Updated on 2026/01/29

写真a

 
EGAWA Ryo
 
Organization
Graduate School of Medicine Program in Integrated Medicine Cell Science Assistant Professor
Graduate School
Graduate School of Medicine
Undergraduate School
School of Medicine Department of Medicine
Title
Assistant Professor

Degree 1

  1. 博士(生命科学) ( 2013.3   東北大学 ) 

Research Interests 11

  1. 両耳間時差

  2. 脳幹聴覚神経回路

  3. 軸索起始部

  4. オリゴデンドロサイト

  5. ライトシート顕微鏡

  6. 3次元形態解析

  7. 組織透明化

  8. 卵内エレクトロポレーション

  9. 神経回路形成

  10. ニワトリ胚

  11. 単一軸索追跡

Research Areas 4

  1. Life Science / Developmental biology

  2. Life Science / Physiology

  3. Life Science / Neuroscience - general

  4. Life Science / Neuroanatomy and physiology

Current Research Project and SDGs 1

  1. 脳幹聴覚神経回路における回路発達メカニズムの研究

Research History 2

  1. Tohoku University   Designated Assistant Professor

    2014.4 - 2017.3

      More details

    Country:Japan

  2. Tohoku University

    2013.4 - 2014.3

      More details

    Country:Japan

Education 1

  1. Tohoku University   Graduate School, Division of Life Science

    2008.4 - 2013.3

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 2

  1. 日本神経科学学会

    2008

  2. 日本生理学会

    2008

Awards 6

  1. 2023年度若手支援技術講習会 ベストプレゼンター(ポスター発表)賞

    2023.9   先端モデル動物支援プラットフォーム  

  2. NIKON JOICO AWARD 2019 特別賞

    2019.12   株式会社ニコンインステック   両耳間時差を検出する脳幹聴覚神経回路

  3. 優秀ポスター賞

    2019.8   新学術領域「スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御」   ニワトリ脳幹聴覚神経回路における領域依存的なミエリン形成の3次元形態解析

     More details

    Award type:Award from Japanese society, conference, symposium, etc. 

  4. ABiS イメージコンテスト 2018 光学顕微鏡画像部門入選

    2018.12   ABiS先端バイオイメージング支援プラットフォーム   Forest of dendrites

  5. Nikon Small World 2017 Photomicrography Competition: 7TH PLACE

    2017.10   Nikon Instruments Inc.  

     More details

    Country:United States

  6. Nikon Small World In Motion 2017 Digital Video Competition: HONORABLE MENTION

    2017.9   Nikon Instruments Inc.  

     More details

    Country:United States

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Papers 7

  1. Regional heterogeneities of oligodendrocytes underlie biased Ranvier node spacing along single axons in sound localization circuit Open Access

    Egawa, R; Hiraga, K; Matsui, R; Watanabe, D; Kuba, H

    ELIFE   Vol. 14   2025.12

     More details

  2. An optimized click chemistry method allows visualization of proliferating neuronal progenitors in the mouse brain Open Access

    Zhao, F; Hamaguchi, T; Egawa, R; Enomoto, A; Ohno, K

    CELL REPORTS METHODS   Vol. 5 ( 11 ) page: 101208   2025.11

  3. Activity-dependent refinement of axonal projections forms one-to-one connection pattern in the developing chick ciliary ganglion Reviewed Open Access

    Ryo Egawa, Hiromu Yawo, Hiroshi Kuba

    Frontiers in Cellular Neuroscience   Vol. 19   page: 1560402   2025.4

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Frontiers Media SA  

    Although it is well established that initially overproduced synaptic connections are extensively remodeled through activity-dependent competition for postsynaptic innervation, the mechanisms determining the final number of postsynaptic targets per axon remain unclear. Here, we investigated the morphology of individual axonal projections during development and the influence of neural activity in the chick ciliary ganglion (CG), a traditional model system for synapse maturation. By single-axon tracing combining Brainbow labeling and tissue clearing, we revealed that by embryonic day 14 (E14), hundreds of preganglionic axons each establish a one-to-one synaptic connection with single CG neurons via a calyx-type presynaptic terminal enveloping the soma of its postsynaptic target. This homogeneous connection pattern emerged through presynaptic terminal maturation from bouton-like to calyx-like morphology and concurrent axonal branch pruning starting around E10. The calyx maturation was retarded by the presynaptic expression of genetically encoded tools for silencing neuronal activity, enhanced tetanus neurotoxin light chain (eTeNT) or Kir2.1, demonstrating the activity-dependence of this morphological refinement. These findings suggest that some presynaptic mechanisms as well as synaptic competition would operate to restrict the number of postsynaptic targets innervated by each axon in the CG. Together with the easy accessibility to single-axon tracing, our results highlight the potential of the chick CG as a model for investigating the presynaptic factors underlying circuit remodeling.

