寺本好邦 農学研究科准教授、山本千尋 同修士課程学生（研究当時）、西村香穂 同修士課程学生らの研究グループは、木材塗装の劣化を非破壊・早期に予測する新たな技術を開発しました。中赤外分光法と機械学習（PLS回帰）を組み合わせることで、塗膜の外観には表れない分子レベルの変化をとらえ、劣化の度合いを高精度に予測することに成功しました。これにより、従来のような目視点検に頼らず、塗膜の劣化進行を早期に察知し、木材の腐朽や建築物の劣化リスクを未然に防ぐことが可能になります。木造建築の利用が広がるなか、建物の長寿命化や点検作業の省力化、メンテナンスの効率化に大きく貢献すると期待されます。　本研究は...

平岡裕章 高等研究院教授、小嗣真人 東京理科大学教授、大林一平 岡山大学教授、三俣千春 筑波大学教授らの研究グループは、トポロジーと自由エネルギーを活用した機械学習（AI）解析を実施し、薄膜結晶の電気的特性に大きな影響を与える樹枝状構造の枝分かれメカニズムを明らかにしました。これは、高品質な薄膜結晶の作製プロセスにつながる成果であり、次世代の電子デバイスへの応用が期待されます。　Beyond 5G の実現に向けて、現世代の 5Gよりも一桁以上高いテラヘルツ（THz）周波数帯で動作する電荷移動度の高いデバイスが求められています。そこで現在、次世代電子デバイスに使用する極微細なトランジス...

高分子化学専攻の西川剛 助教、鈴木宏史 博士後期課程学生、大内誠 教授のグループは、一次構造が多重制御されたポリビニルアルコールの合成手法を開発しました。ポリビニルアルコール（PVA）は医療材料や偏光フィルムといった先端機能材料から身近な接着剤・洗濯のりまで様々な用途に用いられる重要な高分子であり、近年ではその分解性にも注目が集まっています。PVAは炭化水素主鎖に水酸基側鎖が直結した構造を持ち、水酸基の親水性、水素結合性などが物性や機能において重要な役割を果たします。分子量・分岐構造・立体規則性などの一次構造を多重に制御できれば、水酸基の周辺環境の違いに依存したPVA特性の変化が期待...

自然界では、光合成を行う植物中において色素分子が環状に並んだ集合体をアンテナとして、光エネルギーを効率的に集めて利用しています。このような環状に並んだユニットの間を電荷やエネルギーが周回する現象はトロイダル共役と呼ばれ、これまで人工的な物質では1つの分子内の現象としてのみ知られていました。大阪公立大学大学院理学研究科の酒巻 大輔准教授、藤原 秀紀教授、工学研究科の松井 康哲准教授、池田 浩教授、新潟大学共用設備基盤センターの古川 貢准教授、合成・生物化学専攻の清水 大貴助教らの研究グループは、平面構造を持つ人工色素分子であるフタロシアニンの周りに、電子を受け渡しやすいユニット（電子ド...

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若年性認知症を来す前頭側頭葉変性症患者さんのiPS細胞を用いて既存薬スクリーニングを行い、治療薬候補を見出しました。メカニズムとして、CACNA2D2を前頭側頭葉変性症の治療標的として同定しました。本研究結果により、前頭側頭葉変性症患者さんを対象とした臨床試験を計画しています。1. 要旨 　今村恵子特定拠点講師および...

原田健自 情報学研究科助教、大久保毅 東京大学特任准教授、川島直輝 同教授は、テンソルネットワーク（TN）をベースとした生成モデルの新しい構築法を提案し、その有効性を示しました。生成モデルはほとんどの場合ニューラルネットワークがベースとして使われており、ネットワーク構造の最適化についてはまだあまり研究が進んでいません。本研究では、ツリー型TNとして表現された波動関数と確率分布の対応関係を利用したボルンマシンを考え、これに対してネットワーク構造最適化を行う生成モデル構成方法（適応的テンソルツリー：ATT）を提案し、その有効性を実証しました。具体例として、株式の騰落パターンのデータからATTによっ...

密猟と野生生物の違法取引は、野生動物の絶滅の危機の主要な要因のひとつです。アジアでは、ペットのカワウソの違法な取引が種の存続を脅かしています。商業目的のコツメカワウソ（Aonyx cinereus）の国際取引は、絶滅のおそれのある野生動植物の種の国際取引に関する条約（ワシントン条約：CITES）の付属書Iで禁止されています。しかし、カワウソの密輸は依然として横行しており、近年テレビやSNSの影響によるペット需要の高まりから、日本は出所があいまいな飼育カワウソの主要な輸出先のひとつとされています。　そこで、藤原摩耶子 野生動物研究センター特定准教授、村山美穂 同教授、...

生田宏一 医学研究科特任教授（兼：医生物学研究所連携教授）と谷一靖江 同特定講師（研究当時）らの研究グループは、内臓脂肪に存在する制御性T細胞（Treg）の生存維持にサイトカイン1IL-7の受容体（IL-7 receptor : IL-7R）が必要であり、内臓脂肪で産生されるIL-7が2型糖尿病を抑制するために重要であることを発見しました。　Tregは過剰な免疫反応を抑制することで自己免疫疾患などを抑制するT細胞の一種です。Treg以外のT細胞はIL-7Rを高レベルに発現しており、末梢組織で生存するためにはIL-7を受け取ることが必要です。一方、リンパ組織のTregはIL-7Rの発現...

