2018 Fiscal Year Annual Research Report
前頭前野を中心とする哺乳類大脳皮質の形成過程ならびにその進化の解明
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17J05365
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
吉永 怜史 慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 神経細胞移動 / 大脳皮質 / 神経発生 / フラッシュ・タグ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
異なる領域のニューロン移動を同一脳で比較する方法として、最近主にリボ核酸・シークエンスで使用され始めたフラッシュ・タグ法を若干改変した方法でニューロン移動をトレースする研究を包括的に行った。大脳皮質発生において、ニューロンは脳の深部で誕生し脳表面に向かってどの領野でも同じように移動していくという、従来研究者に共有されていたスキームを覆す明瞭な細胞移動の領域毎の違いがあることを昨年までに見いだしていたが、これは胎児期のニューロン産生期のうち、ある一時期で明瞭で、他の時期では目立たないことを明確にした。また、背外側では前方ほど脳表面に早く到達するが、背内側では前方ほど遅く到達する結果、(内側)前頭前野のレベルとそれより後方のレベルでは領域差の程度に差があることもわかった。領域差が将来のニューロンは誕生時期ごとに異なる層に移動し異なるニューロンに分化することを考え合わせると、ニューロン移動の領域差に明瞭な違いには重要な発生学的意義ないし初期回路形成上の必要性があることを示唆している。
また、皮質形成の最初期に誕生するニューロンのうち、サブプレートと呼ばれる細胞集団が明瞭な細胞層を皮質板の下に形成する様子や皮質板との関係についてつぶさに観察している。従来、プレプレートと呼ばれる皮質形成最初期に一時的に出現する構造の中に皮質板ニューロンが移動してきて細胞密度の高い皮質番を形成し始めることで他動的にサブプレート層が形成されると一般に理解されてきたが、そう単純ではなさそうである。サブプレート細胞はヒトの神経病理学で精神神経疾患との関連が指摘されている。サブプレート特異的に発現する遺伝子は精神神経疾患のリスク遺伝子を多く含むことも知られており、この現象は精神神経疾患の病態の背後にある重要な現象である可能性があるため、これを精力的に解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
引き続き、フラッシュ・タグ法に着目し、ニューロン移動プロフィールの解析を精力的に行い、包括的に神経細胞移動の解析を進められた。細胞と細胞外環境との関連についても観察と考察を深め、比較解剖学的考察も進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
フラッシュ・タグ法は移動ニューロンから見た細胞外環境がどのように形成され、またニューロン移動へどのような影響を与えるかを簡便に解析することを可 能にするツールと所見を提供した。今後は、これを活用しつつ、他の神経解剖学的手法・子宮内電気穿孔法ならびに昨今進展の著しいゲノム編集技術をあわせて利用することでこのような領域毎の違いがどのように形成されるか、また神経回路形成の最初期でのイベントがどのようなものかを解析していく。
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