高次機能統御系脳神経病態制御学
神経生理学（旧生理学第二）
本分野では、医学科学生に対して神経系の生理学に関する講義と実習を担当している。また、研究では脳神経の発達、記憶、学習と障害のメカニズムを分子から行動レベルで解明するとともに、治療法の確立していない神経変性疾患の新しい治療法開発を行なっている。特に国の難病に指定されている脊髄小脳変性症に対する遺伝子治療法の開発を積極的に行なっている。研究手法は分子生物学、細胞生物学、電気生理学、行動実験と多岐にわたり、これら最新の技術を組み合わせて世界トップレベルの研究を推進している。
| 教 授 | 平井 宏和 | |
|---|---|---|
| 准教授 | 中村 和裕 | |
| 講 師 | ||
| 助 教 | 細井 延武 | |
| 飯塚 朗 | ||
| 今野 歩(兼任) | ||
本教室における主な研究テーマ
1)神経細胞間のシナプス形成と可塑性のメカニズム解明
記憶・学習のメカニズムを分子から行動レベルで解明することを目的としている。具体的には、遺伝子改変マウス作出、あるいはウイルスベクターを用いて生体マウスの神経細胞や神経膠細胞に選択的に遺伝子導入することにより、細胞レベルおよび行動レベルでどのような影響があるのかを解析する。
2)ウイルスベクターを用いた神経細胞への選択的遺伝子導入法の開発
基礎研究だけでなく臨床応用を視野に入れ、レンチウイルスベクターやアデノ随伴ウイルスベクターを用いた神経細胞への効率的かつ選択的遺伝子導入・発現法の開発を行なっている。
3)ウイルスベクターを用いた脊髄小脳変性症の遺伝子治療法開発国の難病に指定されている脊髄小脳変性疾患を対象として、疾患モデルマウスの作出とウイルスベクターを用いた遺伝子治療法開発を行なっている。
（該当する業務はありません）
1. Torashima T, Koyama C, Higashida H, Hirai H. Production of neuron-preferential lentiviral vectors.
Nature Protocols 2007 In press.
2. Jin D, Liu HX, Hirai H et al. CD38 is critical for social behaviour by regulating oxytocin secretion.
Nature 446(7131):41-45, 2007.
3. Torashima T, Yamada N, Itoh M, Yamamoto A, Hirai H. Exposure of lentiviral vectors to subneutral pH shifts the tropism from Purkinje cell to Bergmann glia.
European Journal of Neuroscience 24:371-380, 2006.
4. Tsuzuki K, Tricoire L, Gibelin N, Bourout G, Rossier J, Lambolez B. Calcium dependence of aequorin bioluminescence dissected by random mutagenesis.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) 103: 9500-9505, 2006.
5. Hirai H, Zeng P, Bao D, Miyazaki T, Li L, Miura E, Parris J, Rong Y, Watanabe M, Yuzaki Y, Morgan JI. Cbln1 is essential for synaptic integrity and plasticity in the cerebellum.
Nature Neuroscience 8:1534-1541, 2005.
6. Hirai H, Miyazaki T, Kakegawa W, Matsuda S, Mishina M, Watanabe M, Yuzaki Y. Rescue of abnormal phenotypes of the delta2 glutamate receptor-null mice by mutant delta2 transgenes.
EMBO Reports 6:90-95, 2005.
7. Hirai H, Launey T, Mikawa S, Torashima T, Yanagihara D, Kasaura T, Miyamoto A, Yuzaki M. New role of delta2-glutamate receptors in AMPA receptor trafficking and cerebellar function.
Nature Neuroscience 6:869-876, 2003.
8. Ishiuchi S, Tsuzuki K, Yoshida Y, Yamada N, Hagimura N, Okado H, Miwa A, Kurihara H, Nakazato Y, Tamura M, Sasaki T, Ozawa S: Blockage of Ca2+-permeable AMPA receptors suppresses migration and induces apoptosis in human glioblastoma cells.
Nature Medicine 8: 971-978, 2002.
9. Iino M, Goto K, Kakegawa W, Okado H, Sudo M, Ishiuchi S, Miwa A, Takayasu Y, Saito I, Tsuzuki K, Ozawa S: Glia-synapse interaction through Ca2+-permeable AMPA receptors in Bergmann glia.
Science 292: 926-929, 2001.
10. Matsuda S, Mikawa S, Launey T, Hirai H. Disruption of AMPA receptor GluR2 clusters following long-term depression induction in cerebellar Purkinje neurons.
EMBO Journal 19:2765-2774, 2000.
1) 昭和29年、生理学第二講座が設置され、東京大学より高木貞敬が教授として赴任した。高木の専攻は、神経生理学であり、生理学第二講座は「嗅覚および嗅神経系の生理学」を研究テーマとし、嗅覚生理学の発展に貢献した。
2) 昭和59年、自治医科大学より小澤瀞司が教授として赴任した。小澤の専攻は、神経生理学、細胞生理学であり、教室の研究テーマを、「中枢神経系のグルタミン酸受容体の構造と機能」とした。小澤は電気生理学を中心とした研究を展開すると共に、分子生物学を積極的に取り入れ、ScienceやNature Medicineをはじめとする一流国際誌に優れた研究成果を数多く発表し、本教室が大きく発展した。
3) 平成15年、大学院講座化により、教室名が大学院医学系研究科・脳神経病態制御学講座・神経生理学分野に改称された。
4) 平成18年5月1日付けで金沢大学より平井宏和が第3代教授として赴任した。平井の専攻は神経生理学、分子生物学であり、教室の研究テーマを、「脳の発達、学習、記憶と障害のメカニズム解明」とした。平井は小脳を研究対象とし、基礎研究に加えて、根治療法がなく国の難病に指定されている脊髄小脳変性症の遺伝子治療に向けたトランスレーショナルリサーチも積極的に行なっている。
教授は次の役職を併任している。
ゲノムリソースセンター長、日本生理学会評議員、日本神経科学学会ホームページ小委員会委員、包括型脳科学研究推進支援ネットワーク実行委員会委員、日本学術振興会専門委員、脳研究支援データベース部会メンバー
世界脳週間における高校生体験実習、小中学生のための医学研究者体験教室などを通じて社会貢献している。