    DOI: 10.3389/fncel.2025.1560402

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  4. Loss of neuronal activity facilitates surface accumulation of p75NTR and cell death in avian cochlear nucleus Open Access

    Ryosuke Sato, Ryota Adachi, Norihiko Yokoi, Keita Tsujimura, Ryo Egawa, Yuichiro Hara, Yuko Fukata, Masaki Fukata, Tomoo Ogi, Michihiko Sone, Hiroshi Kuba

    Neuroscience Research   Vol. 213   page: 23 - 34   2025.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.neures.2025.01.004

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  5. CDK5/p35-Dependent Microtubule Reorganization Contributes to Homeostatic Shortening of the Axon Initial Segment. International journal Open Access

    Israt Jahan, Ryota Adachi, Ryo Egawa, Haruka Nomura, Hiroshi Kuba

    The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience   Vol. 43 ( 3 ) page: 359 - 372   2023.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    The structural plasticity of the axon initial segment (AIS) contributes to the homeostatic control of activity and optimizes the function of neural circuits; however, the underlying mechanisms are not fully understood. In this study, we prepared a slice culture containing nucleus magnocellularis from chickens of both sexes that reproduces most features of AIS plasticity in vivo, regarding its effects on characteristics of AIS and cell-type specificity, and revealed that microtubule reorganization via activation of CDK5 underlies plasticity. Treating the culture with a high-K+ medium shortened the AIS and reduced sodium current and membrane excitability, specifically in neurons tuned to high-frequency sound, creating a tonotopic difference in AIS length in the nucleus. Pharmacological analyses revealed that this AIS shortening was driven by multiple Ca2+ pathways and subsequent signaling molecules that converge on CDK5 via the activation of ERK1/2. AIS shortening was suppressed by overexpression of dominant-negative CDK5, whereas it was facilitated by the overexpression of p35, an activator of CDK5. Notably, p35(T138A), a phosphorylation-inactive mutant of p35, did not shorten the AIS. Moreover, microtubule stabilizers occluded AIS shortening during the p35 overexpression, indicating that CDK5/p35 mediated AIS shortening by promoting disassembly of microtubules at distal AIS. This study highlights the importance of microtubule reorganization and regulation of CDK5 activity in structural AIS plasticity and the tuning of AIS characteristics in neurons.SIGNIFICANCE STATEMENT The structural plasticity of AIS has a strong impact on the output of neurons and plays a fundamental role in the physiology and pathology of the brain. However, the mechanisms linking neuronal activity to structural changes in AIS are not well understood. In this study, we prepared an organotypic culture of avian auditory brainstem, reproducing most AIS plasticity features in vivo, and we revealed that activity-dependent AIS shortening occurs through the disassembly of microtubules at distal AIS via activation of CDK5/p35 signals. This study emphasizes the importance of microtubule reorganization and regulation of CDK5 activity in structural AIS plasticity and tonotopic differentiation of AIS structures in the brainstem auditory circuit.

    DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0917-22.2022

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  6. Analysis of Neuro-Neuronal Synapses Using Embryonic Chick Ciliary Ganglion via Single-Axon Tracing, Electrophysiology, and Optogenetic Techniques.

    Egawa R, Yawo H

    Current protocols in neuroscience   Vol. 87 ( 1 ) page: e64   2019.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1002/cpns.64

    PubMed

  7. Regulation of axon arborization pattern in the developing chick ciliary ganglion: Possible involvement of caspase 3 Reviewed

    Hidetaka Katow, Teppei Kanaya, Tomohisa Ogawa, Ryo Egawa, Hiromu Yawo

    DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION   Vol. 59 ( 3 ) page: 115 - 128   2017.4

