中枢神経系における神経細胞社会の構築機構

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22240041
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 仲嶋 一範 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90280734)
• キーワード: 大脳皮質 / 発生・分化 / 神経科学 / 脳・神経 / 細胞移動

研究概要

マウス発生期大脳皮質の多極性細胞蓄積帯(MAZ)に蓄積する多極性移動細胞(SEP)と、多極性細胞蓄積帯とオーバーラップする「脳室下帯」に局在する前駆細胞(REP)は、最近報告されたヒト胎児大脳皮質におけるinner subventricular zone(ISVZ)の細胞及びouter subventricular zone(OSVZ)の細胞とそれぞれよく似た形態を示すことを見いだした。ヒトをはじめとする霊長類の大脳皮質ではOSVZが大きく発達したことを鑑みると、マウスにおいてSEP及びREPの産生や動態を制御する機構を明らかにすることは、進化的にも重要な意義を有し、「脳室下帯」を構成する細胞の制御機構の解明に結びつくと考えられる。そこで、これらの細胞の産生と動態を制御する分子の候補を検索するため、SEPを多く産生する背内側皮質とREPを多く産生する外側皮質で移動最初期にある細胞群を子宮内胎仔脳電気穿孔法を用いてGFPでラベルし、FACSを使ってそれぞれ濃縮した上でマイクロアレイにより発現プロファイルを比較した。その結果、背内側皮質で強く発現する分子を9個、外側皮質で強く発現する分子を29個同定することができた。それらについて、子宮内胎仔脳電気穿孔法を用いて強制発現及び機能阻害実験を行い、REPとSEPに影響を及ぼす分子の検索を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

既に具体的な候補分子の同定に成功しており、in vivoでの強制発現実験等により確かに「脳室下帯」の構成細胞に大きく影響する機能を有していることを見いだしているため。