ヒトiPS細胞から作製した腎前駆細胞（ネフロン前駆細胞）注1）を効率よく増やす培養方法を開発した。移植に適した腎前駆細胞の純化に有用な細胞膜タンパク質を同定した。慢性腎臓病（chronic kidney disease; CKD）注2）のモデルマウスにiPS細胞由来腎前駆細胞を移植すると、腎機能の低下や線維化注3）および老化の進行が抑制された。移植したiPS細胞由来腎前駆細胞は、血管内皮増殖因子A（vascular endoth...

人生を豊かに安心して過ごすための資産形成をしようと思うならば、「長期・分散」型の運用方針が有効であることには、理論的にも経験的にも相応の裏付けが存在します。しかし頭ではそうわかっていても、不安定な経済や市場の動きを目の当たりにすると、多くの人は投資に尻込みをしたり、途中で止めてしまったりするものです。このことは金融機関にとってビジネス上の悩みとなります。しかしその背後には、「お金」や「経済的利得」の話に留まらない、人間の意思決定や実践にかかわる哲学的に興味深い問題が横たわっています。　出口康夫 文学研究科教授、渡邊一弘 成長戦略本部特定助教は、廣瀬朋由 株式会社お金のデザイン取締役副...

北海道大学大学院工学研究院の鱒渕友治准教授、樋口幹雄准教授（研究当時）、同大学大学院総合化学院修士課程の山本侑瑞樹氏、久米和樹氏、宮崎涼花氏（研究当時）、同大学大学院理学研究院の篠崎彩子助教、北陸先端科学技術大学院大学サスティナブルイノベーション研究領域の宋　鵬氏（現東北大学助教）、本郷研太准教授、前園涼教授、同大学先端科学技術研究科博士前期課程のサイード・サリア・ハサン氏、京都大学の生方宏樹氏、物質エネルギー化学専攻の陰山洋教授らの研究グループは、カルボジイミドイオンで構成される超セラミックスについて、乳鉢と乳棒を用いた手粉砕で相転移が起きることを世界で初めて実証しました。本研究で...

心臓病における新たな治療法として、iPS細胞などの多能性幹細胞を用いた心臓再生医療が期待されています。升本英利 医学部附属病院特定准教授（兼：理化学研究所上級研究員）、黒田悠規 同博士課程学生らの研究グループは、心筋障害を引き起こしたミニブタの心臓にヒトiPS細胞から作製した心臓組織を移植し、心筋障害に起因する電気信号の伝わりにくさ（伝導障害）が改善されることを確認しました。　本研究グループは、ヒトiPS細胞から誘導した心筋細胞や血管細胞から細胞シートを作製し、動的トレーニング培養を加えることによって、血管構造を持つ「血管化心臓組織」を作製しました。この人工的な心臓組織をブタの心筋傷...

COVID-19のような感染症では、マウスなど小動物ではヒトの病態を再現できない問題があり、非ヒト霊長類における基礎研究の重要性が再認識されています。しかしながら、非ヒト霊長類はマウスなどと比べ、遺伝子改変技術など研究を行うにあたり必要な技術の開発は十分に進んでいません。国立大学法人滋賀医科大学の築山智之特任准教授（京都大学ヒト生物学高等研究拠点（WPI-ASHBi）霊長類ゲノム工学開発コア長）らの研究グループは、全身で蛍光タンパク質を発現する遺伝子導入トランスジェニック（Tg）動物...

杉田征彦 医生物学研究所准教授、尾瀬農之 北海道大学教授、杉山葵 同博士後期課程学生、南未来 同博士後期課程学生、喜多俊介 同准教授、前仲勝実 同教授、廣瀬未果 大阪大学特任研究員らの研究グループは、転写因子STAT1の機能体である、四量体pY-STAT1のクライオ電子顕微鏡構造を世界で初めて解明し、STATが多量体で機能し、DNAを認識する分子機構を初めて提唱しました。　シグナル伝達及び転写活性化因子（STAT）は、Janus kinase（JAK）- STATシグナル伝達経路におけるシグナル伝達の中心的な役割を果たします。STATが細胞内で活性化される際、リン酸化チロシンとSrc...

新型コロナウイルスSARS-CoV-2のパンデミックは長期間にわたって世界中の人々の健康に大きな脅威を与え、緊急事態を脱した現在でも社会生活全体にさまざまな影響を及ぼし続けています。これまでワクチンに加えて、2種類の異なる新型コロナウイルス感染症治療薬が開発されました。これらは主に重症化リスクの高い患者に処方されますが、「薬の飲み合わせ」の問題、静脈内投与の必要性、有効性が最適でない等の理由で、使用は比較的限られています。併用禁忌の問題がなく、錠剤として簡単に服用できるコロナウイルス治療薬が必要とされています。また、将来新たな高病原性コロナウイルスが出現するリスクに備えるという観点からも新薬の...

