京都大学研究Discovery Saga

膵臓へのストレスや加齢によりタンパク質「CXCL13」が誘導されることを発見。CXCL13が免疫細胞を集め、慢性炎症を引き起こすことで、膵がんの発症や進行を促進する仕組みを特定。今回見出したストレス応答経路を制御することで、膵がんや慢性膵炎の治療法開発が期待される。1. 要旨　吉田昌弘研究員（...

キーワード：悪性化/獣医学/形質転換/抵抗性/土壌/免疫系/iPS細胞/p21/PD-L1/ホメオスタシス/マウスモデル/治療抵抗性/治療標的/前がん病変/組織修復/微小環境/病理/病理学/放射線照射/免疫染色/老化細胞/膵臓/がん化/モデルマウス/解剖学/発生学/B細胞/アポトーシス/がん細胞/ケモカイン/ストレス応答/マウス/ミトコンドリア/ラット/遺伝子欠損マウス/阻害剤/創薬/転写因子/慢性炎症/免疫応答/免疫細胞/膵がん/ストレス/リスク因子/遺伝子/加齢/抗がん剤/抗体/線維化/早期発見/糖尿病/放射線/老化

他の関係分野：生物学農学

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発表日：2026年4月28日

iPS創薬により神経突起を伸長させる「チエノピリドン誘導体」を新たに同定

―脳の疾患の細胞病態である神経細胞突起短縮の改善―

ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた大規模スクリーニングにより、神経細胞の突起伸長を促進する化合物群を特定した。化合物群の解析により、酵素「TNIK」を神経細胞の突起の伸長を制御する新たな創薬標的として発見した。ヒットした化合物群の化学構造の最適化により「チエノピリドン誘導体」を候補化合物として新たに見出した。チエノピリドン誘導体は、ヒト脳オルガノイドでも神経突起の伸長効果を示した。1. 要旨　今村恵子（...

キーワード：最適化/運動発達/霊長類/生成機構/政策研究/突起伸長/機能性/リン酸/コピー数多型/レジストリ/精神医学/知的障害/統合失調症/脳神経科学/iPS細胞/ニューロン/染色体/前頭葉/オルガノイド/ゲノム編集/in vitro/キナーゼ/スクリーニング/てんかん/遺伝子治療/運動ニューロン/神経科学/神経回路/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/脳疾患/誘導体/ゲノム/コホート/ヒトiPS細胞/遺伝子/自閉スペクトラム症/神経疾患/認知症/臨床研究

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年4月13日

致死性脳炎を引き起こすボルナ病ウイルス1型の基本構造を解明

―近縁の病原性ウイルスの理解にも繋がる発見―

ボルナ病ウイルス1型（BoDV-1）は、ヒトや動物の命に関わる重い脳炎を引き起こすことがあるウイルスです。このウイルスは、エボラウイルスや麻疹ウイルス、狂犬病ウイルスなど、世界的に重要な感染症を引き起こすウイルスと同じ「モノネガウイルス目」と呼ばれるグループに属しています。こうしたウイルスでは、遺伝情報であるRNAと、それを包む核タンパク質が結合した複合体が、ウイルスが増殖するための鍵となっています。しかし、ボルナウイルス科では、この複合体がどのような形をしているのか、長年にわたって解明されていませんでした。　杉田征彦医生物学研究所准教授（兼：生命科学研究科准教授）、後藤真也生命科...

キーワード：遺伝情報/進化生物学/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/病原性/クライオ電子顕微鏡/病原体/ウイルス学/麻疹ウイルス/分子機構/RNA/創薬/立体構造/ウイルス/感染症/真菌

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発表日：2026年4月7日

細胞内カルシウム濃度の変化を検出する新たなバイオセンサーを開発

―血中生理活性物質の測定や創薬開発の迅速化に貢献―

Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、ホルモンや神経伝達物質などの刺激を受け取り、細胞内へ情報を伝える膜タンパク質です。GPCRの情報伝達の主要な経路として、三量体Gタンパク質を介した細胞内カルシウムイオン（Ca2+）の濃度上昇があり、神経伝達物質の分泌や筋肉の収縮など多様な生命現象を制御します。しかし、この細胞内Ca2+濃度の変化は数秒から数十秒の短時間で起こるため、細胞内Ca2+応答の計測には特殊な測定機器が必要でした。　井上飛鳥薬学研究科教授（兼：東北大学教授）と土居耕介東北大学大学院生（研究当時、兼：ヤマサ...

