配列をさらに調整することで改善できる可能性を見出している。