異なる事実のとらえ方があるために、人はすれ違います。それは日常生活にとどまらず、異分野の研究者との交流でも起こります。こうした交流から、分断ではなく繋がるための連鎖を産むにはどうすればいいのでしょうか。　小俣ラポー日登美 白眉センター／人文科学研究所特定准教授、松本透 同／理学研究科特定助教、包含 同／情報学研究科特定助教、佐藤駿 同／理学研究科特定助教らは、歴史学、動物行動学、生物進化学、惑星物質科学、情報科学（人工知能）などのさまざまな分野を越えて、本来、比較が困難な諸研究を互いに比較しました。その結果、各分野の中だけでは見えなかった数々の「問い」が生まれました。本研究による領域...

小野輝男 化学研究所教授、川名梨央 岐阜大学修士課程学生、大口奈都子 同修士課程学生（研究当時）、山田啓介 同准教授、吉田道之 同助教、杉浦隆 同教授、嶋睦宏 同教授、大島大輝 名古屋大学助教、加藤剛志 同教授、齋藤美紀子 早稲田大学招聘研究員、本間敬之 同教授の研究グループは、層厚を制御した多層構造をもつ人工強磁性細線の作製に、二浴電析（電気めっき）法と細孔ナノテンプレートを用いて成功しました。層厚は数100 nmから最小で約3.5 nmの多層構造を有する人工強磁性細線が作製できました。さらに本グループでは、1本の人工強磁性細線の磁気抵抗を測定し、人工強磁性細線の層厚が薄くなるほど、磁気抵抗...

藤田大樹 フィールド科学教育研究センター日本学術振興会特別研究員（PD）、下村通誉 同教授、河合賢太郎 広島大学助教、海野徹也 同教授らの研究グループは、ウオノエ科寄生虫サヨリヤドリムシがタイ科魚類クロダイの稚魚に寄生する際、宿主の摂餌行動を利用して取りついていることを明らかにしました。　サヨリヤドリムシはサヨリ（稚魚と成魚）やクロダイ稚魚などの鰓腔への寄生が確認されている寄生性等脚類で、日本で最も頻繁に目撃されるウオノエ類の一つです。ウオノエ類の成体雌は子ども（マンカ）を海水中に放出し、マンカが自由遊泳して宿主となる魚類を探すとされていましたが、ウオノエ類がどのように宿主を見つけて...

淺野舜 理学研究科修士課程学生、栁瀬陽一 同教授、成塚政裕 理化学研究所研究員、町田理 同上級研究員、花栗哲郎 同チームリーダーの共同研究チームは、原子レベルの薄さの超伝導体のシートを他の原子シートと積み重ね、さらに結晶軸にひねりを加えることで、超伝導の性質を制御できることを発見しました。　近年、原子数個分の厚さしかないシート状物質の作製が可能になり、関心を集めています。このような原子シートには、金属、磁性体、超伝導体など、さまざまな物性を示す数多くの種類がありますが、複数のシートを積層すると、さらに新しい物性が現れます。積層する際にシートを互いにひねると物性に劇的な変化が現れること...

古川亜矢子 農学研究科准教授（研究当時：横浜市立大学客員研究員）、西村善文 横浜市立大学名誉教授（同特任教授）、清水伸隆 理化学研究所グループディレクター（研究当時：高エネルギー加速器研究機構教授）、寺田透 東京大学教授、千田俊哉 高エネルギー加速器研究機構教授、中山潤一 基礎生物学研究所教授らの研究グループは、ヘテロクロマチンタンパク質HP1αによる液－液相分離の分子機構を解明しました。　液－液相分離とは自発的に液滴を形成する現象で、細胞内のさまざまな顆粒形成に関与するとされ、核内では濃縮し遺伝子の発現が抑えられた状態のヘテロクロマチン形成にも関与すると考えられています。HP1αの...

京都大学アイセムス（高等研究院 物質ー細胞統合システム拠点：WPI-iCeMS）の徳田駿 修士課程学生（当時・工学研究科合成・生物化学専攻、現・マックスプランク固体研究所博士課程学生）と古川修平 教授の研究グループは、「多孔性ファンデルワールスフレームワーク（van der Waals open framework: WaaF）」という新しい多孔性材料を開発しました。この技術を用いることにより、従来では困難であった繰り返しリサイクルできる安定な多孔性材料の設計が可能となりました。　気体分離・貯蔵技術はエネルギー効率向上と安全性の観点から重要であり、これまで様々な多孔...

植田充美 名誉教授（成長戦略本部研究員）、青木航 農学研究科助教（現：大阪大学教授）が率いる研究プロジェクトチームは、株式会社五眼テクノロジーズとの共同研究を通じて、血液中のバクテリアを体外の循環装置で除去する技術を開発しました。　全世界では年間1,100万人が血中バクテリアに起因する敗血症で命を落としており、新たなパンデミックも懸念されます。今回開発した「Collectron」はナノサイズのリポソームを核とし、血液中のバクテリアを選択的に吸着する一方で、赤血球や白血球の吸着を抑制し、静電吸着器によって回収されます。生理食塩水内では1回のフィルタリングで血中バクテリアのほぼ100％、...

