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脳神経疾患やがんの病態解析と治療標的の創出

研究室のねらい

「脳神経疾患」および「がん」を主なテーマとして動物病態モデルや各種細胞を用い、生化学的・薬理学的な病態解析スタイルを踏襲し、疾患の新たな概念の創出とそれに基づく創薬、あるいは既存薬の新しい適応発見等を目指しています。

研究室メンバー

(役職:氏名 / 学位)
教授: 高木 教夫  博士(薬学)    
講師: 袁 博    博士(薬学)    
講師: 林 秀樹   博士(薬学)

研究員 :1名
博士課程:4名【D1:1名,D2:1名, D3:1名, D4:1名】
修士課程:1名【M2 : 1名】    
6年生  :16名【実験研究コース:10名、調査研究コース:6名】
5年生  :11名【実験研究コース:  9名、調査研究コース:2名】
4年生  :15名【実験研究コース:10名、調査研究コース:5名】

詳細

(平成30年4月現在)

担当講義

(科目: 学年【前・後期】 /教員名)
■講義・演習
生物学:1年【前期】/高木教夫、林 秀樹 他
薬理学 II:2年【後期】/高木教夫
バイオ医薬品:3年【前期】/高木教夫、袁 博
実用薬学英語:3年【前期】/袁 博、林 秀樹 他
総合演習:4年【後期】/袁 博 他
医療薬物薬学特論-i 創薬概論:4年【前期】/高木教夫 他
医療薬物薬学演習I-ii 医薬品創製と基礎(生物系・医療薬学系):4年【前期】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
病態生理学特論:6年【前期】/高木教夫 他
 
■実習
生化学実習:3年【前期】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
 
■卒論教室指導
科別英語特論:4年【前期】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
アドバンス英語:5年【通年】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
医療薬物薬学演習II-ii学術論文演習:5、6年【通年】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
医療薬物薬学演習II-iラボラトリー演習:5、6年【通年】/高木教夫、袁 博
課題研究(実験・調査研究コース):4、5、6年【通年】/高木教夫、袁 博、林 秀樹
 
■大学院
生化学特論:大学院・薬学専攻/高木教夫

研究テーマと概要

〇脳血管障害の病態に関わる脳血管周囲環境でのチロシンリン酸化シグナル解明と治療戦略
〇脳梗塞病態の分子基盤としてのグルタミン酸受容体とその制御
〇神経前駆細胞を基盤とした脳梗塞病態の解析
〇グリア細胞由来アポリポタンパク質E含有リポタンパク質(E-LP)の神経保護効果とその機序
〇天然物由来物質と抗がん剤併用による抗腫瘍効果増強機構の解明および応用拡大 
 など

主な研究業績

原著(2018)

Furin inhibitor protects against neuronal cell death induced by activated NMDA receptors.
Yamada M, Hayashi H, Yuuki M, Matsushima N, Yuan B, Takagi N
.
Sci. Rep., 8, 5212. doi: 10.1038/s41598-018-23567-0 (2018)

The neuroprotective effect of thalidomide against ischemia through the cereblon-mediated repression of AMPK activity.
Sawamura N, Yamada M, Fujiwara M, Yamada H, Hayashi H, Takagi N, Asahi T.
Sci Rep, 8, 2459. doi: 10.1038/s41598-018-20911-2 (2018) 

Biological activities of laminin-111-derived peptide-chitosan matrices in a primary culture of rat cortical neurons.
Hayashi H*, Yamada M*, Kumai J, Takagi N, Nomizu M.

Arch Biochem Biophys, 648, 53-59 (2018) *These authors are equally contributed to this study.

Cytocidal effects of arenobufagin and hellebrigenin, two active bufadienolide compounds, against human glioblastoma cell line U-87.
Han L, Yuan B, Shimada R, Hayashi H, Si N, Zhao HY, Bian B, Takagi N.

