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分子医薬学薬物動態解析学(旧 脳生命科学)

研究室概要

当研究分野では独自に開発した脳を標的化したドラッグデリバリシステムや新規なイメージング技術、単一細胞分離解析技術などを用いて、脳の機能の発現を形態形成や細胞構築の面から明らかにし、記憶情動などの高次脳機能の発現のメカニズムを遺伝子レベル、細胞レベル、個体レベルで調べること、さらにはそのような機能を人為的に操作する技術の開発にもチャレンジしています。このような研究を通じて脳疾患の包括的治療法や診断法の開発や新規薬剤の創成に応用していく事を目標としています。
私たちはこれまで産業界とも密接に連携し、私たちの研究を通じて医学における基礎研究の重要性について特に痛切に実感しています。基礎医学研究が現代の医療の土台のある部分を支えていることは事実ですが、同時に研究成果の臨床面への応用の方向を決定するのは医療に従事するかたがたであると考えています。医療と研究の両立をめざして力を合わせて研究を続けて行きたいと考えています。

研究プロジェクト

  1. ミクログリアが関与する脳機能発現のメカニズム解明
    1. ミクログリアの脳親和性侵入と脳標的化ドラッグデリバリへの応用
    2. ミクログリアの毒性転換と神経疾患
    3. ミクログリアによる高次脳機能の調節とサブタイプ
  2. 組織移行性細胞技術、イメージング手法の開発
    1. 組織移行性細胞の解明とその性質を利用した薬物の標的化や疾患治療への応用
    2. 画期的な生体イメージング法の開発
      -小動物用MRIによる遺伝子発現の生体内観察
      -広帯域近赤外光源による生体イメージング
      -ミクログリアの毒性転換の生体イメージング
      -単一細胞質量分析イメージング
    3. 光による細胞活性化制御
  3. 意思決定に関わる神経回路の解明
    意思決定・行動制御異常の脳内神経回路の解明と創薬を目指したトランスレーショナルリサーチを展開している。意思決定異常は、精神疾患だけでなく、過食や肥満症といった生活習慣病患者においても見られる。最近世間を騒がしている危険ドラッグや覚せい剤乱用による危険行為、なぜ一度手を染めた人はリスクを負ってもドラッグの売買をするのか?どうして自分を制御できなくなるのか?それは過食や肥満症も同じで、どうして暴食をやめられないのか?こうした症状(行動選択)は脳のどこから生まれるのか?本質を解くため日々研究を進めている。

教員

構成員名役職所属
澤田 誠 教授 環境医学研究所脳機能分野
小野 健治 助教 環境医学研究所脳機能分野
鈴木 弘美 助教 環境医学研究所脳機能分野
溝口 博之 講師 環境医学研究所次世代創薬研究センター
大石 幸一 特任助教 環境医学研究所次世代創薬研究センター薬効解析部門

