宮田 満のバイオ・アメイジング～緊急対談 バイオのあの話題はこれからどうなる？！「遺伝子改変マウスで探る人間のこころ」（2025年5月20日開催） 宮川 剛 氏（藤田医科大学 総合医科学研究所）
宮るのバイオ アメイジング緊急対談バイオのあの話題は これからどうなるこの番組はバイオ業界を 40年に渡りう落ッチしてきた機代の ジャーナリスト我らが宮さんが世間を驚愕 させるバイオの話題について行方を逃げる キーパーソンと対談します本日のテーマは 遺伝子開変マウスで探る人間の心藤田イカ 大学宮川強先生はお招きしました宇宙で 最も複雑なシステムと言われるのを遺伝子 開変マウスの表現解析を通じて遺伝子の 行動の関係を探求しますナビゲーターは 株式会社宮田総権代表取締り役の宮田み さんです 皆様最後までお楽しみくださいみたさんどうぞよろしくお願いします はいえご紹介ありがとうございましたえ今日も 200名以上の方のごを得ております まあ遺伝室改変マウスで本当に人間の心が 分かるのかどこまでえ人間の心あるいは 精神疾患にえ現在の最先端の研究者は肉白 のかということを実感できる本日の セミナーだと考えておりますえまず宮川 先生からあ30分程度ご講演をいただき その後皆さんのQ&Aをですねえ是非 チャットの方にどんどん入れといて いただきたいと思うんですけれどもできる 限り多くのクエスチョンにえ答えたいと 考えてますちょっといつもは全部答えると 言ってんですけど今日は皆さんから質問が 相当来そうなのでえちょっと 心構をしてえ頑張りたいという風に思って おります宮川先生どうぞ まずご研究の最先端を教えていただきたい と思いますはいえありがとうございます それではえっと画面共有させていただき たいと思いますはいあ今木が見えてますあ これで大丈夫 はいスライドを見えてまいりました はいどうもありがとうございます よろしくお願いいたします あどうもさんありがとうございますえ藤田下大学の宮川ですえ本日はお忙しいとこお集まりいただきまして誠にありがとうございます えそれでは早速始めさせていただきたいと 思いますがはいえま私はですね元々あの 文学部の心理学を出てるんですけれども もうそもそものざっくりとしたですね科学 上の興味としましてえどのような遺伝子が どのように脳で働いてえ行動や心理学的な 性質ま個性のようなですねえそういった ものに影響するのかという疑問を大学院生 の頃から持っておりましてえこの疑問に 答えまえ答えるために様々な遺伝子会です まノックアウトマウスとか トランステニックマウスですねえ様々な 遺伝子改変マウスにモラ的行動テスト バッテリーというものを行うということを してきておりますでこのテストバッテリー には近運動機能上動機能ま感情のような ものですねえそれから社会的行動を学習 記憶などの工事認知機能テストまでえ各種 のテストを幅広く集めたものになっており ますある遺伝子を改変えノックアウトし たり増やしたりしたマウスがあ何らかの 行動以上を示せばその遺伝子が何らかの形 でえ高度心理学的性質に影響を与えている という因果関係を示すことができるじゃ ないかというわけでありますでこれはあの 我々のあの研究室の中の写真なんですがま こういった防音室がですねえ10個ぐらい ありましてまその中でここのテストを行う ことができるようになってますあのマウス の人のえ気配とかですね匂いとかそういう ものにえ永便にあの影響されてしまいます のでまこういう部屋の中で行うでこの部屋 の中にはま様々なテストがありましてえ 筋力とか通学管性強調運動運動学習の テストそれから活動量のテストまこれは ただの箱なんですがあこの中でまその探索 行動ですねえあのえ立ち上がり行動とま そういったものをあ測定することができる それから不安ですとマウスがどれくらい 怖がりかというようなことをテストする ことができるえまこのライトダーク トランジションテストというものまどう いうものかと言いますと明るい箱と暗い箱 があこう2つ連結されてまして中にあの ちっちゃい穴があ開いてましてマウスが 生きるようになってるんですけどマウスは 明るいところが怖くてえ暗いとこが安心 するということでえま小がりなマウスは 暗い箱に長く滞在していてあまり生きし ないえ勇敢なマウスはあ明るい箱の方で どんどん出ていくとこういうことで不安を テストするとえいうことになりますえそれ からこちらは感覚運動原因まある種の注意 のテストのようなものそれからこれは ホームページの中でえ社会的行動を調べる テストそれからこれはま新規化で社会的 行動を調べるテストそれからう用行動 テストですねえこれどういうものかと言い ますとおマウスをこういうあのチューブま 水を10cmぐらいの高さで貼った チューブの方にこうちゃんとえいる入れる んですがあマウスはあの当初ですね入れ られたあすぐ後はなんとか頑張って 逃げようとするんですけれどもそのうち ここはあ逃げられないんだなと悟りまして えポカンと浮かんでですねえあの諦めると でえその諦めるまでの時間とかそれから どれくらい動かなくなってしまっているか というのをコンピューターが画像解析でえ 自動的に測定していくとまそういうもの ですそれからえ学習記憶のテストまこれ 色々なものがあるんですがあ例えばこの8 方向放射条例作業記憶のテストこういう ものを例にとって簡単に説明いたしますと お腹をすかしたマウスをこういった迷路に 入れるんですねでこの迷路にはこの8本の アームが出ているんですがこの先端に1つ ずつ餌穴が付いてますで餌穴の中にま 小さい見えないですねマウスから見えない ようなえ餌を1歩入れておきますでえお腹 をすかせたマウスはこの餌をですねまこれ 餌8個あるわけですけれども効率的に取っ ていきたいとこういうことなんですがあ 効率的に餌を取っていくためには1つの ことえ戦略をえ行うと効率的に取って いけるまそれは何かと言いますとマウスが 餌を食べてえーま訪れてですね餌を食べて しまったアームにはもう次に行っても餌は ないとこういうことでありましてま自分が 行ったアームのですねえ空間的な場所を 覚えといてそこは避けていくという戦略を 取ると効率的に餌を取って回ることが できるとえいうことでま実際どんなものか あマウスが行った場所を覚えてみましょう ということでちょっとえで覚えてみて くださいはい まこれあのちょっとマウスえま時間の関係 上早送りにしております はいえ最後1箇所だけ言ってないとこが あるんですけど何番かお分かりでしょうか 