成体脳神経幹細胞の活性化とニューロン新生:その制御機構の解明と可視化技術の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17GS0317
• 研究種目: 学術創成研究費
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 岡野 栄之 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60160694)
• 研究分担者: 柚崎 通介 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40365226) ; 宮脇 敦史 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能探索技術開発チーム, チームリーダー (80251445) ; 山嶋 哲盛 金沢大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (60135077) ; 澤本 和延 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (90282350) ; 糸原 重美 独立行政法人理化学研究所, 行動遺伝学技術開発チーム, チームリーダー (60252524)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 神経科学 / 発生・分化 / 細胞・組織 / 再生医学 / 動物

研究概要

成体哺乳類の脳における神経新生の発見は、神経幹細胞の神経系の再生医療への応用の可能性を示した。本研究において私たちは、神経幹細胞の制御因子として同定した2つの蛋白、すなわち、RNA結合蛋白Musashi-1及び糖鎖結合性分泌蛋白Galectin-1の成体脳における生理機能を解析した。また、神経分化を蛍光によって可視化するための『ColorTimer』マウスシステムを構築した。

研究成果

• [雑誌論文] "Color Timer" mice: visualization of neuronal differentiation with fluorescent proteins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanki H, Shimabukuro MK, Miyawaki A, Okano H
  • 雑誌名: Mol. Brain
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subventricular zone-derived neural progenitor cells migrate along a blood vessel scaffold toward the post-stroke striatum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima T, Hirota Y, Ema M, Takahashi S, Miyoshi I, Okano H, Sawamoto K
  • 雑誌名: Stem Cells 28 ページ: 545-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transplantation of galectin-1-expressing human neural stem cells into the injured spinal cord of adult common marmosets. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamane J, Nakamura M, Iwanami A, Sakaguchi M, Katoh H, Yamada M, Momoshima S, Miyao S, Ishii K, Tamaoki N, Nomura T, Okano HJ, Kanemura Y, Toyama Y, Okano H
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res 88 ページ: 1394-405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musashi1 as a marker of reactive astrocytes after transient focal brain ischemia. Neurosci. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oki K, Kaneko N, Kanki H, Imai T, Suzuki N, Sawamoto K, Okano H
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 66(4) ページ: 390-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3'-Untranslated region of doublecortin mRNA is a binding target of the Musashi1 RNA-binding protein. (2009)
  • 著者名/発表者名: Horisawa K, Imai T, Okano H, Yanagawa H.
  • 雑誌名: FEBS Lett 583(14) ページ: 2429-2434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell types to order: temporal specification of CNS stem cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano H, Temple S
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 19 ページ: 112-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Notch signaling mediates the segmental specification of angioblasts in somites and their directed migration toward the dorsal aorta in avian embryos. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Watanabe T, Saito D, Takahashi T, Yoshida S, Kohyama J, Ohata E, Okano H, Takahashi Y
  • 雑誌名: Dev. Cell 14 ページ: 890-901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural RNA-binding protein Musashi1 Inhibits Translation Initiation by Competing with eIF4G for PABP. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawahara H, Imai T, Imataka H, Okano H
  • 雑誌名: J. Cell Biol 181 ページ: 639-653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of neural cell differentiation plasticity in the adult mammalian brain. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kohyama J, Kojima T, Takatsuka E, Yamashita T, Namiki J, Hsieh J, Gage FH, Namihira M, Okano H, Sawamoto K, Nakashima K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 105(46) ページ: 18012-18017
  • 査読あり
• [雑誌論文] A practical device for pinpoint delivery of molecules into multiple neurons in culture. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hara C, Tateyama K, Akamatsu N, Imabayashi H, Karaki K, Okano H, Miyawaki A
  • 雑誌名: Brain Cell Biology (Epub 2008 Apr 5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musashi1 modulates mammary progenitor cell expansion through proliferin-mediated activation of the Wnt and Notch pathways. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wang X-Y, Yin Yuzhi, Yuan H, Sakamaki T, Okano H, Glazer RI
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. (Epub 2008 Mar 24)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ontogeny and Multipotency of Neural Crest-Derived Stem Cells in Bone Marrow, Dorsal Root Ganglia and Whisker Pad of Adult Rodents. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagoshi N, Shibata S, Kubota Y, Nakamura M, Nagai Y, Satoh E, Okada Y, Mabchi Y, Katoh H, Okada S, Fukuda K, Suda T, Matsuzaki Y, Toyama Y, Okano H
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 2 ページ: 392-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell cycle-dependent nestin gene expression coordinated with the morphological alteration of embryonic cortical neural progenitor cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sunabori T, Tokunaga A, Nagai T, Sawamoto K, Miyawaki A, Matsuzaki Y, Miyata T, Okano H
  • 雑誌名: J. Cell Sci 121 ページ: 1204-1212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of dendritic cells from common marmosets for preclinical studies on cell therapy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohta S, Ueda Y, Yaguchi M, Matsuzaki Y, Nakamura M, Toyama Y, Tanioka N, Tamaoki, N, Nomura T, Okano H, Kawakami Y, Toda M.