岩田想 医学研究科教授、杉浦勇也 名古屋工業大学修士課程学生（研究当時）、片山耕大 同准教授、神取秀樹 同特別教授、柴田哲男 同教授、住井裕司 同准教授、清水（小林）拓也 関西医科大学教授、寿野良二 同准教授、井上飛鳥 東北大学教授、生田達也 同助教らの研究グループは、振動分光法を用いて、心拍数の調節に関与するムスカリン性アセチルコリン受容体（M2R）が内因性アゴニストであるアセチルコリンによって活性化される仕組みを解明しました。　本研究では、M2Rのリガンド結合部位を構成するアミノ酸の1つであるアスパラギン残基（Asn404）とアセチルコ...

染色体の端にはテロメアという構造があり、遺伝情報を守るバリアのような役割を果たしています。タキソールやビンクリスチンといった殺細胞性の抗がん剤を使って細胞の細胞周期を有糸分裂（M）期に停止させると、テロメアの保護が解けて細胞死のシグナルとなる現象「M期テロメア脱保護」が知られていましたが、その分子メカニズムはよくわかっていませんでした。　林眞理 医学研究科客員准教授（兼：イタリア分子癌研究所（AIRC Institute of Molecular Oncology：IFOM ETS）グループリーダー)、Diana Romero-Zamora 同研究員（現：沖縄科学技術大学院大学博士研...

国立大学法人京都大学と住友金属鉱山株式会社は、両者が2022年6月1日付で京都大学大学院工学研究科に開設した住友金属鉱山二酸化炭素有効利用産学共同講座において、二酸化炭素（CO2）を従来比約30倍の変換効率で一酸化炭素（CO）へ還元する紫外光応答型光触媒を開発しました。両者が研究開発を進めているCO2還元光触媒を用いると、光エネルギーを利用して、CO2をプラスチックの原料となるCO等へ変換することができます。本技術確立により、温室効果ガスであるCO2を再資源化するとともに、より少ない石油資源でプラ...

木村郁夫 生命科学研究科教授、渡辺啓太 同特定助教、山野真由 薬学研究科博士課程学生、宮本潤基 東京農工大学准教授らの研究グループは、母親の脂肪組織にあるmPRεという細胞膜上の受容体が、妊娠に伴って上昇する女性ホルモン、プロゲステロンを感知することで、胎児の栄養環境を調節することを発見しました。これにより、母親の妊娠中に摂取した栄養（ブドウ糖：グルコース）が自身ではなく胎児に優先的に供給されることによって、子の正常な発達を促す結果、出生後の代謝異常を抑えることをマウス実験で確認しました。このmPRεが活性化することで母体の脂肪組織でのインスリン感受性が低下し、グルコースの取り込みが抑制される...

高宮幸一 複合原子力科学研究所教授、越川七星 早稲田大学博士後期課程学生、片岡淳 同教授、豊嶋厚史 大阪大学教授、角永悠一郎 同特任助教、加藤弘樹 同特任教授らの研究チームは、薬剤キャリアである金ナノ粒子を直接可視化する「放射化イメージング」を提案し、実際に金ナノ粒子をマウスに投与して体内分布を可視化しました。　また、腫瘍をピンポイントで攻撃するアルファ線治療薬アスタチンAt-211を、放射化金ナノ粒子に標識することにも成功しました。これにより、これまで困難であったAt-211の長期的な動態追跡を実現しました。今後は様々な治療薬で、動態可視化への応用が期待されます。　本研究...

藤田博昭 生命科学研究科助教と東樹宏和 同教授は、日本全国の農地を対象として、土壌中の細菌および真菌群集の構造（組成）が安定した状態にあるかどうかを俯瞰的に評価しました。　生態系内では、様々な生物種がお互いに関わり合っています。この関わり合いにおける「相性」によって、落ち着きどころよい種組成（「安定状態」）へと生物群集の構造が向かっていくと考えられます。ただ、生物群集の組成が落ち着く先は、1つとは限りません。ボールが凸凹した地形を転がって、別の凹地へと向かっていくように、複数の安定な状態があるかもしれません。こうした複数の安定な状態を、生態学では「代替安定状態」と呼びます。...

合成・生物化学専攻の松田 建児教授、東口 顕士講師、佐竹 来実修士課程学生、大月 直人修士課程学生（研究当時）の研究チームは、光と電気化学刺激によりジアリールエテン２個をつないだ縮環二量体の2つのユニットが共に閉環した二閉環体の合成に成功し、この化合物が紫外・可視・近赤外光を吸収する3つの状態間で段階的にスイッチングすることを示しました。本研究は米国現地時間2025年3月7日に、米国化学会が発行する学術誌『Journal of the American Chemical Society』オンライン版に掲載されました。研究詳細...

神経障害性疼痛は、急性疼痛とは異なり、原因となる神経系の損傷が治癒した後でも消失せずに慢性的に続く耐え難い疼痛です。代表的な疾患としては、外傷後後遺症・帯状疱疹後神経痛・坐骨神経痛・手根管症候群などが挙げられます。その病態形成には末梢・中枢での体性感覚神経系の病変が重要ですが、その根底にある細胞・分子メカニズムには未解明な部分が多く残されており、根治可能な治療薬は乏しいのが現状です。　白川久志 薬学研究科准教授および戸堀翔太 同博士課程学生らの研究グループは、この神経障害性疼痛の病態に関わる可能性のある分子として、transient receptor potential（TRP）スー...