キーワード：センサー/バイオセンサー/カルシウムイオン/Ca2+/細胞内カルシウムイオン/ホルモン/筋肉/神経伝達物質/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/カルシウム/サイクリックAMP/ルシフェラーゼ/血液/細胞内カルシウム/自己免疫/自己免疫疾患/受容体/生理活性/生理活性物質/創薬/膜タンパク質

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2026年3月31日

ヒトiPS細胞から後脳特異的な神経幹細胞を安定的に誘導・維持する手法を開発

ー後脳の発達解明や神経変性疾患の病態解明・創薬研究への貢献に期待ー

ヒトiPS細胞から後脳領域の特性を持つ神経幹細胞（hindbrain-like induced NSC; Hb-LiNSCs）を作製する新たな分化誘導法を確立した。この方法は、3種類の特定の低分子化合物の組み合わせにより、動物由来成分や成長因子bFGFを用いない条件で、簡便かつ安定的にHb-LiNSCを誘導・維持することが可能である。誘導されたHb-LiNSCsは、1年間以上の長期培養後も、後脳としての領域特異性と分化能、正常な核型を維持することを示した。Hb-LiNSCsから分化した神経細胞...

キーワード：免疫機能/神経系/微小電極/電極アレイ/シナプス/一細胞/小脳/細胞モデル/テトロドトキシン/支持細胞/微小電極アレイ/髄鞘/HOXB9/iPS細胞/グリア細胞/シグナル伝達系/遺伝子発現解析/細胞株/自己複製/自己複製能/染色体/中枢神経/発現解析/薬剤スクリーニング/臨床応用/神経伝達物質/中枢神経系/BMP/SMAD/TGF-β/Wnt/Wntシグナル/成長因子/軟骨/病態解明/in vitro/アストロサイト/グリア/スクリーニング/セロトニン/マウス/リガンド/遺伝子治療/幹細胞/血液/血液脳関門/再生医療/受容体/神経幹細胞/神経細胞/神経分化/神経変性/神経変性疾患/阻害剤/創薬/多能性幹細胞/低分子化合物/分化誘導/サイトカイン/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/疾患モデル/神経疾患

他の関係分野：複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月28日

ヒトミクログリアにおけるアルツハイマー病重要分子APOEの新たな機能を解明

―酸化ストレスを介したミクログリア増殖制御の仕組みを発見―

ヒトiPS細胞を用い、アルツハイマー病注1）をはじめとする筋萎縮性側索硬化症やパーキンソン病などの神経変性疾患注2）の主要なリスク因子であるAPOE注3）遺伝子を欠損させたミクログリア注4）を作製した。APOE欠損がNUPR1-p21注5）経路の活性化とTGF-betaシグナル注6）の変化を引き起こし、これらがミクログリアの増殖を著しく抑制することを突き止めた。本研究により...

キーワード：データ駆動/人工知能（AI）/免疫機能/細胞周期制御/タンパク質複合体/霊長類/生成機構/政策研究/CRISPR-Cas/機能性/脂質輸送/輸送体/ゲノム編集技術/増殖抑制/病原体/タウタンパク質/環境要因/脳神経科学/CRISPR/iPS細胞/p21/ROS/グリア細胞/シグナル伝達系/ニューロン/遺伝子発現解析/炎症反応/細胞株/自己複製/発現解析/免疫染色/運動機能/筋萎縮/生理機能/前頭葉/TGF-β/オルガノイド/ゲノム編集/病態解明/ATP/CRISPR-Cas9/in vitro/RNA/SOD1/アミロイド/アルツハイマー病/インフラマソーム/グリア/シグナル分子/スクリーニング/トランスクリプトーム/パーキンソン病/ミクログリア/ラット/リポ多糖/遺伝子治療/運動ニューロン/炎症性サイトカイン/活性酸素/活性酸素種/共焦点顕微鏡/蛍光色素/細胞周期/細胞増殖/神経科学/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/コホート/サイトカイン/ストレス