Int J Oncol, (2018) in press

Arsenic disulfide-induced apoptosis and its potential mechanisms in two- and three-dimensionally cultured human breast cancer MCF-7 cells.
Zhao Y, Onda K, Yuan B, Tanaka S, Kiyomi A, Sugiyama K, Sugiura M, Takagi N, Hirano T
.
Int J Oncol, 52, 1959-1971 (2018)

Anticancer efficacies of arsenic disulfide through apoptosis induction, cell cycle arrest, and pro-survival signal inhibition in human breast cancer cells.
Zhao Y, Yuan B, Onda K, Sugiyama K, Tanaka S, Takagi N, Hirano T
.
Am J Cancer Res (2018) in press

Comparative study for the chemo-sensitivity of two-dimensional monolayer and three-dimensional spheroid of human breast cancer MCF-7 cells to daunorubicin, docetaxel, and arsenic disulfide.
Uematsu N, Zhao Y, Kiyomi A, Yuan B, Onda K , Tanaka A, Sugiyama K, Sugiura M, Takagi N, Hayakawa A, Hirano T.
Anticancer Res, (2018) in press

 

学会発表・講演等

国際学会

WCP 2018, 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (20180703 ; Kyoto, Japan)
Furin inhibitors protect central nervous system neurons from ischemic damage
Mariko Yamada, Hideki Hayashi, Yui Iwatani, Kaori Suzuki, Bo Yuan, Norio Takagi

Protective effects of apolipoprotein E-containing lipoproteins against glaucomatous optic neuropathy
Hideki Hayashi, Mariko Yamada, Misuzu Mori, Mio Kobayashi, Hikaru Koide, Takuya Kojima, Chihaya Mukaigaito, Bo Yuan, Norio Takagi

国内学会
60回 日本脂質生化学会(20180531;東京)
虚血性脳神経障害時の LRP1 プロセシングと神経生存
山田 まりこ、林 秀樹、井上 大輔、大畑 芽衣子、松嶋 菜穂子、袁 博、高木 教夫

ラット緑内障モデルのアポE含有リポタンパク質による視神経保護とα2-マクログロブリンの働き
林 秀樹、森 みすず、山田 まりこ、袁 博、高木 教夫


原著(2017)

Yao M, Yuan B, Wang X, Sato A, Sakuma K, Kaneko K, Komuro H, Okazaki A, Hayashi H, Toyoda H, Pei X, Hu X, Hirano T, Takagi N;Synergistic cytotoxic effects of arsenite and tetrandrine in human breast cancer cell line MCF-7.
Int J Oncol, 51(2), 587-598 (2017)

Kisoh K, Hayashi H, Itoh T, Asada M, Arai M, Yuan B, Tanonaka K, Takagi N; Involvement of GSK-3β Phosphorylation Through PI3-K/Akt in Cerebral Ischemia-Induced Neurogenesis in Rats.
Mol Neurobiol, 54(10), 7917-7927 (2017)

学会発表・講演等(2017)

国際学会

Bridging Discovery Research with Therapies (20170827 ; Banff, Canada)
Neuroprotective roles of apo E-containing lipoproteins against optic nerve degeneration
◯H. Hayashi

The Second Academic Annual Conference of Specialty Committee of Hematology of World Federation of Chinese Medicine (20171013 ; Ningbo, China)
Cellular pharmacodynamics of immunosuppressive drugs and vitamin K derivatives in renal transplant recipients and patients with immune diseases
◯K. Sugiyama, K.H. Meng, W.H. Xu, B. Yuan, T. Hirano

Neuroscience 2017, Society for Neuroscience(20171111;Washington D.C., USA)
Apolipoprotein E-containing lipoproteins prevent optic nerve degeneration with a reduction of α2 macro globulin secretion from retinal glia
◯Hideki Hayashi, Misuzu Mori, Mina Harashima, Tatsuya Hashizume, Miho Furiya, Hiroko Mori, Bo Yuan, Norio Takagi

Pathologic roles of proteolytic enzymes associated with receptor processing
◯Mariko Yamada, Hideki Hayashi, Nahoko Matsushima, Meiko Ohata, Bo Yuan, Norio Takagi

