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2光子イメージングによる悪性脳腫瘍幹細胞ニッチ可視化及び腫瘍増殖過程の経時的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K09105
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

大竹 誠  横浜市立大学, 附属病院, 助教 (70644607)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード2光子イメージング / 行動解析 / 交流磁場 / 悪性脳腫瘍 / 幹細胞ニッチ / Cu-ATSM
研究開始時の研究の概要

脳腫瘍の中で最も悪性度の高い神経膠芽腫の治療標的として腫瘍の中心母体とされる幹細胞ニッチが注目されているが、幹細胞ニッチをどのように構築し腫瘍化を促進するかについては不明な点が多い。本研究では、独自に樹立した脳腫瘍マウスモデルを用いて、幹細胞ニッチの経時的変化を2光子イメージングで追跡し、腫瘍形成段階そして治療後に生じる微小環境の動態を可視化する。それにより幹細胞ニッチに生じる変化を明らかにし、同領域を標的とした治療法開発とそのメカニズム解明に繋げることを目的とする。

研究実績の概要

2021年度は2光子イメージング機器の設置とマウス手術を合併症なく安定に作成する技術の構築に費やした。2022年度はマウスの手術において、安定したイメージングWindowの作成とモデル作成の再現性を重視して実験を行った。
2023年度からは実際のマウスの行動解析とモデル作成、研究協力者の佐藤ラボとともにまずは正常モデルにおける神経回路解析を実施。2光子イメージングを用いた治療介入前の脳幹感覚核の機能解析の結果を第19回日本脳神経外科光線力学学会シンポジウムで報告した。さらに、同結果を筆頭として2編国際学術誌に報告した(Ohtake M et al.Neurophotonis.2024, Kenta Abe, Ohtake M et al.eLife.2024.)。
コロナ禍の生産調整に伴い器具の入手が一部困難であったため、腫瘍モデルを用いた実験が遅延する形となったが、正常モデルでの予備評価が終了したため、2024年度は腫瘍モデルを用いた治療効果の解析を進めていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍により海外における機材生産の遅延あり、物品納入の遅れが実験の遅れにつながった。一方で、海外受注品を用いずに可能な実験を研究協力者の機関で実行することで先に遂行し結果を報告することができた。今回の遅延に伴い、研究期間を1年間延期し2024年度に予定している残りの研究を遂行する。

今後の研究の推進方策

今回の遅延に伴い、研究期間を1年間延期し2024年度に予定している残りの研究を遂行する。まずは目的としている脳腫瘍モデルにおける治療前後での神経細胞活動の確認を進めていきたいと考えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Encoding of self-initiated actions in axon terminals of the mesocortical pathway2024

    • 著者名/発表者名
      Ohtake Makoto、Abe Kenta、Hasegawa Masashi、Itokazu Takahide、Selvakumar Vihashini、Matunis Ashley、Stacy Emma、Froebrich Emily、Huynh Nathan、Lee Haesuk、Kambe Yuki、Yamamoto Tetsuya、Sato Tatsuo K.、Sato Takashi R.
    • 雑誌名

      Neurophotonics

      巻: 11 号: 03

    • DOI

      10.1117/1.nph.11.3.033408

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional diversity of dopamine axons in prefrontal cortex during classical conditioning2024

    • 著者名/発表者名
      Abe Kenta、Kambe Yuki、Majima Kei、Hu Zijing、Ohtake Makoto、Momennezhad Ali、Izumi Hideki、Tanaka Takuma、Matunis Ashley、Stacy Emma、Itokazu Takahide、Sato Takashi R、Sato Tatsuo
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12

    • DOI

      10.7554/elife.91136

    • 関連する報告書
      2023 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] 2光子イメージングを用いたマウス四肢刺激時における脳幹感覚核の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      大竹 誠
    • 学会等名
      第19回日本脳神経外科光線力学学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 2光子イメージングによる随意運動開始における脳内神経伝達の解明2022

    • 著者名/発表者名
      大竹 誠
    • 学会等名
      第18回日本脳神経外科光線力学学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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