神経幹細胞形成に関与するシグナル経路の包括的研究

本研究は、ショウジョウバエ視覚中枢をモデルとし、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化に関与する因子の探索と機能解析を目的とする。発生期の視覚中枢において、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化は時空間的に制御された中で進行するため、各細胞の分化状態を容易に同定できる。そのため、神経分化に関与する因子の網羅的探索に適した系であると考えられる。また、最初に上皮細胞が対称分裂により増殖し、次に非対称分裂を行う神経幹細胞が産生される発生様式は、ホ乳類における中枢神経系の神経分化様式と類似しており、本研究の成果は広く応用できる発展性を秘めている。RNAi法を用いた機能欠失スクリーニングの結果から、特に興味深い表現型を示す遺伝子として、ショウジョウバエEpidermal Growth Factor Receptor(EGFR)シグナルの構成因子が得られてきた。EGFRシグナル経路の因子の機能欠失変異体および過剰発現体を用いた実験から、EGFRシグナルが神経上皮細胞から神経幹細胞への分化に必要十分であることが示された。また、Notchシグナルの幹細胞分化への影響も発見し、解析を進めている。Notchシグナルは神経上皮細胞において一過的に活性化され、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化を一時的に抑制すると考えられる。今後、EGFRシグナルと、Notchシグナル、さらにすでに神経幹細胞分化に抑制的に働く事が示されているJAK/STATシグナルの相互作用の解析を進める予定である。これらの知見により、神経幹細胞分化の普遍的なメカニズムの解明が進むことが期待される。

本研究は、ショウジョウバエ視覚中枢をモデルとし、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化に関与する因子の探索と機能解析を目的とする。発生期の視覚中枢において、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化は時空間的に制御された中で進行するため、各細胞の分化状態を容易に同定できる。そのため、神経分化に関与する因子の網羅的探索に適した系であると考えられる。また、最初に上皮細胞が対称分裂により増殖し、次に非対称分裂を行う神経幹細胞が産生される発生様式は、ホ乳類における中枢神経系の神経分化様式と類似しており、本研究の成果は広く応用できる発展性を秘めている。RNAi法を用いた機能欠失スクリーニングの結果から、特に興味深い表現型を示す遺伝子として、ショウジョウバエEpidermal Growth Factor Receptor(EGFR)シグナルの構成因子が得られてきた。EGFRシグナル経路の因子の機能欠失変異体および過剰発現体を用いた実験から、EGFRシグナルが神経上皮細胞から神経幹細胞への分化に必要十分であることが示された。また、Notchシグナルの幹細胞分化への影響も発見し、解析を進めている。Notchシグナルは神経上皮細胞において一過的に活性化され、神経上皮細胞から神経幹細胞への分化を一時的に抑制すると考えられる。今後、EGFRシグナルと、Notchシグナル、さらにすでに神経幹細胞分化に抑制的に働く事が示されているJAK/STATシグナルの相互作用の解析を進める予定である。これらの知見により、神経幹細胞分化の普遍的なメカニズムの解明が進むことが期待される。