今後の研究の推進方策

今後は、すべての候補分子についてさらに機能阻害実験を特異性の検証を含めて慎重に行い、それらのうち特にはっきりとした影響が見られた分子について、相互作用の有無や細胞内下流分子の検索などを進めて行く予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Cytoarchitecture of mouse and human subventricular zone in developing cerebral neocortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Tabata, Satoshi Yoshinaga, and Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: Exp. Brain Res 巻: 216(2) ページ: 161-168
  • DOI: 10.1007/s00221-011-2933-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Migratory pathways of GABAergic interneurons when they enter the neocortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke H.Tanaka, Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAergic interneuron migration and the evolution of the neocortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke H.Tanaka, Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leucine-rich glioma inactivated 1 (Lgi1), an epilepsy-related secreted protein, has a nuclear localization signal and localizes both to the cytoplasm and nucleus of the caudal ganglionic eminence neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: Sayaka Kusuzawa, Teikao Honda, Yuko Fukata, Masaki Fukata, Shigeaki Kanatani, Daisuke H.Tanaka, Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disrupted-in-Schizophrenia-1 (Disc1) is necessary for migration of the pyramidal neurons during mouse hippocampal development (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Tomita, Ken-ichiro Kubo, Kazuhiro Ishii, and Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet 巻: 20(14) ページ: 2834-2845
  • DOI: 10.1093/hmg/ddr194
  • 査読あり
• [雑誌論文] The outermost region of the developing cortical plate is crucial for both the switch of the radial migration mode and the Dab1-dependent "inside-out" lamination in the neocortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Sekine, Takao Honda, Takeshi Kawauchi, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 31(25) ページ: 9426-9439
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0650-11.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basement membrane-like matrix sponge for the three-dimensional proliferation culture of differentiated retinal horizontal interneurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Itsuki Ajioka, Shizuko Ichinose, Kazunori Nakajima, and Hidehiro Mizusawa
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 32(25) ページ: 5765-5772
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.04.062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation and pathfinding of callosal axons through EphA3 signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuaki Nishikimi, Koji Oishi, Hidenori Tabata, Kenichi Torii, and Kazunori Nakajima
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 31(45) ページ: 16251-16260
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3303-11.2011
  • 査読あり
• [学会発表] 移動神経細胞による大脳皮質の層形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲嶋一範
  • 学会等名: シンポジウム"大脳皮質の形成機構"第117回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 山梨大学甲府キャンパス(山梨県)
  • 年月日: 20120326-20120328
• [学会発表] Robo1 controls the migration and laminar distribution of cortical upper-layer pyramidal neurons(大脳皮質錐体細胞の神経細胞移動と層形成におけるRobo1の役割) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Hidenori Tabata, Takashi Namba, John G.Parnavelas, Kazunori Nakajima, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: 第5回神経発生討論会
  • 発表場所: 福井県県民ホール(福井県)
  • 年月日: 20120315-20120316
• [学会発表] RP58 Controls Neuronal Migration by Negative Feedback Regulation of Ngn2 Transcription in the Developing Cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Ohtaka-Maruyama, Shinobu Hirai, Akiko Miwa, Julian lk-Tsen Heng, Hiroshi Shitara, Rie Ishii, Choji Taya, Hitoshi Kawano, Masataka Kasai, Kazunori Nakajima, Haruo Okado
  • 学会等名: 1^<st> International Symposium "Neocortical Organization"
  • 発表場所: Okazaki Conference Center(愛知県)
  • 年月日: 20120310-20120313
• [学会発表] Robo1 controls the migration and laminar distribution of cortical upper-layer pyramidal neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Hidenori Tabata, Takashi Namba, John G.Parnavelas, Kazunori Nakajima, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: 1^<th> International Symposium "Neocortical Organization"
  • 発表場所: Okazaki Conference Center(愛知県)
  • 年月日: 20120310-20120313
• [学会発表] 大脳皮質発生における移動神経細胞のダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲嶋一範
  • 学会等名: 新学術領域研究「動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成」公開シンポジウム:"動く細胞と場を読む"
  • 発表場所: 名古屋大学医学部(愛知県)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Robo1 controls the laminar distribution and dendritic development of cortical upper-layer neurons(Robo1は大脳皮質上層錐体細胞の層構造形成および形態形成を調節している) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Masayuki Sekiguchi, Hidenori Tabata, Takashi Namba, Keiji Wada, John G. Parnavelas, Kazunori Nakajima, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20111213-20111216