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月25日

異なるカルコゲンどうしの「見えない」結合の観測に成功

―超カルコゲナイドの新しいレドックス活性―

村上一馬農学研究科准教授、赤池孝章東北大学国際卓越教授らの研究グループは、異なるカルコゲンどうしの不安定な結合を観測する新たな手法を開発しました。私たちの体では、酸化と還元のバランス（レドックス制御）が生命活動の維持に重要な役割を果たしています。レドックス制御には、システインの硫黄原子などが中心的な役割を担っています。近年、硫黄に加えてセレンやテルルなどのカルコゲン（Ch）が連なった分子群である「超カルコゲナイド」が注目されていますが、その構造を解析する手段は限られていました。本研究グループは、核磁気共鳴（NMR）装置を用いて、グルタチオンのトリカルコゲナイド（3つのカルコゲンを含む超カル...

キーワード：セレン/磁気共鳴/分子構造/レドックス制御/カルコゲナイド/酸化還元/システイン/レドックス/グルタチオン/核磁気共鳴/創薬

他の関係分野：環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学

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発表日：2026年3月24日

遺伝子変異に合わせたRNA標的創薬へ RNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術『BIVID-MaP』を開発

RNA-低分子化合物相互作用の検出手法「BIVID-MaP」を開発しました。1塩基変異がRNA構造と結合能を変化させることを大規模に解明しました。個々の変異に最適化したRNA標的創薬と精密医療の実現への貢献が期待できます。1. 要旨　宮下映見大学院生（京都大学iPS細胞研究所（CiRA）...

キーワード：最適化/突然変異/物質科学/遺伝情報/結合状態/cDNA/iPS細胞/がん関連遺伝子/体細胞変異/CD44/次世代シーケンサー/RNA/がん細胞/ラット/高次構造/創薬/低分子化合物/薬剤感受性/立体構造/がん患者/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/個別化医療/難病

他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学工学

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発表日：2026年3月24日

多線毛細胞への分化の鍵「デューテロソーマル細胞」をヒトiPS細胞から分化誘導

―特異的表面マーカーにより、気道防御の司令塔細胞の解析が可能に―

ヒトiPS細胞由来気道上皮細胞から、多線毛細胞の前駆細胞であるデューテロソーマル細胞に特異的な表面マーカーCD36（目印となるタンパク質）を同定しました。線毛機能不全症候群（PCD）の患者さん由来iPS細胞から誘導した気道上皮細胞の解析により、Cyclin O (CCNO) 遺伝子がデューテロソーマル細胞において中心小体を大量につくるプロセスを制御し、正常な線毛形成に必須の役割を持つことを明らかにしました。PCD患者さん由来iPS細胞から誘導した気道上皮細胞の単一細胞トランスクリプトーム解...

キーワード：遺伝性疾患/中心小体/前駆体/遺伝子マーカー/気液界面/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/一細胞/生体内/診断法/ゲノム編集技術/Cdc2/病原体/differentiation/FACS/iPS細胞/気道上皮細胞/臨床応用/生体防御/ゲノム編集/前駆細胞/病態解明/イミン/スクリーニング/トランスクリプトーム/ラット/遺伝子治療/再生医療/細胞分化/上皮細胞/創薬/分化誘導/ゲノム/ヒトiPS細胞/遺伝子/感染症/難病

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月23日

遺伝暗号の使い分けを認識する分子機構を解明

―ヒト細胞における非最適コドンのセンサーを同定―

コドンとは、細胞がタンパク質を合成する際にどのアミノ酸を使うかを指定する、3つの塩基からなる遺伝暗号です。ヒトのタンパク質は主に20種類のアミノ酸から構成されていますが、それらを指定するコドンは全部で61種類存在します。多くの場合、1種類のアミノ酸は複数のコドンによって指定されており、これらは「同義コドン」と呼ばれます。同義コドンのどれを使っても、最終的に作られるタンパク質の種類は同じです。しかし、どの同義コドンを使うかによって、タンパク質が作られる量が大きく変わることが知られています。特に「非最適コドン」を多く含むメッセンジャーRNA（mRNA）は、タンパク質が効率よく翻訳されず、さらにmR...

