生物学教室セミナー ・研究室特別セミナー・生命理工特別授業

教育学部生物学教室および理工学研究科生命理工学専攻では、さまざまな領域の専門家に来学して頂き、多数のセミナーを開催しています。ここでは当研究室が世話人となって,テーマに深く関連するセミナーをご紹介します。学外からの参加も歓迎します。

これから開催するセミナー↓


日時: 2020年1月29日(水) 午後2時40分~16時40分(予定)
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 ホワイエ
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: 香川大学・医学部・薬理学・教授
西山 成 先生
演題: 高等動物でも生じる夏眠反応、そして病態へ関与
 生命の維持のためには、細胞外液量やその組成が一定であることが必要である。生物の進化の過程で生命体が水中から陸上へ移動した際には、「夏眠反応」をもって体液を維持したと考えられており、実際にカエルや肺魚で観察される。これに対して我々は、この「夏眠反応」がマウスやヒトなどの高等動物でも保存されていることを見出した。さらに、「夏眠反応」が様々な病態に関わっているのではないかと考えるに至っている。本レクチャーでは、予備実験データも含めて紹介したい。を発見した。このように、小胞体ストレスの適切な制御は造血幹細胞にとって極めて重要であると考えられる。
演者: 慶應義塾大学・医学部医化教室・専任講師
杉浦 悠毅 先生
演題: 生理活性分子の酸素添加酵素による代謝生成機構の解明
 今回は,西山先生,杉浦先生をお招きし,ジョイント・セミナーを開催します。
皆様のご参集を歓迎いたします




既に開催済のセミナー↓

日時: 2016年11月7日(月) 午後18時00分~19時30分(予定)
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 セミナールーム3
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: ルンド大学幹細胞研究所
三原田 賢一 先生

Assistant professor, Group leader
Dept. Molecular Medicine and Gene Therapy
Lund Strategic Center for Stem Cell Biology and Cell Therapy
Lund University, Sweden
演題: 生物学セミナー
造血幹細胞のストレス制御と運命決定
造血幹細胞は成体では骨髄内の「ニッチ」と呼ばれる特殊な微小環境に存在し、通常は静止期にあって活発な分裂を行っていないと考えられている。一方で、ストレス条件下で活性化された造血幹細胞では何が起きているのかは未だ不明な点が多い。近年我々は造血幹細胞ではタンパク質の折りたたみを助ける「シャペロン」の発現が低く、そのために培養条件では異常タンパク質の蓄積によって「小胞体ストレス」が誘導されることを発見した。さらに、培養条件下では多くの造血幹細胞が肥満細胞に似た遺伝子発現パターンを持つことも明らかになった。ところが、化学シャペロンである胆汁酸を培養に添加することで小胞体ストレスの上昇は抑制され、同時に肥満細胞遺伝子発現を持った造血幹細胞も減少した。成体内の造血幹細胞とは対称的に、発生後期では造血幹細胞は胎児肝の中で活発に増殖しているが、これを可能にしている仕組みは謎のままである。我々は胆汁酸が造血幹細胞における異常タンパク質の産生とそれによる小胞体ストレスの増加を抑制していることを発見した。このように、小胞体ストレスの適切な制御は造血幹細胞にとって極めて重要であると考えられる。

参考文献(抜粋) *Co-corresponding author
Sigurdsson V, Takei H, Soboleva S, Radulovic V, Galeev R, Siva K, Leeb-Lundberg LMF, Iida T, Nittono H, Miharada K*. (2016). Bile acids protect expanding hematopoietic stem cells from unfolded protein stress in fetal liver. Cell Stem Cell 18, 522-32.

Miharada K*, Sigurdsson V, Karlsson S*. (2014). Dppa5 improves hematopoietic stem cell activity by reducing endoplasmic reticulum stress. Cell Rep 7, 1381-92.

Miharada K*, Karlsson G, Rehn M, Rorby E, Siva K, Cammenga J, Karlsson S*. (2011). Cripto regulates hematopoietic stem cells as a hypoxic-niche-related factor through cell surface receptor GRP78. Cell Stem Cell 9, 330-44.