14th Asia Pacific Oncologists Annual Meeting (20171120 ; Melbourne, Australia)
Enhanced cytotoxic effects of the combination of arsenite with tetrandrine against breast cancer cell line MCF-7
◯Bo Yuan, Mingjiang Yao, Hideki Hayashi, Toshihiko Hirano, Norio Takagi

国内学会

第59回 日本脂質生化学会(20170615;京都)
視神経保護におけるアポリポタンパク質E含有リポタンパク質とα2ーマクログロブリンの役割
◯林 秀樹、森 みすず、橋爪 達哉、原嶋 美奈、降矢 実穂、森 寛子、袁 博、高木 教夫

初代培養大脳皮質神経細胞障害時の LRP1 の変化とリポプロテイン による神経保護への可能性
◯山田 まりこ、佐藤 祥子、結城 もえ、袁 博、林 秀樹、高木 教夫

第136回 日本薬理学会関東部会(20170712;東京)
脳梗塞後の神経幹・前駆細胞の増殖・分化とGSK-3β情報伝達系の変化
◯折田 真以子、喜早 慧士、新井 美穂、伊藤 剛志、林 秀樹、袁 博、田野中 浩一、高木 教夫

第19回 応用薬理シンポジウム(20170915;東京)
脳梗塞後の神経幹・前駆細胞の病態生理学的変化
◯喜早 慧士、林 秀樹、袁 博、田野中 浩一、高木 教夫

ラットマイクロスフェア脳塞栓後のDNMT3a量の変化に関する研究
◯浅田 眞由美、喜早 慧士、林 秀樹、袁 博、高木 教夫

ラット緑内障モデルのリポタンパク質受容体LRP1を介した視神経保護と網膜グリア細胞の働き
◯林 秀樹、森 みすず、橋爪 達哉、原嶋 美奈、降矢 実穂、森 寛子、袁 博、高木 教夫

第90回 日本生化学会大会(20171206;神戸)
中枢神経細胞障害時の LRP1 プロセッシングに関わるタンパク質分解酵素と神経生存
◯山田 まりこ、林 秀樹、井上大輔、岩谷結衣、鈴木かおり、袁 博、高木 教夫

リポタンパク質受容体LRP1を介した視神経保護と網膜グリア細胞の働き
◯林 秀樹、森みすず、原嶋美奈、橋爪達哉、降矢実穂、森 寛子、袁 博、高木教夫

第138回 日本薬理学会関東部会(20180310;東京)
ラット緑内障モデルの網膜α2マクログロブリンおよびアポE含有リポタンパク質の変化と視神経保護に関する研究
◯向垣内 千早、小島拓也、林 秀樹、小林美緒、小出 暉、袁 博、高木 教夫

初代培養大脳皮質神経細胞障害時のproprotein convertasesの役割に関する研究
◯岩谷結衣、鈴木かおり、山田まりこ、林 秀樹、袁 博、高木教夫

脳梗塞後のactiveミクログリアにおけるprogranulin発現変化
◯堀之北一朗、林 秀樹、水村里沙、山口龍晃、袁 博、高木教夫

日本薬学会 第138年会(20180326;金沢)
ヒト乳がん細胞MCF-7に対するAsIIIとテトランドリンの併用による相乗的な殺細胞作用
◯袁博、王 、姚 明江、林 秀樹、平野 俊彦、高木 教夫

ラット緑内障モデルに対するアポE含有リポタンパク質の視神経保護としての働き
◯林 秀樹、森 みすず、袁 博、高木 教夫

虚血性神経障害時のLRP1の変化と神経保護の可能性
◯山田まりこ、林 秀樹、岩谷結衣、鈴木かおり、袁 博、高木 教夫

脳梗塞後のprogranulinの病態生理学的変化に関する研究
◯堀之北一朗、林 秀樹、水村 里沙、山口 龍晃、袁 博、高木 教夫

虚血性脳障害におけるDNMT3a発現量の変化
◯浅田眞由美、喜早慧士、林 秀樹、袁 博、高木 教夫


原著(2016)

