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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of layer formation in the cerebral cortex

Research Project

Project/Area Number 15H02355
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

仲嶋 一範  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (90280734)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords神経科学 / 発生・分化 / 脳・神経 / 大脳皮質
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではこれまでに、Reelinが皮質神経細胞の凝集を誘導できること、また、原子間力顕微鏡を用いた直接的な定量により、確かにReelinによって細胞膜表面のN-カドヘリン依存的な接着力が増強されることを明らかにした。そこで本年度は、発生期の脳においてReelinが産生される辺縁帯直下における細胞構築の詳細を検討した。辺縁帯の直下にはNeuN陰性の比較的未成熟な神経細胞が濃縮した帯状の領域 ‘primitive cortical zone (PCZ)’ が存在することを見出して命名したため、まずは電子顕微鏡を用いてPCZの神経細胞同士がどのように接着しているのかを調べた。その結果、PCZを構築する神経細胞は辺縁帯に対して法線方向に並んでいる傾向があり、互いに細胞体で直接接していることが分かった。この神経細胞集団を‘primitive neuronal cluster’と命名した。このクラスターは概ね法線方向に3~7個 、接線方向に1~2個並んだ細胞で形成され、主にはNeuN陰性の未熟な神経細胞で構成されていた。次に、クラスターを形成する神経細胞の誕生時期を連続子宮内電気穿孔法等を用いて調べた。その結果、早生まれの神経細胞は、遅生まれの神経細胞が取り込まれるにつれてクラスター内で深い位置に移っていくことが分かった。さらに抑制性神経細胞を蛍光ラベルしてクラスターとの関係を調べたところ、抑制性神経細胞も興奮性神経細胞と接してクラスターの中に存在することが分かった。平均6個の神経細胞で形成されるクラスターの中に、抑制性神経細胞は平均0.7個含まれていた。さらに、類似したクラスターはマウスだけではなく、ヒトを含む霊長類でも存在することが分かった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (46 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 13 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Inserm, リヨン大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Inserm, リヨン大学
  • [Int'l Joint Research] フランシス・クリック研究所(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      フランシス・クリック研究所
  • [Journal Article] Both excitatory and inhibitory neurons transiently form clusters at the outermost region of the developing mammalian cerebral neocortex2019

    • Author(s)
      Shin Minkyung、Kitazawa Ayako、Yoshinaga Satoshi、Hayashi Kanehiro、Hirata Yukio、Dehay Colette、Kubo Ken‐ichiro、Nakajima Kazunori
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 527 Pages: 1577~1597

    • DOI

      10.1002/cne.24634

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Drebrin-like (Dbnl) Controls Neuronal Migration via Regulating N-Cadherin Expression in the Developing Cerebral Cortex2018

    • Author(s)
      Inoue Seika、Hayashi Kanehiro、Fujita Kyota、Tagawa Kazuhiko、Okazawa Hitoshi、Kubo Ken-ichiro、Nakajima Kazunori
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 39 Pages: 678~691

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.1634-18.2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] プレプレート2018

    • Author(s)
      石井一裕、仲嶋一範
    • Journal Title

      脳科学辞典

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.14931/bsd.7497

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Transient formation of primitive neuronal clusters at the outermost region of the developing mammalian neocortex2019

    • Author(s)
      Minkyung Shin, Ayako Kitazawa, Satoshi Yoshinaga, Kanehiro Hayashi, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第12回神経発生討論会
  • [Presentation] Neuronal migration and layer formation in the developing cerebral neocortex2019

    • Author(s)
      Kazunori Nakajima
    • Organizer
      Brain Malformations: A Roadmap for Future Phenotyping and Research
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 発生中の大脳新皮質において辺縁帯直下に認める比較的未成熟な神経細胞の凝集構造についての知見 (Findings on primitive neuronal clusters formed beneath the marginal zone of the developing mammalian neocortices)2019

    • Author(s)
      久保健一郎、シン ミンギョン、北澤彩子、吉永怜史、林周宏、仲嶋一範
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] 異所移植による発生期のマウス海馬CA1及び大脳新皮質の移動についての解析2019

    • Author(s)
      北澤彩子、シン ミンギョン、林周宏、久保健一郎、仲嶋一範
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] リーリンシグナルによるニューロン移動停止制御機構2019

    • Author(s)
      廣田ゆき、仲嶋一範
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] FlashTag technology reveals areal differences in neuronal migration and positioning in the cerebral cortex of developing mice2019

    • Author(s)
      Satoshi Yoshinaga, Minkyun Shin, Ayako Kitazawa, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] Control of neuronal layer formation during cerebral cortical development2018

    • Author(s)
      Kazunori Nakajima
    • Organizer
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN2018), Symposium: “Cell migration and layer formation in the developing cerebral cortex”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Haploinsufficiency of dab1 causes upward shift and invasion of superficial-layer neurons into the cortical layer I and splitting of the CA1 pyramidal cell layer2018

