3 発達生理学研究系 生殖・内分泌系発達機構研究部門(箕越靖彦教授)の評価

3.1 Dr. Joel K. Elmquist,The University of Texas Southwestern Medical Center

Review and Evaluation of Division of Endocrinology and Metabolism National Institute for Physiological Sciences Okazaki, Japan

Dr. Joel K. Elmquist
Professor and Director
Division of Hypothalamic Research
Departments of Internal Medicine and Pharmacology
The University of Texas Southwestern Medical Center

This report is based on my visit of the laboratory headed by Professor Yasuhiko Minokoshi July 28th, 2008. I outline below my evaluation of the principal investigator and the overall program. I also briefly describe my impressions of the individual projects presented over a series of 6 presentations. My main area of interests is the molecular and neuroanatomic basis of coordinated control of energy balance and glucose homeostasis. Given the interests of Dr. Minokoshi’s laboratory, I was happy to serve as an external evaluator for his program.

Evaluation of Principal Investigator: I first met Professor Minokoshi while we were both working in the Division of Endocrinology at Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medial School. In January of 2006, I moved to Dallas to become Professor in the Department of Internal Medicine and Director of the newly formed Division of Hypothalamic Research at UTSW. While in Boston, I closely followed Prof. Minokoshi’s work on several projects including his seminal work on leptin regulation of AMP kinase in collaboration with Dr. Barbara Kahn. Dr. Minokoshi has continued this line of investigation on his return to Japan. As can be seen below, I was quite impressed with the program that Dr. Minokoshi has built at the NIPS. Clearly, Dr. Minokoshi is an international leader in the field in CNS control of metabolism and energy balance, and I would rate him as one of the top young investigators in Japan. Importantly, he has recruited and mentored an excellent team of scientists.

Presentation 1: Dr. Shiki Okamato presented the results of his studies investigating the role of AMPK in the paraventricular nucleus of the hypothalamus. In particular he is using lenti virus vectors to express constitutively active or dominant isoforms of AMPK. His results are very interesting and suggest that fasting alters AMPK activity within the paraventricular hypothalamic nucleus and this may contribute to changes in food preference for calorically dense food associated with fasting. These results are potentially important and if confirmed would represent a very nice contribution to the literature. Suggestions for this line of work include further anatomical validation of the specificity of the effects observed to the paraventricular nucleus. In addition, deletion of AMPK subunits from the paraventricular nucleus by using SIM-1 Cre mice could provide more definitive genetic proof that the effects observed are physiologically important.

Presentation 2: Dr. Tetsuya Shiuchi presented the results of his studies investigating role of the central orexin system in regulating coordinated glucose homeostasis. This very interesting work suggests that orexin activation of neurons in the ventral medial hypothalamic nucleus (VMH) results in activation of the sympathetic nervous system, including innervation of skeletal muscle. This includes alteration of signaling in the muscle include the PI3K pathway and alterations in glucose uptake by the muscle. Collectively, this work is very interesting given the potential role of orexin neurons in sensing changing levels of glucose and as downstream targets of neurons in the arcuate nucleus of the hypothalamus. Putting these results into such a physiological context could extend the significance of this exciting data. As noted, above many mouse models now exist that would allow direct testing of the effects of manipulating orexin receptor expression specifically in the VMH. The use of such mouse models in the context of the experimental preparation being used could be definitive as it relates to the role of orexin action on VMH neurons.

Presentation 3-4: Dr. Atsushi Suzuki described the results of his studies investigating the role of novel phosphatase in regulating AMPK activity and leptin receptor signaling. He also described experiments in which he has isolated and characterized an adipocytes protein (ARK5). In the former set of studies, Dr. Suzuki has been using a neuronal cell line to assess the effects of leptin and CAMKK and AMPK signaling. He also provided data that suppressing the expression (using RNAi) of the phosphatase PP2C blocked the leptin effect on CAMKK and AMPK signaling. In the latter set of studies, Dr. Suzuki presented data that the ARK5 plays a role in the regulation of adipogenesis and/or adipocytes survival. In particular, ARK5 promoted white adipose tissue hypertrophy. In addition, he presented data from a transgenic mouse model in which the ap2 promoter was used to drive expression of a dominant negative ARK5 in adipose tissue. This mouse displays resistance to high fat diet induced weight gain. Collectively, this line of work suggests that high fat diet induces ARK5 expression that leads to hypertrophy of white adipose tissue. Collectively, I was impressed by these studies as they represent a new direction for Dr. Minokoshi’s program. The use of such cell and molecular approaches certainly expands the depth and significance of the work ongoing in the program at NIPS. Once again, I would encourage Drs. Suzuki and Minokoshi to use the power of mouse genetics to directly test the physiological relevance of PP2C and ARK5 in the hypothalamus and in adipocytes.

