【研究領域課題番号】20H00545 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 遺伝子 / ゲノム / 遺伝学 / 病理学 / 肺がん / 治療標的

【研究成果の概要】

上皮内肺がん17例、微小浸潤腺がん2例について、全ゲノム/RNAシークエンスデータおよび長鎖シークエンスデータを取得し、進行がんと比較することで、総合的に早期肺発がん機構のメカニズムの推定を行った。既知のがん遺伝子変異としては、EGFR、KRAS、MET、BRAF、HER2遺伝子の変異、RET遺伝子融合は、早期肺がん形成に働くドライバー変化であることが明らかにされた。一方、TP53やSMARCA2/4がん抑制遺伝子の変異は、上皮内がん、微小浸潤腺がんでは認められず、進行がんのみに存在したことから、TP53遺伝子失活は浸潤能等悪性度獲得に機能することが明らかにされた。進行肺がんの一部では、Hyper-mutator症例が見られるが、早期肺がんでは見られず、大規模構造変化については、上皮内がんと比べて進行肺がんで増加することが明らかとなった。
一方、肺がんでみられるものを含めたRET遺伝子の各種点変異について、NIH3T3細胞やBa/F3細胞を用いたTransforming assayを行った。この際、甲状腺がんでの既知ホットスポット変異M918Tを陽性コントロールとして評価したところ、当該変異よりもその力は弱いもののNIH3T3細胞やBa/F3細胞を形質転換させる変異が多数存在し、それらは細胞外ドメインにも及ぶことが明らかになった。細胞外ドメイン変異は、恒常的な二量体化、ERK分子の活性化をもたらし、NIH3T3やBa/F3の形質転換細胞の増殖能はRETキナーゼ阻害薬セルパカチニブ、プラルセチニブの投与により抑えられた。以上のことより、RET遺伝子の点変異は、肺がんなど、複数のがん種の発がんに寄与し、治療標的分子となることが示された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)

【研究分野】園芸科学

【研究領域課題番号】16K14843 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

食用アスパラガス / 性決定 / 遺伝子 / DNAマーカー / 植物ホルモン / 生殖 / アスパラガス / 雌雄性 / 花 / 形態形成 / 生理活性物質 / ホルモン・生理活性物質 / 転写因子 / 園芸学 / 遺伝学 / ゲノム / 発生・分化

【研究成果の概要】

モデル植物・シロイヌナズナにおいては、MYB35という遺伝子を欠損すると雄性不稔となることが知られていたが、食用アスパラガスにおいては、これによく似た遺伝子（AoMYB35）が雄株にのみ存在し、雌株に存在しないということを明らかにした。AoMYB35は食用アスパラガスの雌雄性決定遺伝子の候補として有力なものである。また、雌花の雄蕊における細胞死を特徴づけると共に、食用アスパラガスの各花器官（花被片、雌蕊、雄蕊）の転写産物を網羅的に解析し、食用アスパラガスの雌雄性に関わる遺伝子を絞り込んだ。生理活性物質により食用アスパラガスの雌雄性（雌蕊・雄蕊の発達）を制御することには失敗した。

【研究の社会的意義】

食用アスパラガスにおいて太い若茎を得るには、株を数年育成させる必要がある。露地においては、雌株には種子が着くが、これが地面に落ちると商品価値のない若い株が生じ、これは栽培管理上不都合である。このことから、露地での食用アスパラガス生産には雄株を用いるのが望ましい。雌株と雄株は通常花の形態により判別するが、花が着くまでには二年程度かかる。本研究により、AoMYB35という遺伝子が雄株にのみ存在することが見出された。これを用いれば、花の着生を待たずに雌雄を判別できる。これを利用すれば雌雄を転換させることも可能になるかもしれない。そのような技術は食用アスパラガスの品種育成にも資する可能性がある。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】遺伝育種科学

【研究領域課題番号】16H04857 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

撥水性 / イネ / 遺伝学 / 変異体 / 葉 / 遺伝子 / ワックス / 植物 / 発生・分化 / 表皮

【研究成果の概要】

イネの葉はハスと同等の極めて高い撥水性（超撥水性）を示す。この超撥水性の発現メカニズムを様々な観点から明らかにした。まず、イネの葉において葉身向軸側が最も撥水性が高いこと、撥水性は環境条件によって変化することなどを明らかにした。また、撥水性が低下した濡れ葉変異体を用いることによって、複数のワックス合成に関わる遺伝子がイネの撥水性に重要であることを明らかにした。また、様々な種類のイネの撥水性を調査することによって、多くのイネの栽培種は高い撥水性を示すことを明らかにした。