Kisoh K, Hayashi H, Itoh T, Asada M, Arai M, Yuan B, Tanonaka K, Takagi N
Involvement of GSK-3β Phosphorylation Through PI3-K/Akt in Cerebral Ischemia-Induced Neurogenesis in Rats.
Mol Neurobiol, doi: 10.1007/s12035-016-0290-8 (2016)

Yuan B, He J, Kisoh K, Hayashi H, Tanaka S, Si N, Zhao HY, Hirano T, Bian B, Takagi N
Effects of active bufadienolide compounds on human cancer cells and CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells in mitogen-activated human peripheral blood mononuclear cells.
Oncol Rep, 36(3):1377-1384 (2016)

Tsutsumi T, Iwao K, Hayashi H, Kirihara T, Kawaji T, Inoue T, Hino S, Nakao M, and Tanihara H
Potential Neuroprotective Effects of an LSD1 Inhibitor in Retinal Ganglion Cells via p38 MAPK Activity.
Invest Ophthalmol Vis Sci, 57, 6461-6473 (2016)

Nishimoto S, Suzuki T, Koike S, Yuan B, Takagi N, Ogasawara Y
Nrf2 activation ameliorates cytotoxic effects of arsenic trioxide in acute promyelocytic leukemia cells through increased glutathione levels and arsenic efflux from cells.
Toxicol Appl Pharmacol, 305, 161-168 (2016)

Iriyama N, Yuan B, Hatta Y, Takagi N, Takei M
Lyn, a tyrosine kinase closely linked to the differentiation status of primary acute myeloid leukemia blasts, associates with negative regulation of all-trans retinoic acid (ATRA) and dihydroxyvitamin D3 (VD3)-induced HL-60 cells differentiation.
Cancer Cell Int, 16, 37 (2016)


総説(2015)

Hayashi H, Takagi N; 
Endogenous Neuroprotective Molecules and Their Mechanisms in the Central Nervous System.  
Biol Pharm Bull, 38, 1104-1108 (2015)

Yuan B, Iriyama N, Hu X.M, Hirano T, Toyoda H, Takagi N; Perspective on Therapeutic Strategies of Leukemia Treatment — Focus on Arsenic Compounds. 
Ed. by Margarita Guenova and Gueorgui Balatzenko. Leukemias – Updates and New Insights.InTech, Rijeka, Croatia. 2015, pp. 191-218.

 
原著(2015)

Yuan B, Yoshino, Fukushima H, Markova S, Takagi N, Toyoda H, Kroetz L.D; Multidrug resistance-associated protein 4 is a determinant of arsenite resistance. 
Oncol Rep. 35, 147-154 (2016)

Negishi Y, Yamane M, Kurihara N, Takahashi Y.E, Sashida S, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K; Enhancement of Blood-Brain Barrier Permeability and Delivery of Antisense Oligonucleotides or Plasmid DNA to the Brain by the Combination of Bubble Liposomes and High-Intensity Focused Ultrasound. 
Pharmaceutics, 7, 344–362 (2015)

Song M.M, Fang S, Tanaka S, Sugiyama K, Kiyomi A, Kato R, Onda K, Yuan B, Takagi N, Hu X.M, Hirano T; Effects of arsenic disulfide on proliferation, cytokine production, and frequencies of CD4+, CD8+, and regulatory T cells in mitogen-activated human peripheral blood mononuclear cells. 
Int Immunopharmacol.29, 832–838 (2015).

Yuan B, Okusumi S, Yoshino Y, Moriyama C, Tanaka S, Hirano T, Takagi N, Toyoda H; Delphinidin induces cytotoxicity and potentiates cytocidal effect in combination with arsenite in an acute promyelocytic leukemia NB4 cell line. 
Oncol. Rep. 34, 431-438 (2015)


総説(2014)

Hayashi H; Classical Signaling Pathways: 
Neuroprotection and Neurodegeneration for Retinal Diseases. pp. 25-41. Springer. (2014)

Takagi N; Protein tyrosine phosphorylation in the ischemic brain. 
J. Pharmacol. Sci., 125 (4):333-339 (2014)

原著(2014)

