神経回路形成及び高次脳機能におけるセマフォリンの機能解析

• 研究課題/領域番号: 19K07249
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分48010:解剖学関連
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 谷口 雅彦 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (70260346)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 神経発生 / 軸索ガイダンス / 脳神経系 / 高次脳機能 / 行動解析 / ノックアウトマウス / 神経回路形成 / 海馬

研究開始時の研究の概要

脳神経系において正確な神経回路形成は脳神経系が正しく機能するために必須である。神経回路形成過程は軸索ガイダンス分子が制御しているが、分子機構はまだ良く分かっていない。正確に回路形成されないと神経・精神疾患や機能不全になる。セマフォリンは主要な軸索ガイダンス分子である。本研究では、神経回路形成及び高次脳機能におけるセマフォリンの機能解析を目的としている。本研究により、神経疾患だけでなく他の様々な「疾患の鍵分子」と考え始められているセマフォリンの機能解析と創薬・治療に有益な情報が得られると考えられる。

研究成果の概要

複雑な脳神経系において正確な神経回路形成は脳神経系が正しく機能するために必須である。神経回路形成過程の分子機構はまだ良く分かっていない。正確に形成されないと神経・精神疾患になる。セマフォリンは主要な軸索ガイダンス分子である。本研究では、神経回路形成及び高次脳機能におけるセマフォリン（特に申請者が新規に同定したSema3G）の機能解析を目的としている。ノックアウトマウスを使用した形態学的と行動学的解析を行い、Sema3Gが成体脳と末梢神経系の神経回路形成に関与している可能性が示唆された。また、行動解析により、不安形成等に関与していることも示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、セマフォリン（特にSema3G）の神経発生における機能解析を主に行った。セマフォリンはアレルギーや自己免疫疾患、骨代謝疾患、神経変性・精神疾患、不整脈、がんの発生等の種々の疾患に関与していることが最近報告されてきており、セマフォリンは疾患の「鍵分子」と考え始められている。本研究は最終的に神経・精神疾患（主に海馬系）や運動機能障害（主に小脳系）等の診断・創薬・治療に有益な成果を目指している。だが、セマフォリンは多彩で重要な生物活性を持つので、本研究により新しい機能が解明され、神経疾患のみならず他の疾患・疾病の創薬・治療に繋がる役立つ成果が得られることも期待できる。