Cutting-edge imaging and single-cell transcriptomics of neuronal migration in the postnatal brain

• Project/Area Number: 18KK0213
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 澤本 和延 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90282350)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 奈穂子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20464571) ; 澤田 雅人 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (20645288)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2020: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2019: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: ニューロン / 電子顕微鏡 / 神経幹細胞 / シングルセルRNA-seq / 神経再生 / ニューロン新生 / ニューロンの移動 / 脳疾患

Outline of Annual Research Achievements

生後の脳において神経幹細胞から生まれる新生ニューロンは、脳機能の維持および脳傷害後の神経再生・機能回復に関わっている。我々はこれまでに、さまざまなモデル動物を用いて、正常脳および傷害脳における新生ニューロンの移動メカニズムおよび周囲の細胞との相互作用を明らかにしてきた。本課題では、以下の通り、バレンシア大学のJose Manuel Garcia-Verdugo教授およびコペンハーゲン大学のKonstantin Khodosevich准教授の研究室と共同で、移動する新生ニューロンと周囲の細胞の接着および細胞形態変化のメカニズムと、その意義を明らかにすることを目的とした研究を実施した。本研究を通じて、若手研究者に国際交流の機会を提供した。
① 正常脳・傷害脳におけるニューロン移動・成熟の調節メカニズム（2018-2020年度）：バレンシア大学の研究グループと共同で、新生ニューロンの微細形態を観察し、正常脳と傷害脳における移動・成熟メカニズムを比較した。
② 病態脳における神経幹細胞及び新生ニューロンの調節メカニズム（2018-2020年度）：バレンシア大学のグループと共同で、病態モデルにおける神経幹細胞およびその周囲の細胞の微細形態を観察し、正常脳との違いを見出した。また、コペンハーゲン大学のグループと共同で、病態脳における遺伝子発現変化を解析するための実験方法を検討した。
③ 移動調節因子を利用したニューロン再生促進法の開発（2019-2020年度）：上記の実験から得られた正常脳・傷害脳におけるニューロンの新生・移動・成熟のメカニズムに関する情報に基づいて、ニューロン再生を促進する方法の検討を行った。
これらの成果は、将来、脳可塑性の未知のメカニズムの解明および新たな神経再生技術の開発に貢献することが期待できる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] バレンシア大学(スペイン)
• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [Int'l Joint Research] バレンシア大学(スペイン)
• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [Int'l Joint Research] バレンシア大学(スペイン)
• [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [Journal Article] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice (2021)
  • Author(s): Ito Naofumi、(24/28)
  • Journal Title: Science Translational Medicine Volume: 13 Issue: 587 Pages: 7896-7896
  • DOI: 10.1126/scitranslmed.aay7896
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Metabolic fingerprints of fear memory consolidation during sleep (2021)
  • Author(s): Koyanagi I, Sonomura K, Naoi T, Ohnishi T, Kaneko N, Sawamoto K, Sato TA, Sakaguchi M
  • Journal Title: Molecular Brain Volume: 14 Issue: 1 Pages: 30-30
  • DOI: 10.1186/s13041-021-00733-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Postnatal neuronal migration in health and disease (2021)
  • Author(s): Nakajima C, Sawada M, Sawamoto K
  • Journal Title: Current Opinion in Neurobiology Volume: 66 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.conb.2020.06.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 成体脳における新生ニューロンの移動メカニズムと治療応用 (2021)
  • Author(s): 宮本拓哉, 金子奈穂子，澤本和延
  • Journal Title: BIO Clinica Volume: 36 Pages: 192-196
• [Journal Article] In vitro Time-lapse Imaging of Primary Cilium in Migrating Neuroblasts (2020)
  • Author(s): Sawada M, Matsumoto M, Narita K, Kumamoto N, Ugawa S, Takeda S, Sawamoto K
  • Journal Title: Bio-protocol Volume: 10 Issue: 22 Pages: 1-17
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.3823
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sparse activity of hippocampal adult-born neurons during REM sleep is necessary for memory consolidation (2020)
