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脳小血管病の3D病理解析基盤の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K19373
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関新潟大学

研究代表者

田井中 一貴  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード脳小血管病 / 組織透明化 / 3Dイメージング / 神経病理
研究成果の概要

本研究では、脳小血管病の3Dイメージングを実現するための、ヒト脳新規透明化プロトコールの開発と共に、血管に関連する因子のホールマウント免疫染色プロトコールを開発した。ヒト脳透明化において重要な白質の脱脂を効率的に遂行する脱脂試薬を開発し、ヒト脳剖検サンプルの光学的課題であるリポフスチンなどの強度な自家蛍光を効率よく抑制する透明化プロトコールが得られた。これらの技術基盤により、各種ホールマウント免疫染色技術を確立すると共に、遺伝性脳小血管病の剖検例から血管変性の3D病理像が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳小血管病は脳梗塞の再発、認知機能、歩行障害などと関連することが知られており、臨床の現場では病態の解明および予防策の検討が急務とされている。しかしながら、毛細血管を構成する細胞種の同定や周囲のグリア細胞との関係性、並びに血液脳関門の機能的破綻などを立体的かつ高解像度に可視化する研究手法が確立されていなかったため、治療戦略に繋がる病理所見を得ることが難しかった。本研究により、ヒト脳病理標本の高度な透明化技術と共に血管やその他の関連因子を立体的に可視化する汎用性の高い免疫染色プロトコールが得られた。従って、脳小血管病の3D病態解析を推進する上で必要なシーズとなる萌芽的技術が得られた。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Rapid chemical clearing of white matter in the post-mortem human brain by 1,2-hexanediol delipidation.2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue M, Saito R, Kakita A, Tainaka K.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 29 号: 15 ページ: 1886-1890

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.05.049

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical Landscape for Tissue Clearing Based on Hydrophilic Reagents.2018

    • 著者名/発表者名
      Tainaka K, Murakami TC, Susaki EA, Shimizu C, Saito R, Takahashi K, Hayashi-Takagi A, Sekiya H, Arima Y, Nojima S, Ikemura M, Ushiku T, Shimizu Y, Murakami M, Tanaka KF, Iino M, Kasai H, Sasaoka T, Kobayashi K, Miyazono K, Morii E, Isa T, Fukayama M, Kakita A, Ueda HR.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 24 号: 8 ページ: 2196-2210

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.056

    • NAID

      120006542018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] CUBIC: Whole-brain/body imaging with single-cell resolution using hydrophilic chemical cocktails2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka
    • 学会等名
      International Symposium of Biofunctional Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CUBIC:生体組織透明化による包括的3Dイメージング技術2019

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      新潟医学会特別講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CUBIC: 組織透明化技術による3Dイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第60回新潟生化学懇話会プログラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D 神経病理学に向けたホールマウント染色手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      田井中 一貴・齋藤 理恵・井上 雅文・柿田 明美
    • 学会等名
      第60回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive 3D Imaging by Tissue Clearing Technique CUBIC2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織透明化による3D神経病理学2019

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第16回 日本病理学会カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CUBIC: Whole-organ, whole-body imaging with single-cell resolution using chemical cocktails2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka
    • 学会等名
      リエゾンラボ炎症シンポジウムin北海道大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機化学が拓く次世代3D組織化学2019

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第5回 北海道大学部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CUBIC: Whole-brain/body imaging with single-cell resolution using hydrophilic chemical cocktails2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka
    • 学会等名
      BRI The 9th international symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 組織透明化技術CUBICによる3D神経病理学2018

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 組織透明化技術CUBICによる3D神経病理学2018

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第107回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水溶性試薬による組織透明化の化学2018

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of 3D neuropathology based on tissue clearing technique2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka, Rie Saito, Akiyoshi Kakita
    • 学会等名
      ICN2018, 19th International Congress of Neuropathology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 『病理と臨床』2020年3月号 組織・細胞の透明化2020

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      文光堂
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 『ぶんせき』2019年10号 入門講座 組織透明化技術と蛍光顕微鏡 3D イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      公益社団法人 日本分析化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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