宮田さんお分かりでしょうか あすいません答えが出ちゃいましたね4番 でしたはいすいませんよう答えでしたはい 皆様いかがだったでしょうかはいでこの スライドはあの何のスライドかお分かり でしょうかえこれはあの私のですねあの 共同研究者のスライドではなくてですねえ 今のムービーをお見せしてはい最後えどの あアームに餌が残ってるでしょうかという 質問をしてえ答えることができなかった人 のリストということになりますはい あのちなみにあのこちらジョンガードン先生ですねはい答えることが 公栄ですね はいあのちなみにモりさんはあの答えることが 4番と答えなるほど いうことになりますでこれは何もですねあのえ答えられなかった方々の記憶力があの良くないとかいうことではなくてですねマウスの記憶力はあこう甘く見てはいけないと まかなりいい記憶力を起こってきたということが言いたいということになってます 侮れないということですね はいで先ほどのあのえムービーえちょっと分かりにくかったので餌に色をつけてですね分かりやすくしたものです全く同じ部分ですはい であの普通のマウスはですねまこれを1 週間ぐらい訓練するともうほとんど間違わ ずに餌を全部取っていくことができると そういうことなんですがえこれあの カルシューリンというですね名前のついた 遺伝子をノックアウトしたバオスなんです けれどもこれは最初はですねあの全ての アームに餌があります簡単でえ簡単なん ですがそのうち難しくなってきてですね これ間違いエラーですねこれもエラーはい これは正解エラーエラーとはいエラー エラーまこんな感じなんですがあのえこの 何もですね出来の悪いカルシミュータント マウスのムービーを取ってきてお見せし てるんじゃなくてもほぼ全ての カルシミリミュータントマウスはこんな 感じでありますで1ヶ月訓練してももう ずっとこんな感じでありますはいうん非常 にあのえ記憶力が悪くているということ ですはいでこれはあのそれを定量化した ものなんですがあ横軸はあ訓練の回数で縦 軸はエラーの回数で普通のマウスはこの エラーが訓練するに従ってどんどん減って いくんですがまカルシニよりの ノックアウトマウスはこのエラーの数があ 全然減らないというわけでありますはいで あのこれはあのモラ的テストバッテリーに ついてですねあの科学コミュニケーション ということで作ってもらったパンフレット なんですけれどもまマウスの遊園地とこう いうことでまご飯を探す遊園地中とかです ねえくるくるよ所用児の法令などとですね えなかなか楽しそうなわけなんですけれど もよくご覧になりますと統合主張マウスに できるかなとあのジャッタンブラックな 感じがするとはいマウスの遊園地という よりもマウスの風だけのじゃないかという ご意見もいらっこがありますということ ですはいでえこれは私どもの基本的な研究 戦略を示したものなんですがあ遺伝子開変 マウスをまず作りますとえそうしましたら あまずはですねま脳の様々なあレベルをえ 飛び越えて行動を調べるえ行動を調べると 何か面白いものが出てくるでえその行動 表現系を1つの手がかりとしましてえ脳で 何が生じてるのかということをま遺伝子 発言とか神経活動イメージなど高い層で 調べていくとでそういうことをするとま またさらに面白いことが分かってくるで こういう戦略をまずっと行っているとでえ これが非常にうまく機能するというわけで ありますでえこのモ羅的行動テスト バッテリーを使いましてえこれまでにこの 20年え程度の間にですね20年以上の間 にえ国内外100以上の研究室の共同研究 としましてえ250系等近くのま250 系統以上の遺伝子改変マウスをえ解析して きておりますでこれがその20年以上の 成果を端的に1枚の図まとめたことなん ですがこの1列1列があ1つのマウスの 系統または種え1行1行があ行動テストの あすいません1列1列があ行動の指標です ねで1行1行があマウスの系統または種類 を示しておりますでこの色が効果量を示し ておりましてえ普通のマウスと ミュータントマウスを比較して統計的に差 があるというものがに色が付いてるという ことになりますでえこの図をですねあの ご覧いただきますとざっくりとしたことと しましてま少なくとも2つのことが分かり ますで1つは何かと言いますとある遺伝子 操作ま脳で発言してるようなですねえ遺伝 子をなくしたり増やしたりえしますと何ら かのですね行動の表現が見られることが ほとんどでくとつまりもうこの1つ1つの 行を注目してもらいますとどこかで色が ついてるということなんですねえつまりま 脳で発言してる遺伝子には何らかの心理学 的な機能があるとがあ推測されますでもう 1つ分かりますことはえこれあのランダム に並べてるわけじゃなくてですねえ統計的 にクラスタリングを行ってえ行動の以上の ですねえパターンが似たもの同士でえ並べ て書いているまクラスタリングということ をしているわけなんですけれどもそうし ますと操作したですね未電子が異なるにも 関わらず行動表現系がなんとなく似ている とえ行動表現系にパターンのようなものが 見られるグルループのようなものが存在 するということがお分かりいただけるかと 思いますまこういうものとかこういうもの とかこういうものですねはいでえ先ほど えっとえっとここでこれにですねあのま グループが分かりやすいようにまこう印を つけてみましてえまクラスター3とか クラスター4という風に名付けてえみます とえこのクラスター4はですねえ一般に 活動量が高くてですね不安行動が低く認知 機能ま記憶学習の記憶え能力があ低くなっ ているというものが含まれているんです けれどもこのグループ一連のま顕著な行動 以上示すまあのこの中でも目立つグループ ですねえを拡大してみますとおここにこれ になるんですがあこれらのですね一軍の マウスはですねま活動量が大幅にえ増えて いてええ学習記憶テストの成績は低下し てるということなんですがあこのクラスタ グループの中でもですねえ面白いことに人 でですね知的障害それから自閉症統合失張 症双極性障害えそれからあアルツハイマー 病を引引き起こすようなあ遺伝子変えのを 思ったような良いマウスモデルがこの中に 入っているんですねでこれ言い換えますと え知的障害とか自閉症統合主張症 アルツタイマー病のモデルマウスの行動 パターンの特徴はま非常に似ているという ことになるんですねでこれはあのかなり 驚くべきこと我々我々としては驚くべき ことでありましてえ知的障害とそれから