本セミナー開催の前に,国立研究開発法人 国立国際医療研究センター研究所 生体恒常性プロジェクト 田久保圭誉先生にもご参加頂き,15:30よりワークショップを開催し,最新の研究動向の共有と,学生の研究活動の支援を試みます。参加を希望される方は,当研究室までご連絡ください。

日時: 2015年9月8日(火) 午後16時30分~18時00分(予定)
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 セミナールーム3
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: 九州大学大学院理学研究院生物科学部門 助教
波江野 洋 先生
演題: 生物学セミナー
数理モデルを用いたがん進展機序に関する研究
私はこれまでに数理モデルを用いて、がん細胞が発生・進展する過程、転移を起こす過程、投薬の中で薬剤耐性を獲得する過程を研究してきた。未だに克服が難しいがんという病気に対して、発生からヒトを死に至らしめるまでの過程を明らかにすることで、がん進展の様々な時期における防衛策を提示することを目指している。本セミナーでは、膵臓癌進展の研究を紹介する。膵癌細胞の増殖、死亡、変異、転移イベントを想定して出生死亡過程による数理解析とシミュレーションを行い、膵臓癌の臨床像におけるがん進展の再現を試みる。また、がんと診断された後、外科的切除や放射線治療、化学療法による治療の介入にて、最も生存予後を良くする方法を考察する。

参考文献(抜粋)

Haeno* H, Gonen* M, Davis MB, Herman JM, Iacobuzio-Donahue CA, Michor F.(2012) Computational modeling of pancreatic cancer reveals kinetics of metastasis suggesting optimum treatment strategies. Cell 148:362-75.
(*Equally contributed)

日時: 2014年11月20日(木) 午後16時30分~18時00分(予定)
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 セミナールーム1
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: 東京大学 大学院 新領域創成科学研究科特別研究員
浅香 智美先生
演題: 生物学セミナー
メダカの心拍から捉える低温環境適応
東アジア原産のメダカは、1950年代より生物学、環境科学などの分野で幅広く利用されている。メダカは、宇宙環境でも生育できることから、宇宙飛行士の長期宇宙滞在に伴う自律神経や放射線被曝などの影響の研究にも用いられており、放射線の生物影響研究に加えて透明メダカを利用した心拍解析から自律神経がもつ心拍調節機能の知見などが得られている。このメダカの広範な環境適応能力を利用して、我々は低温環境における心機能異常について、心臓形成期のメダカ胚を一過的に15℃以下の低温に曝すことで、ほぼ100%の割合で不整脈を呈し、後の発生期に血流の異常を認めている。また、高速度映像を用いた解析により、この血液逆流は拍動開始時期に生じる不整脈に原因があること、低温下での不整脈および血液逆流はメンデル遺伝することを見いだしている。メダカ野生型系統間での多様性から、心臓の温度感受性の鍵となる遺伝子の存在と生物が低温に適応する仕組みの一端を明らかにすることが期待される。

参考文献(抜粋)

T. Watanabe-Asaka, Y. Sekiya, H. Wada, T. Yasuda, I. Okubo, S. Oda, H. Mitani .
Regular heartbeat rhythm at the heartbeat initiation stage is essential for normal cardiogenesis at low temperature. BMC Dev. Biol. 14, 12-24, 2014.

T. Watanabe-Asaka, M. Niihori, M. Terada, S. Oda, K. Iwasaki, M. Sudoh, S. Yamada, H. Ohshima and C. Mukai.
Technologies to Analyze the Movement of Internal Organs by High-Speed Movies Using Medaka. Trans. JSASS, Aerosapce Tech. Japan 10 (ists28), Pp_1-4, 2012.

T. Watanabe-Asaka, C. Mukai and H. Mitani.
Technologies and analyses using medaka to evaluate effects of space on health. Biol. Sci. in Space, 24 (1), 3-9. 2010.