  • Author(s): Kumar D, Koyanagi I, Carrier-Ruiz A, Vergara P, Srinivasan S, Sugaya Y, Kasuya M, Yu TS, Vogt K, Muratani M, Ohnishi T, Singh S, Teixeira CM, Cherasse Y, Naoi T, Wang Y, Nondhalee P, Osman BAH, Kaneko N, Sawamoto K, Kernie SG, Sakurai T, McHugh TJ, Kano M, Yanagisawa M, Sakaguchi M
  • Journal Title: Neuron Volume: 107 Issue: 3 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2020.05.008
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effects of interferon-alpha on hippocampal neurogenesis and behavior in common marmosets (2020)
  • Author(s): Kaneko N, Nakamura S, Sawamoto K
  • Journal Title: Molecular Brain Volume: 13 Issue: 1 Pages: 98-98
  • DOI: 10.1186/s13041-020-00639-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Neurogenesis and neuronal migration in the postnatal ventricular-subventricular zone:similarities and dissimilarities between rodents and primates (2020)
  • Author(s): Akter M, Kaneko N, Sawamoto K
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: S0168-0102 Pages: 30379-5
  • DOI: 10.1016/j.neures.2020.06.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 最先端形態学・シングルセル遺伝子発現解析による生後脳のニューロン移動機構の解明 (2020)
  • Author(s): 中嶋智佳子, 澤本和延
  • Journal Title: 月刊「細胞」 Volume: 52 Pages: 52-54
• [Journal Article] Dynamic Changes in the Neurogenic Potential in the Ventricular-Subventricular Zone of Common Marmoset during Postnatal Brain Development (2020)
  • Author(s): Akter M, Kaneko N, Herranz-Perez V, Nakamura S, Oishi H, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K
  • Journal Title: Cerebral Cortex Volume: なし Issue: 7 Pages: 4092-4109
  • DOI: 10.1093/cercor/bhaa031
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dynamic Changes in Ultrastructure of the Primary Cilium in Migrating Neuroblasts in the Postnatal Brain (2019)
  • Author(s): Matsumoto Mami、Sawada Masato、Garcia-Gonzalez Diego、Herranz-Perez Vicente、Ogino Takashi、Bang Nguyen Huy、Quynh Thai Truc、Narita Keishi、Kumamoto Natsuko、Ugawa Shinya、Saito Yumiko、Takeda Sen、Kaneko Naoko、Khodosevich Konstantin、Monyer Hannah、Garcia-Verdugo Jose Manuel、Ohno Nobuhiko、Sawamoto Kazunobu
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience Volume: 39 Issue: 50 Pages: 9967-9988
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1503-19.2019
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Blood vessels as a scaffold for neuronal migration. (2019)
  • Author(s): Fujioka T, Kaneko N, Sawamoto K.
  • Journal Title: Neurochemistry International Volume: 126 Pages: 69-73
  • DOI: 10.1016/j.neuint.2019.03.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生後脳におけるニューロン移動の調節機構 (2019)
  • Author(s): 澤田雅人, 澤本和延
  • Journal Title: 生化学 Volume: 91 Pages: 178-190
  • NAID: 40021942468
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ventricular-subventricular zone fractones are speckled basement membranes that function as a neural stem cell niche. (2019)
  • Author(s): Sato Y, Kiyozumi D, Futaki S, Nakano I, Shimono C, Kaneko N, Ikawa M, Okabe M, Sawamoto K, Sekiguchi K.
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell Volume: 30 Issue: 1 Pages: 56-68
  • DOI: 10.1091/mbc.e18-05-0286
  • NAID: 120006626421
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] New neurons use Slit-Robo signaling to migrate through the glial meshwork and approach a lesion for functional regeneration. (2018)
  • Author(s): Kaneko N, Herranz-Perez V, Otsuka T, Sano H, Ohno N, Omata T, Nguyen HB, Thai TQ, Nambu A, Kawaguchi Y, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K.
