大槻 元

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氏名Name

大槻 元

所属・職名Affiliation, Title, etc.

京都大学大学院医学研究科・特定教授

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一言メッセージShort Message

免疫細胞による神経機能破綻機序を解明し、神経変性疾患に苦しまれる患者様方の治療法を開発します

本プロジェクトでの研究概要Outline of the research in this project

本提案では、認知症モデルマウスの両性別における全脳でのミクログリアと神経細胞死をAI定量し、各モデルでの疾患関連グリア細胞の出現場所・時期・特性を明らかにし、行動異常との関連を調べます。認知症マウスとヒト患者脳で、空間オミクスおよび由来を区別したミクログリア・マクロファージ機能解析を行い、RNAとタンパク質マーカーの分布、細胞分類・遷移を明らかにします。細胞障害性グリア細胞の選択的機能阻害および慢性炎症抑制による病態回復を目指し、ミクログリア特異的抑制や遺伝子操作、後生遺伝的因子抑制をモデルマウスで実施し、神経生理学、行動学、脳機能学、解剖学、マルチオミクスによって調査し、予防・回復を試みます。まず、(1)認知症モデルマウスの各脳領域におけるミクログリアの分布および形態について、性別や幼若期から老齢期にわたる違いを効率的に定量する方法を開発します。次に、(2)ヒト認知症患者とモデルマウス脳の空間網羅解析を行い、疾患関連分子群の発現を検証します。最後に、(3)細胞種特異的遺伝子操作技術を用いて認知症モデルにおける免疫細胞特異的遺伝子導入を行い、病態抑制・回復を目指します。

これまで主な研究内容Outline of main research so far

私たちはこれまでに脳神経科学分野で、神経細胞とミクログリアとの相互作用やその可塑性機能に関する研究を行ってきました。特に、炎症ストレス暴露時の脳内の神経細胞に対する影響に注目し、神経疾患における免疫系の役割を解明してきました。
 具体的には、げっ歯類の急性炎症モデルでの免疫細胞が誘導する神経可塑性の脳活動や疾患様行動に対する役割を解析しました(Yamamoto et al., 2019; Yamawaki et al., 2022; Ohtsuki et al., 2022)。また、慢性神経炎症が自閉症や統合失調症、鬱などの精神疾患に与える影響を評価し、発達障害モデルでは小脳ミクログリア細胞の活性化が疾患の進行に重要であることを明らかにしました(Hikosaka et al., 2023; Kawatake-Kuno et al., 2024; Hikosaka et al., 2025)(図)。これらの成果は、神経疾患のミクログリアを対象とする新しい治療法の開発に寄与すると考えています。さらに、免疫細胞が認知機能低下に与える影響を調べることで、神経免疫学の新たな知見を得たいと考えています。認知症や筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患を対象として、エネルギー代謝解析やマーカー分子探索を行い、この分野での研究を深めていく所存です。

Hikosaka M et al., (2025). Commun Biol, 8(1):296. 京都大学ホームページより
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2025-03-05

主な経歴・受賞歴等Career, Awards, etc.

2002
京都大学理学部卒業
2004
京都大学大学院理学研究科修士課程生物科学専攻修了
2007
京都大学大学院理学研究科博士課程生物科学専攻修了
博士号(取得取得機関:京都大学大学院生物科学専攻 理学博士)
2006-2007
日本学術振興会 DC2研究員
2007-2008
エラスムス大学医療センター(オランダ)日本学術振興会 PD研究員
2008-2011
シカゴ大学医学部 神経生物学部門(アメリカ) ポストドクトラルスカラー
2011-2015
九州大学大学院医学研究院分子生理学分野 特任助教
2015-2020
京都大学 白眉センター 白眉プロジェクト特定准教授
2020-
京都大学 大学院医学研究科 創薬医学講座 特定教授

主要業績Major Publications

Hikosaka M, Parvez MSA, Yamawaki Y, Oe S, Liang Y, Wada Y, Hirahara Y, Koike T, Imai H, Oishi N, Schalbetter SM, Kumagai A, Yoshida M, Sakurai T, Kitada M, Meyer U, Narumiya S, & *Ohtsuki G. (2025). Maternal immune activation followed by peripubertal stress combinedly produce reactive microglia and confine cerebellar cognition. Commun Biol, 8(1):296.
https://doi.org/10.1038/s42003-025-07566-2.

Kawatake-Kuno A, Li H, Inaba H, Hikosaka M, Ishimori E, Ueki T, Garkun Y, Morishita H, Narumiya S, Oishi N, *Ohtsuki G, Murai T, & Uchida S. (2024). Sustained antidepressant effects of ketamine metabolite involve GABAergic inhibition-mediated molecular dynamics in aPVT glutamatergic neurons. Neuron, 112(8), 1265-1285.e10.
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.01.023.

*Ohtsuki G, Kim T, Sun P, Chen Y, & Ugo D'Angelo E. (2023). Editorial: Cerebellum-related learning and psychiatric diseases. Front Cell Neurosci, 17:1132286.
https://doi.org/10.3389/fncel.2023.1132286.

Hikosaka M, Kawano T, Wada Y, Maeda T, Sakurai T, *Ohtsuki G. (2022). Immune-Triggered Forms of Plasticity Across Brain Regions. Front Cell Neurosci, 16:925493.
https://doi.org/10.3389/fncel.2022.925493.

Yamawaki Y, Wada Y, Matsui S, & *Ohtsuki G. (2022). Microglia-triggered hypoexcitability plasticity of pyramidal neurons in the rat medial prefrontal cortex. Curr Res Neurobiol, 3:100028.
https://doi.org/10.1016/j.crneur.2022.100028.

*Ohtsuki G. (2020). Modification of Synaptic-Input Clustering by Intrinsic Excitability Plasticity on Cerebellar Purkinje Cell Dendrites. J Neurosci, 40(2), 267-282.
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3211-18.2019.

Yamamoto M, Kim M, Imai H, Itakura Y, & *Ohtsuki G. (2019). Microglia-Triggered Plasticity of Intrinsic Excitability Modulates Psychomotor Behaviors in Acute Cerebellar Inflammation. Cell Rep, 28, 2923-2938.e8.
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.078.

Ohtsuki G, & Hansel C. (2018). Synaptic Potential and Plasticity of an SK2 Channel Gate Regulate Spike Burst Activity in Cerebellar Purkinje Cells. iScience, 1, 49-54.
https://doi.org/10.1016/j.isci.2018.02.001.

Ohtsuki G, Piochon C, Adelman JP, & Hansel C. (2012). SK2 channel modulation contributes to compartment-specific dendritic plasticity in cerebellar Purkinje cells. Neuron, 75(1), 108-120.
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.05.025.

Ohtsuki G, Nishiyama M, Yoshida T, Murakami T, Histed M, Lois C, & Ohki K. (2012). Similarity of visual selectivity among clonally related neurons in visual cortex. Neuron, 75(1), 65-72.
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.05.023.