日時: 2014年9月24日(水) 午後17時00分~18時30分(予定)
分子生理学研究室学生による研究報告会の最後の講演となるため,
開始時刻と講演時間が若干変更される場合があります。
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 セミナールーム3
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: 国際基督教大学 教養学部生命科学デパートメント・教授
小林 牧人 教授 (プロフィールはこちら
演題: 生物学セミナー
魚類の性行動とその性的可逆性 ―魚類の脳は両性か?―
 多くの魚類では、産卵期になると雌が卵を産み、雄が卵に精子をかけるという産卵行動(性行動)がみられる。キンギョでは、雌の性行動(放卵)は排卵時に卵巣で産生されるプロスタグランジン(PG)によって誘起され、雌性ホルモンは性行動の発現に必須ではない。一方雄では、雌が放出するフェロモンの刺激により性行動(追尾と放精)が誘起され、精巣由来の雄性ホルモン(KT)の存在は必須である。キンギョでは、性成熟した雌にKTを与えると雌がフェロモンに反応して雄型の性行動を行い、雄にPGを投与すると雄が雌型の性行動を行う。しかしホルモンによって逆の性の行動を行っても、本来の性の行動の発現は抑制されない。哺乳類では脳の性分化により、このような性行動の逆転は起こらないが、キンギョでは脳の性分化が起こらず、脳は雌雄両方の性行動を制御できる両性性を持つと考えられる。自然界には性転換をする魚種が数多く存在するが、これらの魚は一生のうちに雌雄両方の性行動を行ない、その脳は性的両性性をもつと考えられる。性転換魚類の存在とキンギョでの実験結果から、魚類の脳の性的両性性は、性転換魚類だけがもつ性質ではなく、魚類全般にみられる性質とも考えられる。


参考文献

Munakata, A. and Kobayashi, M. (2009) Endocrine control of sexual behavior in teleost fish. Gen. Comp. Endocrinol. 165: 456-468.

Kobayashi, M., Saoshiro, S., Kawaguchi, Y., Hayakawa, Y. , and Munakata, A. (2013) Sexual plasticity of behavior in goldfish. In “Sexual Plasticity and Gametogenesis in Fishes”, B. Senthilkumaran, ed. Nova Science Pub., NY. pp. 183-201.

Saoshiro, S., Kawaguchi, Y., Hayakawa, Y., and Kobayashi, M. (2013) Sexual bipotentiality of behavior in male and female goldfish. Gen. Comp. Endocrinol. 181: 265-270.

Kawaguchi, Y., Nagaoka, A., Kitami, A., Mitsuhashi, M., Hayakawa, Y., and Kobayashi, M. (2014) Gender-typical olfactory regulation of sexual behavior in goldfish. Frontiers in Neurosci. doi: 10.3389/fnins.2014.00091

日時: 2013年12月3日(火) 午後13時10分~14時40分
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns 3階 セミナールーム2
演者: カリフォルニア大学サンディエゴ校細胞分子生物学部門
David Traver研究室 博士研究員
日本学術振興会特別研究員(PD) 海外特別研究員
小林 功 博士

Postdoctoral Fellows
David Traver' Laboratory
Section of Cell and Developmental Biology
Department of Cellular and Molecular Medicine, UCSD
演題: 生物学セミナー
ゼブラフィッシュ造血研究を舞台にする海外博士研究員の日々
ギンブナの造血研究からスタートし、現在はゼブラフィッシュを対象として造血研究を進めている若手博士研究員として、研究生活そのものを含めて諸々紹介してもらいます。

<小林功さんのプロフィール>
平成18年 日本大学 生物資源科学部獣医学科を卒業後、同 大学院獣医学研究科獣医学専攻で日本学術振興会特別研究員として博士(獣医学)の学位をを修得されました。その後、慶應義塾大学医学部発生・分化生物学教室(須田年生研究室)で日本学術振興会特別研究員(PD)として研究を続け、2011年10月よりカリフォルニア大学で博士研究員として活躍中です。

Isao Kobayashi, Mayuko Sekiya, Tadaaki Moritomo, Mitsuru Ototake, Teruyuki Nakanishi. Demonstration of hematopoietic stem cells in ginbuna carp (Carassius auratus langsdorfii) kidney. Dev Comp Immunol. 2006;30(11):1034-46.