高田昌彦 ヒト行動進化研究センター特任教授（研究当時）、網田英敏 同特定准教授、井上謙一 同助教、ヤン・ガオゲ 同博士課程学生らの研究グループは、蛍光センサーを用いた霊長類脳でのドーパミン計測に世界で初めて成功しました。中脳にあるドーパミン神経細胞は、大脳基底核の線条体にドーパミンを放出して線条体への入力を調節することで、適切な行動の獲得に貢献しています。しかし、従来の手法では、霊長類の脳内におけるドーパミン神経伝達を高精度で計測することが困難でした。そのため、線条体にどのようなドーパミン信号が入力しているかについては、十分に解明されていませんでした。本研究では、ドーパミンを高感度かつ迅速に検...

赤色を見たときに赤らしさ（「色クオリア」）を感じるように、私たちは様々な色を見て、その質感を感じています。しかし、他の人が同じように色を感じているのかどうかを知ることは簡単ではありません。特に、子どもは大人と同じように色を感じているのでしょうか。この問いは、発達心理学において重要な課題でしたが、子どものクオリアを科学的に調べることが難しく、長らく研究が進んでいませんでした。　森口佑介 文学研究科准教授、渡部綾一 同研究員、王珏 同博士課程学生、土谷尚嗣 オーストラリア・モナシュ大学（Monash University）教授、Ariel Zeleznikow-Johnston 同研究員...

人間によって本来の分布域外に運ばれ定着した外来種は、定着先の生物多様性に大きなダメージを与えることがあり、外来種問題の対策が世界的に課題となっています。外来種はいったん数が増えると根絶が難しく、侵入初期に発見し、増殖を防ぐことが重要です。侵入をモニタリングするための人員や予算はしばしば極めて限られていますが、近年急速に発展したAI技術を活用し、野外に設置したカメラや音声レコーダーで記録された外来種を自動検出することができれば、侵入の早期検出に大いに役立つと考えられます。　そこで木村楓 理学研究科博士後期課程学生、福山伊吹 人間環境学研究科博士後期課程学生（現：北海道大学日本学術振興会...

近畿大学理工学部（大阪府東大阪市）エネルギー物質学科講師 中澤直高、京都大学アイセムス（高等研究院 物質-細胞統合システム拠点）（京都府京都市）教授 見学美根子、同所属研究員 栗栖純子、京都大学医生物学研究所（京都府京都市）教授 野々村恵子、同所属教授 安達泰治らの研究グループは、シンガポール国立大学、芝浦工業大学と共同で、脳発生期に脳組織内を移動する神経細胞が、経路の大きさに応じて駆動力を変え、複数の方法によって移動することを発見しました。　本研究成果により、脳構造が形成される仕組みの理解が深まり、今後、神経細胞の移動促進による疾患の治療や、神経活動を助ける技術等の確立が期待さ...

Vu Tan Van 基礎物理学研究所准教授、早川尚男 同教授らの研究グループは、熱的緩和過程におけるペンバ効果を統一的かつ厳密に定量化する新たな理論枠組みを構築しました。ペンバ効果とは、通常の直感に反して、高温の物質が低温の物質よりも速く冷却される現象です。従来の研究では、特定の距離測定法を用いてその有無を判定していましたが、測定法の選択によって結果が変わるという根本的な課題がありました。本研究では、この問題を解決するために、「熱的マジョライゼーション」という数学的手法を導入し、異なる距離測定法に依存しない統一的な理論枠組みを開発しました。この新しい理論により、ペンバ効果の評価が特定の測定法...

野田岳志 医生物学研究所教授（兼：生命科学研究科教授、物質―細胞統合システム拠点連携教授）、藤春（藤田）陽子 同日本学術振興会特別研究員（現：ドイツ・マックスプランク生化学研究所（Max Planck Institute of Biochemistry）博士研究員）、胡上帆 同博士課程学生（現：長崎大学助教）、杉田征彦 白眉センター／医生物学研究所准教授らの研究グループは、髙松由基 長崎大学准教授らと共同で、ウイルスの内部構造を高精度で観察できる最新の電子顕微鏡技術を使用して、エボラウイルスの「中核」をなす生体分子複合体 ヌクレオカプシドの構造を明らかにしました。さらに、ヌクレオカプシド構成タ...

井上浩輔 白眉センター／医学研究科准教授と古村俊昌 米国ハーバード大学（HarvardUniversity）博士課程学生らの研究グループは、機械学習を用いた効果の異質性分析における、科学コミュニケーションのための実践的枠組みを提案しました。　因果関係を探る機械学習アルゴリズムを用いた効果の異質性分析が近年注目を集めています。しかし、これらの手法から得られるデータドリブンな知見は、人間が解釈し意思決定を行う上でのニーズと齟齬が生まれる可能性があることから、応用には注意が必要です。今回の研究では機械学習が提示するデータドリブンな知見と現実的な意思決定と統合する実践的なフレームワークが提案...