Presentation 5: Dr. Suni Lee presented the results of her studies investigating the action of BDNF on adipocytes. She showed data suggesting that BDNF mRNA is expressed in white adipose tissue and that BDNF protein can be measured in the serum from ob/ob mice. She also presented results that a truncated TrkB receptor is expressed in white adipose tissue. This work is very novel and potentially important. Suggestions include to assess the levels of BDNF in other obesity models and to take advantage of already existing models with altered BDNF signaling.

Presentation 6: Chitoku Toda presented the results of his studies investigating the effects of leptin action in the VMH on coordinated glucose homeostasis. In particular, he found that leptin in the VMH increased glucose uptake into skeletal muscle. Interestingly, he found that leptin injections into the arcuate nucleus or dorsal medial nucleus did not alter glucose uptake in muscle. Also, he found that a melanocortin receptor antagonist blocked the leptin effect. This is a very interesting set of studies that provide novel information regarding the physiological importance of leptin action in the VMH. Once again, the use of models in which leptin receptors (or leptin receptor signaling) specifically in the VMH or the arcuate nucleus would extend these interesting observations.

Overall Assessment of the Program and Recommendations

As can be seen from my comments above, I came away from my visit very impressed by Dr. Minokoshi, his team, and the facilities and environment at the National Institute for Physiological Sciences. This includes other colleagues of Dr. Minokoshi I met on my visit. I also was very impressed by the equipment available to investigators. Clearly, Dr. Minokoshi has already developed an excellent research team. I view his growing program as one of the best in the field of central nervous system control of metabolism in Japan. During my visit, I discussed extensively with Dr. Minokoshi my thoughts that he could take his program to the next level by embracing already existing mouse models that allow for neuron specific manipulation of key genes thought to play key roles in regulating energy balance and metabolism. Many of these models have been created and characterized by our group. Thus, we would be glad to provide these models to Dr. Minokoshi and his group. Of course this is major commitment and would require that infrastructure be in place for such studies. This includes the ability to house hundreds of mouse cages as well as the resources to pay for this. Importantly, Dr. Minokoshi’s team already has the expertise to begin such studies. In summary, it was a pleasure to spend a day at National Institute for Physiological Sciences. I found the day to be rewarding and stimulating. Please feel free to contact me if you require further information about my impressions of Dr. Minokoshi’s program.

Joel K. Elmquist, DVM, PhD
Professor and Director
Division of Hypothalamic Research
Departments of Internal Medicine and Pharmacology
The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas
5323 Harry Hines Boulevard
Dallas, Texas 75390-9051

(和訳)
レビュー報告
生殖・内分泌系発達機構:レビューと評価
Joel K. Elmquist (テキサス大学サウスウエスタン医学センター)

私は、2008年7月28日に箕越教授の研究室を訪問しました。この報告書はその時の訪問を元に作成したものです。この報告書では、まず、主任研究員及び全体の研究内容に関する私の評価を述べます。次に、発表して頂いた6つの各研究プロジェクトについて、私の印象を簡単に述べたいと思います。私は主に、エネルギーバランス及びグルコース代謝恒常性の個体レベルでの調節に関わる分子基盤並びに神経解剖学基盤に興味を持っています。それゆえ、箕越研究室の研究に以前より大変興味を持っておりましたので、今回、外部評価をお引き受けすることは大変幸せでした。

