医学フォーラム 285 医学フォーラム＜部門紹介＞京都府立医科大学大学院医学研究科神経発生生物学教室の概要教養生物学教室は，平成 15年の大学院重点化に伴い，物理学教室と一緒に生命情報分子科学となり，平成 21年に分かれて現在の神経発生生物学となりました．5年前にも紹介記事を掲載してもらいましたが（120巻 7号），再び機会をいただきましたので，改めて教室の歴史から近況まで報告させていただきます．教室の沿革：京都府立医科大学の歴史で生物学の教授が出てくるのは，大正 10年に医科大学に昇格してからで，2名の教授が教育を担当されています．新制大学になってからは，昭和 30 年に進学課程が設置されて生物学教室ができました．昭和 32年から助手のポジションが 2つつき，当初から 3人体制で研究と教育とを行ってきました．昭和 55年には助手のひとつが講師に代わり平成元年には助教授となり現在に至っています．近況：平成 20年に小野が生理学研究所から，平成 22年に後藤仁志が助教として生理学研究所から，翌平成 23年には野村真が准教授としてカロリンスカ研究所から着任し現在の体制になっています（スタッフのプロフィルは，前回の教室紹介をご覧ください）．平成 24年に野村准教授が J STさきがけに採択され，これに伴って川見美里と有村一弘が技術補助員として採用され，有村は平成 27年 10月に退職しました．図平成 28年 2月の教室員．前列右から，野村（准教授），小野（教授），後藤（助教）．後列右から川見美里（技術補助員），Ma x i meVr i e s （修士課程大学院生），山下航（博士課程大学院生）．生物学実習室の実験台側面は鮮やかな紅ですが，白黒写真でわからないのが残念です．平成 28年 4月からは修士課程の学生がもう一人増える予定です．医学フォーラム 286 大学院生は，平成 22年に修士課程に宇野葵，上田貴之が入学し，グリア細胞の発生や転写因子機能に関する研究を行いました．平成 25年には同じく修士課程に橋本祐樹が入学し，成体神経幹細胞に関する研究に従事しました．平成 27年 4月に京都大学大学院生の山下航が博士課程 2年に編入学し，大脳皮質の進化生物学的起源に関する研究に従事しています．さらに平成 27年 9月から，日本－ EUの修士課程神経科学分野のダブルディグリープログラムで Ma a s t r i c ht 大学（オランダ）から Ma x i me Vr i e sが編入学しました．写真は，平成 28年 2月現在の教室員です．この 5年間で大きな出来事というと，花園学舎から下鴨キャンパスへの引っ越し，野村准教授のさきがけ研究員への採択，後藤助教のアメリカ・コネチカット大学への留学などがあります．下鴨に引っ越して実習室にも空調がつき，夏でも快適な実習ができるようになりました．キャンパスの引っ越しでは，荷造りの過程で書架の奥に埋もれていた古い記録を目にすることができ，教室の歴史は『京都府立医科大学百年史』から知ることができました．また教室の歴史とは直接の関係はありませんが『大学百年史』には，大正時代に予科の学生が定期試験受験資格における講義への出席の厳格化に怒り等持院にたてこもるストライキを決行した，というくだりがありました．「時代は変われど学生気質は今も昔」ということがよくわかり，スタッフ一同腹を抱えて笑いました．研究神経系の形成機構の解明をテーマとして，電気穿孔法による遺伝子導入と組織学的解析法を中心とした実験手技を用いて，活発な研究活動を行っています．以下，研究テーマと概要を紹介します．グリア細胞の発生機構と系譜解析：神経科学分野ではグリア細胞は長い間，神経細胞の隙間を埋める細胞であるとみなされてきましたが，最近ではグリア細胞の神経機能への積極的な機能的関与が明らかにされ，これに伴ってその発生機構も注目されるようになってきました．当教室ではグリアで発現する転写因子に着目して系譜解析を行い，脳機能の構造基盤形成の仕組みを調べています．ニワトリ胚を用いて細胞特異的にレポーター分子を発現させてその細胞運命を明らかにしたり（De vBi o l2011,Pl o s One 2012 ），ニワトリでのオリゴデンドロサイトの分布を調べたり（Ge neEx prPa t t n2011 ）しています．また，リガンド誘導型 Cr eマウスを用いて，マウスのグリア細胞の起源やターンオーバーを調べています．神経回路形成：転写因子 Ol i g2はオリゴデンドロサイトの発生分化に必須ですが，脳の発生の初期では領域特異的に発現しており，脳内のパターン形成における機能が予想されていました．遺伝子欠損マウスの表現型解析，マイクロアレイや i ns i t uhy b r i d i z a t i o nによる発現解析などから，Ol i g2が脳の領域を作り出し，その過程で回路形成の領域特異的な調節能が備わって神経回路を正しく作っていることが明らかになりました（De v e l o pme nt2014 ）．