【研究の社会的意義】

超撥水性は植物の耐病性や光合成効率の上昇に寄与すると考えられる。本研究で得られた成果によって植物表面の撥水性を制御する基盤的知識を得ることができた。これを利用して、作物における病原体による初期感染の予防や、汚れの洗浄効果による病原体の感染リスクの低下、光合成効率の上昇が期待できる。また、イネにおけるワックス合成遺伝子の解明により、イネワックスの改変や増産の可能性も期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)

【研究分野】ゲノム医科学

【研究領域課題番号】16K07211 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エクソーム解析 / 疾患遺伝子変異 / 遺伝性疾患 / 次世代シーケンサー / CNV解析 / ミトコンドリア / 全ゲノムシーケンス / 疾患原因変異同定手法開発 / 次世代シーケンスのバイオインフォマティクス / 生体生命情報学 / 脳神経疾患 / バイオテクノロジー / 遺伝子 / 遺伝学

【研究成果の概要】

次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析は疾患原因変異同定に有用な手法であるが、その同定率はこれまで30%程度で未同定例が多いという課題があった。
そこで我々は、原因変異同定率を更に向上させるための複数手法を統合させた解析手法を開発した。通常法に加え、独自開発した挿入・欠失（indel）検出ソフトの開発、コピー数変異の検出における最良法の検証と組み込み、ミトコンドリアDNAの解析手法の追加、タンパク質ドメイン解析による候補変異の絞り込み手法、等を組み込むことで新たな疾患変異を同定する手法を確立した。実際に多数の新規疾患原因変異を同定し、研究期間内に20報を超えるエクソーム関連論文を発表した。

【研究の社会的意義】

我々の研究成果で疾患の遺伝子変異を同定する新たな手法論を構築し発表することで、その同定率を10%以上増やすことができた。解析手法を改良することによって、未同定疾患原因変異の新たな発見も可能であることを証明したことで、将来的な解析への応用は当然であるが、過去データの再検証で新規原因変異が同定されることも期待される。病気の原因変異が分かると、病気のメカニズム解明や薬剤ターゲット候補の発見、将来の発症予測、等に役立たせることができ、本成果は今後その一助になると考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】16H04787 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞骨格 / 細胞周期 / 細胞分裂 / 微小管 / 細胞・組織 / 遺伝子 / 遺伝学 / 発生・分化 / 細胞生物学 / 分子生物学

【研究成果の概要】

本研究では、微小管が細胞のなかでどのように形成されるのか、分子レベル・細胞レベル・組織レベルの各階層にわたり解明することを目指している。これまでに、分裂酵母・ヒト培養細胞を用いて微小管形成機構を調べており、さらにマウス組織での実験をおこなうための飼育・実験の基盤作りをおこなった。その結果、Alp7/TACCが微小管形成においてガンマ・チューブリン複合体と協調して微小管の形成を促進すること、さらにAlp7が存在しない細胞でも微小管を形成するシステムの存在が示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】文化人類学・民俗学

【研究領域課題番号】16H06320 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

人種 / エスニシティ / 差別 / 遺伝子 / 環太平洋 / 遺伝学 / 移民 / アート / 被差別部落 / 人種化プロセス / 人種差別 / ポストゲノム / マイノリティ / 人類学 / 人種化のメカニズム / ゲノム / 集団のラベリング

【研究成果の概要】

本研究は、すべて人種化のプロセスとメカニズムを扱うものであり、内容的に相互に関連しつつも、以下のサブテーマに分けられる。代表者である竹沢は、それぞれのテーマにおいて、分担者らの協力を仰ぎながらリーダーシップをとっている。
①人種主義・反人種主義の越境・転換に関する日仏共同研究、②人種化の政治経済の通文化的メカニズムに関する個人研究、③ポストゲノム時代の遺伝子検査ビジネスに関する国際共同研究、④日系・アジア系アメリカ人の人種化と抵抗に関する国際共同研究、⑤環太平洋における人種主義に関する共同研究、⑥ミックスレイス（「混血」）に関する国際共同研究、⑧多文化共生に関する研究などである。それぞれのテーマで研究会、公開セミナー、国際シンポジウム等を開催している。2019年度の出版物としては、分担者とともに編集した学術書『環太平洋地域の移動と人種』（京都大学学術出版会）、海外の共同研究者とともに編集した雑誌特集号2冊 Asian Diasporic Visual Cultures and the Americas (ADVA)、『人文学報』特集）、特集1冊（UCLA発行の雑誌、Amerasia Journal特集)など、多数出版した。これらのすべてにおいて、序論とともに、個人研究の成果も執筆した。
また竹沢は個人研究において研究代表者の竹沢は、カリフォルニア大学バークレー校など海外からも招待され講演を行った。またインパクトファクターの高い学術誌Ethnic and Racial StudiesyやAmerasia Journalに論文を掲載した。このように国内外を問わず研究成果を積極的に発表している。
また『朝日新聞』（2019年8月28日）に「根強い人種神話　差別乗り越える英知： 人文考8」 が掲載されるなど、シンポジウムとともに積極的に社会還元を行う。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31