アルツハイマー病というの全然違う疾患だ という風に思われているわけですけれども こマウスで見てみますとなんかとても似て いるということなんですねはいえ知的障害 自閉症統合主張症アルサイマ病など一見 随分異なるマウスのモデルの脳にはもしか するとですねえ遺伝的生物学的原因にな何 らかしらの共通性があるんじゃないかと いうことが示唆されるわけですではあの これらのモデルでのそれらの共通性って 一体何なんだということなんですがまその ヒントを得るためにえこの中のですねえ カム2Aまアルファム2という遺伝子の ヘテロの欠損マウスについてえ着目してえ 見てみたいと思いますけどもこのカム系2 のヘテロ欠損マウスまこれ非常にえ異常な マウスでありましてえ活動量が顕著に増加 して攻撃性がまこれまた顕著に増加してま 強度兄弟殺しちゃですねえそれから スづくりをあまりしない記憶力が悪い気分 の波が激しいなど心の病いをですねえま 持つ回すと言っても過言ではない一連の 大変顕著な行動以上を示しますでこれ当初 ですね消極性障害のモデルとしてえ良いの ではないかと思っていたんですがあ エクソムシクエンスの研究でですねえこの 遺伝子の変異を持つ人が発表されましてえ 知的障害ま攻撃性の更新とか自閉症用の 行動以上を持つ患者さんがあかなりあの 見つかってきましてえまそのまマウスの 行動以上とかなりそっくりになってると いうことですで同様な論文があ他にも出て ましてえ日本人でも同様な疾患が見つかっ ているということでありますじゃこの マウスの脳で一体何が起きてるのかという ことでえヒントを得るためにえ会馬のモ羅 的遺伝子発言解析ということを行いました で会話は記憶学習とか上道に重要な役とし てますので会話にまず着てみたんですが えっと驚くべきことにですねえこのカム系 2という遺伝子アルファカムケ2の遺伝子 1つをヘテロで欠損させるだけでえなんと 2000個2000種類以上のですねえ 遺伝子の発言量がま顕著に変化するという ことが分かりましたでこれがあのえ発言が 顕に変化してる遺伝子のリストなんですが えこのリストをですね眺めておりました ところ1つの面白いことに気がつきました えそれは何かと言いますとカルビン人と こういうタンパク質があるんですけれども その遺伝子が激減していたんですねでえ これは会話の市場会えなんですけどもこの 部分が市場会ですねえでえこの部分では ですねカルビン人というのはあ成熟した 神経細胞だけに出るタンパク質ある種の 成熟マーカー遺伝子だったんですねでえ これが正常な野生型のマウスの会話の市乗 界ではですねえこの白いのがカルビンジン ポジティブなあ細胞なんですけど カルビンジンが出てる細胞でえしっかり びっしり埋まってるまつまり大抵は成熟し てるということなんですがあカムケツ結走 マウスではこの細胞はちゃんとあるんです けれどもカルビン人が出ていつまり成熟 マーカーが出ていないのでえ神経細胞が 成熟してないんじゃないか未成熟な状態な んじゃないという風に考えたわけですねで そこで電気生理学的にま電気的性質を見て みましてもやはりこの神経裁判は普通の マウスの若い弱なですねえ未成熟なマウス の神経細胞の性質に非常に匂く似ていると えいうことが分かりましたし細胞の形的に も未成熟であるということが分かりさらに ですねこれは何かと言いますとえ野生型で え14日の溶と29日ま大人に近概ですね 利入後のマウスの市場会の遺伝発言を比較 してしましてえさらにまえっと大人でです ね野生型とえそれからカムケツゲスト マウスの遺伝子発言を比較しえこの2つの 遺伝子セットを比較するということをし ましたところまこれが非常によく似てると 言い替えますとカム系2欠走マウスでは 成熟満カ遺伝子ま成熟壊電子っていうのは え14日ぐらいに比べて2429日でえ 発言が上がってくるようなまあの遺伝子が 成熟マーカー遺伝子ですけれどもこれが カルビン人だけじゃなくて 740種類もの成熟マ電子があこのマウス で激減しているということそれから未成熟 マーカ遺伝子これはあ未成熟な時に発言が 強くて成熟すると発言が下がってくるよう な遺伝子が未成熟マデですけれどもこそう いった遺伝子があカムケツゲストンマウス では非常にたくさんま400以上も増えて しまっているということが分かりましたあ つまりえこのマウスとその 溶の遺伝子発言パターンがそっくりという ことが分かりましたということでえま ともかくですねあのえ脳の一部が未政治ま 未成熟市場界いう現象を初めて発見しまし てえ報告したということになりますだその 未成熟市場会ま脳の一部がですね未成熟に なってるとまどうなるかということでです ねえインビ神経活動ライブページという ものをやりますとでこれはですねえマウス が自由に行動課題を遂行してる間にえその マウスの脳で数から数百の細胞でえ神経 活動の測定ができるというそういうものな んですけれどもえこれがですねあの先ほど のオープンフィールドというところをでえ マウスが自由に探索するという状況でえ 神経え脳の神経細胞の活動を貸視化したあ ものなんですがまこれを見ますとまこんな 感じであのえ神経細胞がですねパカパカと 活動しているわけなんですけれどもえ 面白いことにですねえまこのカムケツ欠損 マウスの神経細胞も一見ちゃんと活動して いるとま活動の頻度とかですねえそういう まラフな指標にはああんまり差がないです がまこれを使ってですねマウスのこの オープンフィールドの中でまえ空間的な 位置それからマウスがどれくらいの速さで 走ってるかあというようなことを神経活動 のパターンからレコーディングする解読 するということができるんですけれどもま これ機械学習を使ってですねえあの最初の 30分間走らせた最初の15分のデータを 学習に使ってえ後半15分の行動をえ機械 学習で推定するということをやりますとえ 実際のマウスの位置とですねそれから神経 細胞の活動パターンから推定された位置と いうですねまかかなりよく一致するという ことがお分かりになるかと思いますまたあ マウスがですね歩くスピードもかなりよく えデコードできるということが分かるかと 思いますでえ痩せ型の普通のマウスでは これがうまくデコードできわけなんです けれどもえスピまあマウスの位置とか スピードが解読できるんですがあカムケツ の欠損マウスですとえこの位置の解度額が ですね非常に不正確になってしまうんです ねえま統計的に比較しましても野生型にの マウスに比べてHの解読があ優位に不正格 