Kikuchi H, Yuan B, Yuhara E, Imai M, Furutani R, Fukushima S, Hazama S, Hirobe C, Ohyama K, Takagi N, Toyoda H; Involvement of histone H3 phosphorylation via the activation of p38 MAPK pathway and intracellular redox status in cytotoxicity of HL-60 cells induced by Vitex agnus-castus fruit extract. 
Int. J. Oncol., 45(2):843-852 (2014)

Nagayasu Y, Morita SY, Hayashi H, Miura Y, Yokoyama K, Michikawa M, Ito J; Increasing cellular level of phosphatidic acid enhances FGF-1 production in long term-cultured rat astrocytes.
Brain Res., 1563:31-40 (2014)

Marunouchi T, Inomata S, Sanbe A, Takagi N, Tanonaka K; Protective effect of geranylgeranylacetone via enhanced induction of HSPB1 and HSPB8 in mitochondria of the failing heart following myocardial infarction in rats.
Eur. J. Pharmacol., ;730C:140-147 (2014)

Iriyama N, Yuan B, Yoshino Y, Hatta Y, Horikoshi A, Aizawa S, Takei M, Takeuchi J, Takagi N, Toyoda H; Enhancement of differentiation induction and upregulation of CCAAT/enhancer-binding proteins and PU.1 in NB4 cells treated with combination of ATRA and valproic acid.
Int. J. Oncol., 44(3):865-738 (2014)

Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Nakamura A, Ukai S, Ooaku K, Oda Y, Sugimoto K, Moriyasu F, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y; Systemic delivery of miR-126 by miRNA-loaded Bubble liposomes for the treatment of hindlimb ischemia.
Sci. Rep., 4:3883 (2014)

Hu XM, Tanaka S, Onda K, Yuan B, Toyoda H, Ma R, Liu F, Hirano T; Arsenic Disulfide Induced Apoptosis and Concurrently Promoted Erythroid Differentiation in Cytokine-dependent MDS-progressed Leukemia Cell Line F-36p with Complex Karyotype Including Monosomy 7. Chin. J Integr. Med., 20, 387-393 (2014)

Hu XM, Yuan B, Tanaka S, Zhou Q, Onda K, Toyoda H, Hirano T; Involvement of Oxidative Stress Associated with Glutathione Depletion and p38 Mitogen-activated Protein Kinase Activation in Arsenic Disulfide-induced Differentiation in HL-60 Cells.
Leuk. Lymphoma, 55, 392-404 (2014)

Hu XM, Yuan B, Tanaka S, Song MM, Onda K, Tohyama K, Zhou AX, Toyoda H, Hirano T; Arsenic Disulfide-triggered Apoptosis and Erythroid Differentiation in Myelodysplastic Syndrome and Acute Myeloid Leukemia Cell Lines.
Hematology, 19, 352-360 (2014)

Tahata S, Yuan B, Kikuchi H, Takagi N, Hirano T, Toyoda H; Cytotoxic Effects of Pyrrolidine Dithiocarbamate in Small-cell Lung Cancer Cells, Alone and in Combination with Cisplatin.
Int. J. Oncol., 45, 1749-1759 (2014)

Hu XM, Yuan XM, Song MM, Onda K, Tanaka S, Toyoda H, Zhou AX, Sugiyama K, Hirano T; Dose-dependent Biphasic Effects of Arsenic Disulfide on Differentiation and Apoptosis of HL-60 Cells.
Curr. Top. Pharmacol., 17, 13-25 (2013)


総説(2013)

高木教夫;代謝調節型グルタミン酸受容体の活性化によるNMDA受容体サブユニットのチロシンリン酸化促進
生体の科学, 64, 416-417 (2013)

原著(2013)

Moriyama Y, Takagi N, Hashimura K, Itokawa C, Tanonaka K; Intravenous injection of neural progenitor cells facilitates angiogenesis after cerebral ischemia.
Brain and Behavior, 3(2):43-53 (2013)

Endo-Takahashi Y, Negishi Y, Nakamura A, Suzuki D, Ukai S, Sugimoto K, Moriyasu F, Takagi N, Suzuki R, Maruyama K, Aramaki Y; pDNA-loaded Bubble liposomes as potential ultrasound imaging and gene delivery agents.
Biomaterials., 34(11):2807-2813 (2013)