本研究では、DNA周囲の水分子の放射線分解生成物が生命の遺伝情報を狂わせる可能性を示しました。この結果は、放射線被ばくによる発がんの出発点に新たな基礎概念を与える研究成果です。放射線による発がんリスクは、低線量域では疫学データが少ないため、モデルに基づいて推定します。モデルの中には、低線量でも発がんリスクがあると考える“しきい値が無いモデル”（図1(d);黒破線）や、その逆の“しきい値が有るモデル”（図1(d);緑破線）が存在します。現在では、どんなに低線量でも発がんリスクが存在すると見なす“しきい値が無いモデル”を採用し、安全性に余裕を持った放射線管理が行われています。放射線によ...

Vu Tan Van 基礎物理学研究所准教授らの研究グループは、量子システムにおける精度・応答・エネルギーコストの関係について、新たな限界を理論的に導きました。これまで古典的なシステムでは、精度を高めるにはそれに見合うエネルギーコストが必要になる「熱力学的不確定性関係」が知られていましたが、本研究では、量子コヒーレンスなどの量子特有の性質を考慮することで、量子系ではこの関係が修正されることを明らかにしました。さらに、観測量のゆらぎに対する上限（逆不確定性関係）や、外部からの摂動に対する応答感度の上限（応答の不確定性関係）を新たに導き、量子システムに共通する基本的な制約を示しました。本研究は、量...

統合失調症や自閉スペクトラム症などの神経発達障害において、小脳の機能的な欠損が関与していることが指摘されています。また、中枢神経系における主要な免疫細胞であるミクログリアと慢性炎症は精神疾患発症の重要な要因です。　彦坂桃花 医学研究科博士課程学生、Md Sorwer Alam Parvez 同研究生（現：米国アラバマ大学（The University of Alabama）博士課程学生）、山脇優輝 同博士課程学生（研究当時）および大槻元 同特定教授らの研究グループは、妊娠期のウイルス感染症と、出生後の社会的敗北ストレスによる相乗作用でミクログリアの反応性が変化して、小脳機能を低下させ...

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）は2019年に発生し、世界中で多くの人々に感染し、数百万人以上の命を奪いました。COVID-19の重症化に関連する遺伝的な要因として複数のSNPs（一塩基多型）が特定されましたが、これらのSNPsがどのようにしてCOVID-19の重症化に関与するのかはまだ十分に解明されていませんでした。　飯田慶 医学研究科特定助教（研究当時）、網代将彦 同特定講師（研究当時）、野田岳志 同教授、萩原正敏 同教授（研究当時）らの研究グループは、COVID-19の重症化にかかわるSNPsのうち、2'-5'-オリゴアデニル酸合成酵素1（oligoadenylat...

井上浩輔 白眉センター／医学研究科准教授と米国ハーバード大学（Harvard University）の研究グループは、米国の国民健康栄養調査データを用いて、2021年から2023年の間に糖尿病患者の良好な血糖コントロール率が低下しており、その傾向は特に若者で顕著であることを明らかにしました。　今までの研究により、COVID-19パンデミックにおける医療アクセスの制限や生活習慣の変化が疾患の診断やコントロールに影響を与えることは示されてきましたが、糖尿病の頻度やコントロールが実際どの程度変化したかについては明らかでありませんでした。本研究では、2013年から2023年にかけての米国成人...

広島大学大学院先進理工系科学研究科の河野佑准教授と電気工学専攻の細江陽平准教授からなる研究グループは、大規模ネットワークの自律分散運用を実現する制御技術を構築しました。高度に複雑化するネットワークにも対応するため、非線形確率システムと呼ばれる一般的な数式表現を基盤とし、確率 Contraction理論を発展させました。具体的には、単調性と呼ばれる特性を活用することで、ネットワーク全体の安定性解析をモジュールごとの解析に分解することに成功しました。これにより、従来の確率 Contraction理論が課題としていたモジュール数の増加に伴う計算量爆発（答えを出すために必要な計算量や時間が膨大となり、...

ヒトiPS細胞由来の膵内胚葉細胞を用いて膵外分泌および内分泌系譜を含む膵組織を形成する分化システムを構築した。膵外分泌系譜の分化過程における膵腺房前駆細胞のマーカー候補遺伝子としてREG4を同定した。cAMPシグナル経路の活性化因子であるフォルスコリンが、in vitroでのヒトiPS細胞由来膵内胚葉細胞から膵腺房系譜への誘導促進因子であることを示した。...

今井啓雄 ヒト行動進化研究センター教授、中内啓光 東京科学大学特別栄誉教授、正木英樹 同特任准教授、柳田絢加 東京大学助教および英国エクセター大学（University of Exeter）を含む国際共同研究チームは、チンパンジーの体細胞からナイーブ型多能性幹細胞を樹立し、さらにチンパンジーの胚盤胞モデルを作製することに、世界で初めて成功しました。　従来型（プライム型）のヒト多能性幹細胞（ES／iPS細胞）は、全身の体細胞を形成できる分化能を持つのに対し、ヒトナイーブ型多能性幹細胞は、全身の体細胞のみならず、胎盤や卵黄嚢といった胚体外組織にも分化できることが知られています。この特性に...

