| 研究課題/領域番号 |
16K06990
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
川口 綾乃 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90360528)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 神経発生 / 神経前駆細胞 / 神経幹細胞 / 細胞離脱 / 単一細胞遺伝子プロファイル |
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| 研究実績の概要 |
生体内で新たな組織が形成されていく過程では、しばしば他領域からの細胞の離脱と新組織への移動が起こる。大脳皮質原基の神経上皮組織（脳室帯）から分化しつつある細胞がニューロン層を形成するために離脱する「脱上皮化」の過程は、細胞離脱の分子機構と、組織形成におけるその意義を解明する上で良い実験モデルである。上皮間葉転換に関与する転写因子がこの移動開始に関与するとする報告があるものの、脳室帯にある細胞集団の中から、どのようにして離脱する細胞が選ばれるのかという基本的な問題についての答えは明らかとなっていない。一方、代表者のこれまでの研究結果から、単一細胞の遺伝子発現プロファイルに基づき神経前駆細胞（神経幹細胞）の分化に伴って極めて早期の段階で発現開始する遺伝子の一つとして同定した分子が、この分化に伴う脳室面からの細胞離脱現象に関与している可能性が示唆されている。本年度は、本分子が細胞離脱に関与する具体的な機構を明らかにすべく、その局在の詳細な解析と機能実験を行った。特にCRISPR/Cas9システムとin vivo エレクトロポレーションを利用した生体内細胞レベルでのノックアウト実験の系を確立したことで、本分子の発現が欠損した場合におこる現象について詳細な検討を行うことが可能となった。得られた結果はこれまでに得ていたsiRNAによるノックダウンの表現型と矛盾せず、本分子の細胞離脱への関与をさらに裏付けるものであった。併せて本分子の過剰発現下で見られる表現型について、脳原基スライス培養のライブ観察を行い、本分子の機能とその下流の分子機構を示唆する重要な所見を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
CRISPR/Cas9システムを利用した細胞レベルでのノックアウトの実験系を確立し、これまでにsiRNAを用いたノックダウン実験で得られている表現型が確かに本分子の機能阻害によることを確認することができた。また、過剰発現の表現型をタイムラプス観察することで、本分子の機能とその下流の機構に関して示唆する新たな知見が得られた。さらに、特異性の高い抗体を入手できたことにより、生体内での局在を詳細に検討することが可能となり、本分子の特徴的な発現パターンを捉えることに成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本分子が細胞離脱に関与する具体的な分子機構を明らかとすべく、背景知識と実験技術に富む研究者と共同研究を開始している。また、本研究推進によって得られた知見から、脳室面での前駆細胞の分裂により誕生するouter radial gliaの生成に、本分子が関与している可能性が新たに浮上している。同仮説の検証は新学術領域「脳構築における発生時計と場の連携」公募研究の課題として採択されており、本研究計画と並行して推進する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究遂行中に発見された新たな興味深い現象に対して、その詳細や制御機構を明らかとするため細胞レベルでのノックアウト実験を行う必要が生じ、当初の計画と研究内容に若干の変更が生じたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験に使用する妊娠フェレットの価格が当初予定していたよりもおよそ倍程度まで上昇したため、これら実験動物の購入費用の一部に充てる予定である。
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