Isao Kobayashi, Tadaaki Moritomo, Mitsuru Ototake, Teruyuki Nakanishi. Isolation of side population cells from ginbuna carp (Carassius auratus langsdorfii) kidney hematopoietic tissues. Dev Comp Immunol. 2007;31(7):696-707.

Isao Kobayashi, Kazuyuki Saito, Tadaaki Moritomo, Kyosuke Araki, Fumio Takizawa, Teruyuki Nakanishi. Characterization and localization of side population (SP) cells in zebrafish kidney hematopoietic tissue. Blood. 2008 Feb 1;111(3):1131-7.

Isao Kobayashi, Sawako Kuniyoshi, Kazuyuki Saito, Tadaaki Moritomo, Tomoko Takahashi, Teruyuki Nakanishi. Long-term hematopoietic reconstitution by transplantation of kidney hematopoietic stem cells in lethally irradiated clonal ginbuna crucian carp (Carassius auratus langsdorfii). Dev Comp Immunol. 2008;32(8):957-65.

Isao Kobayashi, Hiroko Kusakabe, Hideaki Toda, Tadaaki Moritomo, Tomoko Takahashi, Teruyuki Nakanishi. In vivo characterization of primitive hematopoietic cells in clonal ginbuna crucian carp (Carassius auratus langsdorfii). Vet Immunol Immunopathol. 2008 Nov 15;126(1-2):74-82.

Isao Kobayashi, Hiromasa Ono, Tadaaki Moritomo, Koichiro Kano, Teruyuki Nakanishi, Toshio Suda. Comparative gene expression analysis of zebrafish and mammals identifies common regulators in hematopoietic stem cells. Blood. 2010 Jan 14;115(2):e1-9.

日時: 2012年9月24日(月) 午後14時~15時30分
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
3階 セミナールーム3
演者: Genome Institute of Singapore
Research Associate 山本 雄介 博士
演題: 生物学セミナー
組織再生およびがん発生初期における上皮幹細胞の役割
p63は重層上皮組織(乳腺,食道,皮膚など)の幹細胞で発現し、その維持に必須のタンパク質である。p63欠損マウスにおいて、上皮組織は幹細胞の維持能の欠如のため組織形成ののちに徐々に破壊されてしまう。そこで胃酸逆流により扁平上皮細胞の損傷がおきる食道のダメージモデルとしてp63欠損マウスを使用した。その結果、このマウスではヒトのバレット食道に類似した腸性の異形成が短期間で形成されることを発見した。さらに組織染色やマイクロアレイ解析により異形成の起源や発生過程の解明を行った。また、本セミナーではインフルエンザウィルス感染後の肺再生時における新しいp63陽性の幹細胞の発見についても合わせて紹介したい。

参考文献(抜粋)
Residual embryonic cells as precursors of a Barrett’s-like metaplasia.
Cell, 145, 1023-1035. (2011)
Wang X*, Ouyang H*, Yamamoto Y*, Kumar PA, Tay, SW, Dagner R, Vincent M, Lu, X, Bellizzi, AM Ho KY, Crum CP, Xian W & McKeon F.

*Equally contributed in this work
.


Distal Airway Stem Cells Render Alveoli in Vitro and During Lung Regeneration Following H1N1 Influenza Infection.
Cell, 147, 525-538. (2011)
Kumar PA*, Hu Y*, Yamamoto Y, Neo BH, Tay SW, Mu D, Sun Y, Lim SJ, Daghers R, Zielonka E, Wang DY, Chow VT, Crum CP, Xian W & McKeon F.
*Equally contributed in this work.


A discrete population of squamocolumnar junction cells implicated in the pathogenesis of cervical cancer.
Proc Natl Acad Sci U S A., 109, 10516-10521. (2012)
Herfs M, Yamamoto Y, Laury A, Wang X, Nucci MR, McLaughlin-Druben M, Munger K, Feldman S, McKeon FD, Xian W, Crum CP.