主任研究員の評価について‐ 私が箕越教授と初めてお会いしたのは、Harvard Medical SchoolのBeth Israel Deaconess Medical Center、内分泌学部門において私たちが共に働いていた時です。その後、私は、2006年1月にUTSWの内科学教授並びに新規部門である視床下部研究部門の部長(併任)に就任し、ダラスに移りました。ボストンでは、Barbara Kahn 教授と共同研究を行っていましたので、箕越教授の代表的な功績の1つであるレプチンによるAMPキナーゼの活性調節機構の研究など彼のいくつかの研究プロジェクトを見てきました。箕越教授は、日本へ帰国した後も同様の研究を続けており、下記に示すとおり、生理学研究所においてすばらしい研究プロジェクトを立ち上げています。箕越教授は、中枢神経系による代謝及びエネルギーバランスの調節機構の研究分野において世界的リーダーの一人であり、私は彼を日本における(当該研究分野における)トップランクの研究者の一人と評価しています。また、とりわけ重要なことは、彼が優秀な人材を募り、すばらしい研究チームを率いていることを申し添えます。

発表1:

岡本士毅博士は、マウス視床下部室傍核におけるAMPキナーゼの役割について研究成果を報告してくれました。この研究の特筆すべき点は、レンチウィルスベクターを用いて、AMPキナーゼの持続活性型と持続不活性型変異体を(室傍核に)発現させ、そのマウスを用いて実験を行った点にあります。この研究で特に興味深い研究成果は、絶食によって室傍核内のAMPキナーゼが活性化し、このことが絶食後の食餌嗜好性の変化と密接に関連する可能性を示したことです。これらの実験結果は、おそらく大変重要な研究成果であり、これが立証されれば、この研究分野の進展に大きく貢献すると思われます。以下、この一連の研究に関して、次の実験を提案したいと思います。一つは、解剖学的な検証をより詳しく行い、この効果が室傍核における特異的であることを立証すること。もう一つは、SIM-1プロモーターCrenase マウスを用いて室傍核特異的なAMPキナーゼ欠損マウスの効果を調べることです。これにより、本研究で明らかとなったAMPキナーゼの調節作用の重要性を、より確実に証明出来ると思います。

発表2:

志内哲也博士は、「生体内グルコース代謝を調節する中枢オレキシンシステムの役割」に関して発表しました。本研究は大変興味深い研究であり、オレキシンが視床下部腹内側核(VMH)のニューロンを活性化することによって、骨格筋に投射する交感神経活性を高め、その結果、骨格筋におけるPI3Kを介するシグナル伝達経路を変化させ、骨格筋におけるグルコース利用を高めることを示しました。オレキシンニューロンは、一般に、グルコースレベルの変化を感知し、また視床下部弓状核ニューロンの下流ターゲットとして位置づけられており、このような機能的、解剖学的観点から本研究は大変興味深い研究成果です。さらに、オレキシンニューロンの生理学的背景を考え合わせますと、本研究成果は大変重要な生理的意義を有するように思います。しかし、この報告書で何度も述べますように、現在では多くのマウスモデルが入手可能であり、それらを使ってVMH特異的にオレキシン受容体の発現を変化させたマウスを作製し、VMHにおけるオレキシン受容体の作用を直接調べることが出来ます。VMHニューロンにおけるオレキシンの調節作用とその役割を明らかにするためには、そのようなマウスモデルを使用することが最も確実な方法と思います。

発表3-4:

鈴木敦博士は、AMPキナーゼ活性並びにレプチン受容体細胞内シグナルを制御する(彼が発見した)新規タンパク質脱リン酸化酵素の機能について報告しました。続いて、自身が単離したARK5の脂肪細胞における機能とその生理的意義に関する研究成果を報告しました。前者の研究において、鈴木博士は、株化神経細胞を用いてCAMKK/AMPKシグナルに対するレプチンの効果を調べました。その結果、RNAiを用いて新規脱リン酸化酵素の発現を抑制すると、CAMKK/AMPKシグナルに対するレプチンの効果が遮断されることを明らかにしました。また後半の研究において、鈴木博士は、ARK5が脂肪細胞生成と脂肪細胞の生存活性に調節作用を及ぼすこと、特にARK5が(脂肪組織の肥大化に伴い発現が亢進し)、脂肪組織の肥大化を促進することを示しました。この研究において彼は、aP2プロモーターによってdominant negative-ARK5を脂肪組織に特異的に発現する遺伝子改変マウスを作製し、このマウスが高脂肪食を摂取しても肥満しないことを示しました。これらの実験結果から、ARK5は、高脂肪食の摂取により発現が亢進し、脂肪組織の肥大化を引き起こすと考えられます。以上の実験成果から、私は、本研究が箕越博士の研究計画において新たな方向性をもたらす研究であると感じました。本研究のように細胞および分子面からアプローチする研究手法は、生理学研究所で現在行われているこれらの研究を確実に発展させ、その研究の意義をより高めると思います。再度述べますが、視床下部におけるPP2Cファミリーに属するこの新規脱リン酸化酵素と、脂肪細胞におけるARK5の生理的意義を直接的に示すために、遺伝子改変マウス(組織特異的ノックアウトマウス)を用いることをお薦めします。