  • Journal Title: Science Advances Volume: 4 Issue: 12 Pages: 0618-0618
  • DOI: 10.1126/sciadv.aav0618
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Heterogeneous distribution of doublecortin-expressing cells surrounding the rostral migratory stream in the juvenile mouse (2018)
  • Author(s): Aoyagi Yuka、Hibi Terumasa、Kimori Yoshitaka、Sawada Masato、Kawakami Ryosuke、Sawamoto Kazunobu、Nemoto Tomomi
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 526 Issue: 16 Pages: 2631-2646
  • DOI: 10.1002/cne.24521
  • NAID: 120006734165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shootin1b Mediates a Mechanical Clutch to Produce Force for Neuronal Migration. (2018)
  • Author(s): Minegishi T, Uesugi Y, Kaneko N, Yoshida W, Sawamoto K, Inagaki N.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 25 Issue: 3 Pages: 624-639
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.09.068
  • NAID: 120006537407
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 生後脳における新生ニューロンの移動維持・停止機構 (2021)
  • Author(s): 澤田雅人、澤本和延
  • Organizer: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
• [Presentation] 成体海馬ニューロン新生に着目した痛みの慢性化を引き起こす中枢神経回路の解明 (2021)
  • Author(s): 宮本 啓補、澤田 雅人、山﨑 久朗、梅澤 直、樋口 恒彦、粂 和彦、澤本 和延、大澤 匡弘
  • Organizer: 第141回日本薬学会年会
• [Presentation] 早産による生後のニューロン新生低下のメカニズム (2021)
  • Author(s): 中村泰久、川瀬恒哉、澤田雅人、澤本和延
  • Organizer: 成体脳のニューロン新生懇談会
• [Presentation] 新生仔脳傷害モデルマウスの歩行機能獲得過程におけるリハビリテーションの効果 (2020)
  • Author(s): 伊藤 晃、坪井義晃、澤田 雅人、澤本 和延
  • Organizer: 第25回日本基礎理学療法学会学術大会
• [Presentation] 成体脳でのFynによるニューロブラスト間接着調整機構 (2020)
  • Author(s): 藤掛数馬、澤田雅人、匹田貴夫、瀬戸弥生、金子奈穂子、Vicente Herranz-Perez、土肥名月、本間夏美、大佐賀智、柳川右千夫、赤池敏弘、Jose Manuel Garcia-Verdugo、服部光治、祖父江和哉、澤本和延
  • Organizer: 第71回名古屋市立大学医学会総会
• [Presentation] 三次元電顕技術による神経再生メカニズムの解明 (2020)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 公益社団法人日本顕微鏡学会第63回シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 脳疾患後の再生過程におけるニューロンの移動機構とその操作技術 (2020)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第63回日本脳循環代謝学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 成体脳を移動する新生ニューロンにおける成長円錐の形態と動態 (2020)
  • Author(s): Takagi Y, Sawada M, Nakajima C, Matsumoto M, Ohno N, Igarashi M, Sawamoto K
  • Organizer: 第63回 日本神経化学会大会
• [Presentation] ミクログリアによる死細胞の貪食は嗅球ニューロンのターンオーバーを調節する (2020)
  • Author(s): Ishido Y, Sawada M, Kurematsu C, Oishi H, Ohmuraya M, Nagata S, Asano K, Tanaka M, Sawamoto K
  • Organizer: 第63回 日本神経化学会大会
• [Presentation] 早産による生後のニューロン新生の低下 (2020)
  • Author(s): Gokenya S, Kawase K, Ito A, Sawada M, Iwata O, Saitoh S, Sawamoto K
  • Organizer: 第63回 日本神経化学会大会
• [Presentation] 脳細胞の移動・再生を促進する技術 (2020)
  • Author(s): 澤本和延.