キーワード：コドン/タンパク質複合体/センサー/遺伝暗号/リボソーム/タンパク質翻訳/mRNA/分子機構/RNA/RNA結合タンパク質/アミノ酸/創薬/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月13日

受容体の活性化サイクルの網羅的可視化

―時間分解構造解析により明らかになったGPCRのGタンパク質選択性と2つのGタンパク質活性化経路―

井上飛鳥薬学研究科教授、角野歩生命科学研究科准教授、炭竈享司同特定講師、加藤英明東京大学教授、光武亜代理明治大学准教授らによる研究グループは、ヒトの生理機能調節に深く関わり、創薬上重要な標的でもあるGタンパク質共役型受容体（GPCR）について、そのGタンパク質活性化メカニズムの詳細を明らかにしました。　細胞の表面には、ホルモンや神経伝達物質など外からの合図を受け取る「受容体」が並んでいます。なかでもGPCRは、痛み・血圧・食欲・精神機能など多様な生理機能を調節しており、現在使われる医薬品の多くがこのGPCRを標的としています。GPCRが合図を受けると、細胞内のGタンパク質がG...

キーワード：時間分解/分子動力学シミュレーション/神経ペプチド/選択性/シミュレーション/原子間力顕微鏡/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/高速原子間力顕微鏡/ホルモン/神経伝達物質/生理機能/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/受容体/創薬/血圧

他の関係分野：数物系科学生物学工学

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発表日：2026年2月14日

電子のやりとりに連動した構造変化が鍵！

コレラ菌の生育に必須のナトリウムポンプのはたらく仕組みを解明

先進国ではコレラはもはや深刻な感染症ではありませんが、途上国では地域的流行（エンデミック）が散発しており、依然として深刻な感染症です。また世界的に見ても、抗菌剤の効かない薬剤耐性菌の出現は大きな社会問題となっています。新しい抗菌剤の標的となるタンパク質や、その標的に作用する化合物を探し続けることは、社会的意義の大きい基礎研究です。　石川萌農学研究科博士課程学生（現：日本学術振興会海外特別研究員）、桝谷貴洋同助教、村井正俊同准教授、岸川淳一京都工芸繊維大学准教授、関健仁総合研究大学院大学（分子科学研究所）博士課程学生、岡崎圭一分子科学研究所准教授らの研究グループは、Blanc...

キーワード：キノン/酸化還元反応/酸化還元酵素/還元反応/シミュレーション/酸化還元/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/病原性/ナトリウム/ナトリウム輸送/抗菌剤/構造変化/創薬/立体構造/感染症/細菌/薬剤耐性

他の関係分野：化学生物学工学農学

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発表日：2026年2月14日

ヒトiPS細胞で肺線維症の「修復不全」を再現

―病態をリセットする新たな治療標的候補を特定―

ヒトiPS細胞を使って肺線維症で肺胞上皮細胞が正常に分化しない状態（ATCS）を再現した。このモデルを用いた検証により、ATCSをリセットし、肺の線維化を抑制する薬剤の候補としてp300/CBP阻害剤を見つけた。1. 要旨　筒井優介研究員、後藤慎平教授（...

キーワード：一細胞/生体内/細胞モデル/CBP/iPS細胞/オミクス/オミクス解析/マルチオミクス/マルチオミクス解析/治療標的/実験モデル/臨床応用/間質性肺炎/肺線維症/エンハンサー/オルガノイド/線維芽細胞/病態モデル/コラーゲン/スクリーニング/ブレオマイシン/遺伝子ネットワーク/遺伝子治療/化合物ライブラリー/幹細胞/共培養/再生医療/上皮細胞/阻害剤/創薬/代謝物/転写因子/ゲノム/ストレス/ヒトiPS細胞/メタボローム/遺伝子/生活の質/線維化/難病

他の関係分野：総合生物農学

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発表日：2026年2月10日

Gαノックアウト細胞で切り分けたGPCRシグナル

―“特異的”と信じられてきた転写レポーターの再定義―

齋藤郁貴薬学研究科博士課程学生、木瀬亮次同助教、井上飛鳥同教授（兼：東北大学教授）の研究グループは、Gαタンパク質の遺伝子欠損細胞を用いた網羅的な解析によってGαタンパク質による転写活性制御を精緻に対応付けしました。　Gタンパク質共役型受容体（G-protein–coupled receptor：GPCR）は、細胞外のシグナル分子と結合することで活性化状態に構造変化し、Gαタンパク質（Gαs/olf、Gαi/o、Gαq/11、Gα12/13の4つのサブファミリーに大別される）を介して細胞内シグ...

