審 査 論 文 要 旨（日本文）
論文提出者氏名： 山本 夕香 審査論文
題 名：Dynamics and function of CXCR4 in formation of the granule cell layer during hippocampal development
（海馬顆粒細胞層形成過程におけるCXCR4の動態と機能）
著 者：Yuka Mimura-Yamamoto, Hiroshi Shinohara, Taichi Kashiwagi, Toru Sato, Seiji Shioda, Tatsunori Seki
掲載誌：Scientific Reports (in press, 2017)
（審査論文要旨：日本語論文の場合1,000字以内・英語論文の場合500 words）
【背景と目的】
一般にニューロンの新生は、胎生期に起こり生後には起こらない。しかし、海馬歯状回の顆 粒細胞層では、GFAP陽性顆粒細胞前駆細胞 (granule cell progenitors, GCP)によって、顆粒 細胞が一生の間新生され続けている。この生後に起こるニューロン新生は海馬の学習・記憶 や神経疾患に関係することが報告されている。一生続くニューロン新生のメカニズムを理解 するためには、ニューロン新生機構を胎生期〜成体期まで包括的に解析することが必要であ る。本研究では、胎生期に焦点を当て、GCP による顆粒細胞層形成過程を解析している。胎 生期の海馬形成初期には、GCP は脳室層から脳表面側に移動し、そこからさらに歯状回原基 に移動する。最近の研究から、この過程は歯状回周囲の細胞が分泌するCXCL12によって調 節されていることが示唆されている。また、in situハイブリダイゼーションの結果から、そ の受容体の CXCR4 は移動中の GCP に発現することが示されている。本研究では、GCP に おけるCXCR4分子の動態とCXCL12/CXCR4シグナルの機能について解析した。
【対象および方法】
GFAPを発現しているGCPを可視化するためにGfap-GFPマウスを用いた。CXCR4の検出 では、非リン酸化型CXCR4を認識する抗体UMB２を用いた。すべてのCXCR4（リン酸化 型と非リン酸化型）を検出するためには、切片を脱リン酸化酵素で処理した後にUBM2抗体 を用いた。さらにCXCL12 / CXCR4シグナル伝達の役割を明らかにするために、Gfap-GFP マウスの脳室内にCXCR4アンタゴニストのAMD3100を投与した。
【結果】
CXCR4は、GCPの移動開始部位の海馬脳室層では細胞膜上に発現していた。一方、移動中及
び到着部位である歯状回では、CXCR4はGCP細胞内の核周囲部や突起基部に顆粒状に凝集し ていた。CXCR4を発現する凝集体の約半数は、中心体、ゴルジ体、リソソームに局在してい た。細胞膜上にはリン酸型と脱リン酸化型のCXCR4が局在し、細胞内の凝集体には主に脱リ ン酸化型の CXCR4 が存在していた。CXCR4 アンタゴニストの AMD3100 により CXCL12 /CXCR4シグナルを阻害したところ、CXCR4発現は細胞内の凝集体から消失し、細胞膜上に
総てのCXCR4発現が見られた。またAMD3100処置により、GCPに早熟な分化や移動の遅延
が起こり、歯状回の周囲部には、異所性のGCPが観察された。
【結論・考察】
これらの結果から、CXCR4の動態に関しては、GCPが脳室側から歯状回側に移動する過程で、
細胞膜上のCXCR4は、歯状回周辺部から分泌されるCXCL12によってリン酸化され、細胞内 の中心体、ゴルジ体、リソソームに細胞内移動し脱リン酸化されることが示唆された。また
CXCR4の機能に関しては、CXCR4がGCPの分化、移動、最終的な到着位置を調節すること
が考えられる。
東 京 医 科 大 学