になってしまってます一方でえスピードの 解読は可能だしま動きの方向の解読も可能 ということでえ面白いことにですねこの 会馬マウスの会馬でえ特定の種類の情報ま この場合空間的な位置の情報があ選択的に 失われてるということが分かったという ことになりますえともかくですねえまこう いった形でま大人の脳の中に成熟な部分が 入ってるいう現象を見つけたということ ですじゃあえそういったえ未成熟のを持つ ようなマウスは他にもいるのだろうという ことなんですがあ調べてみましたところ他 にもどんどん出てきましてえこの クラスターグループの中にですねえシリ2 とHIVP2という遺伝子があるんですが あこのマウスはですね活動性の更新社会的 行動の以上作業記憶の低下など以上の パターンはですねえアルファム系通結損 マウスのこととそっくりになっていたとで えそこでこのマウスの会話で遺伝子発言見 てみましたところえ会話の遺伝子発言 パターンも先ほどのアルファカム系2欠損 マウスとシイツ欠損マウスでえ極めて そっくりであったま遺伝子の発言のですね 変化の倍率すらそっくりであったえそして えこの2のロックアウトマウスと正常な 溶の遺伝子発言パターンもそっくりであり ましてえこの主一欠損マウスも未成熟市場 会を持っていたということが分かりまして えさらにですねまそのようなマウス続々と 発見したとですえSNAP25の ノックインマウスというマウスでも ミステージ紹介それから先ほどのですね カルシ入輪ノックアウトマウスこれ統合 市町用の行動以上示すとことこういう マウスなんですがあこのマウスでも未成熟 市場化したしえそれがニューログラニと いう遺伝子があるんですがあその ノックアウトマウスでも未成熟市場会に なりましたしえ他のマウスでもですねえ見 られてますしえアルツハイマービオ認知症 のモデルマウスでも未政熟物資会でえそれ から前頭測定型認知症別の認知症のモデル マウスでも未成熟市場会だけでえさらに ですね普通のマウスにえ交通薬をですね 慢性的に投与すると成熟した神経細胞があ 疑似的な未成熟状態に舞い戻ってしまうと ま成熟したものが未成熟に戻ってしまうと いうんですねえ脱成熟というま現象を発見 したということですえそれから転換を 起こしますと転換でもやはり脱成が起きる とでえこれは一連のマウスですねえのあの 神経細胞の電気整理的性質を見ましても やはり未成熟な性質がま非常に共通してる ということですし遺伝子発言パターンを 調べましてもやはり要弱マウスの脳の遺伝 子発言パターンにそっくりになっていると いうことでありましてえ様々な遺伝的要因 それから好点的要因でえこの未成熟市場会 っていう現がですねえ生じるそれは おそらく脱成熟というものを返して生じて いるんだろうということが分かりました はいでえじゃああの市場界の神経細胞だけ でそういう現象が起きるということなん ですがま詳細省きますけども他の様々なあ 脳の部位の様々な種類の細胞でも同じよう なことが起こるだろうということが分かり ましたしそれから人だとどうなとえいう ことでえ人のですね統合主張症患者さんの 遺伝子発言パターンを見てみましたところ え収入2のノックアウトマウス非常に似て いるとかそれから統合患者さんの全統の 遺伝 発言パターンが健上なミュージと似ている というようなことが分かりましたしえそれ から先ほどのHVP2遺伝子の変異まこれ は知的障害が生じるということがその後 分かってま自閉症用の症状が起きるとえ いうことなんですがまそういうことも 分かりましたしそれからえっとアルコール 依存患者の会話全体用の遺伝子発言 パターンというのもデータがありましてえ それとですね人入用時の遺伝子発パターン が似ているとアルコールあまり飲みすぎる とですねえ神経細胞がある意味分若えると いうことですね脱成熟してしまうまこれ いいのか悪いのかよくわからないという ことですえそれからアルツハイマー病でも やはり脱成熟が起こっていそうだとえいう ことなんですねはいでえこの未成熟用の 遺伝子発言は人の疾患を段に見られるとえ いうことでなんでこういうことが様々な 状態で生じちゃうんだということなんです がおそらく神経の過剰ということがある だろいうことなんですねえ神経細胞を薬物 でえ興奮させてやりますと脱成熟用な原子 パターンが見られますしえ光でですね神経 細胞を活動させるということがま最近は できるわけですけれどもそれをですね市場 会でえ行ってみますと先ほどのオープン フィールドですねえ光で市場界の神経細胞 をえ刺激しますとカドルがぐっとこう 上がってくるんですがあこれを何回か 繰り返してやりますと脱成熟が起きます はいでえこれをですね何回か繰り返すとえ この刺激をやめた後2週間経ってもですね それがえさらには1ヶ月経ってもですね この脱成熟状態が続いてしまうえいうこと でえさらに遺伝子発もえ弱用になってそれ がずっと続いてしまうということがあり ますじゃああの機能的にはどうかという ことでえ控刺激で脱成熟させた市乗界で カルシミイメージしますとえ先ほどのカム 系通のノックアウトマウスと同様にですね え1の解読が不正格になってえただし スピードの解読とかあ動きの解読とかはあ 正確にできるということが分かりますえ さらにですねこの神経の過剰興奮と脳内の PH入酸の関係というようなことも分かっ てきましてえ未成熟のマウスのえ死脳です ねえ守護の脳をあのえまこれ前脳なんです けど取り出してpHを調べますとえpHが 低くなってるま賛成に傾いてるえいうこと が共通して分かってきましてじゃあなんで えpHが低いのかいうことをさらに調べ ますと入酸がえ増えていくとえいうことが 分かりましたでこれどういうことかという ことなんですが神経過剰興奮しますとま 普通はですね神経細胞ミトコンドリアから できえ賛成されるATPをエネルギーとし て使ってるんですがそれだと足りなくなっ てですねえ入酸を賛成し始めてえ エネルギーとして供給し始めますでそう するとですね入酸って非常に賛成なので pHで低くなってしまうとえいうことで ありましてま入酸が増えてるっていうのは 神経過剰興奮が起きてるということなので はないかということですねでえまあの 先ほど行動をたくさん行動をえ250種類 以上見たということを申しましたがその うちの109系統につきましてえマウスの 前脳を取り出してですね入酸とPHを調べ てみましたところそのうちの29系統で 入酸が増えていてPHが低下しているま