・疾患予防の細胞科学
・糖尿病予備群のモデル細胞とモデルマウス
・活性強化細胞、細胞賦活剤の発想
・細胞間分子コミュニケーション解析
・レギュラトリーサイエンス
・ページトップ
ニュース
〇2020.10.4-9 M1深谷さん、M2畠中君、M1松木さん、M1皆川君の研究成果をPRiME 2020, Honoluluで発表しました(リモート)。
〇2020.6.24-27 M2畠中君、M1松木さん、M1皆川君の研究成果をIntern. Soc. Stem Cell Res. Ann. Meet. 2020, Bostonで発表しました(リモート)。
〇2020.6.9-11 M1深谷さん、M2畠中君、野口先生の研究成果を第72回日本細胞生物学会大会, 京都で発表しました(リモート)。
〇2020.6.9-11 M1皆川君、M2畠中君、M1松木さんの研究成果を第72回日本細胞生物学会大会, 京都で発表しました(リモート)。
〇2020.6.9-11 M1吉岡さん、D3徳永、M2畠中君の研究成果を第72回日本細胞生物学会大会, 京都で発表しました(リモート)。
〇2020.5.23-25 CR田嶋さん、他の研究成果を第67回日本実験動物学会総会, 大阪で発表しました(リモート)。
〇2020.5.23-25 M2畠中君、M1松木さん、M1皆川君の研究成果を第67回日本実験動物学会総会, 大阪で発表しました(リモート)。
〇2020.3.17 M1深谷さん、M2畠中君、野口先生の研究成果を電気化学会第87回大会, 名古屋で発表しました(リモート)。
〇2020.3.15-19 D2横山さんの研究成果をSociety of Toxicology 59th Annual Meeting & ToxExpo, Anaheimで発表しました(リモート)。
・疾患予防の細胞科学
・糖尿病予備群のモデル細胞とモデルマウス
・活性強化細胞、細胞賦活剤の発想
・細胞間分子コミュニケーションの解析
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当研究室では、遺伝子改変から改変細胞の作製、モデルマウスの作製まで自ら行い、臨床研究への応用を目指す疾患予備群モデル(Pre-disease models for clinical studies; PreDMoC)を開発し、それを用いた「疾患予防の細胞科学」を展開している(図1)。
具体的には、糖尿病予備群から糖尿病、免疫機能不全、炎症、がん転移、などの疾患への進行を予防するための方法論に関する課題に
取り組んでいる。 |
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健康な状態から病気になる過程は、必ずしも徐々に進行するとは限らない。ある段階で急に悪化する場合がある。その前兆は疾患予備群の中
にあるはず。予備群の段階では健常な細胞と病気の細胞が拮抗している。そして病気の細胞の質と量に、健常細胞が抗しきれなくなったとき
疾患になる。 |
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具体的な研究課題として糖尿病とがん転移に的を絞り、「糖尿病予備群における健常・疾患転換の閾値解析」、「メラノーマ細胞の転移後 増殖に対する抵抗性の解析」に関する研究課題を展開している。
糖尿病モデルマウスは自然発症的に生じた系統が市販されているが、健常な状態から糖尿病に進行する過程を調べるためのモデル マウスとしては適さない。そこで、主要な原因遺伝子をノックアウトあるいはノックダウンし、糖尿病予備群の状態をシミュレートする モデル細胞ライブラリーやモデルマウスを作製した。
糖尿病と密接に関連している遺伝子を8種類選び(Pdx-1, Irs-1, Kir6.2, Irs-2, Gk, Shp, Hnf-1α, Hnf-1β)、これらの1つあるいは
2つの遺伝子を同時に、RNAi法により発現量を抑制させたES細胞、またはジーンターゲティング法により遺伝子をノックアウトしたES細胞、
あるいは1つの遺伝子を過剰に発現させたES細胞など、総計38株のモデル細胞ライブラリーを開発した。 |
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【糖尿病予備群モデルを利用した解析】 |
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細胞に種々の機能を付与し、治療のために移植する場合、それを細胞医薬と呼んできた。具体的にはインスリン産生細胞を
糖尿病患者に移植する場合、免疫治療でNKT細胞やリンパ球を移植する場合も、それによって疾患が治癒するならば細胞医薬と言
えるだろう。 |
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ヒトをはじめ多細胞生物では、細胞間で様々なコミュニケーションを行い、全体として高度に統合された機能を発揮している。しかし
その基本は、2細胞間でのコミュニケーションである。コミュニケーションの実体は分子(化学的情報)、電気、電気化学、あるいは
機械的なシグナルであり、そのメカニズムを調べるためには、各細胞からこれらのシグナルを定量的、かつ、リアルタイムで、バイアブル
(細胞が生きている状態)な状態で解析する技術が必要である。
この技術の一つが、先端径1 μm以下の細いガラスキャピラリーでできた微小電極である。特別難しい技術ではなかったが、これを
多チャンネル(最大3チャンネル)型にして、多様な解析を実現し、多機能型微小電極と称して当研究室の得意技術として発展させた。
具体的には、分子導入、電位測定、イオン濃度測定を同時に行ったり、これを1対使って細胞膜インピーダンスを測定したり、細胞膜に
電圧をかけたりして、単一細胞内外、あるいは接触2細胞間のコミュニケーションを解析した。特に分子導入で利用している技術が
フェムトインジェクションである。
遺伝子、タンパク質、サイトカイン、イオンさらにはエクソソームなど、種々のシグナル物質を半定量的に、標的細胞のみに、バイアブル
に導入することができる。ディッシュ毎に細胞座標登録することができる顕微鏡観察と培養器への移動が繰り返しできるシステム(Suguwaculture system;解説)や、
インジェクションモード記憶機能、などが装備され、国内外で唯一の先端技術となっている(図7)。
この技術は、単離された単一細胞のみならず、多細胞組織の中の狙った単一細胞のみに的を定め、この細胞と、それを取り巻く個々の
細胞間のコミュニケーション解析も可能にすることから、組織レベルでの機能解析にも威力を発揮した。組織の中の単一細胞が化学的、
あるいは物理的ストレスを受けた場合、そのシグナルがそのまま、あるいは別のシグナルに変換され、隣接細胞からどのくらい離れた
細胞まで伝達し、そしてどのような応答をするのか、という問題に対して重要な情報を得ることができる。
レギュラトリーサイエンスとは、 |
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