群馬大学 大学院医学系研究科 医学部 医学科

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基礎・基盤医学領域 脳神経再生医学講座

脳神経再生医学

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。

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スタッフ

教 授 平井 宏和 医学博士
講 師 細井 延武 博士(心理学)
助 教 今野  歩 博士(生命科学)
松崎 泰教 医学博士

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研究内容

研究内容

本教室における主な研究テーマ
1. 脊髄小脳変性症の病態解明と治療法開発
Keyword: 疾患モデルマウス、レンチウイルス/アデノ随伴ウイルスベクター、遺伝子治療、幹細胞治療、細胞移植

2. 記憶や学習を制御するシナプス伝達とシナプス可塑性の分子機構の解明
Keyword: 遺伝子改変マウス、ウイルスベクター、パッチクランプ、カルシウムイメージング

研究手法は電気生理学に加えて、遺伝子改変動物作成、分子生物学、タンパク化学、免疫組織学、ウイルスベクター、行動実験などさまざまである。

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臨床業務

遺伝子診療部の神経疾患を担当している。

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社会貢献

教授は次の役職を併任している。

日本神経科学学会理事、国際放射線神経生物学会理事、日本神経科学大会(2015)実行委員長、日本生理学会評議員、生体調節研究所附属ゲノムリソースセンター長、全国脊髄小脳変性症・多系統萎縮症友の会 医療顧問

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。

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業績

Monai H, Ohkura M, Tanaka M, Oe Y, Konno A, Hirai H, Mikoshiba K, Itohara S, Nakai J, Iwai Y, Hirase H.
Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain.
Nat Commun. 2016 Mar 22;7:11100.

Conceição M, Mendonça L, Nóbrega C, Gomes C, Costa P, Hirai H, Moreira JN, Lima MC, Manjunath N, Pereira de Almeida L.
Intravenous administration of brain-targeted stable nucleic acid lipid particles alleviates Machado-Joseph disease neurological phenotype.
Biomaterials. Volume 82, March 2016, Pages 124–137

Matsuzaki Y, Konno A, Mukai R, Honda F, Hirato M, Yoshimoto Y, Hirai H.
Transduction Profile of the Marmoset Central Nervous System Using Adeno-Associated Virus Serotype 9 Vectors.
Mol Neurobiol. 2016 Feb 16. [Epub ahead of print]

Conceição M, Mendonça L, Nóbrega C, Gomes C, Costa P, Hirai H, Moreira JN, Lima MC, Manjunath N, Pereira de Almeida L.
Safety profile of the intravenous administration of brain-targeted stable nucleic acid lipid particles.
Data Brief. 2016 Jan 20;6:700-5.

Mieda T, Suto N, Iizuka A, Matsuura S, Iizuka H, Takagishi K, Nakamura K, Hirai H.
Mesenchymal stem cells attenuate peripheral neuronal degeneration in spinocerebellar ataxia type 1 knockin mice.
J Neurosci Res. 2015 Dec 28. doi: 10.1002/jnr.23698. [Epub ahead of print]

Ageta-Ishihara N, Yamazaki M, Konno K, Nakayama H, Abe M, Hashimoto K, Nishioka T, Kaibuchi K, Hattori S, Miyakawa T, Tanaka K, Huda F, Hirai H, Hashimoto K, Watanabe M, Sakimura K, Kinoshita M.
A CDC42EP4/septin-based perisynaptic glial scaffold facilitates glutamate clearance.
Nat Commun. 2015 Dec 10;6:10090.

Nóbrega C, Carmo-Silva S, Albuquerque D, Vasconcelos-Ferreira A, Vijayakumar UG, Mendonça L, Hirai H, Pereira de Almeida L.
Re-establishing ataxin-2 downregulates translation of mutant ataxin-3 and alleviates Machado-Joseph disease.
Brain 2015 Dec;138(Pt 12):3537-54.

Duarte-Neves J, Gonçalves N, Cunha-Santos J, Simões AT, den Dunnen WF, Hirai H, Kügler S, Cavadas C, Pereira de Almeida L.
Neuropeptide Y mitigates neuropathology and motor deficits in mouse models of Machado-Joseph disease.
Hum Mol Genet 2015 Oct 1;24(19):5451-63.

Iizuka A, Matsuzaki Y, Konno A, Hirai H.
Plasticity of the developmentally arrested staggerer cerebellum in response to exogenous RORα.
Brain Structure and Function 2015 Jun 30.[Epub ahead of print]

Kusakari S, Saitow F, Ago Y, Shibasaki K, Sato-Hashimoto M, Matsuzaki Y, Kotani T, Murata Y, Hirai H, Matsuda T, Suzuki H, Matozaki T, Ohnishi H.
Shp2 in forebrain neurons regulates synaptic plasticity, locomotion, and memory formation in mice.
Molecular and Cellular Biology 2015 May 1;35(9):1557-72.

Iizuka A, Nakamura K, Hirai H.
Long-term oral administration of the NMDA receptor antagonist memantine extends life span in spinocerebellar ataxia type 1 knock-in mice.
Neurosci Lett 2015 Apr 10;592:37-41.

Nakamura K, Mieda T, Suto N, Matsuura S, Hirai H.
Mesenchymal Stem Cells as a Potential Therapeutic Tool for Spinocerebellar Ataxia.
Cerebellum 2015 Apr;14(2):165-70.

Mendonça LS, Nóbrega C, Hirai H, Kaspar BK, Pereira de Almeida L
Transplantation of cerebellar neural stem cells improves motor coordination and neuropathology in Machado-Joseph disease mice.
Brain 2015 Feb;138(Pt 2):320-35.

Uesaka N, Uchigashima M, Mikuni T, Hirai H, Watanabe M, Kano M.
Retrograde Signaling for Climbing Fiber Synapse Elimination.
Cerebellum 2015 Feb;14(1):4-7.

Takahashi H, Adachi N, Shirafuji T, Danno S, Ueyama T, Vendruscolo M, Shuvaev AN, Sugimoto T, Seki T, Hamada D, Irie K, Hirai H, Sakai N, Saito N.
Identification and characterization of PKCγ, a kinase associated with SCA14, as an amyloidogenic protein.
Human Molecular Genetics 2015 Jan 15;24(2):525-39.

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沿革

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。