    • Author(s)
      Takao Honda and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Subtype specification of cortical neurons by the extracellular environment2018

    • Author(s)
      Koji Oishi and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ApoER2 controls not only neuronal migration but also termination of migration in the developing cerebral cortex2018

    • Author(s)
      Yuki Hirota, Ken-ichiro Kubo, Takahiro Fujino, Tokuo T. Yamamoto, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuronal layer formation during mouse neocortical development2018

    • Author(s)
      Kazunori Nakajima
    • Organizer
      Cortical Evolution Conference 2018, Conference Center of the Canary Islands, Las Palmas de Gran Canaria
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] In vivo reprogramming of postmitotic neocortical neurons into different neuronal subtypes2018

    • Author(s)
      Koji Oishi and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会、Symposium: “Developmental Biology in Stem Cell Research and Regenerative Medicine”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] In vitro and in vivo cell dynamics analysis of iPSC-derived neural crest cells from CHARGE patients harboring CHD7 mutations reveals deficit in delamination, migration and motility of CHARGE syndrome2018

    • Author(s)
      Hironobu Okuno,Francois Renault Mihara, Shigeki Ohta, Kimiko Fukuda, Kenji Kurosawa, Wado Akamatsu, Tsukasa Sanosaka, Jun Kohyama, Kanehiro Hayashi, Kazunori Nakajima, Takao Takahashi, Joanna Wysocka, Kenjiro Kosaki, and Hideyuki Okano
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会、Symposium: “Developmental Biology in Stem Cell Research and Regenerative Medicine”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AhR Activation Impairs Neuronal Growth in Mice2018

    • Author(s)
      Eiki Kimura, Ken-ichiro Kubo, Toshihiro Endo, Wenting Ling, Kazunori Nakajima, Masaki Kakeyama, and Chiharu Tohyama
    • Organizer
      68th Lindau Nobel Laureate Meeting, Lindau Inselhalle
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 発生期哺乳類大脳皮質における神経細胞移動は癌細胞の間葉上皮転換と同じ仕組みを持つか?2018

    • Author(s)
      林周宏、井上聖香、久保健一郎、仲嶋一範
    • Organizer
      第37回分子病理学研究会はがくれシンポジウム
  • [Presentation] CRISPR/Cas9により高感度タグラベルしたDab1の大脳新皮質神経細胞における細胞内分布の解析 (Analysis of subcellular distribution of CRISPR/Cas9-mediated highly sensitive tagged-Dab1 in cerebral neocortical neurons)2018

    • Author(s)
      本田岳夫、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] リーリンと新規結合分子との結合は、大脳皮質浅層神経細胞の樹状突起発達に必要である(The interaction between Reelin and its novel binding protein is required for dendrite development of cortical upper-layer neurons.)2018

    • Author(s)
      河野孝夫、牧野誠、石井圭介、廣田ゆき、本田岳夫、仲嶋一範、服部光治
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] How does Reelin signaling control the termination of neuronal migration?2018

    • Author(s)
      Yuki Hirota and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Reelin-DBNL signaling regulates neuronal migration via N-cadherin/α-N-catenin complex in the intermediate zone and multipolar cell accumulation zone of the developing mouse cerebral neocortex2018

    • Author(s)
      Seika Inoue, Kanehiro Hayashi, Kyota Fujita, Kazuhiko Tagawa, Hitoshi Okazawa, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Structural view of radial glial cells in the developing mouse neocortex2018

    • Author(s)
      Minkyung Shin, Ayako Kitazawa, Satoshi Yoshinaga, Kanehiro Hayashi, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Astrocyte progenitors require blood vessels for their proper migration and positioning within the cerebral gray matter2018

    • Author(s)
      Hidenori Tabata, Megumi Sasaki, Yutaka Inaguma, Hidenori Ito, Kanehiro Hayashi, Hirohide Takebayashi, Masatsugu Ema, Kazuhiro Ikenaka, Koh-ichi Nagata, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Analysis of subcellular distribution of Dab1 in cerebral neocortical excitatory neurons using highly sensitive tagging by genome editing2018

    • Author(s)
      Takao Honda and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Optogenetic modulation of neural synchronization in the mouse prefrontal cortex by using in utero electroporation2018

    • Author(s)
      Debabrata Hazra, Satoshi Yoshinaga, Keitaro Yoshida, Kenji F. Tanaka, Kimiko Deguchi, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Subtype specification and reprogramming of cortical neurons in progenitor cells and postmitotic immature neurons2018

    • Author(s)
      Koji Oishi and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会、Symposium: “Mechanisms of neuronal production and differentiation in the cerebral cortex”
    • Invited
  • [Presentation] Reelin controls N-cadherin-dependent neuronal adhesion by a couple of mechanisms in the developing mouse cortex2018

    • Author(s)
      Kanehiro Hayashi, Nobuhiko Nakao, Seika Inoue, Taiji Adachi, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
  • [Presentation] Reelin function in the developing cerebral neocortex2018