キーワード：CRISPR-Cas/CRISPR/細胞内シグナル/CRISPR-Cas9/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/シグナル分子/構造変化/受容体/創薬/遺伝子

他の関係分野：総合生物

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発表日：2025年12月2日

脂質受容体のGタンパク質選択機構を解明

―副作用のない治療薬開発の創薬基盤を提供―

萩原正敏医学研究科特任教授、山内萌々乃同博士課程学生らの研究グループは、岩田想同教授、林到炫（イム・ドヒョン）同准教授との共同研究により、Gタンパク質共役受容体（GPCR）であるスフィンゴシン-1-リン酸（S1P）受容体3（S1PR3）とGqタンパク質複合体構造をクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析により決定しました。GPCRは重要な創薬標的であり、現在、米国食品医薬品局（FDA）で承認されている薬の約30%が標的としています。その一方で、意図しないシグナルが伝達され副作用が生じる問題は未だ解決されておらず、GPCR創薬において最大の課題となっています。安全かつ効果的な創薬を実現するには...

キーワード：タンパク質複合体/選択性/電子顕微鏡/生体内/リン酸/クライオ電子顕微鏡/分子機構/GPCR/Gタンパク質/受容体/創薬/副作用/脂質

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年11月1日

κオピオイド受容体バイアスドシグナリングに関与する分子スイッチを同定

―複数の最先端技術を統合し、創薬戦略に資する構造情報を獲得―

井上飛鳥薬学研究科教授（兼：東北大学教授）、清水（小林）拓也関西医科大学教授、寿野良二同准教授、片山耕大名古屋工業大学准教授、神取秀樹同特別教授、光武亜代理明治大学准教授、斉藤毅筑波大学准教授、加藤貴之大阪大学教授らの共同研究グループは、ヒトκオピオイド受容体のバイアスドシグナリング機構を従来より詳細に解析し、新たにシグナル選択性に関与するアミノ酸残基を同定しました。　本研究成果は、2025年10月28日に、国際学術誌「Nature Communications」に掲載されました。...

キーワード：先端技術/選択性/シグナリング/アミノ酸/受容体/創薬

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年9月10日

ヒト末梢血細胞からの高効率なiPS細胞作製法を開発

―p53経路の調節により初期化効率を10倍以上に向上―

RNAによるPBMCの初期化に成功従来困難とされていた末梢血単核球（PBMC）からの合成RNAを用いたiPS細胞の作製に初めて成功しました。p53経路の抑制により初期化効率が劇的に向上 p53の働きを抑制するMDM4を導入することで、PBMCのRNA初期化効率が顕著に向上することを示しました。特に、ユビキチン化分解を受けにくい変異を加えたMDM4が最も高い効果を示しました。作製したPBMC由来iPS細胞は角膜細胞へ分化可能 ...

キーワード：オープンアクセス/プログラミング/品質管理/EGFP/筋細胞/リン酸/変異体/キチン/iPS細胞/Mdm2/p53/角膜/眼科学/受精/受精卵/心筋/心筋細胞/染色体/内胚葉/免疫染色/臨床応用/mRNA/筋肉/心臓/白血球/がん化/線維芽細胞/前駆細胞/B細胞/PCR/RNA/T細胞/アポトーシス/がん抑制遺伝子/ストレス応答/ユビキチン/ユビキチン化/リプログラミング/遺伝子治療/遺伝子導入/幹細胞/血液/再生医療/細胞死/上皮細胞/神経細胞/創薬/多能性幹細胞/分化誘導/ウイルス/ゲノム/ストレス/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/個別化医療/抗体/疾患モデル/神経疾患/低侵襲/糖尿病/標準化

