研究課題別中間評価結果

１．研究課題名

神経系の遺伝的プログラムと可塑的メカニズム

２．研究代表者名

松崎　文雄　（東北大学加齢医学研究所　教授）

３．研究概要

　神経の多様性を形成する基本的なメカニズムとして、神経幹細胞の分裂に伴う神経の運命決定因子の不等分配機構を分子遺伝学的に解析し、神経幹細胞の非対称分裂が神経の運命決定に決定的な役割を果たすことを明らかにした。さらに、２種類のがん抑制因子が幹細胞の非対称分裂を制御することを発見し、神経系の多様性の根本にある発生原理に迫りつつある。また、神経回路形成の遺伝学的解析から、GTPaseカスケードに働く因子SIFとTrioを同定し、それらが神経回路形成の制御を行うことを明らかにした。その成果に基づき、シナプスの構造的可塑性を担う新しいメカニズムを提唱している。

４．中間評価結果

４−１．研究の進捗状況と今後の見込み

　ショウジョウバエの神経幹細胞の分化を決めるProsperoとNumbという物質の不等分配のメカニズムがかなり明らかとなり、さらにMiranda、ガン抑制遺伝子lethal giant larvae（lgl）及びdiscs large（dlg）などによる細胞分裂の調節のメカニズムが分かって来た。また、シナプスの構造的可塑性を分子遺伝学的に新しいアプローチで解析している。
　新しい研究の方向性としては、神経幹細胞の非対称分裂にガン抑制遺伝子が関与することが分かり、神経細胞の運命決定の研究が進んだ事が挙げられる。神経細胞の運命決定に関わるProspero、Miranda、Staufenの役割の解析、その制御にガン抑制遺伝子lgl、dlgが関与することを示した一連の研究は高く評価されている。さらに、シナプス形成に関わるSIF、Trioの研究も高く評価されている。
　運命決定の研究、シナプス可塑性の研究、回路形成の研究、各グループ共に高いアクティビティーを示すが、それぞれ独立のプロジェクトのようにも見える。研究費は転任による新しい講座の立ち上げにも有効に使われた。
　神経ネットワーク形成の遺伝的プログラムと可塑性メカニズムの解明は、極めて大きい目標であり、国際的競争が激しいが、各グループ共に着実に研究が進んでいる。各研究グループとも堅実な成果を挙げているが、総合的なまとまりが悪いように思われるとの意見もあった。

４−２．研究成果の現状と今後の見込み

　２種類のがん抑制因子が幹細胞の非対称分裂を制御することの発見、及びGTPaseカスケードに働く因子SIFとTrioの同定は大きな成果である。特に、Natureに発表された癌抑制遺伝子に関する研究は反響が大きいであろう。非対称分裂のしくみ、シナプス形成と可塑性の研究など高い水準にあり、日本で最も強力なチームとして国際競争の先端を行くことを期待する。
　個々のグループがそれぞれ高い水準にある中で、発生初期の分化の鍵をにぎるProsperoを中心とする研究は特に重要である。ただし、ショウジョウバエの神経発生が哺乳類の発生とどの程度共通性があるかが問題である。
　神経回路の構築を制御する新しい因子の発見を期待する。癌についても重大な発見を見逃さないで欲しい。本研究"神経系の遺伝的プログラムと可塑的メカニズム"は基礎研究として重要であるばかりでなく、応用性も高い。

４−３．総合的評価

　運命決定に関するProspero、Mirandaの研究は順調に進展した。さらにガン抑制遺伝子の関与は、最初にプロポーズされた命題からの意外な、しかし重大な展開として高く評価される。テーマとしては必ずしもまとまってはいないが、各研究グループが神経系の発生の遺伝的プログラムのさまざまな側面について成果を挙げている。また、国際一流誌に順調に成果を発表している。