    • Author(s)
      Kazunori Nakajima
    • Organizer
      World Federation of the Societies of Biological Psychiatry (WFSBP) Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry (WFSBP 2018 KOBE)、Symposium: “Brain Development and Mental Disorder”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 神経発達症モデルマウスの作成とその神経回路の解析2018

    • Author(s)
      久保健一郎、出口貴美子、石井一裕、井上健、仲嶋一範
    • Organizer
      2018年度生理学研究所研究会 「情動の神経回路機構とその破綻」
    • Invited
  • [Presentation] 発生期のマウス大脳新皮質及び海馬CA1における細胞移動様式についての解析2018

    • Author(s)
      北澤 彩子、シン ミンギョン、林 周宏、久保 健一郎、仲嶋 一範
    • Organizer
      第27回 海馬と高次脳機能学会
  • [Presentation] 大脳皮質発生におけるリーリンシグナルの機能2018

    • Author(s)
      廣田ゆき、仲嶋一範
    • Organizer
      2018年度生理学研究所研究会 「神経発達・再生研究会」
    • Invited
  • [Presentation] Drebrin-like (Dbnl) controls neuronal migration through regulating N-cadherin expression in the developing mouse cerebral cortex2018

    • Author(s)
      井上聖香、林周宏、藤田慶大、田川一彦、岡澤均、久保健一郎、仲嶋一範
    • Organizer
      第53回TOKYOニューロサイエンス研究会
  • [Presentation] Reelin-Dab1シグナルによる大脳新皮質Layer1形成の制御機構2018

    • Author(s)
      本田岳夫、仲嶋一範
    • Organizer
      第53回TOKYOニューロサイエンス研究会
  • [Presentation] Optogenetic induction of neural synchronization in the mouse medial prefrontal cortex2018

    • Author(s)
      Debabrata Hazra, Satoshi Yoshinaga, Keitaro Yoshida, Kenji F. Tanaka, Kimiko Deguchi,Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      Society for Neuroscience, Neuroscience 2018 meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cas9を用いたゲノム編集技術によって高感度タグラベルされたDab1の大脳新皮質神経細胞における細胞内局在の解析2018

    • Author(s)
      本田岳夫、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] リーリンシグナルによるニューロン移動停止制御機構(How does Reelin signaling control the termination of neuronal migration?)2018

    • Author(s)
      廣田ゆき、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会、ワークショップ: “多細胞生物の発生における細胞接着・移動”
    • Invited
  • [Presentation] マウス大脳皮質発生における、ニューロン移動の領域差の個体発生的解析(Ontogenetic analyses of areal differences in neuronal migration in the cerebral cortex of developing mice)2018

    • Author(s)
      吉永怜史、シン ミンギョン、北澤彩子、久保健一郎、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 大脳皮質神経細胞の産生調節機構と、その進化 ~マウスとヒトのゲノム配列を用いた機能解析(Regulation of cortical neuron production, and its evolution ~ Functional analyses using mouse and human genome sequences)2018

    • Author(s)
      田畑秀典、八谷剛史、下田耕治、林周宏、永田浩一、榊原康文、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会、ワークショップ: “脳発生プログラムの複雑化と、その進化”
    • Invited
  • [Presentation] 未成熟・成熟大脳皮質ニューロンにおけるサブタイプ転換(Fate Conversion of Subtypes in Immature and Mature Cortical Neurons)2018

    • Author(s)
      大石康二、仲嶋一範
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会、ワークショップ: “脳発生プログラムの複雑化と、その進化”
    • Invited
  • [Presentation] Drebrin-like (Dbnl) controls neuronal migration via regulating N-cadherin expression in the developing mouse cerebral neocortex2018

    • Author(s)
      Seika Inoue, Kanehiro Hayashi, Kyota Fujita, Kazuhiko Tagawa, Hitoshi Okazawa, Ken-ichiro Kubo, and Kazunori Nakajima
    • Organizer
      2018 The American Society for Cell Biology (ASCB) Annual Meeting, San Diego Convention Center, San Diego, California (U.S.A.)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大脳皮質層構造の形成機構2018

    • Author(s)
      仲嶋一範
    • Organizer
      名古屋大学医学部神経解剖学特別講義
    • Invited
  • [Presentation] 大脳新皮質の形成機構2018

    • Author(s)
      仲嶋一範
    • Organizer
      名古屋大学大学院医学系研究科医学特論
    • Invited
  • [Book] “Cell polarity and initiation of migration” in Comprehensive Developmental Neuroscience: Cellular Migration and Formation of Neuronal Connections2019

    • Author(s)
      Kanehiro Hayashi, Katsutoshi Sekine, Hidenori Tabata, and Kazunori Nakajima
    • Total Pages
      -
    • Publisher
      Academic Press

URL: 

Published: 2019-12-27  

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