東京大学大学院海洋学研究室教授
ウェイト先端バイオフォトニクスセンター
フランソワーズ・ジロ・ソークチェア
脳や脊髄を含む人間の中枢神経系 (CNS) は、信じられないほど多様な細胞のセットで構成されており、各細胞タイプは驚くほど複雑な細胞ネットワークの中で高度に特殊化された機能を実行します。 多くの研究はニューロンによって形成される回路の理解に焦点を当ててきましたが、グリアと呼ばれる脳細胞も同様に蔓延しており、ヒトの中枢神経系ではほぼ同じ数の細胞を占めています。 グリア細胞は、CNS 機能において単に受動的で支持的な役割を果たしていると長い間考えられていました。 しかし、グリア細胞がCNSの形成、作動、適応に重要な役割を果たしていることが現在では明らかになっています。 さらに、グリア細胞は、ウイルスおよび細菌感染、アルツハイマー病およびパーキンソン病、脊髄損傷、癌および脳卒中を含む、事実上すべての中枢神経系損傷および疾患に関与している。 このため、グリアは新たな治療介入の有望な標的となる。
アクセル・ニンマーヤーンは、グリア細胞の構造的および機能的ダイナミクスおよび他の細胞との双方向相互作用を視覚化するための新しい顕微鏡技術の開発の先頭に立ってきました。 自然な条件下での細胞分解能の測定を可能にするために、彼の研究室は顕微鏡のサイズを縮小してウェアラブルにすることに取り組んできました。 彼らの小型顕微鏡は重さが 2.5 グラム未満、サイズがわずか数ミリメートルであり、研究チームは細胞活動が感覚情報や運動情報をどのようにエンコードしているかを明らかにすることができました。 さらに、細胞型特異的な染色と遺伝子操作、および大規模な画像データの分析のための新しいツールを作成しました。 これにより、無傷の健康なCNSまたは病気のCNSにおけるグリア細胞の役割に関する長年の疑問に取り組むことが可能になりました（以下を参照）。 これらの基本的な疑問を解決することは、CNS 機能の理解と神経炎症性疾患および神経学的疾患の治療に広範な影響を及ぼします。
ニンマーヤーンは、中枢神経系に常在する免疫細胞であるミクログリアが、その細い枝で細胞環境を継続的に調査していることを発見しました。 彼は、この行動を通じてミクログリアが組織損傷や感染に対する防御の第一線であることを示し、この炎症反応を調節する機構を特定しました（特許出願中）。
ニンマーヤーン氏の研究室は、最先端の顕微鏡アプローチを使用して、脳卒中後の血液脳関門 (BBB) の破壊を視覚化しました。 彼のチームは、さまざまな細胞機構の段階的な障害が脳卒中におけるBBB欠損の原因であることを発見した。 この発見は、この病気の新しい治療法につながる可能性があります。
ニンマーヤーンは、CNSの主要な制御細胞タイプであるアストログリアが、CNSネットワークダイナミクスの巨視的変化を開始するのに適した大規模な協調興奮で痛みの刺激に反応することを発見し、抗侵害受容薬がどのようにしてこの活動を妨害するかを示した。 このため、アストログリアは痛みを伴う症状の治療における新たな標的となる可能性があります。
マックス・プランク医学研究所/ハイデルベルク大学、ドイツ、物理学修士号
博士号、物理学、マックス・プランク医学研究所/ハイデルベルク大学、ドイツ
スタンフォード大学、生物学および応用物理学博士研究員
