Research / Equipment
研究と設備
研究者紹介
神経薬理学分野（医療・衛生薬学領域）
橋本 均教授
精神疾患の発症メカニズムは未だ不明な点が多く、薬による治療効果が必ずしも十分でない疾患もあります。そこで私たちは、新しい研究手法を取り入れて、精神疾患の病態の解明や創薬に向けた基礎研究を推進しています。最近、脳にあるすべての細胞を高速にイメージングし定量的に比較・解析する技術を開発しました。この技術により、疾患モデル動物や薬物を投与したのちの全ての脳領域の神経活動を調べることが可能になったため、現在、脳疾患の生物学な理解と中枢創薬に向けた新しい研究に取り組んでいます。
研究テーマ
高速・高精細脳イメージング技術の開発
脳全体を細胞レベルの精細さで観察することは、「木を見て、森も見る」に例えられ、脳そのものと疾患の解明にはその両方が必要です。しかしこの作業は非常に長時間が必要でした。そこで私たちは、新しい観察技術の開発に取り組み、これまでに最短2時間半でマウスの全脳領域を精細に撮影することに成功しています。また得られる画像をもとに、機械学習を用いた解析を行っています。今後、さらに幅広い分野の技術を組合せながら、ライフサイエンスにおける課題に挑戦していきたいと考えています。
脳の理解に基づく創薬標的分子の探索と機能解析
私たちは、脳の生物学的な理解が脳疾患の解明とその治療薬の開発に結びつくものと考えています。そのような例として最近、マウス脳の活動を網羅的に解析し、ストレスによって生じる不安を制御する少数の細胞集団を発見した。これは、ストレスによって不安が生じる新しい神経メカニズムの発見であり、ストレスが関連する精神疾患（不安障害やうつ病等）の発症機序解明や治療法開発につながることが期待されます。
代表的な業績
M. Niu, A. Kasai, M. Tanuma, K. Seiriki, H. Igarashi, T. Kuwaki, K. Nagayasu, K. Miyaji, H. Ueno, W. Tanabe, K. Seo, R. Yokoyama, J. Ohkubo, Y. Ago, M. Hayashida, K. Inoue, M. Takada, S. Yamaguchi, T. Nakazawa, S. Kaneko, H. Okuno, A. Yamanaka, H. Hashimoto.
Claustrum mediates bidirectional and reversible control of stress-induced anxiety responses.
Science Advances. in press
Ichimura T, Kakizuka T, Horikawa K, Seiriki K, Kasai A, Hashimoto H, Fujita K, Watanabe TM, Nagai T.
Exploring rare cellular activity in more than one million cells by a transscale scope.
Scientific Reports. 2021; 11: 16539.
Kawaguchi C, Shintani N, Hayata-Takano A, Hatanaka M, Kuromi A, Nakamura R, Yamano Y, Shintani Y, Nagai K, Tsuchiya S, Sugimoto Y, Ichikawa A, Okuno Y, Urade Y, Hirai H, Nagata KY, Nakamura M, Narumiya S, Nakazawa T, Kasai A, Ago Y, Takuma K, Baba A, Hashimoto H.
Lipocalin-type prostaglandin D synthase regulates light-induced phase advance of the central circadian rhythm in mice.
Communications Biology. 2020; 3: 557.
Tanuma M, Kasai A, Bando K, Kotoku N, Harada K, Minoshima M, Higashino K, Kimishima A, Arai M, Ago Y, Seiriki K, Kikuchi K, Kawata S, Fujita K, Hashimoto H.
Direct visualization of an antidepressant analog using surface-enhanced Raman scattering in the brain.
JCI Insight. 2020; 5: e133348.
K. Matsumura, K. Seiriki, S. Okada, M. Nagase, S. Ayabe, I. Yamada, T. Furuse, H. Shibuya, Y. Yasuda, H. Yamamori, M. Fujimoto, K. Nagayasu, K. Yamamoto, K. Kitagawa, H. Miura, N. Gotoda-Nishimura, H. Igarashi, M. Hayashida, M. Baba, M. Kondo, S. Hasebe, K. Ueshima, A. Kasai, Y. Ago, A. Hayata-Takano, N. Shintani, T. Iguchi, M. Sato, S. Yamaguchi, M. Tamura, S. Wakana, A. Yoshiki, AM. Watabe, H. Okano, K. Takuma, R. Hashimoto, H. Hashimoto, T. Nakazawa.
Pathogenic POGZ mutation causes impaired cortical development and reversible autism-like phenotypes.
Nature Communications. 2020; 11: 859-859.
Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Niu M, Naka Y, Tanuma M, Igarashi H, Yamaura K, Hayata-Takano A, Ago Y, Hashimoto H.
Whole-brain block-face serial microscopy tomography at subcellular resolution using FAST.
Nature Protocols. 2019; 14: 1509-1529.
Seiriki K, Kasai A, Hashimoto T, Schulze W, Niu M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Inoue KI, Uezono S, Takada M, Naka Y, Igarashi H, Tanuma M, Waschek JA, Ago Y, Tanaka KF, Hayata-Takano A, Nagayasu K, Shintani N, Hashimoto R, Kunii Y, Hino M, Matsumoto J, Yabe H, Nagai T, Fujita K, Matsuda T, Takuma K, Baba A, Hashimoto H.
High-Speed and Scalable Whole-Brain Imaging in Rodents and Primates.
Neuron. 2017; 94: 1085-1100.
Nakazawa T, Hashimoto R, Sakoori K, Sugaya Y, Tanimura A, Hashimotodani Y, Ohi K, Yamamori H, Yasuda Y, Umeda-Yano S, Kiyama Y, Konno K, Inoue T, Yokoyama K, Inoue T, Numata S, Ohnuma T, Iwata N, Ozaki N, Hashimoto H, Watanabe M, Manabe T, Yamamoto T, Takeda M, Kano M.
Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders.
Nature Communications. 2016; 7: 10594.
Watanabe K, Palonpon AF, Smith NI, Chiu LD, Kasai A, Hashimoto H, Kawata S, Fujita K.
Structured line illumination Raman microscopy.
Nature Communications. 2015; 6: 10095.
Nakamachi T, Ohtaki H, Seki T, Yofu S, Kagami N, Hashimoto H, Shintani N, Baba A, Mark L, Lanekoff I, Kiss P, Farkas J, Reglodi D, Shioda S.
PACAP suppresses dry eye signs by stimulating tear secretion.
Nature Communications. 2016; 7: 12034.