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:WILEY  

    During a certain critical period in the development of the central and peripheral nervous systems, axonal branches and synapses are massively reorganized to form mature connections. In this process, neurons search their appropriate targets, expanding and/or retracting their axons. Recent work suggested that the caspase superfamily regulates the axon morphology. Here, we tested the hypothesis that caspase 3, which is one of the major executioners in apoptotic cell death, is involved in regulating the axon arborization. The embryonic chicken ciliary ganglion was used as a model system of synapse reorganization. A dominant negative mutant of caspase-3 precursor (C3DN) was made and overexpressed in presynaptic neurons in the midbrain to interfere with the intrinsic caspase-3 activity using an in ovo electroporation method. The axon arborization pattern was 3-dimensionally and quantitatively analyzed in the ciliary ganglion. The overexpression of C3DN significantly reduced the number of branching points, the branch order and the complexity index, whereas it significantly elongated the terminal branches at E6. It also increased the internodal distance significantly at E8. But, these effects were negligible at E10 or later. During E6-8, there appeared to be a dynamic balance in the axon arborization pattern between the targeting mode, which is accompanied by elongation of terminal branches and the pruning of collateral branches, and the pathfinding mode, which is accompanied by the retraction of terminal branches and the sprouting of new collateral branches. The local and transient activation of caspase 3 could direct the balance towards the pathfinding mode.

    DOI: 10.1111/dgd.12346

    Web of Science

    PubMed

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Presentations 1

  1. 透明化組織観察の実際と成功のコツ Invited

    江川遼

    第43回 日本神経科学大会 カールツァイス企業セミナー  2020.7.29 

     More details

    Event date: 2020.7 - 2020.8

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

Works 1

  1. Google Arts & Culture: LIGHT BODY 私たちの体のナゾを探る光

    NHKエディケーショナル

    2019.3

     More details

    Work type:Web Service  

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 3

  1. 両時間時差検出を支える軸索配線パターンの構築機構

    Grant number:23K05986  2023.4 - 2026.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    江川 遼

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4810000 ( Direct Cost: \3700000 、 Indirect Cost:\1110000 )

    脳幹聴覚回路は、音が左右の耳に到達する際の1ミリ秒にも満たないわずかなずれ(両耳間時差)を検出して音源定位に寄与する。鳥類の脳幹では大細胞核(NM)から層状核(NL)へ投射する軸索が音の周波数ごとに両耳情報を統合するユニークな配線パターンを構築していて、これによって両耳間時差を活動する細胞の場所情報として符号化している。本研究では、in vivoスクリーニングにより両耳間時差検出を支える配線パターンの構築メカニズムにアプローチする。
    脳幹聴覚回路は、音が左右の耳に到達する際の1ミリ秒にも満たないわずかなずれ(両耳間時差)を検出して音源定位に寄与する。鳥類の脳幹では大細胞核(NM)から層状核(NL)へ投射する軸索が音の周波数ごとに両耳情報を統合するユニークな配線パターンを構築していて、これによって両耳間時差を活動する細胞の場所情報として符号化している。複雑精緻なこの配線パターンはどのように作られるのだろうか。本研究では、両耳情報の統合を支える側枝形成のしくみと、音の周波数順に規則正しく配線を接続するしくみに焦点を当て、in vivoスクリーニングを重ねることで責任分子を探索し、両耳間時差検出を支える配線パターンの構築メカニズムを明らかにすることを目的とする。
    2年目である令和6年度は、エレクトロポレーションによるin vivoノックインの効率化に着手した。従来のプラスミドを導入してCas9とgRNAを発現させる方法では、導入細胞におけるノックインの効率が低く解析に支障をきたすこともあったが、人工合成したCas9とgRNAを直接導入する方法に切り替えることで劇的な導入効率の向上を実現できた。また、ssDNAドナーの自家合成にphospho-PCR法を採用することで、長鎖合成に要するコストの大幅な削減を実現できた。さらに、ノックインによる分子の局在解析と、前年度確立した200um厚スライスの三次元ミクロ形態解析法を組み合わせることで、軸索上の分布が近位から遠位になるにつれて減少するような分子を同定することができた。このような軸索上の分子局在の不均一性は、独立した側枝形成メカニズムが単一NM軸索上の近位と遠位に存在しているという本研究の仮説を支持するものである。
    令和6年度は、軸索分子の局在解析に必要なin vivoノックインの効率化を実現できた。加えて、軸索構造の三次元ミクロ形態解析手法を発展させ、軸索に沿ったランビエノード分布の不均一性のメカニズムの一端を明らかにし、論文を出すことができた。さらにこれらの要素技術を組み合わせて、軸索上で不均一な局在を示す分子を同定することができた。これらの点から、当初の計画どおりの進展を遂げていると判断した。
    令和7年度は、TRAP-seqの実装を進め、軸索で局所翻訳されるmRNAが近位と遠位でどのように違うのかを調べる。それによって同定された分子の局在をin vivoノックインにより可視化することで、局所翻訳が軸索分子の不均一な分布に寄与しているのかを検証する。また。並行してノックアウトスクリーニングを進め、特徴的な配線パターンを構築する分子メカニズムにアプローチする。