発表5:

李順姫博士は、脂肪細胞におけるBDNFの調節作用に関して彼女の研究成果を報告しました。その結果は、BDNFのmRNAが白色脂肪細胞において発現し、肥満モデルマウス(ob/ob マウス)においてBDNF血中量が増加すること、さらに、白色脂肪組織にはBDNFの短型TrkB受容体(TrkB-T1)が強く発現しており、脂肪細胞に対して直接調節作用を営むことを示しました。本研究は、(BDNFが新規アディポカインであることを示しており)非常に新規性が高く、重要な研究です。今後の実験として、他の肥満モデル動物においてもBDNFの発現量が変化するかどうかを調べること、またBDNFのシグナル伝達分子に異常を持つ既存モデルマウスを用いて研究を行うことをお薦めします。

発表6:

戸田知得君は、グルコース代謝恒常性に及ぼすレプチンの視床下部腹内側核(VMH)における調節作用を報告しました。特に、レプチンをVMHに(選択的に)作用させると骨格筋でのグルコース取り込みが増加することを見出しました。興味深いことに、レプチンを視床下部弓状核または背内側核に投与しても骨格筋でのグルコース取り込みは増加しませんでした。さらに、メラノコルチン受容体アンタゴニストがこのレプチンの作用を阻害することを発見しました。これらの実験結果は、VMHにおけるレプチンの新しい調節作用を示すものであり、大変興味深い研究成果です。繰り返しますが、VMHまたは弓状核に特異的なレプチン受容体(またはレプチン受容体シグナル分子)遺伝子改変モデルを利用することによって、これらの研究をさらに進めることできると思います。

総括と今後の研究への提言

以上、述べましたように、私は今回の訪問によって箕越博士とその研究チーム、そして生理学研究所の施設とその研究環境に強い感銘を受けました。この中には、今回、生理学研究所でお会いした(箕越研究室以外の)他の同僚の方々も含まれます。また、研究者の皆さんが使用する設備も大変印象的でした。箕越博士が既にすばらしい研究チームを作っていることは明らかであり、また博士の研究が、中枢性代謝調節の研究分野において日本における最も優れた研究の一つに育っていることを見ることができました。滞在中、私は箕越先生に、エネルギーバランスや代謝調節に関わる重要な鍵遺伝子を、神経細胞特異的に改変した既存のマウスを用いることによって、研究をさらに発展させることができると話しました。私どもは、これらのモデルマウスの多くを既に作成し、解析を行っています。箕越博士とその研究チームにこれらのマウスを喜んで供与したいと思います。もちろんそのためには、数百にのぼるマウスケージでマウスを飼育し、それに対する経費を支払わなくてはなりませんが、箕越博士の研究チームがこのような研究を進めることは十分可能と思います。最後に、生理学研究所では大変楽しい一日を過ごしました。実りの多い、研究意欲を高める刺激的な一日でした。箕越博士の研究に関して、私の意見がもし更に必要でしたら、ご遠慮なくお尋ねください。

3.2 神戸大学 清野 進教授

生殖・内分泌系発達機構研究部門(箕越研究室) 外部評価

神戸大学 大学院医学系 研究科
清野 進

(総論)