【配分額】150,930千円 (直接経費: 116,100千円、間接経費: 34,830千円)

【研究分野】小児科学

【研究領域課題番号】16K09996 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

StAR / 先天性リポイド副腎過形成症 / ステロイドホルモン生合成 / コレステロール / STAR / Star / トランスレーショナルリサーチ / 脂質 / 生理学 / 遺伝子 / 遺伝学

【研究成果の概要】

Steroidogenic acute regulatory protein (StAR)の異常で生ずる先天性リポイド副腎過形成症（LCAH）の病態解明に寄与しうる以下の三つの成果を得た。
① StARを欠損したステロイドホルモン産生細胞株、タモキシフェン投与でStARを欠損するマウスを作成し、LCAHの病態を二つの手法で再現した。② StAR非依存性のステロイドホルモン産生が存在し、cAMPに制御され、コレステロールエステル (CE)蓄積により二次的に障害されることを示した。③ CE蓄積による二次的なStAR非依存性経路の障害がNR5A1の発現低下と関連することを示した。

【研究の社会的意義】

Steroidogenic acute regulatory protein（StAR）を欠損したステロイドホルモン産生細胞株、タモキシフェン投与でStARを欠損するマウスを作成して、先天性リポイド副腎過形成症（LCAH）の病態モデルを細胞とマウスの双方で確立した研究は国内外で初めてである。コレステロールエステル蓄積により二次的に障害されるStAR非依存性のステロイドホルモン産生経路を保持する手段が開発されれば、LCAH女性患者の卵巣機能を維持する新たな治療法への発展が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】ゲノム生物学

【研究領域課題番号】15H02370 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム / 遺伝子 / 遺伝学 / 神経科学 / 発生・分化 / ゼブラフィッシュ / 遺伝子トラップ / 脳・神経 / 器官形成

【研究成果の概要】

（１）遺伝子トラップスクリーンを実施し、さまざまな細胞・組織・器官特異的にGal4FFを発現するトランスジェニックフィッシュを多数作製した。これらの系統におけるトランスポソン挿入部位を決定した。
（２）細胞・組織・器官特異的Gal4FF発現トランスジェニックフィッシュを基に共同研究を実施し研究成果を英文論文40報として発表した。
（３）ボツリヌス毒素遺伝子を用いてGal4FF発現神経細胞の機能を効率良く阻害するシステムの開発に成功した。カルシウムイメージングを行い、エサなどの視覚刺激が食欲の中枢である視床下部下葉を活性化する神経回路を発見した。恐怖条件付け学習に必須な終脳の神経回路を同定した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)

【研究分野】基礎獣医学・基礎畜産学

【研究領域課題番号】24380161 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

繁殖生物学 / プロラクチン / 選択的スプライシング / シグナル伝達 / 性周期 / 獣医学 / 生理学 / 畜産学 / 遺伝学 / 受容体 / 乳腺 / 遺伝子

【研究成果の概要】

成熟雌ラットの性周期各時期に卵巣を摘出し、プロラクチン受容体ロングフォーム、ショートフォームについてリアルタイムPCRおよびウェスタンブロットを行ったところ、黄体退行の始まる時期である発情休止期の午後に、ロングフォームとショートフォームの発現比率がRNA・タンパクレベルで逆転した。そこでロングフォームの発現のみを抑制するスプライシング切替オリゴマーを持続的に投与し、血中性ステロイド濃度の測定を行ったところ、薬剤用量依存的に発情休止期の延長がみられた。以上より、ロングフォームが黄体の機能、および寿命の決定に中心的な関わりをもつことが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】進化生物学

【研究領域課題番号】23370096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム / 遺伝子 / 進化 / 環境適応 / トランスクリプトーム / 次世代シーケンサ / 遺伝子強制発現 / ショウジョウバエ / 遺伝学 / cDNA / 人為選択 / 塩基多様度 / 集団解析