  • 雑誌名: Immunology 123 ページ: 566-574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of AMPA receptors in autophagosomes in neuronal axons lacking adaptor protein AP-4. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Miura E, Matsuda K, Kakegawa W, Kohda K, Watanabe M, Yuzaki M
  • 雑誌名: Neuron 57(5) ページ: 730-745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakaue-Sawano A, Kurokawa H, Morimura T, Hanyu A, Hama H, Osawa H, Kashiwagi S, Fukami K, Miyata T, Miyoshi H, Imamura T, Ogawa M, Masai H, Miyawaki A
  • 雑誌名: Cell 132(3) ページ: 487-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helicobacter Pylori Infection Induces Candidate Stem Cell Marker Musashi-1 in theHuman Gastric Epithelium. (2008)
  • 著者名/発表者名: Murata H, Tsuji S, Tsujii M, Nakamura T, Fu HY, Eguchi H, Asahi K, Okano H, Kawano S, Hayashi N
  • 雑誌名: Dig Dis Sci 53 ページ: 363-369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclin-dependent kinase 5 is required for neuroblast migration in the adult brain. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirota Y, Oshima T, Iwasato T, Kulkarni AB, Mikoshiba K, Okano H, Sawamoto K.
  • 雑誌名: J. Neurosci 27 ページ: 12829-12838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Side population in human uterine myometrium displays phenotypic and functional characteristics of myometrial stem cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Maruyama T, Masuda H, Kajitani T, Nagashima T, Arase T, Ito M, Ohta K, Uchida H, Asada H, Yoshimura Y, Okano H, Matsuzaki Y.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 ページ: 18700-18705
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vivo tracing of neural tracts in the intact and injured spinal cord of marmosets by diffusion tensor tractography. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujiyoshi K, Yamada M, Nakamura M, Yamane J, Kato H, Kitamura K, Kawai K, Okada S, Momoshima S, Toayama Y, Okano H
  • 雑誌名: J. Neurosci 27 ページ: 11991-11998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sawamoto Kβ-catenin signaling promotes proliferation of progenitor cells in the adult mouse subventricular zone. (2007)
  • 著者名/発表者名: Adachi K, Mirzadesh Z, Sakaguchi M, Yamashita T, Nikolcheva T, Gotoh Y, Peltz G, Gong L, Kawase T, Alvarez-Buylla A, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 2827-2836
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galectin-1 regulates neurogenesis in the subventricular zone and promotes functional recovery after stroke. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi S, Kuroiwa T, Sakaguchi M, Sun L, Kadoya T, Okano H, Mizusawa H.
  • 雑誌名: Exp. Neurol. 207 ページ: 302-313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated Expression of HuD and GAP-43 in Hippocampal Dentate Granule Cells During Developmental and Adult Plasticity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Bolognani F, Tanner DC, Nixon S, Okano HJ, Okano H, Perrone-Bizzozero NI.