日時: 2012年12月19日(月) 午後13時30分~15時
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
3階 セミナールーム1
演者: 岡山大学 理学部付属臨界実験所 助教
御輿 真穂 先生
演題: 生物学セミナー
進化にともなうアドレノメデュリンファミリーの機能分化
アドレノメデュリン(Adrenomedullin, AM)とは、最初に哺乳類で単離された多機能ホルモンである。本研究では、魚類と哺乳類で比較ゲノム学の手法を駆使することにより、AMが複数の分子種からなるファミリーであることを発見し、これまで体液調節における重要性について解析してきた。現在は、霊長類等では欠損しているが免疫・造血系に存在する新型AM5に着目し、研究例が皆無の系統群についてもその機能を検討することで脊椎動物を通したAMファミリーの機能分化の解明を目指している。本セミナーでは、これまでに小型魚類で得た結果を中心に紹介する。

参考文献(抜粋)
Potent osmoregulatory actions of homologous adrenomedullins administered peripherally and centrally in eels.
Ogoshi M, Nobata S, Takei Y.
Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008 Dec;295(6):R2075-83. .

Central and peripheral cardiovascular actions of adrenomedullin 5, a novel member of the calcitonin gene-related peptide family, in mammals.
Takei Y, Hashimoto H, Inoue K, Osaki T, Yoshizawa-Kumagaye K, Tsunemi M, Watanabe TX, Ogoshi M, Minamino N, Ueta Y.
J Endocrinol. 2008 May;197(2):391-400.

A 'reverse' phylogenetic approach for identification of novel osmoregulatory and cardiovascular hormones in vertebrates.
Takei Y, Ogoshi M, Inoue K.
Front Neuroendocrinol. 2007 Oct;28(4):143-60. Review.

Evolutionary history of the calcitonin gene-related peptide family in vertebrates revealed by comparative genomic analyses.
Ogoshi M, Inoue K, Naruse K, Takei Y.
Peptides. 2006 Dec;27(12):3154-64..

Identification of novel adrenomedullin in mammals: a potent cardiovascular and renal regulator.
Takei Y, Inoue K, Ogoshi M, Kawahara T, Bannai H, Miyano S.
FEBS Lett. 2004 Jan 2;556(1-3):53-8.

Identification of a novel adrenomedullin gene family in teleost fish.
Ogoshi M, Inoue K, Takei Y.
Biochem Biophys Res Commun. 2003 Nov 28;311(4):1072-7.

日時: 2011年10月12日(水)午後4時30分~午後6時
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
[大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車; 都バス 東京女子医大前下車]
3階 ホワイエ
演者: David John Kuter, MD, DPhil
Professor, Dept of Medicine, Harvard Medical School;
Director, Clinical Hematology, Massachusetts General Hospital
演題: 生物学セミナー
Discoveries of biological molecules for platelet production;
from thrombopoietin to its mimetics
(血小板産生因子の発見:トロンボポエチンからミメティクス分子まで)
Kuter博士は,世界中で一番乗りが争われた血小板産生因子Thrombopoietin (TPO) の発見に成功した5つのグループのうち,ハーバード大学・マサチューセッツ工科大学の研究グループにおける中心的な臨床血液学者として,世界的に知られています。TPOはその後,世界各国同時に,複数のバイオテクノロジー製薬企業によって,臨床試験が展開されましたが,小数例で中和抗体産生による血小板減少症の発症が見出され,残念ながら開発が中止になりました。ヒトのアミノ酸配列をもつ遺伝子組換え医薬でありながら,自己抗体が発現した機序は,未だに謎のままなのです。Kuter博士は,中和自己抗体発症例のフォローの後,TPOミメティクス(天然型TPOと同様の活性を発揮する人工分子)の臨床開発を主導し,最近になって米国,日本を含む世界各国で承認され,血小板減少症の患者さんの治療に福音をもたらしました。このセミナーでは,前世期における血小板の発見からTPOの発見に至る生命科学の基礎・探索研究,それに続く遺伝子組換え医薬開発の挫折,そして再度,新たに開発された人工分子による臨床開発の成功によって,ようやく血小板減少症治療薬を世に送り出し決着したまでの経験や秘話について,解説して頂きます。

