Achievements◆平成26年度までに絞り込んだ10種類以上の候補遺伝子のうち、平成29年度は、平成28年度に引き続いて以下の分子についてさらに解析を進め、それらの登上線維シナプス刈り込みにおける役割をほぼ解明した。1細胞接着分子プロトカドヘリンの1サブタイプであるPCDHIOのプルキンエ細胞特異的ノックアウトマウスでは、小脳の後部小葉に限局して、生後7日から9日に登上線維シナプス刈り込みが障害され、その後逆に刈り込みが促進するという特徴的な異常がみられた。1(IGF-1)の働きを抑制すると考えられるFndc3bを生後発達期のプルキンエ細胞においてノックダウンして形態学的解析を行った。その結果、細胞体上の登上線維シナプスの刈り込みが障害されており、登上線維シナプス領域の樹状突起への進展の程度が弱かった。phaseにに障害がみられた。これはtPAに結合する完全型のneuroserpinの発現によってレスキューされるが、tPAに結合できないものではレスキューされなかった。◆また、新たに、IGF-1の下流で働くと考えられる分子をプルキンエ細胞でノックダウンしたところ、シナプス刈り込みが促進された。したがって、この分子がIGF-1の下流で登上線維シナプスの強化・維持に働くと考えられた。◆AMPA受容体の補助サブユニットとして働くShisa6をプルキンエ細胞特異的にノックダウンすると、登上線維刺激によるシナプス電流の減衰が早くなり、シナプス刈り込みが障害されていた。◆視覚野の神経細胞において、右眼へ視覚刺激を与えた場合の反応の方位選択性と左眼に視覚刺激を与えた場合の反応の方位選択性の間のミスマッチが発達につれて減少するが、この過程に内因性カンナビノイドの2-アラキドノイルグリセロールが関与することを、鳥取大学の畠らとの共同研究により、明らかにした。planned.Reason当初平成29年度までに計画した研究内容について順調に達成し、ほぼ満足できる結果を得た。登上線維に発現する分子の解析」では、平成28年度までにプルキンエ細胞側の候補遺伝子264個のスクリーニングを終了し、18種類の遺伝子がシナプス刈り込みに関わる逆行性シグナルの候補として絞り込んだ。平成29年度は、これらのスクリーニングを継続し、上述のように、3つの分子に関して解析がほぼ終了し、新たに2つの分子が登上線維シナプス刈り込みに関わることを見出した。プルキンエ細胞側からのシグナルの受容体の候補を登上線維側でノックダウンし、機能的に同定してきた。シナプス刈り込みに関して、Science誌をはじめとしてコンスタントに論文発表を重ねてきた。Neuronに発表したものを加えて、これまでに15報の原著論文を発表した。現在解析中のその他の遺伝子についても解析終了とともに論文発表していく予定であり、今後10編ほどの論文発表を考えている。以上から、全体としてみれば、当初の計画以上に進展していると考えることができる。vivoにおける小脳神経回路の機能解明への新たな展開、視床におけるシナプス刈り込み・機能成熟の分子メカニズム研究への展開など、新たな研究の発展がみられている点も重要であり、いずれも今後の発展が大いに期待できる。以上まとめると、本研究は当初目標を超える研究の進展があり、予定以上の成果が見込まれると自己評価する。Activity本研究は平成29年度が最終年度であったが、一部ノックアウトマウスの繁殖が悪く、当初予定していた実験を終了できなかったため、平成30年度に研究費を一部繰り越している。hybridizationや免疫染色による発現解析を行う。これまでに解析を終了し、登上線維シナプス除去への関与が明らかになった分子に関して、順次論文にまとめ、国際学術雑誌への発表を目指す。