  • 雑誌名: Neurochem Res 32 ページ: 2142-2151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma as a scaffold for regeneration of neural precursor cells after transplantation into rats with spinal cord injury. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takenaga M, Ohta Y, Tokura Y, Hamaguchi A, Suzuki N, Nakamura M, Okano H, Igarashi R.
  • 雑誌名: Cell Transplant 16 ページ: 57-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor promotes endogenous repair and functional recovery after spinal cord injury. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitamuta K, Iwanami A, Nakamura M, Yamane J, Kota W, Suzuki Y, Miyakawa D, Shibata S, Funakoshi H, Miyatakae S, Coffin R, Nakamura T, Toyama Y, Okano H
  • 雑誌名: J Neurosci Res 85 ページ: 2332-2342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired Motor Functions in Mice Lacking the RNA-binding Protein Hzf. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iijima T, Ogura H, Takatsuki K, Shigenori Kawahara S, Wakabayashi K, Nakayama D, Fujioka M, Kimura Y, Bernstein A, Okano HJ, Kirino Y, Okano H
  • 雑誌名: Neurosci Res 58 ページ: 183-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] EGF-signaling mediated by Gab1 is required for the spatiotemporally regulated proliferation of Olig2-expressing progenitors in the embryonic spinal cord. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa-Yano Y, Nishida K, Fukami S, Gotoh Y, Hirano T, Nakagawa T, Shimazaki T, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 1410-1412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leptin suppresses ghrelin-induced activation of neuropeptide Y neurons in the arcuate nucleus via phosphatidylinositol 3-kinase-and phosphodiesterase 3-mediated pathway. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kohno D, Nakata M, Maekawa F, Fujiwara K, Maejima Y, Kuramochi M, Shimazaki T, Okano H, Onaka T, Yada T.
  • 雑誌名: Endocrinology 148 ページ: 2251-2263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Musashi-1 expression in postnatal mouse olfactory epithelium. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kondo K, Takeuchi N, Okano H, Yamasoba T
  • 雑誌名: Neuroreort 18 ページ: 641-644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of three-dimensional culture of neural stem/progenitor cells in collagen Type-1 Gel. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Nakamura M, Okano H, Toyama Y
  • 雑誌名: Restorative Neurology and Neuroscience 25 ページ: 109-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of neural RNA binding protein, Musashi1 in pediatric brain tumors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakano A, Kanemura Y, Mori K, Kodama E, Yamamoto A, Sakamoto H, Nakamura Y, Okano H, Yamasaki M, Arita N.
  • 雑誌名: Pediatric Neurosurgery 43 ページ: 279-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca2+ permeability of the channel pore is not essential for the delta2 glutamate receptor to regulate synaptic plasticity and motor coordination. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa W, Miyazaki T, Hirai H, Motohashi J, Mishina M, Watanabe M, Yuzaki M
  • 雑誌名: J Physiol 579(Pt3) ページ: 729-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct stem cell lineages in murine bone marrow (2007)
  • 著者名/発表者名: Koide Y, Morikawa S, Mabuchi Y, Muguruma Y, Hiratsu E, Hasegawa K, Kobayashi M, Ando K, Kinjo K, Okano H, Matsuzaki Y.
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 1213-1221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beta-catenin activation and epithelial-mesenchymal transition in the pathogenesis of pterygium. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato N, Shimmura S, Kawakita T, Miyashita H, Ozawa Y, Yoshida S, Higa K, Okano H, Tsubota K.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 48 ページ: 1511-1517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical stimulation modulates fate determination of differentiating embryonic stem cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Tanemura K, Ozawa M, Ohyama R, Kitamura N, Kawano M, Tan-Takeuchi K, Mizuno H, Okada S, Iwanami A, Nakamura M, Ishitsuka C, Nagai A, Miyawaki A, Takashima A, Ogawa M, Okano H, Kondoh T
  • 雑誌名: Stem Cells 25 ページ: 562-570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Augmented Therapeutic Efficacy of an Oncolytic Herpes Simplex Virus Type 1 Mutant Expressing ICP34. 5 Under the Transcriptional Control of musashi1 Promoter in the Treatment of Malignant Glioma. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kanai R, Tomita H, Hirose Y, Ohba S, Goldman S, Okano H, Kawase T, Yazaki T.