生殖・内分泌系発達機構研究部門は、2003年11月に箕越靖彦博士がHarvard大学より教授として帰国、就任して発足した新しい研究室である。当部門は、生体のエネルギーバランスの調節機構について、特に、視床下部と末梢臓器との相互作用が生体のエネルギーバランスをどのように調節しているか、また、その破綻が病態とどのように関わるかを解明することを大きな目標にかかげ、これまで5年間にわたって研究を展開してきた。エネルギーバランスの調節機構は生体の根源的な機能であり、しかもその破綻は現在地球規模で問題となっている糖尿病、肥満、メタボリック症候群などの病態の解明と直結するため、生理学的、医学的に極めて重要な研究課題である。特に中枢神経系による生体のエネルギーバランスの調節の研究は、その方法論が極めて専門的な技術に依存することから、世界でも限られた研究室でしかインパクトのある研究は行われていない。箕越教授の研究のバックグラウンドとこれまでの実績から、当部門は、我が国ではもちろんのこと、世界でもトップクラスの研究室として認識される可能性が十分にあるものと期待される。当初、箕越教授と技術職員の2人だけで発足した研究室も、現在では研究教育職員、研究員、大学院生含め総勢13名の研究室へと発展している。研究室を新たに立ち上げて、ハード面やソフト面の体制を整備し、研究室を軌道に乗せるまでは、通常、優に数年はかかるものであるが、当部門はこれまでの5年間に着実に研究体制を構築したといえる。このことは各スタッフが科学研究費等の競争的外部資金を着実に獲得している事実にも反映されている。研究アプローチとしては、生化学、分子生物学、生理学、神経解剖学などを組み合わせた包括的アプローチによって、各課題を解決する試みがなされているのが特徴である。特に視床下部を標的とした分子生物的、生理学的マニュピレーションは当部門によって独自に確立されたものであり、この技術によって当該分野を牽引する研究室になるであろうと期待される。これまでの5年間の数々の研究成果が、基本的には学外機関との共同研究によるものであるのは、ちょうど新研究体制の構築に注力した時期と重なったためであり、やむを得ない。しかし、これらの成果がCell Metabolism,PNAS,Diabetesなど国際的にインパクトの高いジャーナルに多数発表されている事実が、箕越研究室の貢献度の高さを示している。各研究者の研究レベルは非常に高く、最近では、それぞれ独自の課題の成果も発表されつつあり、これからの発展が大いに期待される。但し、研究のアプローチとしてはこれまでのAMP-activated protein kinase (AMPK)など個々の分子に焦点をあてた研究に加えて、トランスクリオトーム、プロテオーム、メタボロームなど網羅的なアプローチを取り入れることも必要かもしれない。

生体のエネルギーバランスの調節機構の解明という研究室としての共通な目標のもとに、助教をはじめとする若い研究者はそれぞれ独自のテーマで研究を進めており、個々の研究者の独立性を保ちつつ研究室全体の運営がなされていることは評価に値する。

(各論) 1.研究課題「視床下部室傍核神経細胞のAMPKによる食餌嗜好性調節」

レンチウイルスを用いて活性型AMPK及び不活性型AMPKをPVH神経細胞に発現させ、摂食行動に及ぼす効果を検討したところ、AMPKがPVH神経細胞において脂肪酸酸化を調節することによって炭水化物食と脂肪食の嗜好性を制御することを発見した。また、PVHにおけるAMPK活性---脂肪酸酸化---食餌嗜好性がメラノコルチン受容体により制御されること、肥満動物ではその調節機構に異常を来して脂肪食に対する嗜好性が亢進することを見出した。

AMPKが食事嗜好性を制御していることを偶然発見した非常に興味深い独創的な研究であり、味覚との関係など今後の展開が大いに期待される。

2.研究課題「視床下部オレキシンによる骨格筋でのグルコース代謝調節作用」

オレキシンが、視床下部腹内側核VMH---交感禅経系を介して骨格筋とその支配血管のβ2受容体を活性化することにより、骨格筋でのインスリンシグナルを活性化し、グルコースの取り込みとインスリンによるグリコーゲン合成を選択的に促進することを見出した。生体は、骨格筋でのグルコース代謝を選択的に調節するオレキシン・システムと、インスリン作用の両作用を巧みに制御することによって、糖代謝の恒常性を維持していることを示唆した研究である。細胞レベルでのメカニズムの解明やオレキシン・システムとインスリンシステムの役割分担の生理学的意義の解明などが次の課題になるであろう。

3.研究課題「視床下部弓状核でのレプチン---AMPKシグナルを伝達する新規 phosphatase CIPPの発見」

レプチンによる視床下部弓状核AMPKの活性抑制に関わる新規protein phophatase(CIPP:CaMKK---AMPK cascade inhibitory protein phosphataseと命名)を 単離した。CIPPは脳において弓状核に主に発現している。レプチンはAktの活性化、ついでCIPPをリン酸化する結果、AMPKの上流酵素であるCaMKKbを脱リン酸化することでAMPKの活性を抑制することを示し、レプチンによるAMPKの活性制御機構を解明した意義ある研究である。