研究実績

  • 2016年
    1. Kawahara K, Hirata H, Ohbuchi K, Nishi K, Maeda A, Kuniyasu A, Yamada D, Maeda T, Tsuji A, Sawada M, Nakayama H. The novel monoclonal antibody 9F5 reveals expression of a fragment of GPNMB/osteoactivin processed by furin-like protease(s) in a subpopulation of microglia in neonatal rat brain. Glia, 2016; 64: 1938-1961.
    2. Takagishi Y, Katanosaka K, Mizoguchi H, Murata Y. Disrupted axon-glia interactions at the paranode in myelinated nerves cause axonal degeneration and neuronal cell death in the aged Caspr mutant mouse shambling. Neurobiology of Aging, 2016; 43: 34-46.
    3. Matsumoto T, Takahashi N, Kojima T, Yoshioka Y, Ishikawa J, Furukawa K, Ono K, Sawada M, Ishiguro N, Yamamoto A. Soluble Siglec-9 suppresses arthritis in a collagen-induced arthritis mouse model and inhibits M1 activation of RAW264.7 macrophages. Arthritis research & therapy, 2016; 18: 133.
    4. Fujisawa H, Sugimura Y, Takagi H, Mizoguchi H, Takeuchi H, Izumida H, Nakashima K, Ochiai H, Takeuchi S, Kiyota A, Fukumoto K, Iwama S, Takagishi Y, Hayashi Y, Arima H, Komatsu Y, Murata Y, Oiso Y. Chronic hyponatremia causes neurologic and psychologic impairments. Journal of the American Society of Nephrology, 2016; 27: 766-780.
  • 2015年
    1. Biju V, Hamada M, Ono K, Sugino S, Ohnishi T, Shibu ES, Yamamura S, Sawada M, Nakanishi S, Shigeri Y, Wakida SI. Nanoparticles speckled by ready-to-conjugate lanthanide complexes for multimodal imaging. Nanoscale, 2015; 7: 14829-14837.
    2. Mizoguchi H, Katahira K, Inutsuka A, Fukumoto K, Nakamura A, Wang T, Nagai T, Sato J, Sawada M, Ohira H, Yamanaka A, Yamada K. Insular neural system controls decision-making in healthy and methamphetamine-treated rats. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015; 112: E3930-3939.
    3. Sumida M, Hane M, Yabe U, Shimoda Y, Pearce OM, Kiso M, Miyagi T, Sawada M, Varki A, Kitajima K, Sato C. Rapid trimming of cell surface polySia by exovesicular sialidase triggers release of preexisting surface neurotrophin. The Journal of Biological Chemistry, 2015; 290: 13202-13214.
    4. Hatano K, Sekimata K, Yamada T, Abe J, Ito K, Ogawa M, Magata Y, Toyohara J, Ishiwata K, Biggio G, Serra M, Laquintana V, Denora N, Latrofa A, Trapani G, Liso G, Suzuki H, Sawada M, Nomura M, Toyama H.  Radiosynthesis and in vivo evaluation of two imidazopyridineacetamides, [11C]CB184 and [ 11C]CB190, as a PET tracer for 18 kDa translocator protein: direct comparison with [ 11C](R)-PK11195. Annals of nuclear medicine, 2015; 29: 325-335.
  • 2014年
    1. Yukawa H, Nakagawa S, Yoshizumi Y, Watanabe M, Saito H, Miyamoto Y, Noguchi H, Oishi K, Ono K, Sawada M, Kato I, Onoshima D, Obayashi M, Hayashi Y, Kaji N, Ishikawa T, Hayashi S, Baba Y. Novel positively charged nanoparticle labeling for in vivo imaging of adipose tissue-derived stem cells. PLoS One, 2014; 9: e110142.
    2. Suzuki H, Ono K, Sawada M. Protective effect of INI-0602, a gap junction inhibitor, on dopaminergic neurodegeneration of mice with unilateral 6-hydroxydopamine injection. Journal of Neural Transmission, 2014; 121: 1349-1355.
    3. Mouri A, Hoshino Y, Narusawa S, Ikegami K, Mizoguchi H, Murata Y, Yoshimura T, Nabeshima T. Thyrotoropin receptor knockout changes monoaminergic neuronal system and produces methylphenidate-sensitive emotional and cognitive dysfunction. Psychoneuroendocrinology, 2014; 48: 147-161.
    4. Doi Y, Takeuchi H, Mizoguchi H, Fukumoto K, Horiuchi H, Jin S, Kawanokuchi J, Parajuli B, Sonobe Y, Mizuno T, Suzumura A. Granulocyte-colony stimulating factor attenuates oligomeric amyloid beta neurotoxicity by activation of neprilysin. PLoS One, 2014; 9: e103458.
    5. Fukumoto K, Mizoguchi H, Takeuchi H, Horiuchi H, Kawanokuchi J, Jin S, Mizuno T, Suzumura A. Fingolimod increases brain-derived neurotrophic factor levels and ameliorates amyloid beta-induced memory impairment. Behavioural Brain Research, 2014; 268: 88-93.