秋⼭芳展 医⽣物学研究所教授、檜作洋平 同助教、清⽔洋祐 同博⼠前期課程学生、禾晃和 横浜市立大学准教授らの研究チームは、大阪大学蛋白質研究所、東北大学大学院医学系研究科と共同で、細胞膜の中で働く特殊なタンパク質分解酵素RsePが基質となるタンパク質を結合した状態の立体構造を明らかにしました。本研究により、RsePの内部に取り込まれた基質タンパク質は、しっかりと固定（ヘッドロック）され、引き伸ばされた状態で切断されることが明らかになりました。切断の仕組みを詳しく調べていくことで、将来的には、細菌の感染や増殖を抑える薬剤の開発につながることが期待されます。　本研究成果は、2025年2月...

土居秀幸 情報学研究科教授、高原輝彦 島根大学教授、源利文 神戸大学教授らの研究グループは、島根県の汽水湖である宍道湖における沈水植物（水草）の大量繁茂の管理・抑制を目指して、繁茂条件の特定とその事前察知を可能にする環境DNA（eDNA）手法の開発を試みました。この手法は、生物から脱落した組織などに由来する環境中のDNAを指標に、対象種の在不在や生物量（バイオマス）を簡便に推定できる革新的なモニタリング技術です。具体的には、宍道湖で近年大量繁茂している沈水植物2種（ツツイトモとリュウノヒゲモ）を対象に、eDNA濃度を基にバイオマスを推定する定量的手法を開発しました。つぎに、2016年1月から...

日本人の死因の第一位はがんであり、その多くは原発巣ではなく「転移」による影響で亡くなります。しかし、がんはなぜ転移するのでしょうか？がんにとって転移はどのようなメリットがあるのでしょうか？これほど重要な問いに対する明確な答えは、これまで実はよく分かっていませんでした。合成・生物化学専攻の髙橋重成 准教授、植田誉志史 同研究員、森泰生 同教授、清中茂樹 名古屋大学教授らを中心とした研究グループは、がん組織内に活性酸素種の一種である過酸化水素（H2O2）が高濃度に蓄積する領域（ホットスポット）が存在することを発見しました。この発見は、がん細胞周...

山岡尚平 生命科学研究科准教授、河内孝之 同教授、白川一 奈良先端科学技術大学院大学助教、山口暢俊 同准教授、伊藤寿朗 同教授らは、植物の葉の気孔を開閉する孔辺細胞と生体防御を担うミロシン細胞という2つの異なる機能に特殊化した細胞分化について、それぞれの細胞の遺伝子の発現に共通して関与する新規の転写因子であるWASABI MAKER（WSB）を同定することに成功しました。さらに、植物が進化の過程で形成してきた転写ネットワークの一部を転用することにより、同じWSBを使いながら、2種の特殊化した細胞を獲得するというネットワークの仕組みを明らかにしました。　植物が進化の過程で、動物細胞が持...

渡辺隆司 成長戦略本部特定教授（兼：生存圏研究所特任教授）、田中知成 京都工芸繊維大学教授、日野原利香 同博士前期課程学生（研究当時）らのグループは、木材から分離した天然のリグニンに結合する合成ポリマーを開発しました。リグニンに結合する合成ポリマーを探索するにあたり、短時間（96サンプルを6秒）で簡単に試験が可能なスクリーニング方法を開発しました。本法によって選別されたリグニンに結合するポリマーを詳細に解析した結果、リグニンに対する高い結合性能を有することを確認しました。　本研究成果に基づく二編の学術論文は、国際学術誌「RSC Sustainability」（2024年11月1日）お...

頭蓋内動脈解離は、脳の血管が裂けることで発生する病気です。裂けた血管が詰まったり、壁にできた血栓が飛んだりして、脳梗塞を引き起こすことがあります。静注血栓溶解療法は、rt-PAと呼ばれる薬を使って血栓を溶かし、詰まった血管を再び通す治療法です。この治療は脳梗塞患者の転帰を改善する効果が証明されており、標準治療として広く用いられています。しかし、血管が裂けて脆い頭蓋内動脈解離の患者では、この治療によって頭蓋内出血のリスクが高まる可能性が懸念され、ガイドライン上でも専門家による理論的な懸念が示されていました。ただし、頭蓋内動脈解離は東アジアに偏在する稀な病態であるため、このリスクに関する信頼性の高...

真核生物のゲノムDNAは、トポロジカルドメイン（TAD）と呼ばれる塊状の構造ユニットを形成します。TADは、DNAを折り畳みながら移動するSMCタンパク質と、この移動をせき止めてTAD同士の境界を規定する「バリケードタンパク質」の働きによって形成され、様々なゲノム機能を制御しています。このようなTAD形成機構はこれまで原核生物には見いだされておらず、その起源は謎に包まれていました。京都大学大学院工学研究科（合成・生物化学専攻 跡見晴幸 教授、竹俣直道 助教、山浦昂大 博士課程学生ら）と同大学院理学研究科（高田彰二 教授ら）を中心とする研究グループは、SMCタンパク質とバリケードタンパ...

西村明洋 理学研究科博士課程学生（現：神戸大学博士研究員）と高山浩司 同准教授の研究グループは、小笠原諸島固有寄生植物のシマウツボが、宿主植物を柔軟に変化させながら海洋島で生き延びてきたことを明らかにしました。　陸上植物の中には、他の植物から養分や水分を吸収して生きる「寄生植物」と呼ばれるものが存在します。寄生植物は種ごとに様々な宿主植物に寄生することが知られていますが、長い進化の歴史の中でどのような過程を経て宿主種を変化させてきたのかは謎に包まれていました。　本研究では、小笠原諸島固有寄生植物シマウツボ（ハマウツボ科）の宿主植物を網羅的に同定し、系統ゲノミクスおよび集団遺...