  • Organizer: 次世代医療システム産業化フォーラム
  • Invited
• [Presentation] 脳梗塞後の脳内における新生ニューロンの配置制御と神経機能再生 (2020)
  • Author(s): 金子奈穂子, 澤本和延
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会
• [Presentation] 移動するニューロンにおける成長円錐の構造と動態 (2020)
  • Author(s): 澤田 雅人, 松本 真実, 大野 伸彦, 五十嵐 道弘, 澤本 和延
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会
• [Presentation] Spatiotemporal regulation of primary cilium in migrating neuroblasts in the adult brain (2020)
  • Author(s): Matsumoto M, Sawada M, Garcia-Gonzalez D, Herranz-Perez V, Ogino T, Bang Nguyen H, Quynh Thai T, Narita K, Kumamoto N, Ugawa S, Saito Y, Takeda S, Kaneko N, Khodosevich K, Monyer H, Garcia-Verdugo JM, Ohno N, Sawamoto K
  • Organizer: 第16回成体脳ニューロン新生懇談会
• [Presentation] Dynamics of primary cilium in migrating new neurons in the adult brain (2020)
  • Author(s): Matsumoto M, Sawada M, Garcia-Gonzalez D, Herranz-Perez V, Ogino T, Bang Nguyen H, Quynh Thai T, Narita K, Kumamoto N, Ugawa S, Saito Y, Takeda S, Kaneko N, Khodosevich K, Monyer H, Garcia-Verdugo JM, Ohno N, Sawamoto K
  • Organizer: ABiS Symposium Forefront and Future of Electron Microscopic Imaging
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳細胞の移動・再生機構とその操作技術 (2020)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: ニューロカンファレンス和歌山
  • Invited
• [Presentation] Neuronal migration for development, maintenance and repair of the postnatal brain (2020)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: New Frontier in Neuroscience 2020
  • Invited
• [Presentation] Neuronal migration: strategies for development, maintenance and repair of the postnatal brain (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: Cell Biology, Developmental Biology, and Systems Biology Course Meeting
  • Invited
• [Presentation] 生後脳におけるニューロン新生・再配置 (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会年会
• [Presentation] 新生児脳に内在する神経再生機構 (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第64回日本新生児生育医学会学術集会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] New neurons migrate through the glial meshwork using slit1 to approach the lesion for functional recovery (2019)
  • Author(s): Kaneko N, Herranz-Perez V, Otsuka T, Sano H, Ohno N, Omata T, Nguyen HB, Thai TQ, Nambu A, Kawaguchi Y, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K
  • Organizer: Neuroscience2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 神経再生過程における細胞形態・接着の制御 (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第60回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Invited
• [Presentation] New neurons reach and regenerate stroke-injured brain tissue by clearing a path through glia (2019)
  • Author(s): Kanek N, Herranz-Perez V, Otsuka T, Sano H, Ohno N, Omata T, Bang Nguyen H, Quynh Thai T, Nambu A, Kawaguchi Y, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K
  • Organizer: ISN-ASN Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 坐骨神経傷害後のシュワン細胞遊走におけるSlit-Roboシグナルの機能 (2019)
  • Author(s): 齋藤 瑳智子, 齋藤 志郎, 岩田 英敏, 福冨 妃菜, 金子 奈穂子, 澤本 和延
  • Organizer: NEURO2019 第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
• [Presentation] 成体脳内を移動する新生ニューロンにおける一次繊毛の時空間的な動態 (2019)
  • Author(s): 松本 真実, 澤田 雅人, Nguyen Bang Huy, Herranz-Perez Vicente, Thai Quynh Truc, 成田 啓之, 熊本 奈都子, 鵜川 眞也, 斎藤 祐見子, 竹田 扇, 金子 奈穂子, Garcia-Verdugo Jose Manue, 大野 伸彦, 澤本 和延
  • Organizer: NEURO2019 第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
• [Presentation] 成体嗅球の新生ニューロン移動における血流の役割 (2019)
  • Author(s): 荻野 崇, 澤田 雅人, 稲田 浩之, 金子 奈穂子, 鍋倉 淳一, 澤本 和延
  • Organizer: NEURO2019 第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
• [Presentation] グリアの形態調節によるニューロンの移動・再生促進 (2019)
