Research Projects

• 挑戦的研究(萌芽), 28 Jun. 2024 - 31 Mar. 2026, 24K21971, 大脳発生過程において細胞機能を制御する力の実態の解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 6500000, 5000000, 1500000, kaken

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• 基盤研究(B), Apr. 2022 - Mar. 2026, 22H02794, Principal investigator, メカノセンサーチャネルの機能を基盤とした神経前駆細胞の運命制御メカニズムの解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 名古屋大学, 17550000, 13500000, 4050000, kaken

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• 学術変革領域研究(B), Aug. 2021 - Mar. 2024, 21H05125, Coinvestigator, 脳脊髄液の産生組織におけるメカノセンシング動態の解明, 野々村 恵子; 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B), 33670000, 25900000, 7770000, kaken

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• 基盤研究(B), Apr. 2020 - Mar. 2024, 20H03413, Coinvestigator, 異所性灰白質病態と脳進化に関わる脳室下帯の形成メカニズムの解明, 川口 綾乃; 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 名古屋大学, 17420000, 13400000, 4020000, 中枢神経系が正常な生理的機能を果たすためには正しく形成された脳組織構造が必要である。本研究は大脳発生における脳室下帯（SVZ）の形成に注目し、幼若ニューロンがSVZ内で自身よりも早生まれのニューロン集団内を移動しつつ、適切なタイミングで皮質板へ侵入開始する機構と、ヒトやフェレットなど脳回を有する生物種の厚いSVZ形成をもたらす機構の解明を目指している。
  本年度は、厚いSVZ形成に貢献する外放射状グリア (outer radial glia, oRG) の誕生数を制御する候補分子に注目した実験を中心に行った。oRGの誕生数は胎生初期から中期にかけて増加するため、このタイミングで発現増加する転写因子はその候補となる。この仮説を検討するため、in vivoエレクトロポレーション法を用いて大脳原基にこれらを強制発現させたところ、脳室面よりも外側で分裂する前駆細胞が増加した。このとき３次元的な分裂軸測定によって、脳室面で分裂する前駆細胞の分裂方向が変化していることを確認した。さらに脳原基スライス培養のライブイメージングで、oRG様の細胞が誕生する分裂パターンが増加していることが観察された。興味深いことに、このときの前駆細胞は、代表者らが発見報告したoRG誕生の実行役分子Lzts１強制発現の際に観察された特徴的な細胞挙動に良く似た挙動を示していた。これらのgain-of-functionの実験に加え、これまでに作成できていた変異マウスでの表現型解析も併行して行い、loss-of-functionの状況下での分裂位置の変化の有無について検討を行った。これらの研究成果をまとめ、研究集会で発表し意見交換を行った。, kaken

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• 新学術領域研究(研究領域提案型), Apr. 2020 - Mar. 2022, 20H05031, Principal investigator, 物理的な力が生み出す神経前駆細胞ダイバーシティーとその原理の解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型), 名古屋大学, 6240000, 4800000, 1440000, kaken

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• 特別研究員奨励費, Apr. 2019 - Mar. 2022, 19J40246, 脳のサイズや形に寄与する神経前駆細胞の動態制御機構の解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 名古屋大学, 4420000, 3400000, 1020000, 発生過程の大脳では、動物種によってそれぞれ、神経前駆細胞から決められた数、種類のニューロンが決められた時期に正しく作られ、最終的にサイズや形の異なる脳を形成する。ヒトを含む霊長類などにおいて見られる脳のサイズの拡大や形の複雑化が、どのように制御されているのかという問いは、多くの研究者が注目している重要なテーマの一つであるが、その全貌は明らかにされていない。
  本研究では、動物種間での脳のサイズや形の違いに寄与した分子メカニズムを明らかにするために、マウスに加えて、サイズや形が異なるフェレットの大脳を対象として、(1) タイムラプスイメージングなどを用いた組織レベルでの解析と、(2)トランスクリプトーム解析を用いた分子レベルでの解析を組み合わせ、力学的観点から、神経前駆細胞の細胞産生能や動態がどのように規定されているのか、それらの違いを生み出す制御機構の解明を目的としている。
  これまでに、大脳発生過程において発現している機械受容チャネルの機能解析を行った。その一つである、Piezo1に着目した機能解析実験から、Piezo1による力の感知が、神経前駆細胞の細胞産生パターンに影響を与えることを見出した。そして、その結果、マウスにおいてヒトやフェレットが持つようなシワ様構造を誘導することに成功した。今後、マウスとフェレットの脳組織における力学的状態の違いや、Piezo1を介した力の感知の違いについて、さらに詳細に解析したい。, kaken