他の関係分野：情報学複合領域生物学農学

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発表日：2025年8月7日

細胞の情報伝達を制御する足場脂質

―アレスチンと膜脂質の協調作用による受容体の細胞内取り込み機構―

細胞はGタンパク質共役型受容体（GPCR）と呼ばれる細胞表面のセンサータンパク質を用いて、外界からの情報分子を細胞内に伝えます。この情報伝達の効率を調節する重要な仕組みの一つに、GPCRの細胞内への取り込み（内在化）による情報伝達の収束があり、アレスチンというタンパク質がその役割を担います。アレスチンがGPCRと結合する際に、機能性膜脂質であるPIP2が関わることが報告されていますが、その詳細な分子機構は不明な点が多く残されていました。　井上飛鳥薬学研究科教授（兼：東北大学教授）、倉本律輝東北大学博士課程学生らの研究グループは、アレスチンがPIP2...

キーワード：センサータンパク質/センサー/機能性/膜脂質/細胞膜/分子機構/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/受容体/創薬/脂質

他の関係分野：環境学工学農学

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発表日：2025年8月5日

機械学習による視床下部

-下垂体オルガノイド分化効率予測モデルの構築

機械学習を用いて、ヒトiPS細胞から下垂体オルガノイドへ分化する効率を予測するモデルを構築本モデルは、熟練実験者と比べても高い予測精度を示した予測にはオルガノイド表面の性状が重要であり、これらの違いは細胞腫の違いを反映している1. 要旨　松本隆作特定拠点助教（CiRA...

キーワード：画像データ/ニューラルネットワーク/プログラミング/画像認識/機械学習/畳み込みニューラルネットワーク/生細胞/初期発生/CAM/ニューラルネット/表面構造/トロホブラスト/視床/下垂体/視床下部/内分泌学/iPS細胞/遺伝子発現解析/細胞株/中枢神経/発現解析/免疫染色/膵島/ホルモン/予測モデル/オルガノイド/前駆細胞/発生学/リプログラミング/遺伝子治療/幹細胞/再生医療/神経幹細胞/神経細胞/創薬/胎盤/内分泌/分化誘導/網膜/アレルギー/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/新生児/糖尿病

他の関係分野：情報学化学生物学工学農学

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発表日：2025年7月27日

画像解析と機械学習を用いたヒトiPS細胞の分化効率の早期・非破壊予測法を開発

機械学習を用いることで、位相差細胞画像から分化効率を非破壊的に予測することに成功した。骨格筋幹細胞の82日目における分化効率を24～34日目の画像から早期に予測できることが明らかとなった。効率のよい分化細胞の取得に貢献し、ヒトiPS細胞を用いた再生医療研究が加速することが期待される。1. 要旨　北條未来元研究員（当時：CiRA...

キーワード：ランダムフォレスト/画像データ/機械学習/主成分分析/筋分化/ボトルネック/フーリエ変換/ミオシン/differentiation/iPS細胞/臨床応用/筋肉/骨格筋/妥当性/遺伝子導入/幹細胞/再生医療/細胞分化/創薬/分化誘導/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/難病

他の関係分野：情報学生物学工学農学

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発表日：2025年7月15日

iPS細胞から成人型に近い「成熟心外膜」を効率的に創出する新技術の開発

〜心臓再生医療の新たな可能性を拓く〜

ヒトiPS細胞から機能的な成熟心外膜を効率的に生成する新手法を確立し、心臓再生医療に新たな可能性をもたらしました。mTORシグナル伝達の抑制が心外膜の成熟と休止期状態を誘導する鍵であることを解明し、心臓の発達と修復における重要なメカニズムを明らかにしました。確立した成熟心外膜モデルを活用したスクリーニングにより、心臓再生を促す新たな薬剤候補を同定し、心臓病治療薬の開発を加速させます。1. 要旨　Yu Tian 研究員（CiRA...

