yrammuS 要概秋田 英万41Hidetaka AKITA和多 和宏42Kazuhiro WADA脂質膜多重コーティング型ナノ構造体を基盤とした次世代医療技術の創製(2013年採択)Development of the new-generation healthcare technology based on the multi-coating lipid envelope-type nanoparticle(Project 2013)音声発声学習の学習臨界期間を制御する神経分子基盤の解明(2013年採択)Molecular basis for regulation of the critical period for vocal learning(Project 2013)45次世代医療技術としての遺伝子・核酸医薬を実現するためには，これら分子を必要な臓器の，さらに必要なオルガネラにまで送達するための技術が不可欠である．より具体的には，小分子核酸（short inter-ference RNA: siRNA）に関しては細胞質に，さらに遺伝子は核にまで送達するための技術が必要となる．本研究では，血中投与可能な遺伝子・核酸導入用ベクターや，癌治療を目的としたDNAワクチン技術を開発のアウトプットとした．本目的を達成するために，細胞内の環境に応答して正に帯電し，さらに崩壊する脂質用材料や，本粒子に搭載しうる表面修飾素子（ペプチド）を新たに開発し，改良を加えた．さらに，細胞内動態を精密に制御するための基盤技術として，中性粒子を階層化した高次構造体を開発した．To realize a gene/nucleic acid-based medication, an innovative system that can deliver these macromolecules to the adequate organ, and further intracellular organelle is required. Especially, the DNA and nucleic acids (short interference RNA: siRNA) must be delivered to the nucleus and cytoplasm, respectively. In this study, we challenged to develop a gene/siRNA carrier that is applicable via intravenous administration, and DNA vaccine technology for the cancer immune therapy. To accomplish this goal, neutrally charged nanoparticle, that are charged positive in response to the acidic pH in endosome/lysosome, and are spontaneously degrada-ble in responsible to the reductive environment in cytoplasm was developed. The functional device (peptide) that are designed to be displayed on the surface of the particle was also developed. Finally, as a novel plat-form for the more precise control of the intracellular trafficking, we developed a particle-to-particle assem-bled nano architecture.感覚運動学習は，自ら行動を生成することではじめて獲得される学習様式がある．その行動により脳内では神経活動依存的な遺伝子発現が誘導され，神経可塑性などの神経回路機能特性の変化が起こる．その学習行動が，「いつ・どのように・どれだけ」生成されるかにより，その後の学習達成度・効率などに大きな影響を与える．つまり，「行動生成の時期・質・量」をモニターし，それを脳内遺伝子発現制御に還元する神経分子メカニズムが存在すると考えられる．しかし，その詳細は未だ十分に理解されていない．本研究では，音声発声学習能とその学習臨界期をもつ鳴禽類ソングバードを動物モデルとして用い，『自発的な発声行動』が脳内の遺伝子発現動態にいかに関わり，その後の発声パターン学習，学習臨界期形成にどのような影響を与えるのか検証した．Sensori-motor learning is achieved through self-motivated repeated practice. As a result of the practicing movement, neural activity-dependent genes are induced and become involved in the developmental changes in neurophysiological features, such as neural plasticity, in the nervous system. However, the timing, quality, and amount of behavioral actions crucially affect the final achievement and efficiency of learning. Thus, we hypothesize the existence of neuro-molecular mechanisms resolving to regulation of gene expression by mon-itoring the qualitative and quantitative value of self-motivated action. In this research project, we studied the
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