  • 雑誌名: Hum Gene Ther 18 ページ: 63-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] A carbohydrate-binding protein, Galectin-1, promotes proliferation of adult neural stem cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi M, Shingo T, Shimazaki T, Okano HJ, Shiwa M, Ishibashi S, Oguro H, Ninomiya M, Kadoya T, Horie H, Shibuya A, Mizusawa H, Poirier F, Nakauchi H, Sawamoto K, Okano H
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 103(18) ページ: 7112-7117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implication of "Down syndrome cell adhesion molecule" in the hippocampal neurogenesis of ischemic monkeys. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamashima T, Popivanova BK, Guo J, Kotani S, Wakayama T, Iseki S, Sawamoto K, Okano H, Fujii C, Mukaida N, Tonchev AB
  • 雑誌名: Hippocampus 16(11) ページ: 924-935
  • 査読あり
• [雑誌論文] A selective Sema3A inhibitor enhances regenerative responses and functional recovery of the injured spinal cord. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kaneko S, Iwanami A, Nakamura M, Kishino A, Kikuchi K, Shibata S, Okano HJ, Ikegami T, Moriya A, Konishi O, Nakayama C, Kumagai K, Kimura T, Sato Y, Goshima Y, Taniguchi M, Ito M, He Z, Toyama Y, Okano H
  • 雑誌名: Nat. Med 12(12) ページ: 1380-1389
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fluorescent variant of a protein from the stony coral Montipora facilitates dual-color single-laser fluorescence cross-correlation spectroscopy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kogure T, Karasawa S, Araki T, Saito K, Kinjo M, Miyawaki A
  • 雑誌名: Nat. Biotechnol 24(5) ページ: 577-581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conditional ablation of Stat3 or Socs3 discloses a dual role for reactive astrocytes after spinal cord injury. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okada S, Nakamura M, Katoh H, Miyao T, Shimazaki T, Ishii K, Yamane J, Yoshimura A, Iwamoto Y, Toyama Y, Okano H
  • 雑誌名: Nat Med 12(7) ページ: 829-834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subventricular zone-derived neuroblasts migrate and differentiate into mature neurons in the post-stroke adult striatum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T, Ninomiya M, Hernandez Acosta P, Garcia-Verdugo JM, Sunabori T, Sakaguchi M, Adachi K, Kojima T, Hirota Y, Kawase T, Araki N, Abe K, Okano H, Sawamoto K
  • 雑誌名: J. Neurosci 26(24) ページ: 6627-6636
  • 査読あり
• [学会発表] Regeneration of the Damaged CNS with iPS Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Okano, H.
  • 学会等名: KEYSTONE SYMPOSIA-Stem Cell Differentiation and Dedifferentiation
  • 発表場所: Colorado, U.S.A.
  • 年月日: 2010-02-18
• [学会発表] Neural differentiation and cell therapy using pluripotent stem cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Okano, H.
  • 学会等名: 2nd Symposium on Brian and Mind Research in the Asia/Pacific (BMAP)
  • 発表場所: The Matrix, Biopolis, Singapore
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Neural Stem Cells: their involvement in adult neurogenesis and CNS-repair (2007)
  • 著者名/発表者名: Okano, H.
  • 学会等名: The 7th World Congress of the International Brain Research Organization (IBRO) Symposium
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2007-07-15
• [学会発表] Neural Stem Cells: their involvement in adult neurogenesis and CNS-repair (2007)
  • 著者名/発表者名: Okano, H.
  • 学会等名: Stem Cells and CNS Regeneration
  • 発表場所: Bosotn, U.S.A.
  • 年月日: 2007-06-01
• [図書] Tissue Stem Cells; Biology & Applications (2006)
  • 著者名/発表者名: Okano, H
  • 総ページ数: 424
  • 出版者: Taylor & Francis Group