​Research

1 : 신경 재생 및 중추 신경 기능 회복을 위해​

신경계 고차 구조는 절묘하게하고 아름답게 형성되어 있습니다. 어떻게 복잡한 신경 회로가있는 것일까? 이 의문에서 연구를 계속해 왔습니다. 세포 접착의 메카니즘과 접착 분자의 분석에서 신경 이외의 조직 구축의 과정을 본 적이 있습니다 만, 가장 복잡한 신경계의 구축과 거기에 성립 고차 신경 기능의 일단을 파악하고자했습니다 있습니다. 형태와 구조를보고 기능을 생각한다, 세포 생물학에 입각 한 분석을 유의하고 있습니다.

1-1) : 세포 외 환경 정비에 의한 신경 기능 회복

지금까지의 신경 발생 및 신경계의 세포 생물학적 분석에서 접착 분자의 상대도되는 당쇄도 표적으로 당쇄 합성 효소의 녹아웃 마우스를 이용한 신경 발생 및 신경 재생 프로젝트를 시작했다.

중추 신경계 · 척수 손상의 재생시의 당쇄 콘드로이틴 황산의 기능과 그 발현 제어가 중추 신경 재생 및 척수 손상 후 극적 회복으로 이어질 것을 발견했다 (Nature Comm. 2013). 또한 동시에 그 콘드로이틴 황산의 당쇄 구조를 인식 신경 세포 접착 분자가 신경 세포 이동 및 세포 극성 결정에 중요하다는 것을 성과가 나타나고 있습니다. (Nature Neurosci.2013, Neuron 2014)

이 결과에 따라 본 연구실에서는 현재이 콘드로이틴 황산을 비롯한 당쇄 관련 녹아웃 마우스 및 신경 접착 분자 녹아웃 마우스의 교배 실험 및 게놈 편집 기술을 이용해 더 신경 발생의 상세한 메커니즘을 진찰위한 분석을 진행하고 있습니다. 또한 치료 응용의 관점에서 당쇄 발현 및 당쇄 수식에 관련된 다양한 드래그 심사 및 그 기초 연구, 심지어 생체 재료를 이용한 치료에의 응용 전개 등의 연구를 진행하고 있습니다. (AMED 신약 개발 사업, AMED CiCLE 사업 등)

CS脊損図 1.tif

1-2) : 신경 시냅스의 인위적 연결에 의한 기능 회복

​ 중추 신경계 · 척수 손상의 재생 장소의 제어라는 관점에서 위의 콘드로이틴 황산 당쇄의 기능에서 더욱 신경 회로의 기본 구조 인 시냅스를 결합시키는 인공 키메라 단백질 CPTX을 응용하여 중추 신경 · 척수 손상 후 기능 회복에 높은 효과를 나타내는 것을 발견 하였다 (Science 2020) <게이오 · 의사 · 유자 종합 교수, 독일 신경 퇴행성 질환 센터, 영국 옥스포드 대학 및 MRC 분자 생물학 연구소와 국제 공동 연구>.

이 결과에 따라 본 연구실에서는 현재이 CPTX의 응용 전개와 다양한 신경 기능 회복을 향한 연구를 진행하고 있습니다.

​ (과학 연구비 기반 연구, 새로운 학술 영역 연구 등)

CPTX機能 1.tif

<타케우치 교수 주요 프로젝트>

<타케우치 교수 笹倉 조교 메인 프로젝트>

2 : 또한 분자 세포 생물학을 구사 한 분석

세포 불후의 기술과 유전자 도입 기술을 이용하여 상기 유전자 제어 및 생체 내에서 단백질 도입 계를 진행하고 있습니다.

특히 인간 초대 배양 세포에 TART 유전자를 도입 (텔로미어 유지 기능함으로써) 구축 수명 연장 세포를 이용한 뇌종양 수술에의 응용 기술 및 척수 손상 치료를위한 유전자 도입 세포로의 이용 등을 탐색하고 있습니다.

따라서 염색체 · 유전자 조작 기술과 기술 개발, 도입 기술 등의 응용 개발도 전개하고 있습니다.

(과학 연구비 기반 연구 등 더 많은 기업과의 공동 연구)

<이케 노 교수 주요 프로젝트>

3 : 세포 외 기질의 제어에 의한 다양한 장기 · 기관에서 질병에의 응용

우리가 가진 여러 종류의 유전자 변형 동물을 이용하여 콘드로이틴 황산의 기능과 생체에서의 제어 방법에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 특히 피부의 형성과 안면의 뼈 형성에 콘드로이틴 황산이 중요한 것은 (Scientific Res. 2018), 심지어 기억 학습에 관련된 신경 줄기 세포의 증식에 중요하다 (J.Neurosci. 2018) 등을 見出 내고 있습니다.

​ 어떻게 생체 내의 이러한 세포 외 기질 환경을 정돈하거나 어떻게 의료에 연결하는 방법을, 긴 수명에 관계 이러한 분자를 제어하는 보효소 (J.Cell Sci.2015 笹倉 등)과 콘드로이틴 황산의 양을 제어 할 수있는 생체 성분이나 기능 분자를 이용하여 이용하는 것도 연구하고 있습니다.

신경계의 분석에서는 재생 치료 응용뿐만 아니라 고통에 대한 대응과 운동 기능 회복을 어떻게 제대로 파악을 분석하기 위해 새로운 기능 분석 방법과 AI에 의한 분석 시스템도 도입하고 있습니다 (AMED 수탁 연구, 및 과학 연구비 신 학술 영역 연구 등).

CS皮膚 1.tif

4 : AI와 첨단 기술을 이용한 신경 손상 후 회복의 분석

신경 손상을 중심으로 다양한 질환 등에 대한 생리 기능 회복 등을 AI를 이용한 분석, 심지어 첨단 계측을 이용하여 연구하는 것이 더 고통 등의 검출을 정밀하게 파악하는 기술 개발을 진행하고 있습니다.​ 향후 연구 전개에 필수 기술로 적극적인 전개를 진행하고 있습니다.

​ (과학 연구비 신 학술 영역 연구 및 민간 공동 연구 등)