    6. Ono K, Suzuki H, Higa M, Tabata K, Sawada M. Glutamate release from astrocyte cell-line GL261 via alterations in the intracellular ion environment. Journal of Neural Transmission, 121: 245-257.
  • 2013年
    1. Sakai H, Li G, Hino Y, Moriura Y, KawawakiI J, Sawada M, Kuno M. Increases in intracellular pH facilitate endocytosis and decrease availability of voltage-gated proton channels in osteoclasts and microglia. The Journal of Physiology, 2013; 591: 5851-5866.
    2. Hori K, Matsuura T, Mori T, Kuno M, Sawada M, Nishikawa K. The effect of lipid emulsion on intracellular bupivacaine as a mechanism of lipid resuscitation: an electrophysiological study using voltage-gated proton channels. Anesthesia and analgesia, 2013; 117: 1293-1301.
    3. Shibu ES, Ono K, Sugino S, Nishioka A, Yasuda A, Shigeri Y, Wakida SI, Sawada M, Biju V. Photouncaging nanoparticles for MRI and fluorescence imaging in vitro and in vivo. American Chemical Society Nano, 2013; 7: 9851-9859.
    4. Shibu ES, Sugino S, Ono K, Saito H, Nishioka A, Yamamura S, Sawada M, Nosaka Y, Biju V. Singlet-oxygen-sensitizing near- infrared- fluorescent multimodal nanoparticles. Angewandte Chemie-International Edition, 2013; 52: 10559-10563.
    5. Mizoguchi H, Yamada K. Roles of matrix metalloproteinases and their targets in epileptogenesis and seizures. Clinical Psychopharmacology and Neuroscience, 2013; 11: 45-52.
    6. Ibi D, Nagai T, Nakajima A, Mizoguchi H, Kawase T, Tsuboi D, Kano S, Sato Y, Hayakawa M, Lange U C, Adams DJ, Surani MA, Satoh T, Sawa A, Kaibuchi K, Nabeshima T, Yamada K. Astroglial IFITM3 mediates neuronal impairments following neonatal immune challenge in mice. Glia, 2013; 61: 679-693.
    7. Oishi K, Miyamoto Y, Saito H, Murase K, Ono K, Sawada M, Watanabe M, Noguchi Y, Fujiwara T, Hayashi S, Noguchi H. In vivo imaging of transplanted islets labeled with a novel cationic nanoparticle. PLoS One, 2013; 8: e57046.
  • 2012年
    1. Takuma K, Mizoguchi H, Funatsu Y, Kitahara Y, Ibi D, Kamei H, Matsuda T, Koike K, Inoue M, Nagai T, Yamada K. Placental extract improves hippocampal neuronal loss and fear memory impairment resulting from chronic restraint stress in ovariectomized mice. Journal of Pharmacological Sciences, 2012; 120: 89-97.
    2. Oishi K, Noguchi H, Saito H, Yukawa H, Miyamoto Y, Ono K, Murase K, Sawada M, Hayashi S. Novel positive-charged nanoparticles for efficient magnetic resonance imaging of islet transplantation. Cell Medicine, 2012; 3: 43-49.
    3. Nakamoto K, Kawasaki S, Kobori T, Fujita-Hamabe W, Mizoguchi H, Yamada K, Nabeshima T, Tokuyama S. Involvement of matrix metalloproteinase-9 in the development of morphine tolerance. European Journal of Pharmacology, 2012; 683: 86-92.
    4. Takuma K, Mizoguchi H, Funatsu Y, Hoshina Y, Himeno Y, Fukuzaki E, Kitahara Y, Arai S, Ibi D, Kamei H, Matsuda T, Koike K, Inoue M, Nagai T, Yamada K. Combination of chronic stress and ovariectomy causes conditioned fear memory deficits and hippocampal cholinergic neuronal loss in mice. Neuroscience, 2012; 207: 261-273.
    5. Sakai A, Takasu K, Sawada M, Suzuki H. Hemokinin-1 gene expression is upregulated in microglia activated by lipopolysaccharide through NFkB and p38 MAPK signaling pathways. PLoS One, 2012; 7: e32268.
    6. Matsuura T, Mori T, Hasaka M, Kuno M, Kawawaki J, Nishikawa K, Narahashi T, Sawada M, Asada A. Inhibition of voltage-gated proton channels by local anaesthetics in GMI-R1 rat microglia. The Journal of Physiology, 2012; 590: 827-844.

研究キーワード

ミクログリア、神経変性疾患モデル、新規MRIプローブ、光イメージング、質量分析イメージング、単一細胞検出

研究の詳細や実験プロトコール、実験設備などは以下の独自ホームページをご覧ください。

http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/brain/