現在では，Ol i g2 系譜細胞による神経回路調節能を広く解析しています．大脳皮質の進化的起源に関する研究：哺乳類の大脳皮質は風船状に表面積が拡大し，内部に 6層の特徴的な層構造を形成します．この哺乳類型の大脳皮質が進化の過程でどのようにして獲得されたのかは大きな謎に包まれています．この問題に取り組むため，哺乳類と非哺乳類（爬虫類，鳥類）の皮質相同領域の発生過程を比較し，遺伝子機能改変による表現型模写実験を行うことを目指しています．当教室では，羊膜類（哺乳類，爬虫類，鳥類）すべての系統の胚操作と遺伝子導入が可能な，国内外でも非常に稀有な実験設備が整っています．さらに，爬虫類胚の恒常的な採取のために，一年中交配が可能なマダガスカル産の地上性ヤモリ（ソメワケササクレヤモリ）のコロニーを維持しています．これまでに，爬虫類胚の神経幹細胞の特徴的な動態とその背景にある分子基盤の解明（Na t ur e Co mm2013 ），爬虫類胚の遺伝子操作系の確立（Fr o nt i e r si nNe ur o s c i 2015 ），霊長類と鳥類に医学フォーラム共通した神経幹細胞の発見（De v e l o pme nt 2016 ）といった研究成果を発表し，大学と J ST 共同でのプレスリリースを行ない，京都新聞でも 2度紹介されています．また昨年は NHKスペシャル「生命大躍進・ついに知性が生まれた」の企画アドバイスも行ないました．中枢神経系の発生とエネルギー代謝の変化：神経系の発生過程では，組織構築に必要なエネルギーを，どのように獲得し秩序だって細胞内で代謝するかは，未だ明らかとなっていません．当教室では，脳内のグリコーゲンに着目して，その細胞内代謝の中枢神経発生における生理的意義を，主に組織学的・分子生物学的手法を用いて研究しています．発達期の脳内では，神経幹細胞やアストロサイトにグリコーゲンが豊富に存在することを明らかにしており，さらにその代謝を阻害すると，細胞の動態に異常が生じることを見出しています（und e rr e v i s i o n ）．また現在，グリコーゲン代謝関連分子のノックアウトマウスを作製し，より詳細な組織構築への影響を解析しています．これらの研究テーマや教室の得意とする実験手技を用いた共同研究も盛んに行っており，他大学の研究者が来室して実験することもしばしばあります．学部教育医学科 1学年へ「生物科学」を通年科目として提供しています．細胞の構造と機能を分子の言葉で説明できるようにする，というのが本来の目的です．ただ，入学試験で生物を選択していない学生にとっては，初めて聞く言葉が多くフォローするのに二苦労という声をしばしば耳にします．そういう学生でもすんなり基礎医学の講義に入れるように生命科学分野への親和性をつけることも目標として，補講やレポートのチェックに勤しんでいます．後期には「現代生命科学」も開講されており，前期から開講されている生物科学の内容を踏まえて，「様々な疾患の原因となる分子細胞生物学的基盤は何か？」を題材として講義を進めて 287 います．講義内容は分子遺伝学，幹細胞生物学から発生，腫瘍，老化，さらに神経科学までの生命科学分野を幅広く扱い，基礎・臨床医学講義の礎となるような知識と論理的思考を身につけさせるようにしています．講義では単元内容に関連した動画を紹介し，学生からの質問紙にはコメントと資料を添付して返却するなど，学生の学習意欲の向上・維持に努めています．生物学実習では，顕微鏡観察，マウスなどの生体構造観察，大腸菌を使った実験，ニワトリ胚を用いた発生過程の観察などを行って，生物への興味を深めるとともに基本的な実験器具の使い方の指導もしています．また，嵐山モンキーセンターでのサルの行動観察もあります．ニホンザルでは，ボスザルというものが決してけんかに強かったりハーレムを形成したりするものではなく，集団に安定や安心感をもたらす年長サルの人格者（猿格者？）であることを，センターの方から学んでいます．三大学教養共同化：三大学共同化講義には，「生物学的人間学」を看護学科の科目として提供し，さらに「現代社会とジェンダー」に 2こま，「意外と知らない植物の世界」に 1こま，「生命科学講話」に 2こまに参画しています．その他：小野が着任してから，春休み中に希望者を対象として体験的な実験を始めました．最初の年に参加した合田君（平成 26年卒）が，大学案内で小さく触れてくれました．後藤助教が着任して以降は，本格的に PCR実習を始めており，毎年数名の参加者がいます．おわりに今後も研究においては，神経発生生物学の名前が示すように様々な視点から脳の形成過程を明らかにしていきたいと思っています．また教育においては，どうしても知識の詰込みに陥りがちですが，生物学もしくは生き物や細胞の面白さも学生に伝えることができるよう頑張っていきたいと思います．（文責小野）