つまり脳が賛成にな傾いてしまってると いうことが分かってきたということです それからあ人の精神神経精神疾患感ま統合 視聴双極性障害物うつ病でえま公的 データベースでですねあのPHがえ出て ましてそれをまとめて取ってきてですねえ メタ解析しますとえPHが低下してると いうことが分かりましたしえこれ アルツハイマ患者でもPHが低下してと いうことが分かりましたでえこれあのが 細胞でですねミトコンドリアの機能が低下 してえ回凍系が更新してえ入酸が増えると こういうえ効果がですねワールグ効果と こういうま有名な効果でまこれあの ノーベル賞を受賞したような話ですけれど もえこれに近いことまここまで強いえもの ではないんですが弱いボールバブルグ効果 ですねえ脳で起こってるというようなこと がえ示唆さですじゃあ入酸が増えるかと どうなるかということなんですがまPHが 低下するだけではなくですねえタンパの 入酸化というのがま最近えま初めて 2019年報告されたんですがまタパが 入酸化されて機能が変わってしまうという ことが分かっておりましてえじゃあ脳だと どうだろうということでえ神経を活動させ それからストレスを社会的ストレスを 加えるというようなことをしますとえ脳で 入産が増えてるんですねえ入酸ま様々なタ の入酸が増えるということが分かってきた ということでありますでえこの クエスチョンに戻って考えてみたいと思う んですがまどんな遺伝子がどんな異で働い 報道に影響するかいうことなんですがま 遺伝子と行動の関係はですねまたくさんの 遺伝子があるそれからまたくさんの行動の 種類がまこれがランダムにえ影響してるの かということではなくてですねおそらく なんか中間表現系みたいなものが脳の中で あってえ異なる遺伝子の変異なんだけど ある同じような中間表現系えに期しそれが あ同じような行動特性のパターンに期決 するということがあ起こるまこれがあの 様々な中間表現系があるんじゃないかと いうことでまそういうもの を考えるということによってま遺伝子とえ 行動の関係をよりシンプルに考えることが できるんじゃないかとえいうことであり ますえちょっとすいません長くなって しまいましたがあ以上になりますはい宮川 先生ありがとうございましたもう質問2つ 来てますけれども是非この膨大なあデータ に基づいたうん新しいコンセプト皆さん どんどんご質問という風に思っております え宮先生それじゃあ質問がもう少し溜まる までえ議論をさせていただきたいと思うん ですけどもこれ最後のあのスライドではい はいまいろんな遺伝子がはい 変をするとまある特定の遺伝子ですけれどもえ未成熟の脳もあ出来上がる はい でそれでアウトプットとして色々な精神疾患とか行動異常っていうのが出てくるとおっしゃってますけれども実はこの行動異常とか精神非常に多彩じゃないですか はいあそれが1 つの未成熟能というコンセプトで説明するためにはこの未成熟能ができてる部位がこの最終的なアウトカムというか疾患の病体みたいなのを決めると考えてよろしいんでしょうか [音楽] ままさにあのおっしゃる通りのようなことをま仮説として持っておりましてえこのま統合市聴書でもあの知的障害それから自閉症アルツタイマー病ま行動以 今日のあの一見ま見た目というものはま随分違うわけですねま出てあの時期も違いますし はい まどういうものが出てくるかっていうのも 人それぞ結構違うわけなんですけどえそれ はどうしてそういうものにあの違うものに なってくるかとこういうことでえおそらく ですねあのこのえこの神経の過剰興奮と こういうようなものがあこう発達とか カレーの中でえいつ生じるのかそれからま 脳と言っても非常に広くていろんな細胞の 種類があるわけです 脳のどういった場所でそれが生じるのか つまりいつどこでそういうことが生じるの かということがま人それぞれで異なまそれ があの疾患のスペシフィシティのような ものにも関係しているのではないかという こと考えてますうん面白いですね 先生宮川先生ねやっぱりあの今回の実験最先端のご研究で多くの人たちが 1 つ本当にマウスの実験データが人に該装できるのかはい ま装できると思うんですけどどこら辺に限界があるのかみたいな疑問お持ちのような気がするんですけど先生は今どういう風に思ってますか あそうですねそれ非常にあの重要なご質問でえつもあの議論になるとこであります はい多分そうだと思います 専門家の間でも激しいこう議論が行われてましてあの以前そういうことをやったことがあるんですがあの結局まマウスと人ってもう明らかに全然違うわけ ですけれども はいハードウェアも違いますもんね ハードウェアも違う ま体のサイズがまず全然違いますし マウスですとあの当然あの人のようにあの言葉を喋ることが いませんのでえまマウスが妄想を持つとか一体そんなこと起こるのかみたいなんですね あのそういうあの動いもいいたりするんですけどもあのえま簡単に言えばですねあの共通する部分とえしてない部分があるまこれ当たり前なんですけれどもあの共通する部分としてない部分えいう風に考えてます もう非常にざっくりとした考え方なんですがであの共通する部分っていうのは何かと言いますとえそれはえっとこう遺伝車発言とかですねえそういうまあのかなりあの精度の高い方法でしっかり比べると共通する部分があきちんと見えてくるとえいうことなんですね であのえっとあのま本当にさらっととしかあの紹介してないんですけれどもあの遺伝子発言をですねあの人の遺伝子発言とマウスの遺伝子発言を比べるというようなことをやっているわけなんです はい でえっとえこのこのスライドで使った方法なんですけれどもはい あのえっと統計の手法でランニングフィッシャー法っていうのがある これは何かと言いますとあの先ほどのモ的な遺伝子発言えデータをですねあの 2 つの遺伝子発言データセットをえ比較することができ え統計的手法なんですがあのこれまノンパラメトリックなあの方法を使ってましてま詳細はちょっとえあれなんですけれどもまちょっと難しいとしいんですがあのノンパロメトリックなあのえっと遺伝子発言の順位 をえ比較するようなあの方法でいるのでえ異なる種ですねあの人とマウスとかサルト マウスとか異なる種異なるは え感うの間のまそういったもう異なるものの間で共通する部分をかなりあのえセンシティブですね類似性を検出してくることができますね 共通性をえ見ることができるのでまこう いう部分でですね共通して動いてるような ま人とえマウスでえ人のあ疾患モデルそれ からマウスの疾患モデルでえ共通して動い