  • Author(s): 澤本和延、神農英雄、金子奈穂子
  • Organizer: 第40回日本炎症・再生医学会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 若い嗅覚神経回路をキープする (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第19回日本抗加齢医学会総会
  • Invited
• [Presentation] 新しい脳細胞を増やすには - 最新科学による解明 (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第22回国際福祉健康産業展～ウェルフェア2019～
  • Invited
• [Presentation] 生後脳組織の維持・再生における新生ニューロンの移動 (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第17回幹細胞シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 早産による生後のニューロン新生低下のメカニズム (2019)
  • Author(s): 五軒矢桜、川瀬恒哉、澤田雅人、澤本和延
  • Organizer: 全国学生リトリート2019
• [Presentation] Enhanced neuronal migration through activated glia promotes post- stroke neuronal regeneration (2019)
  • Author(s): Kaneko N, Herranz-Perez V, Otsuka T, Sano H, Ohno N, Omata T, Nguyen HB, Thai TQ, Garcia-Verdugo JM, Sawamoto K
  • Organizer: 9th FAOPS 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳梗塞部位への新生ニューロンの移動を支持する足場としての血管の形態解析 (2019)
  • Author(s): 岩田英敏、金子奈穂子、大竹杏佳、戸室幸太郎、柴田帝式、村上英樹、澤本和延
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
• [Presentation] 新生ニューロンの移動・分布の制御による脳梗塞後の神経再生の促進 (2019)
  • Author(s): 金子奈穂子、澤本和延
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
• [Presentation] Neuronal migration: strategies for development, maintenance and repair of the postnatal brain (2019)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: Japan-UK Neuroscience Symposium 2019
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 成体脳内を移動する新生ニューロンの三次元微細構造 (2019)
  • Author(s): 松本真実、澤田雅人、金子奈穂子、Huy Bang Nguyen、Truc Quynh Thai、大野伸彦、澤本和延
  • Organizer: 第15回成体脳ニューロン新生懇談会
• [Presentation] 脳梗塞部へのニューロンの移動と血管・アストロサイト (2019)
  • Author(s): 金子奈穂子、澤本和延
  • Organizer: The 3rd Neuro-Vascular meeting
• [Presentation] Morphological changes and migration termination in newborn neurons controlled by Sema3E-PlexinD1 signaling (2018)
  • Author(s): Sawada M, SawamotoK
  • Organizer: The 3rd NCU&HALLYM International Joint Symposium 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 生後脳における新生ニューロンの移動機構と意義 (2018)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会
  • Invited
• [Presentation] 成体脳における新生ニューロンの傷害部への移動制御機構とニューロン再生 (2018)
  • Author(s): 金子奈穂子、澤本和延
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会
  • Invited
• [Presentation] 神経再生過程におけるニューロンの移動 (2018)
  • Author(s): 澤本和延
  • Organizer: 第40回神経組織培養研究会
  • Invited
• [Presentation] Morphological changes and migration termination of newborn neurons controlled by PlexinD1 signaling (2018)
  • Author(s): Sawada M, Ohno N, Kawaguchi M, Huang SH, Hikita T, Sakurai Y, Nguyen HB, Thai TQ, Ishido Y, Yoshida Y, Nakagawa H, Uemura A, Sawamoto K
  • Organizer: Neuroscience 2018
  • Int'l Joint Research
• [Book] Patterning and Cell Type Specification in the Developing CNS and PNS Second Edition (2020)
  • Author(s): Meunier A, Sawamoto K, Spassky N
  • Total Pages: 1122
  • Publisher: Elsevier Inc
  • ISBN: 9780128144053
• [Book] Cellular Migration and Formation of Axons and Dendrites 2nd Edition (2020)
  • Author(s): Sawada M, Sawamoto K
  • Total Pages: 618
  • Publisher: Academic Press
  • ISBN: 9780128144077
• [Remarks] 澤本和延研究室ホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/
• [Remarks] 神経化学トピックス 30
  • URL: http://www.neurochemistry.jp/mu1qe6y76-15/#_15
• [Remarks] 名古屋市立大学ホームページ 脳梗塞後の神経再生メカニズムを発見
  • URL: https://www.nagoya-cu.ac.jp/about/press/press/release/files/20181210/301213.pdf
• [Remarks] 生理学研究所ホームページ 脳梗塞後の神経再生メカニズムを発見
  • URL: https://www.nips.ac.jp/release/2018/12/post_381.html
• [Remarks] EurekAlert! 神経細胞が脳内を移動するための仕組みを解明
  • URL: https://www.eurekalert.org/pub_releases_ml/2018-10/nios-j101718.php