キーワード：スループット/プロトコル/機械学習/人工知能（AI）/毒性評価/筋細胞/ハイスループットスクリーニング/CVD/モデル化/自動化/ハイスループット/WT1/心臓発生/iPS細胞/橋渡し研究/心筋/心筋細胞/組織構築/病理/免疫染色/薬剤スクリーニング/臨床応用/心筋梗塞/心臓/胎児/評価法/オルガノイド/上皮間葉転換(EMT)/in vitro/スクリーニング/トランスクリプトーム/ラット/遺伝子治療/化合物ライブラリー/再生医療/細胞増殖/上皮細胞/阻害剤/創薬/転写因子/内皮細胞/副作用/立体構造/タイトジャンクション/ヒトiPS細胞/遺伝子/抗がん剤/標準化

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物

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発表日：2025年7月4日

ヒトiPS細胞からあごの骨を再現したオルガノイドを作製

ヒトiPS細胞から神経堤細胞を介して顎骨オルガノイドを作製した。マウスへ移植した顎骨オルガノイドには血管が侵入し、成熟した骨組織として機能した。骨形成不全症の患者さんのiPS細胞を用いて、生体外の疾患モデルを構築した。1. 要旨　本池総太特命助教、池谷真准教授（CiRA...

キーワード：マイクロCT/生体模倣/3次元構造/マイクロ/モデリング/摂食障害/iPS細胞/グリア細胞/色素細胞/内胚葉/末梢神経/免疫染色/臨床応用/外傷/骨折/3次元培養/CT画像/オルガノイド/間葉系細胞/骨再生/骨細胞/骨疾患/骨髄/歯周病/神経堤細胞/石灰化/組織幹細胞/軟骨/アクチン/グリア/コラーゲン/スクリーニング/マウス/遺伝子治療/幹細胞/凝集体/骨芽細胞/骨形成/再生医療/細菌感染/細胞培養/腎臓/創薬/多能性幹細胞/分化誘導/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/細菌/疾患モデル

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2025年6月25日

世界初のATPプロドラッグによる健康寿命延伸の新しい可能性

―ミトコンドリア活性化によりエネルギー代謝不均衡を改善する生体エネルギー分子治療の提案―

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸を活性化し、低下した細胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。　中臺枝里子医生物学研究所教授は、穴田貴久九州大学准教授、河原道治同博士課程学生、田中賢同教授らの研究グループと共同で、ミトコンドリアを活性化して細胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作...

キーワード：新物質/コロナ禍/センサー/モデル生物/哺乳類/ストレス耐性/AMPK/寿命/線維芽細胞/ATP/エネルギー代謝/プロドラッグ/マウス/ミトコンドリア/活性酸素/脂肪酸/創薬/ストレス/加齢/健康寿命/酸化ストレス/老化

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2025年6月6日

ヒト心臓への作用を評価する創薬のための培養系プラットフォーム

―人工心臓組織デバイスを低吸着素材に変えて精度向上―

薬剤を吸着しにくいポリスチレンフィルムを用いてiPS細胞由来人工心臓組織 (Engineered Heart Tissue: EHT)注1）デバイスを開発し、このデバイスを用いた心機能の解析プログラムを構築した。本研究で開発された低収着EHTデバイスを用いることで、低濃度のドキソルビシンによる心毒性を検出できる高精度な測定が可能になった。1. 要旨 ...

キーワード：画像データ/機械学習/最適化/人工知能（AI）/毒性評価/スチレン/フィルム/ポリスチレン/筋細胞/シロキサン/CVD/PDMS/ポリジメチルシロキサン/生体内/iPS細胞/心筋/心筋細胞/心筋症/人工心臓/組織構築/病理/心機能/心臓/評価法/オルガノイド/線維芽細胞/in vitro/カルシウム/ドキソルビシン/マウス/モデル動物/ラット/遺伝子治療/再生医療/阻害剤/創薬/低分子化合物/副作用/薬剤感受性/薬剤反応性/薬理学/臨床試験/スタチン/ヒトiPS細胞/遺伝子/抗がん剤/循環器疾患/標準化/薬物動態

他の関係分野：情報学複合領域化学生物学工学総合生物

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発表日：2025年5月22日

ヒトiPS細胞を用いて神経細胞における脂質の役割を解明

－高度不飽和脂肪酸が神経機能と脳病態を制御する－

　理化学研究所（理研）バイオリソース研究センターiPS創薬基盤開発チームの森田賢客員研究員（サントリーウエルネス株式会社生命科学研究所研究員）、近藤孝之客員研究員（京都大学iPS細胞研究所特定拠点講師）、井上治久チームディレクター（革新知能統合研究センターiPS細胞連携医学的リスク回避チーム客員主管研究員、京都大学iPS細胞研究所教授）らの共同研究チームは、ヒト人工多能性幹細胞（iPS細胞）注1）...