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• 基盤研究(C), Apr. 2019 - Mar. 2022, 19K06920, 大脳発生における力の役割：神経前駆細胞の動態・運命とその分子機構の解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 名古屋大学, 4420000, 3400000, 1020000, 発生過程の大脳では、神経前駆細胞から決められた時期に決められた数と種類の細胞が生み出されることで、機能的な脳組織を形成する。神経前駆細胞において、産生する細胞の数や種類がどのように制御されているのかという問いは、神経発生分野において大きなテーマの一つであるが、そのメカニズムはまだ完全に理解されていない。
  本研究では、力学的視点から、神経前駆細胞の動態や運命の制御機構を理解することを目標として、（１）発生過程の大脳組織にはどのような力が存在しているのか？（２）物理的な“力”が神経前駆細胞の動態や運命をどのように制御しているのか？（３）神経前駆細胞の動態や運命を力学的に制御する分子メカニズムは何か？を明らかにすることを目的としている。
  現在までに、力を与えた組織とそのコントロールから単離した神経前駆細胞における比較トランスクリプトーム解析を行い、多数の発現変動遺伝子のリストを得た。各遺伝子群の詳細な解析は現在進行中である。
  また、機械受容チャネルの一つであるPiezo1に着目した機能解析から、Piezo1による力の感知が、神経前駆細胞の細胞産生パターンに影響することを見出した。Piezo1による力の感知により、どのような遺伝子発現変化を経て、神経前駆細胞の産生パターンに影響したかは、現在調査中であるが、本研究から、発生過程の大脳組織に存在する力が、Piezo1による力の感知を経て、神経前駆細胞の運命を制御している可能性が考えられた。今後、Piezo1が介する大脳発生メカニズムについてさらに詳細に解析したい。, kaken

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• Jan. 2017 - Mar. 2018, Principal investigator, 大脳発生過程において細胞の運命を規定する神経前駆細胞の不均一性の解明, 岡本麻友美, かなえ医薬振興財団, 第45回海外留学助成金, 0, 0, 0, Competitive research funding
• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2017, 25430035, Mechanisms controlling temporal identity and departure of nerual progenitor cells during cerebral development, Kawaguchi Ayano; OKAMOTO Mayumi; MIYATA Takaki; MATSUZAKI Fumio, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nagoya University, 5070000, 3900000, 1170000, This study aimed to reveal the mechanisms regulating (1) the departure of differentiating cells from the apical surface and (2) transition of temporal identity of the neural stem cell during mammalian cerebral development. We promoted the research based on the single-cell transcriptome profiles. Based on the results from various functional experiments, we identified one molecule which plays a key role in cellular delamination from the apical surface, and also confirmed its characteristic expression pattern. Regarding the temporal identity, we identified "time-axis genes" whose expression changes over time but is independent of differentiation status. The pattern of changes in the expression of such temporal-axis genes is unaffected by cell-cycle arrest, suggesting that the timing mechanisms in neural stem cells function independently of cell-cycle progression., kaken

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• Apr. 2015 - Mar. 2017, 大脳発生期のGPCRを介した細胞と周囲環境の相互作用による細胞動態制御機構の解明, 岡本 麻友美, 日本学術振興会, 海外特別研究員
• Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), 01 Apr. 2010 - 31 Mar. 2016, 22111006, Neurogenesis regulated through three-dimensional cellular movement and cell-cell interactions within the neuroepithelium, Miyata Takaki; KAWAGUCHI Ayano; SAKAKIBARA Akira; HASHIMOTO Mitsuhiro; SHINODA Tomoyasu; OKAMOTO Mayumi, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nagoya University, 190190000, 146300000, 43890000, Belonging to the "Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular system", this research project studied how movements of neural progenitor cells are coordinated to establish the safe and efficient "neurogenesis" (i.e. production of neurons to build a brain structure) without suffering from a "traffic jam" of cells in a narrow tissue-developing space. Using new techniques such as live imaging of all cells, quantitative analysis on trajectories of moving cells, and mechanical experiments, we found that cells are cleverly moving in a manner similar to "staggered commuting" (i.e. one cell goes first then the other follows). If this "crowd control" method does not work during development, brain structure cannot form normally (Nature Neuroscience, 2013). We further demonstrated brain cells' migration strategy is different between mice and ferret, suggesting that control of cellular movements may underlie brain evolution., kaken

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• Apr. 2011 - Mar. 2012, Principal investigator, 発生時期特異的に変化する神経幹細胞の分裂パターンを制御しているメカニズムの解析, 岡本麻友美, 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(B)), 0, 0, 0, Competitive research funding
• 研究助成金, 2023 - 2025, Principal investigator, 組織の力は細胞の形と動きをどのように制御するか, 公益財団法人内藤記念科学振興財団, 第18 回（2023 年度）内藤記念女性研究者研究助成金