• [学会発表] Robo1 regulates the migration and laminar distribution of upper-layer pyramidal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Hidenori Tabata, Takashi Namba, Kazunori Nakajima, John G.Parnavelas, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: Society for Neuroscience, Neuroscience 2011 Meeting
  • 発表場所: Walter E.Washington Convention Center (U.S.A.)
  • 年月日: 20111112-20111116
• [学会発表] Robo1 regulates the laminar distribution and morphological development of upper-layer pyramidal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Masayuki Sekiguchi, Hidenori Tabata, Takashi Namba, Keiji Wada, John G.Parnavelas, Kazunori Nakajima, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: Cellular development : Biology at the interface (RIKEN CDB)
  • 発表場所: 理化学研究所発生・再生科学総合研究センター(兵庫県)
  • 年月日: 20110929-20111001
• [学会発表] The analyses of Reel in-induced neuronal aggregation in the developing neocortex(発生期大脳新皮質においてリーリンによって誘導される神経細胞凝集の解析) (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保健一郎、本田岳夫、関根克敏、石井一裕、田畑秀典、仲嶋一範
  • 学会等名: 第54回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 山代温泉瑠璃光(石川県)
  • 年月日: 20110926-20110928
• [学会発表] Analysis of the nucleocytoplasmic shuttling of Dab1 required for cortical structure formation(脳の皮質形成を制御するDab1の核移行メカニズムの解析) (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田岳夫、仲嶋一範
  • 学会等名: 第54回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 山代温泉瑠璃光(石川県)
  • 年月日: 20110926-20110928
• [学会発表] 発生期大脳皮質の皮質板の最表層は神経細胞移動様式の変化と"inside-out"型の層構造形成に重要である(The outermost region of the cortical plate is crucial for both the switch of the radial migration mode and the "inside-out" lamination of the neocortex) (2011)
  • 著者名/発表者名: 関根克敏、本田岳夫、川内健史、久保健一郎、仲嶋一範
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-20110917
• [学会発表] 霊長類進化過程で大脳皮質発達に寄与した遺伝子の機能的、生物情報科学的探索(Functional and bioinformatic screening for the genes involved in the expansion of cerebral cortex during the primate evolution) (2011)
  • 著者名/発表者名: 田畑秀典、八谷剛史、榊原康文、仲嶋一範
  • 学会等名: 34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-20110917
• [学会発表] ロコモーション様式による神経細胞移動の細胞生物学的理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川内健史、仲嶋一範
  • 学会等名: シンポジウム「神経細胞極性形成と神経細胞移動」第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-20110917
• [学会発表] リーリンの強制発現は生後脳に皮質下異所性灰白質を引き起こす(Ectopic expression of Reel in causes subcortical heterotopia in the postnatal mouse neocortex) (2011)
  • 著者名/発表者名: 石井一裕、久保健一郎、仲嶋一範
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-20110917
• [学会発表] 子宮内胎児脳電気穿孔法を用いた大脳皮質形成機構の解析(Analyses of cerebral cortical development using in utero electroporation) (2011)
  • 著者名/発表者名: 仲嶋一範
  • 学会等名: ランチョンセミナー:「エレクトロポレーション法が開拓する新しい脳機能研究(Frontiers of brain research developed by electroporation)」第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)(招待講演)
  • 年月日: 20110914-20110917
• [学会発表] ライブイメージングを用いた発生期大脳皮質における神経細胞移動の制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村嘉晃、星野幹雄、永田浩一、仲嶋一範、川内健史
  • 学会等名: シンポジウム「分子と細胞のイメージング」第43回日本臨床分子形態学会総会
  • 発表場所: 大阪医科大学本部キャンパス(大阪府)
  • 年月日: 20110909-20110910
• [学会発表] Robo1 controls the laminar distribution and morphological development of upper-layer pyramidal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Masayuki Sekiguchi, Hidenori Tabata, Takashi Namba, Keiji Wada, John G.Parnavelas, Kazunori Nakajima, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: 2011年度包括脳ネットフーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 20110821-20110824
• [学会発表] Migration profile of glial progenitors derived from the cerebral cortical ventricular zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Tabata, Megumi Sasaki, Hirohide Takebayashi, Kazuhiro Ikenaka, Kazunori Nakajima
  • 学会等名: Conference on "Frontiers in Cell Migration & Mechanotransduction"
  • 発表場所: NIH Natcher Conference Center (U.S.A.)
  • 年月日: 20110524-20110526
• [学会発表] The role of Robo1 in the migration and morphological development of neocortical pyramidal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Gonda, William D.Andrews, Hidenori Tabata, Takashi Namba, Kazunori Nakajima, John G.Parnavelas, Shinichi Kohsaka, Shigeo Uchino, Carina Hanashima
  • 学会等名: Cortical Development Meeting 2011 "Neural stem cells to neural circuit"
  • 発表場所: The Mediterranean Agronomic Institute of Chania (Greece)
  • 年月日: 20110519-20110522
• [学会発表] 大脳新皮質形成の分子・細胞機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仲嶋一範
  • 学会等名: 第27回Wakoワークショップ「記憶の形成と障害～基礎から臨床まで」
  • 発表場所: コクヨホール(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] ニューロン移動後の大脳皮質層の分化・特異化機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大石康二、荒巻道彦、仲嶋一範
  • 学会等名: 第42回慶應ニューロサイエンス研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学信濃町キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2011-06-11
• [図書] Cell polarity and initiation of migration (Chapter 24) (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Sekine, Hidenori Tabata, Kazunori Nakajima
  • 出版者: Cell polarity and initiation of migration (Chapter 24)(in press)