てるような部分っていうのは共通している のでおそらくメカニズムとしてはあの非常 に似たようなメカニズム呼んでるとえいう ことが推測されますがまそうでない部分は そうでもないとえいうことでただあのその 共通する部分っていうのがおそらく研究の 上では非常に重要だろうとえいう考えて ましてえその共通する部分を研究するだけ でも相当なえ重要性があるという風に考え てえ進んということになりますはい ありがとうございましたえそれを踏まえて じゃ皆さんの質問に答えてまいりましょう えまずADさんていうところからカリ入輪 に着目された理由を教えてくださいと 高等物まで存在するからですかそれとも 細胞内シグラル伝達に関与するから でしょうか あるいは標的であるからですかとこういう のが来ておりますはい えっとカルシニンはですねあのえっと自分自身が目をつけたわけではなくてあのま MIT にですねあの留学していた時と言いますかあの顔川を進む先生のあの研究室にいたんですけれどもえそん時にこのマウスがんですねであのこれに目をつけた人はどうして目をつけたかと言いますとえこれあのカルカルシウムカルモジュリンリペンデントな脱三加構です でえカルシウムカルモジュリン依存性の臨産化酵構酵素っては結構たくさんあるんですけれどもルシウムカルモジリン依存性の脱酸化酵構想ってこれだけなんですね新入だけなんです うん 他にはなくてでまそういうあの世界的な特性からこれ重要なんじゃないかとえいうことがありますしえそれからえっと記憶学習にですね重要な役割果たしているじゃああの神経の仮想性に重要な役割果たしるんじゃない えいうえ仮説が当時ありましてまそれで ノックアウトマウスが作られたということ なんですねで僕自身がなんで興味を持った かと言いますとこのマウスも見た目でもう あの見た目ていうか触っているだけでです ねま極めて異常っていうのが明らかに 分かるまなんですねもう全然異常なんです もうあの刑事から取り出そうとするとま はい素早く逃げ回りますしなかなか捕まり にくいとこですねもう全然あの ジェノタイプしなくても分かるぐらい以上 なのでまこれ面白いなと思ってえ詳しく 調べたとえいうことになりますはい ありがとうございました次参りましょうえ 山本さんからの質問ですマウスのワイルド タイプでかこ供供給の事情で難しいと思い ますが遺伝系統別でどの程度の結果の違い がありますでしょうか特に学習の長さの 違いにも有意さがありますでしょうかと いう質問が来てますからいかがですかあ そうですねあのマウスはあのえご指摘の 通りですね様々なあの野生型のマウスでも 様々なあインブレッドの系統がありまして えあの我々がまよく用るのはC57B6J とかですねNとかまそういうものをよく あるんですけれどもえ129とかですね バルブCとかまいろんな系統がありますで えそれらの系統についてもですねあのこの モラ的行動テストバッテリーでまどんな 違うがあるかとこういうことを調べると いうことをやっているんですがもうこれ 相当ありますあのえっと系統ごとにですね 非常に差があってえ学習記憶の能力とか ですねえそれから活動量とかえま注意の 能力とまそういうものにですねあの随分差 があってまそこは非常に気をつける必要が あるっていうことになりますはい つまりあれですよねマウスと言ってもやっぱり系統でえかなり違う行動を示すと ねはいいうことですよねはい だからそこら辺のやっぱりえ系統のなんて言うんですかね偏りというか倍圧した上でこの行動を解析するという で先生は250 系統以上のマウスの行動をモーラ的に 解析しておりますんで えこれぐらい後半に解析した上で人との装みたいなことを考える必要があるってことですよね そうですねうんはいわかりました それでは次参りましょう上田さんからです 会話の市場会では生態になっても神経細胞 申請や脱成熟が起こるとのこと神経震や 成熟の際古いの固定になっていた古い会話 の細胞の神経回路はどのように 保持消去更新されるとお考えでしょうか ああそれは非常にああな質問ですねあの めちゃめちゃコー度ですめちゃコード めちゃめちゃ高度なご質問でえっと何か あの学習が一旦なされるということはその 脳の中にある種のあの回路ができるとま エングラムうという言い方もありますが あのそういうある種の回路が出来上がる ことによって記憶が形成されるという風に 考えられるわけですけれどもえっと神経 新しい神経が生まれるまこの会話の市場会 ではあのご指摘のようにですねあのえ アダルトでもあの神経申請が毎日起きてる わけですけれどもえ神経申請が起きたり それからあの成熟した神経細胞が脱成熟 するえいうこともおそらくま日常的に起き てんじゃないとえいうことは考えてです けれどもえまそれによってそのえ学習され た回路がどう変わってしまうかとえいう ことなんですがあの神経申請については ですねあの我々の共同研究者のポール フランクランドのですねえグループがです ねえ神経申請によってえ新しい記憶じゃ なくて古い記憶があのまへ減らされてくる というかま新しい神経細胞ができることに よってえ古い記憶の回路があまあ なくされてくるとえいうことを主張して ましてあの若いマウスですね弱なマウスあ それから弱な人では神経さえ申請が非常に 盛に起きているのでえそういう回路の 入れ替えがですねえま盛に起きていると いうことでえこのえ幼児性憲法まあの皆 さんまあのえ3歳とか4歳未満の時の記憶 が非常に薄いかとまほとんど覚えてますが あのそのところは非常に神経申請がまだ 活発な頃なんですねえなのでえ記憶した ことも上書きされちゃうとえで記憶が なくなっちゃうとえ幼児憲法が起いるのは そういうことが原因じゃないだという仮説 を持っていてあのまかなり猶ヨ欲な仮説に なってますし脱成熟が起きてもですね おそらくそれに近いようなことが起きるん じゃないかまあの記憶が消去されるところ まではかないんだけれどもあの弱くな るっていうことは起きるんじゃないかと いうのはそのどうしてかと言いますとあの 脱成熟に伴ってえシナプスのえ分子がです ねえ非常にあの変化するというかあの減っ ちゃうんですね えなのでえ記憶弱まっちゃうんじゃないかっていうような推測をしてるんですがまその辺りはですねえまだまだこれからのあの研究のトピックということになります はいありがとうございました宮川先生なんか個人的な相談にもなってしまうんですけどだんだん年取ってくるとえ記憶が怪しくなってくる あるいは新規の記憶を