マウスの小腸上皮組織の詳細な解析により、加齢に伴って小腸上皮の分化細胞の数や機能が変化することを見出した。一方で、活発に新陳代謝する小腸上皮の細胞を供給する小腸上皮幹細胞の集団（幹細胞プール）が維持されていた。次世代シーケンサーやオルガノイド技術を活用し、IFN-γ経路の活性化とERK/MAPK経路の活性低下が、加齢に伴うマウスの小腸上皮幹細胞の遺伝子発現変化を誘導することを見出した。小腸上皮幹細胞において、これら2つのシグナル伝達経路の活性変化は加齢に伴って同調して起き、この２つの経路の変化が相互に作用を補償しあうことで、幹細胞プールが維持されることを解明した。...

牧山武 医学研究科特定講師、今村知彦 同博士課程学生（研究当時）、鈴木博 新潟大学特任教授、小澤淳一 同客員研究員、住友直方 埼玉医科大学客員教授、小島拓朗 同准教授、堀江稔 滋賀医科大学名誉教授、加藤浩一 同助教、大野聖子 国立循環器病研究センター部長、青木寿明 大阪母子医療センター部長らの研究グループは、致死的な遺伝性不整脈であるブルガダ症候群の小児例を解析し、性差に関する新たな知見を明らかにしました。ブルガダ症候群は、中年男性における夜間の突然死（ポックリ病）として知られており、男性ホルモンが致死性不整脈のリスクを高めると考えられてきました。...

高分子化学専攻の寺島崇矢 准教授、堀池優貴 修士課程学生、大内誠 教授らのグループは、アクリル酸ナトリウムをベースとする汎用的な共重合体を用いて、水を含み湿度に応答するラメラ構造をもつポリマー（高分子）材料の創出に成功しました。寺島 准教授らのグループでは、親水性と疎水性の側鎖をもつランダム共重合体が側鎖の集合により10 nm以下のミクロ相分離構造を形成することを見いだしてきました。アクリル酸ナトリウムは、紙おむつなどに使われる高吸水性高分子の原料であり、水をよく吸う親水性基としての機能が期待されます。そこで、この特徴に着目して、アクリル酸ナトリウムと疎水性アルキルアクリレートのランダム共重合体を合成し、ミクロ相分離挙動を調べたところ、この共重合体は、外部環境から効率的に水を吸収し、水を含む親水性層と油の性質をもつ疎水性層が交互に配列したラメラ構造を形成することを見いだしました...

急性肝障害の原因はウイルス性肝炎や薬物性肝障害など様々ですが、急性肝障害の一部は肝機能が急激に低下し急性肝不全へと進展し、その一部は内科治療に反応せず意識障害を伴う昏睡型に重症化します。急性肝不全昏睡型の救命率は約30%に留まるため肝移植が必要となりますが、急性肝障害から急性肝不全昏睡型へ数日で急速に進展することもあり、緊急性が非常に高い疾患です。しかし、内科治療への反応性は予測不能であり、高次医療機関や移植施設への搬送基準は明確ではありませんでした。...

杉浦悠毅 医学研究科特定准教授は、佐藤惇志 ライオン株式会社マネージャーらとの共同研究で、健康な女性の血漿（血液の液体成分）を分析し、月経痛（生理痛）の重症度を客観的に示す「バイオマーカー」を特定しました。とくに、分岐鎖アミノ酸（BCAA）と呼ばれるアミノ酸群と、特定のフォスファチジルイノシトール（PI）という脂質の量比が、痛みの強さと関わっていることを発見しました。また、注目すべきは、指先からのわずかな血液の採取でも、これらのバイオマーカーを測定することができることです。...

近藤雄紀 医学研究科特別研究学生、大橋真也 医学部附属病院特定准教授、武藤学 医学研究科教授らの研究グループは、食道がんの発生機序を解明する重要な研究成果を発表しました。...

近年、死後脳研究は神経疾患や精神疾患の解明に重要な役割を果たしています。こうした研究活動には、研究参加に協力する人の存在が欠かせません。一方、日本では、解剖写真のSNS投稿が大きな話題になったように、身体の取り扱いや流通のあり方について、多くの人々が関心を持っています。...

デバイスの超小型化が進む現在、効率的な光輸送を実現するナノスケールの分子光導波路（光がほぼ漏れることなく伝わる通路）の開発と、その光伝達ダイナミクスの解明が求められています。分子材料内での詳細な励起子挙動を分析するためには、励起子が停留する各色素サイトの配向・配列・距離が規定される分子設計が求められます。しかしながら従来の研究では、これらの条件を満たす分子鎖の開発は達成されていませんでした。東北大学大学院理学研究科の豊田良順助教、谷口晴大学院生、千葉湧太大学院生、坂本良太教授の研究グループは、東京理科大学の福居直哉助教、西原寛教授ら、京都大学の浦谷浩輝特定助教（科学技術振興機構さき...