柚崎　通介

研究概要

　私たちの脳は、視覚や聴覚、運動などのさまざまな働きを担う「神経回路網」から成り立っています。この神経回路は、約1,000億個もの神経細胞が、「シナプス」と呼ばれる結び目のような構造を介して互いにつながることで形成されています。1つの神経細胞には平均して約1万個のシナプスがあるとされ、脳全体ではその数はおよそ1,000兆個に達すると考えられています。 　シナプスは、遺伝子によって決まるだけでなく、生まれた後の環境や経験、学習などの影響を受けながら、生涯にわたって変化します。こうした変化は、記憶や学習の基盤となる重要な仕組みです。また、うつ病、統合失調症、自閉スペクトラム症、アルツハイマー病など、さまざまな精神・神経疾患は、シナプスの異常と深く関わる「シナプス病」として捉えられています。そのため、シナプスがどのように作られ、保たれ、失われていくのかを明らかにすることは、病気の理解と新しい治療法の開発につながる重要な課題です。 　私たちは、もともと免疫の分野で知られていた補体（C1q）に似た分子群（C1qファミリー分子）が、脳の中でシナプス形成に重要な役割を果たしていることを世界で初めて明らかにしました。たとえば小脳では、神経活動に応じてCbln1という分子が分泌され、シナプス前部の分子であるニューレキシンと、後部の分子であるGluD2を同時につなぐことで、シナプスの形成や維持を支えていることがわかりました。さらに、C1ql1が小脳の登上線維シナプスを制御していることや、C1ql2、C1ql3が海馬の神経細胞においてカイニン酸受容体の集積を調節していることも明らかにしてきました。これらのC1qファミリー分子は、脳だけでなく末梢神経系や腸管神経系にも存在し、さまざまな病気に関わっている可能性があります。 　私たちは、こうした知見をもとに、人工シナプスコネクターの開発にも取り組んでいます。たとえば、グルタミン酸受容体と結合するNptx1という分子の構造を解析し、小脳で強いシナプス形成能をもつCbln1と組み合わせることで、CPTXという新しい人工シナプス形成分子（シナプスコネクター）を開発しました。CPTXは小脳に限らず、さまざまな神経回路でシナプス形成を促すことができ、小脳失調症、アルツハイマー病、脊髄損傷のマウスモデルでは、投与後数日以内に運動機能や記憶機能の改善がみられることを報告しています。 　さらに、シナプスは中枢神経系だけでなく、脳と末梢臓器をつなぐ末梢神経系、自律神経系、腸管神経系においても、情報伝達の基盤であると考えられています。私たちはこれまでに培ってきた研究基盤を活かし、中枢神経系に加えて、末梢神経系、自律神経系、腸管神経系におけるシナプス形成・維持機構の解明にも取り組んでいます。こうした研究を通じて、脳神経系だけでなく、多臓器のつながりと病気の理解を深め、新しい治療法の開発へとつなげることを目指しています。

専門

中枢神経系・腸管神経系・自律神経系・末梢神経系におけるシナプス形成機構シナプス異常でおきる病態の解明と治療法の開発

論文指導資格

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