| 研究領域 | 身体－脳の機能不全を克服する潜在的適応力のシステム論的理解 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05483
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 愛知医科大学 |
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研究代表者 |
武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 神経回路再編 / 神経再生 / シナプス / 脊髄損傷 / 超適応 / 再生医療 / 神経回路 / 再生環境制御 / 回路再編 / シナプスコネクター / 再生環境整備 / 細胞外マトリックス / AI キャプチャー / シナプスコネクト / 核酸医薬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンドロイチン硫酸(CS)合成酵素T1を遺伝学的に破壊したマウスは、緩やかな再生環境整備により顕著な神経損傷後回復能を示した。さらに慶應大・医・柚崎らによるシナプスコネクターによりde novo な積極的シナプス誘導と急激な初期生理機能回復を認めている。この初期回復が劇的なシナプスコネクターとT1KO(KD)の融合により、既存を凌駕する超回復システムを確立する。その生理的な機能回復を明確に評価できる系を、AI学習による機能定量系で構築する。これまでのマウス生理回復を、高等動物に外挿可能なハイスループット系として確立し、神経損傷後回復過程での超適応を捉え応用に繋げることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
シナプスコネクトと再生阻害環境制御という２つのコンセプトの融合を図り、リハビリテーション効果を加えることによる、神経損傷からの超適応機能を目的とする。現時点までに、シナプスコネクターによる人為的神経回路再編への介入で、脊髄損傷でこれまで困難とされていた亜急性期の生理機能回復の可能性を示した（Science 2020）。さらに損傷後の再生阻害因子であるコンドロイチン硫酸（CS）発現を抑える核酸医薬候補のスクリーニングを進め、前段のシナプスコネクターとの薬剤併用による超回復を狙えるようになった。これらを組合わせた回復モデルを作成し、動物行動解析のためのDeepLabCutなどを駆使したAI運動解析を進展させている。機能回復に伴う運動機能回復の微細な要素抽出を進めることが出来た。
シナプスコネクターによる損傷後回復が、我々の想定を超えた亜急性期にも効果があり、実際のヒト治療可能性を含めた超回復モデルが可能となったことは大きい。これらを踏まえて、B02班との班内共同研究として損傷後慢性期でのAIも含めた運動歩行解析が導入できた。A05班内での新たな共同研究も開始し、超適応に向けた基盤技術の融合を進めることが出来た。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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