【研究成果の概要】

本研究は、近年、分布を熱帯から温帯に急速に広げたアカショウジョウバエについて、低温環境への進化的適応の分子機構を明らかにすることを目的とした。温帯産と熱帯産の系統の間で低温耐性を比較したところ、平均して温帯産の低温耐性は熱帯産よりも高く、その大きな要因として低温順化の効果が高いことが分かった。そこで、アカショウジョウバエで低温順化によって発現量が変化する遺伝子を調べ、その発現量の変化をキイロショウジョウバエで遺伝子操作技術を用いて再現したところ、いくつかの遺伝子の発現量の変化が実際に低温耐性を向上させることが分かった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】自然人類学

【研究領域課題番号】21687021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子 / 多型 / 人類 / 進化 / 中性脂肪 / コレステロール / 人類学 / 遺伝学 / 脂質 / ゲノム

【研究成果の概要】

本研究では、生活習慣の異なるアジア・太平洋地域の人類集団について、血清脂質量と関連する遺伝子多型・変異を調査し、その人類生物学的意義を探った。その結果、1)脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の多型が血中脂質量に及ぼす効果が、モンゴル人と日本人で劇的に異なっており、これが食事中の不飽和脂肪酸組成の差異に起因する可能性を見出した。2)高脂血症抵抗性多型であるMLXIPL遺伝子のGln241His多型が、中央アジアの遊牧民族を起源とする幾つかの人類集団で高い頻度で存在しており、脂質がエネルギー源として優勢な遊牧生活において、同多型が適応的であることを示した。3)各種リポタンパク質受容体としてはたらくスカベンジャー受容体ファミリー遺伝子の再塩基配列決定を通して、タイ人では東アジア人・オセアニア人と比して多型・変異サイトが豊富に存在していることが明らかになった。これにより、マラリア抵抗性と脂質代謝との関連性についての新たな知見を加えた。4)さらに、血清脂質を標的とした関連解析では、性別や年齢に加えて内臓脂肪蓄積の程度を一致させた集団を用いることで、遺伝子多型・変異を効率よく検出できることを示した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】21687015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞分裂 / 細胞周期 / 染色体分配 / 微小管 / 減数分裂組換え / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 発生・分化 / 染色体 / 細胞

【研究成果の概要】

本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)

【研究分野】神経解剖学・神経病理学

【研究領域課題番号】19700316 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 神経科学 / 発生・分化 / 遺伝学 / 遺伝子 / ショウジョウバエ / 視覚系 / メダラ神経節

【研究成果の概要】

ショウジョウバエ視覚中枢のメダラ神経節の発生過程を制御する分子機構を解析し、転写因子Drfの発現によって規定される神経細胞は約60種存在するメダラ神経細胞のうち9種の神経細胞を構成すること、高次の神経節であるロビュラの第1層および第4層特異的に投射すること、ロビュラに至る投射は幼虫期においてすでに見られることがわかった。また、神経細胞の種類と細胞体の位置には強い相関があることがわかった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,780千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 480千円)

【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】19770144 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

染色体構築 / 機能 / 分配 / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 細胞 / 発生・分化

【研究成果の概要】

減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,850千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 450千円)

【研究分野】産婦人科学

【研究領域課題番号】19591910 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

移植・再生医療 / 医療・福祉 / 遺伝子 / 遺伝学

【研究成果の概要】

本研究ではマウス単一卵子から抽出したtotal RNAをRibo-SPIA法にて遺伝子増幅した場合の、遺伝子発現解析結果の信頼性を検討した。卵子に高頻度に発現する4遺伝子(H1foo, GAPDH, βActin, Eef1a)は、単一卵子からの微少RNAをサンプルとしても高い再現性を持って線形に増幅され、この増幅法により加齢による卵子の遺伝子発現変化を解析可能であった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】放射線・化学物質影響科学

【研究領域課題番号】18310038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線 / 動物 / 遺伝学 / ストレス / 遺伝子 / 細胞・組織 / メダカ / 突然変異 / 魚類

【研究成果の概要】

放射線高感受性ric1細胞は、DNA2本鎖切断の修復が遅延しており、γ線による断片化を伴う細胞死が起きない。緑色蛍光蛋白質(GFP)遺伝子を生殖細胞特異的に発現するric1系統を用いたところ、卵割期にすでにric1生殖細胞は、放射線高感受性であり、生殖腺移行後に孵化率に影響を及ぼさない線量に対して大きな性差があることも分かった。また、酸化損傷修復に関わるOGG1遺伝子の突然変異ホモ接合体メダカを作製した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】17,820千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 2,520千円)