Moriyama Y, Takagi N, Itokawa C, Tanonaka K; Injection of neural progenitor cells attenuates decrease in level of connexin43 in brain capillaries after cerebral ischemia.
Neurosci. Lett., 543:152-156 (2013)

Kon A, Yuan B, Hanazawa T, Kikuchi H, Sato M, Furutani R, Takagi N, Toyoda H; Contribution of membrane progesterone receptor α the induction of progesterone-mediated apoptosis associated with mitochondrial membrane disruption and caspase cascade activation in Jurkat cell lines.
Oncol. Rep., 30:1965-1970 (2013)

Kikuchi H, Yuan B, Nishimura Y, Imai M, Furutani R, Kamoi S, Seno M, Fukushima S, Hazama S, Hirobe C, Ohyama K, Hu XM, Takagi N, Hirano T, Toyoda H; Cytotoxicity of Vitex agnus-castus fruit extract and its major component, casticin, correlates with differentiation status in leukemia cell lines.
Int. J. Oncol., 43:1976-1984 (2013)

Kikuchi H, Yuan B, Yuhara E, Takagi N, Toyoda H; Involvement of histone H3 phosphorylation through p38 MAPK pathway activation in casticin-induced cytocidal effects against the human promyelocytic cell line HL-60.
Int. J. Oncol., 43:2046-2056 (2013)

Iriyama N, Yuan B, Yoshino Y, Hatta Y, Horikoshi A, Aizawa S, Takeuchi J, Toyoda H.; Aquaporin 9, a promising predictor for the cytocidal effects of arsenic trioxide in acute promyelocytic leukemia cell lines and primary blasts.
Oncol. Rep., 29(6):2362-8 (2013)

Marunouchi T, Abe Y, Murata M, Inomata S, Sanbe A, Takagi N, Tanonaka K; Changes in Small Heat Shock Proteins HSPB1, HSPB5 and HSPB8 in Mitochondria of the Failing Heart Following Myocardial Infarction in Rats.
Biol. Pharm. Bull., 36:529-539 (2013)

Marunouchi T, Murata M, Takagi N, Tanonaka K; Possible involvement of phosphorylated heat-shock factor-1 in changes in heat shock protein 72 induction in the failing rat heart following myocardial infarction. 
Biol. Pharm. Bull., 36(8):1332-1340 (2013)

Marunouchi T, Araki M, Murata M, Takagi N, Tanonaka K; Possible Involvement of HSP90-HSF1 Multichaperone Complex in Impairment of HSP72 Induction in the Failing Heart Following Myocardial Infarction in Rats.
J. Pharmacol. Sci., 123(4):336-346 (2013)

Hu XM, Yuan B, Tanaka S, Zhou Q, Onda K, Toyoda H, Hirano T; Involvement of oxidative stress associated with glutathione depletion and p38 mitogen-activated protein kinase activation in arsenic disulfide-induced differentiation in HL-60 cells.
Leuk. Lymphoma., 55:392-404 (2013)            

Hu XM, Yuan B, Tanaka S, Song MM, Onda K, Tohyama K, Zhou AX, Toyoda H, Hirano T; Arsenic disulfide-triggered apoptosis and erythroid differentiation in myelodysplastic syndrome and acute myeloid leukemia cell lines.
Hematology. DOI: 10.1179/1607845413Y.0000000138 (2013)

Bai N, Hayashi H, Aida T, Namekata K, Harada T, Mishina M, Tanaka; KDock3 interaction with a glutamate-receptor NR2D subunit protects neurons from excitotoxicity.
Mol. Brain, 6:22. doi: 10.1186/1756-6606-6-22 (2013)

Ito J, Nagayasu Y, Hoshikawa M, Kato KH, Miura Y, Asai K, Hayashi H, Yokoyama S, Michikawa M; Enhancement of FGF-1 release along with cytosolic proteins from rat astrocytes by hydrogen peroxide.
Brain Res., 1522:12-21 (2013)