4.研究課題「白色脂肪組織の肥大を促進するAMPK関連因子ARK5の作用」

ARK5(AMPK related kinase #5)は、鈴木特任助教により、新規に単離されたAMPK関連因子の一つである。肥満個体(マウスおよびヒト)の白色脂肪組織においてARK5の発現が亢進することを見いだした。DN-ARK5を脂肪細胞特異的に発現するTGマウスを作製したところ、TGマウスは、高脂肪食を摂取しても肥満せず、血糖値も上昇しなかった。また、高脂肪食を与えたTGマウスでは脂肪細胞死が亢進していた。これらの結果からARK5は、脂肪組織が肥大する際の様々なストレス環境において脂肪細胞の生存活性を高め、脂肪組織の肥大を促進することが示されている。この研究はARK5が抗肥満薬の開発の標的になり得る可能性があり、興味深い。今後、細胞レベルでの解析とともに、DN-ARK5TGマウスと肥満マウスとの交配によりin vivoでより直接的な証明も必要であろう。

5.研究課題「脂肪細胞におけるBDNFの作用とそのシグナル伝達機構」

神経栄養因子として知られるBrain Derived Neurotrophic Factor(BDNF)が主に視床下部に作用して摂食やエネルギー代謝の制御関与していることが報告されているが、末梢組織においてBDNFがどのような代謝調節作用を発揮しているかは殆ど不明である。本研究では、脂肪細胞においてBDNFとTrkB-T1が発現すること、またBDNFの発現が肥満とともに増加することを発見した。そこで、脂肪細胞におけるBDNFの機能を検討したところ、BDNFは、脂肪細胞においてTrkB-Tlを介してPI3-K/Akt、MEK/Erk1/2/S6K経路を活性化し、FoxOlをリン酸化することにより、動脈硬化増悪因子Plasminogen Activator Inhibitor-1(PAI-1)のmRNA発現を抑制することを見出した。本研究は、BDNFが新たなアディポカインとして機能していることを明らかにした初めての研究成果であり、肥満、糖尿病、動脈硬化など様々な代謝疾患の病態の解明に新たな視点をもたらす意義のある研究として今後の発展が期待される。

6.研究課題「末梢組織でのグルコース取り込みに及ぼすレプチンの促進作用と視床下部メラノコルチン受容体の役割」

本研究課題においては、レプチンによって活性化したVMHニューロンが、POMCニューロンを活性化し、活性化したPOMCニューロンはVMH及びPVHのメラノコルチン受容体を介して骨格筋、褐色脂肪組織、心臓でのグルコースの取り込みを増強するとのデータが集積されつつある。これまで不明であったレプチンによる末梢組織でのグルコース取り込み促進作用を媒介する視床下部神経回路の解明に直結する重要な研究である。

(所感)

いずれの研究課題も論文として既に投稿されているかあるいは論文作成準備中であり、研究が順調に進んでいる。研究課題をこのまま継続すれば、今後多くのインパクトのある研究成果をあげることができると期待される。当該研究分野は今後益々注目される分野であると同時に多くの研究者が参入すると考えられ、競争が激しくなるものと予想される。独創的な研究をさらに発展させ、世界で先導的な役割を果たす研究室として認識されるようになることを期待したい。