こう定着させることが難しくなってきてるんですけど はい 要するにこの未成熟化しやすいと未成熟化のしやすさっていうのは何か関係はありますでしょうか ああえっとですねあのこれなかなか非常にあの重要な面白いご質問でその辺り実はあの研究をしてましてえこの関係がですねまだちょっと分からない部分があるんですがあの神経のですねエキサイトリティという観点で えっと遺伝子のですねエキサイトは ビリティインデックスというものを作ってあの神経興奮すると出てくる長期的あの遺伝子が あの複数のものがですね変化んですけどそれでインデックスを作ってですね えっとカレーの効果と を見ますとカレーとですね興奮性が高まってるようにパターンね でこれあのまあの面白いと言いますかまカレーするとあの睡眠が減ったりしますね はい 睡眠のディプレベーションっていうのは神経の興奮性を上げる 原に変えるんですね なのでえっと火すると神経の興奮性が高まって脱成熟的なあのことがに近いまあのちょっと違うあのここの成熟とはちょっと違うんですけどうん が起きてえしまうんじゃないかあのそれで あのえっと神経細胞のま記憶の能力と言い ますか滑性が落ちちゃうんじゃないかと いうことを考えてましてやっぱりあのその エキサイトリティとですねあのえま インヒトリーなあのバランスを整えて あげるということがま華によるその記憶 学習能力の低下をえまあ抑制することに なるんじゃないかなっていうようなことを 考えてますなるほどはい じゃあ少し落ち着きを取り戻すってことかもしれないんですけどはいすいません次ます はいあの睡眠をたくさん取るとかはいなかなかあの火すると難しいというということ 上田さんから2 番目の質問が来ていまして統合症の予防治療に公演症材が使いそうですが 診断確定のための検査に使える得意的生活マーカーは研究されていますか ておっしゃってますね ああはいまたすごい高度なご質問でありがとうございます はいであのえっとえもの炎症っていうのはもう非常にあの重要でえこれ神経興奮すると炎症が起きるんですよねもうあのこれも 4日に起きますグリア細胞を活成しまして あの炎症が起きてでその炎症がまた神経の 興奮性を高めるですねそういうこともある のでま炎症をなんとかするっていうの非常 に重要なんじゃないかと思うんですがで そのバイオマークあるかということなん ですけどあのまこれはま我々あの4の遺伝 子調べてあの脳を直接ですねサンプル取っ てきて調べるとかできないわけですうん あの体液ですねま血液とかあえ脳石類ま そういうものであれば取れますのであの そういうものからそのまメタボロム解析と かですねま各種のオミスクス解析を行って えそういうそのあの神経の過剰興奮とか 炎症を反映するようなあそういう シグニチャーが得られるんじゃないかと いう風に考えている人はあが結構いてま そういう研究を行ってる人もいますねで あの我々もそのまあの納図については実際 にあのえ頂いてきてですねあの先ほどの 入産を調べますと入酸上がってるんですま あのグループ感の違いなのでえそれだけで 満になるかっていうと厳しいんですがあの 入酸は上がってますはいあの優位に上がっ てるんですが先生ありがとうございます 今ワールグADさんという方からまた質問 が来ておりましてワールグ効果について 言及されましたが元の関係については何か お気づきだったりしますかてま要化が 起こるというところでは共通だとご指摘を なさいましたで一方ミトコンドンデリアと 精神疾の関係についても何か分かったこと がありますかつまりミトコンドリアに異常 が起こってワールグ効果つまり回答系を 回さないといけないような脳の状態になる と精神疾ができるような可能性はもあり ますかあると思いますねはいあの ミトコンドリアに関してはですねまかなり 言われてましてはい 双局性障害なんかではですねあのまあのえっと準天堂大学の加藤たふ先生とかはですねまかなり以前からあのそういう説をですね唱えられていましてこ ミトコンドリアでそれは当局障害とかま他の疾刊でも結構言われてますね はい分かりましたあと6 つぐらいあるんで先生急いで行きましょう かなり多くの表現方でえ新トさん新宮さんかもしれませんがそこに紐づいて行動移住の研究されており完激いたしましたありが マウスの脳のノックアウト部位によっては繁殖が通常のマウスより難しい場合があるかと存じます 十分なN をすぐ稼ぐためには試験期間を伸ばす方が有要なのかそれとも限られたマウスで研究を進めるべきなのか先生はどのようにお考えでしょうか あそうですね あのこれ実際にあのやってますと研究やってますと確かにあの遺伝子改編でですねえマウスが得られにくくなってしまう そうなんですよ 結構実際にあるんですねでこれは非常にあの難しいところであの 1 つはですねあのノックアウトだとあの非常に少なくなってしまうっていうことがあるのでヘテロを使ってまずやってみると うんやっぱN がですね足りないとなかなかあのえっと行動っていうのはあのばらつきが大きくてですねま統計的な差として出てこないいことが多いんですねなのであの Nは大体ま15覚悟15から20 以上ぐらいに しましょうとでこれ厳しいんで あのヘテロでやってみるえそれからあの見ですごい行動以上があるような場合はですね N 少なくても明確に差が出てきますんですねそういう場合は少なくてもあの数が少なくてもやってみるということはなってます はい先生そういう意味では純宅な予算があればあんまりこういう議論はいらないと思うんですけどおっしゃる通りですねあのものすごいたくさん掛け合わ一ぺにかけ合わせて うん先生のこの研究に対して科学技術予算って結構獲得順調なんでしょうか [音楽] もうめちゃくちゃ良いご質問いただきました それはもうあの他の研究者の皆様と同様にですね非常に苦労しておりましてもう今もですね研究費の申請症書あの今日も昨日も一生懸命書いましてはいあの意外痛くなる毎日であります なるほど分かりましたでえっとイン美のライブイメージでマウスに痛みはないのかっていう質問が来てますどうですか あはい えっとすまあのイメージをしてる最中はですねほぼないんじゃないかなと思います うん はいただあの手術をした直後とかはまあのそういうことで痛いってことはあるかもしれないんですが十分に回復してからあの実験を行うということを知ってます はい先生脳のペハを上げなければ精神疾患になりにくいと言って良いでしょうかっていう質問も来てますかがですか ペハをうんなな何ておっしゃいました あげ下げなければ あえっとですねこれ難しいところでですね うん これ入酸が上がるっていうのがあのいいことなのか悪いことなのかはっきりしてないんです あのこれ病気と相関してるって言うと悪いことのように感じますがあの元々ですね入酸が上がった方がいいことがあるんじゃないかっていう考え方もありましてえっとニューさんエネルギーですのであのエネルギーがちゃんとこう供給されることによってあの記憶学習とかあ上道性とかがですねえあなるほど あのより正常に保たれるんだけどおそらくえこれが長くずっと続いてしまうこの異常な状態があのずっと続いてしまうと何らかしらのまずいことが起こるんじゃないかまそんな風に考えてるんですねなので悪いが一概に言えないんじゃないかと はいありがとうございます 今回のご講公演のタイトルは人間の心とありますが遺伝子改変マウスの実験を積み重ねた今心はマウスのどこにあると思われますか?