キーワード：プロファイル/微小電極/マイクロ/モデル化/膜構造/電極アレイ/シナプス/神経活動/生体内/アミロイドβ/脂質膜/高度不飽和脂肪酸/表現型解析/ドコサヘキサエン酸/脳神経科学/iPS細胞/細胞株/神経機能/免疫染色/神経伝達物質/アミロイド/アラキドン酸/アルツハイマー病/イミン/プローブ/遺伝子治療/幹細胞/形態形成/血液/細胞核/脂肪酸/神経科学/神経細胞/創薬/多能性幹細胞/脳機能/不飽和脂肪酸/分化誘導/膜タンパク質/免疫応答/ヒトiPS細胞/遺伝子/脂質/認知症

他の関係分野：情報学工学総合生物農学

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発表日：2025年4月25日

ヒトiPS細胞由来呼吸器オルガノイドを用いたRSウイルス感染症研究

ヒト呼吸器オルガノイド注1）にRSウイルスは効率よく感染しました。RSウイルスに感染したヒト呼吸器オルガノイドにおいて、呼吸器上皮層の破壊、自然免疫応答、炎症応答を観察できました。ヒト呼吸器オルガノイドを用いて、RSウイルスの治療薬および予防薬を評価できました。1. 要旨　橋本里菜研究員（...

キーワード：オントロジー/スレッド/電子顕微鏡/二酸化炭素/微細構造/融合タンパク質/微生物学/微生物/病原体/ウイルス学/iPS細胞/インターフェロン/インターロイキン/ウイルス感染症/炎症反応/気道上皮細胞/血管内皮/組織修復/mRNA/サーファクタント/オルガノイド/モノクローナル抗体/線維芽細胞/RNA/アセチル化/コラーゲン/タンパク質発現/チューブリン/ファージ/マクロファージ/炎症性サイトカイン/幹細胞/蛍光顕微鏡/血管内皮細胞/抗ウイルス薬/自然免疫/上皮細胞/創薬/内皮細胞/分化誘導/膜融合/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/サイトカイン/ヒトiPS細胞/遺伝子/感染症/抗体/乳幼児/臨床研究

他の関係分野：情報学工学総合生物農学

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発表日：2025年4月8日

若年性認知症を来す前頭側頭葉変性症に対する治療薬候補と治療標的分子のiPS創薬による同定

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...

キーワード：産学連携/情報収集/カルシウムチャネル/TDP-43/タウタンパク質/神経内科学/脳神経科学/iPS細胞/グリア細胞/治療標的/薬剤スクリーニング/筋肉/オルガノイド/オリゴマー/カルシウム/グリア/スクリーニング/細胞死/神経科学/神経細胞/神経細胞死/神経変性/創薬/臨床試験/遺伝子/遺伝子発現/抗体/生活の質/難病/認知症

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2025年3月14日

神経障害性疼痛の病態に関わる新たな分子機構の発見

―脊髄後角ニューロンのTRPC3チャネルが、発痛物質によるGq共役型受容体-PLC経路を介した異常な痛みの伝達に関わる―

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...

キーワード：産学連携/神経系/センサー/感覚ニューロン/神経活動/Ca2+/ホスホリパーゼC/感覚神経/リパーゼ/ニューロン/マウスモデル/神経障害性疼痛/末梢神経/外傷/体性感覚/分子機構/病態モデル/TRPチャネル/ホスホリパーゼ/マウス/遺伝子欠損マウス/受容体/創薬/miRNA/遺伝子/生理学/慢性疼痛/疼痛

他の関係分野：複合領域生物学工学総合生物