3.3 北海道大学 本間研一教授

生殖・内分泌系発達機構研究部門(箕越研究室) 外部評価

北海道大学大学院医学研究科
本間研一

本研究室を主宰する箕越靖彦教授は2003年11月に生理学研究所に着任した。以来、約5年間にわたり、主として摂食行動とエネルギー消費からなる生体エネルギーバランスの調節機構について、実験動物を用いた研究を展開している。箕越靖彦教授はHarvard大学在籍中に、レプチンによる摂食代謝調節にAMP-activated protein kinase(AMPK)が重要な役割をもつことを発見し、生理学研究所に移ってからは、AMPKやAMPK related kinaseによる摂食代謝調節や視床下部における末梢代謝調節について研究を展開している。この間、助教2名、特任助教1名、研究員1名の他、技術職員、技術補佐員を1名ずつ擁し、共同利用研究員や訪問研究員を含め、人的研究資源を充実させている。発表した英文原著論文は13編であり、その多くは他研究施設との共同研究の成果であるが、外国から戻っての研究室立ち上げ事情を考慮すれば、むしろ健闘しているともいえる。特に、レプチンにより刺激される脂肪酸酸化や脂肪酸酸化関連遺伝発現がα2型AMPKの細胞内局在の変化によることを明らかにした研究は、当教室のオリジナルであり、高く評価される。また、日本を代表するいくつかの研究室と共同研究を展開し、着実に成果を上げている点も注目したい。特に、東京大学門脇教授との共同研究により、脂肪組織から分泌されるアディポネクチンの代謝調節作用もAMPKを介していることを明らかにした一連の研究は特筆すべきであり、肥満や糖尿病の発生期序との関係からも社会的インパクトが大きい。当研究室の研究テーマが現在の主要な学術動向に一致していることは、各種学会における特別講演、シンポジウムなどの招待講演を年10回以上も引き受けていることからも覗い知れる。これらの研究活動を支える研究経費の取得状況は、生理学研究所から支給される経常的研究費の他に、文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)を2004年度から切れ目無く得ており、また、萌芽研究や特定領域研究なども取得し、その他、財団法人からの寄付も継続的に受け入れており、良好である。また、博士課程の大学院生の教育にも力をいれている。以下は、同研究室で箕越教授の指導のもと、各研究者によって展開されている主な研究内容である。

岡本士毅助教は2004年3月、研究室に赴任している。岡本助教は、視床下部室傍核のAMPK活性がレプチンなどにより制御され、摂食行動が調節されることに着目し、その期序を明らかにする研究を展開している。AMPKを室傍核で強制発現させると、炭水化物や脂肪に対する嗜好が変わることを見出し、神経細胞におけるAMPKの脂肪酸酸化作用が関与していることを明らかにしている。また、肥満モデル動物では、室傍核の脂肪酸酸化調節が変化し、脂肪食嗜好性が増加していることを示している。

志内哲也助教は2004年4月、研究室に赴任している。志内助教は、視床下部外側核に発現し、摂食や睡眠に関係するオレキシンの代謝調節作用に着目し、オレキシンが視床下部腹内側核に作用し、交感神経系を介して骨格筋のグルコース取り込みとグリコーゲンの合成を促進することを明らかにしている。この作用は、血中インスリンを媒介するものではない。一方、脂肪組織では類似の作用は認めてられていない。

鈴木敦特任助教は2005年7月に、研究室に赴任している。鈴木助教は脂肪細胞から分泌されるレプチンの中枢神経作用に着目し、レプチンが視床下部弓状核におけるAMPK活性を抑制し、摂食行動に影響を与える機序を明らかにする研究を行って、レプチンはAMPKの活性抑制に関与する新規たんぱく質CIPPのリン酸化を促進することにより、AMPKの上流酵素CaMKKbを脱リン酸化することで、AMPK活性を抑制することを見出した。

李順姫研究員は2005年4月に、研究室に赴任している。李研究員は神経栄養因子であるBDNFが視床下部に作用して代謝調節作用を示すことに着目し、BDNFとその受容体の発現を多数の組織で測定し、特に脂肪細胞において強い発現を認め、またBDNF発現と肥満とに関連性を認めた。さらに、BDNFは脂肪細胞においてFox01をリン酸化することにより、動脈硬化増悪因子(PAI-1)の発現を抑制することを見出した。

当該研究室ではこれ以外のテーマでも研究が展開されているが、総じて代謝調節における中枢神経系と末梢組織の役割、その機序、肥満や糖尿病に至る病態生理を追求しており、この分野における代表的研究拠点の1つとして認知されている。本文の前段でも述べたが、わずか5年足らずで研究室を立ち上げ、研究を軌道にのせた手腕と組織力は高く評価され、特に臨床系の教室と連携して、疾病の病態を見据えた研究テーマの設定は、今日的であり、社会的意義も大きい。この研究室が世界に飛翔するためには、次の5年間が勝負どころと思われるが、充実した研究設備や研究経費、人的資源そして研究者の潜在的能力からみて、大いに期待できる。