  2. Region-dependent mechanisms of myelin formation in brainstem auditory circuits

    Grant number:20K15915  2020.4 - 2023.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    Egawa Ryo

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4160000 ( Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost:\960000 )

    This study revealed part of the mechanism that produces regional differences in oligodendrocyte morphology in the brainstem auditory circuit. The density of oligodendrocyte lineage cells was higher in the region near the neuronal nucleus compared to the contralateral projection region, and this regional difference in cell density was nearly abolished by inhibition of exocytosis from the axon. Manipulation of BDNF signaling in oligodendrocytes also affected myelin morphology in a region-dependent manner. These results suggest that regional density differences in BDNF released from axons in the brainstem auditory circuit may generate regional differences in oligodendrocyte morphology.

  3. Does the number of targets dominated by each axon depend on the number of competitors?

    Grant number:17K07039  2017.4 - 2020.3

    Egawa Ryo

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4940000 ( Direct Cost: \3800000 、 Indirect Cost:\1140000 )

    The underlying principles that allow axons to compete with each other to mature their connections to target cells during developmental neural reorganization are still poorly understood. To experimentally test the hypothesis that the number of targets dominated by each axon depend on the number of competitors, we used ciliary ganglion synapses as a model system in which presynaptic connections converge from one-to-many to one-to-one during development. We quantitatively assessed axon projection patterns when the number of presynaptic neurons is genetically thinned out. As a result, halving the number of presynaptic neurons did not change the number of synapses formed by axons, and the number of postsynaptic neurons also decreased. This result suggests that the number of targets dominated by each axon may be destined by endogenous molecular/cellular mechanisms, rather than by the number of competitors.

 

Teaching Experience (On-campus) 33

  1. 生物学基礎Ⅰ 第9回 膜を横切る輸送

    2025

  2. 細胞生理学セミナー

    2025

  3. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2025

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    呼吸生理学の実習を担当

  4. 内分泌各論 副腎・性腺

    2025

  5. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学) (2年次)

    2025

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    呼吸生理学の実習を担当

  6. Premium Lecture(基盤医学特論)

    2025

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    演者のノミネーションと運営

  7. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2024

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    呼吸生理学の実習を担当

  8. 内分泌各論 副腎・性腺

    2024

  9. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学) (2年次)

    2024

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  10. Premium Lecture(基盤医学特論)

    2024

     詳細を見る

    演者のノミネーションと運営

  11. 生物学基礎Ⅰ 第9回 膜を横切る輸送

    2024

  12. 細胞生理学セミナー

    2024

  13. 内分泌各論 副腎・性腺

    2023

  14. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学) (2年次)

    2023

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    呼吸生理学の実習を担当

  15. Premium Lecture(基盤医学特論)

    2023

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    演者のノミネーションと運営

  16. 生物学基礎Ⅰ 第9回 膜を横切る輸送

    2023

  17. 細胞生理学セミナー

    2023

  18. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2023

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  19. 生物学基礎Ⅰ 第9回 膜を横切る輸送

    2022

  20. 細胞生理学セミナー

    2022

  21. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2022

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  22. Premium Lecture(基盤医学特論)

    2022

     詳細を見る

    演者のノミネーションと運営

  23. Premium Lecture(基盤医学特論)

    2021

     詳細を見る

    演者のノミネーションと運営

  24. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2021

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  25. 細胞生理学セミナー

    2021

     詳細を見る

    大学院生(留学生)を対象としたセミナーでの発表

  26. 細胞生理学セミナー

    2020

     詳細を見る

    大学院生(留学生)を対象としたセミナーでの発表

  27. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2020

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  28. 細胞生理学セミナー

    2019

     詳細を見る

    大学院生(留学生)を対象としたセミナーでの発表

  29. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2019

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  30. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2018

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

  31. 細胞生理学セミナー

    2018

     詳細を見る

    大学院生(留学生)を対象としたセミナーでの発表

  32. 細胞生理学セミナー

    2017

     詳細を見る

    大学院生(留学生)を対象としたセミナーでの発表

  33. 基礎医学系 生体の機能 II (植物機能生理学)

    2017

     詳細を見る

    呼吸生理学の実習を担当

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Social Contribution 2

  1. カバー写真提供:Lumen (著:Tiffany Atkinson, ISBN: 1780375301)

    Bloodaxe Books  2021.4

  2. The Mind's Machine: Foundations of Brain and Behavior, fourth edition (編:Neil V. Watson and S. Marc Breedlove, ISBN: 1605359734)

    Sinauer Associates Inc  2021.1