私は他の研究結果などにより脳じゃないどこかにあるような気がしてます [音楽] あそれはちょっとそうですね あのえっと心はどこにあるかっていうのはなかなかあのこのマウスの研究では分かりにくいと言いますかそういうあのご質問にですね回答するような答えは得られにくいんじゃないかなと思うんですがあのはい [音楽] あのえっと体の方のですねあの様々な変化 これをこう脳はですね極めて顕に反映しますのであの心が脳だけにあるということではないというかま影響されるという意味も褒めますとま体全体に影響されるとは間違いないですのでこれあの我々糖尿病モデルマウスとかですねそれから [音楽] えっと腎臓に障害があ マウスとかそういうのやってるんですねでそういうマウスもあの顕に行動に異常が出ますでおそらくまあのマウスの主観的感覚ってはちょっと分からないわけですけどあの少なくともその脳の活動の仕方についてはそういうもので変化出ますのでえやはりあの切り離して考えるってことはできないんじゃないかとになってるんじゃないかという風に なるほどありがとうございますえTWさん から遺伝子の変異と動物の行動表現の間に は真剣細胞の情報処理が開いて回層が かなり異なる現象だと思いますが遺伝子 から行動の変化を生じさせるまでの時間軸 の異なる現象を説明するのにどのような モデルを考えられていますかまさにこれ ですよね先生ああそうですね [音楽] えっと時間軸これ非常にあのえまちょっとご質問の意図があのちゃんと理解できてるかどうかあれなんですけれどもあのま疾刊の文脈でいきますとこの時間軸はあの人それぞれでまかなり違ってくるまえっとその知的障害とアルツタイマー病ではき全然違うもう知的障害ではもう生まれてすぐそうなってですね うん でアルタイマー病ではあの仮した後に起きてく でえっとまこれが違うわけなんですけれども実際にでも脳ね細胞レベルで起きてることは相当似てることも うん あるとえいうことであのそこがまいつどこで出てくるかみたいなのがあのま実際にそのどういう遺伝子が変異していてえそれがどういう環境要用要因ですね まストレスとかあのえなんかこう炎症とかですね点とかそういうものが影響をするま ていうことが分かりますけどまそういうものがいつ来るかま 2 ヒット仮説みたいなまず遺伝と環境委ツヒット仮説みたいんですけどそれからまどこでヒットするかとかいうことによってま色々その多様性が出てくるのかな うん 先生はあのスマっていう習慣がありますけれども同じ遺伝子の変異でも場所によって実は発性自発性みたいな症状の変化もありますのでま遺伝子変異プラス先生がおっしゃったよう目のストレスみたいなものが重要かもしれませんねずれにしろ今後の研究です はい今後の研究が重要 はいあと1分で最後の質問です 精神疾患用マウスは人間のように原子が見えたりといった現象はないんでしょうか?例えば存在しない餌が見えたりいないはずの敵が見えたりといったことを思わせる行動は得られませんか?あ あえっとあの非常に面白い質問で実はま我々もそういうようなあの実験ができないかなんて思いましてえ あの検討まではしてるんですけどやるところまでは行ってないですがあの世の中 にま世界の研究者にはの中にはそういう あの研究ま実験えに乗っけてですねあの そういう現長とかをえマウスで見てやろう みたいなあの論文も出ていますねはい なのであのこれえっと原理的には不可能ではないと言いますかあの脳で神経細胞の活動えかなりたくさんのえ神経部を測定することがあの貸化することができますので えそういうものでそのえっとえ今何を考えてるのかとこういうところまで水推定ができるようになるとあ今なんかえっと見えてないものを見ているんじゃないかとえいうような推測ができるんじゃない かということは思ってますはい はい宮川先生全て質問クリアしましたありがとうございます えあのご質問いただいた方聴の方本当にどうもありがとうございました非常に面白いまでも非常に大胆な実験なので今後色々な精神疾患の治療などのためにはこのファインチューニングみたいな研究を是非宮先生と一緒にやっていただく方が増えることを期待したいと お研究は大 はいはい大 ありがとうございます矢田さんどうぞおしますんでただきたいと ありがとうございましたあの20年にわる えご研究の成果を一挙にあの吐き出して いただいたという感じであのすごく難しい ご質問もたくさんたような風に私も思い ましてえ今後の先生のあの研究費の獲得が 守備よくということではいあの皆さんの 先生に是非共同研究を持ちかけていただけ たらという風にも思いますけれどもいかが でしょうか本日はどうもありがとうござい ました それでは宮先生とさんに皆様大きな拍手もしくはえ反応ボタンでえ感謝の表したいと思います本日もどうもありがとうございました ありがとうございました はい皆さんどうもありがとうございました失礼いたします 失礼いたします それでは失礼いたします [音楽]
「遺伝子改変マウスで探る人間のこころ」（2025年5月20日開催）
宮川 剛 氏（藤田医科大学 総合医科学研究所 システム医科学 教授）
「宇宙で最も複雑なシステム」と言われる脳。 遺伝子改変マウスの表現型解析を通じて、遺伝子・脳・行動の関係を探求します。
一般財団法人バイオインダストリー協会 https://www.jba.or.jp/
新Mmの憂鬱 https://miyata-bio.net/
Mmの憂鬱 on X / miyatamitsuru もご覧ください。
今後の宮田満氏のオンライン対談もお楽しみに！！
WACOCA: People, Life, Style.