私,加藤も,Kuter博士とは別の研究グループで,TPOの発見とそれに続く基礎研究や,臨床医薬開発の展開を経験しており,実は当時においては,Kuter博士は研究の強力なライバルでした。その後,臨床医学,生物学それぞれのカバーフィールドは異なりますが,研究者として深い交友関係を築いて今日に至ります。Kuter博士は,皆様になじみのあるハーバード大学医学部とマサチューセッツ工科大学(MIT),そして200年の歴史をもち,年間38,000件の手術,3600件の出産があるマサチューセッツ総合病院(MGH)をキャリア形成の場としてきました。今回のセミナーでは,教育学部,理工学部で生命科学を学ぶ学生や大学院生の諸君の参加も想定し,主題とは別に,米国のトップサイエンティスト達のキャリア形成の話題も提供して頂きます。是非,お出でください。

参考文献)
1. Metcalf D. Thrombopoietin--at last.
Nature. 1994 Jun 16;369(6481):519-20.
2. Kato T, Matsumoto A, Ogami K, Tahara T, Morita H, Miyazaki H.
Native thrombopoietin: structure and function.
Stem Cells. 1998;16(5):322-8. Review.
3. Kuter DJ, Beeler DL, Rosenberg RD. The purification of megapoietin: a physiological regulator of megakaryocyte growth and platelet production.
Proc Natl Acad Sci U S A. 1994 Nov 8;91(23):11104-8.
4. Kuter DJ. New thrombopoietic growth factors.
Blood. 2007 Jun 1;109(11):4607-16. Review.
5. Kuter DJ. Biology and chemistry of thrombopoietic agents.
Semin Hematol. 2010 Jul;47(3):243-8. Review.

山梨大学-早稲田大学連携・生物学セミナーを開催します。
続いて,先進理工学研究科生命理工学専攻 システム医生物学研究室(浅野茂隆教授)と合同で毎年恒例の「学生研究討論会」を開催します。ぜひ,ご参加ください。
日時: 2011年3月6日(日)午後13時~14時
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
3階 セミナールーム3
演者: 山梨大学医学部附属病院 血液・腫瘍内科 教授
桐戸 敬太 先生
演題: 生物学セミナー
白血病幹細胞と低酸素環境

   骨髄増殖性腫瘍は造血幹細胞に生じた遺伝子異常により、1系統以上の骨髄性細胞の成熟を伴った過剰な増殖をきたす疾患である。多くの場合、この遺伝子異常は細胞内の恒常的なチロシンキナーゼの活性化を引き起こす。JAK2V617Fはこのような異常の代表的な一つであり、サイトカインのシグナル伝達を制御するキナーゼJAK2の恒常的な活性化とそれに引続いたSTATやAKTなどの分子の過剰な活性化を誘導する。最近、我々はこのJAK2V617F変異を有する細胞株を低酸素環境下で培養することにより、JAK2の自律的活性化が抑制され、その下流で制御をされるcyclinやp27/Kipの発現に変化がみられ、細胞周期の停止にいたることを見出した。臨床症例由来の末梢血細胞を用いたコロニーアッセイにても、低酸素により自律的赤芽球コロニー形成能が抑制されることを確認さした。骨髄ニッチは低酸素環境にあることから、JAK2変異を持つ異常な幹細胞は低酸素ニッチ環境下では恒常的なJAK2の働きをoffとしている可能性が示唆される。さらには、JAK2阻害剤による治療を考えた場合に、低酸素ニッチに潜む細胞には十分な作用が及ばないことも予想され、今後の治療戦略の構築において検討すべき課題であると考えら得る。

参考文献
1. Kralovics R, Passamonti F, Buser AS, et al. A gain-of-function mutation of JAK2 in myeloproliferative disorders. N Engl J Med. 2005;352:1779-1790.

2. 桐戸敬太, 小松則夫. 骨髄増殖性疾患の分子病態の多様性. Annual Review 血液 2009. 2009:97-109


日時: 2010年7月6日(火)午後1時~2時30分
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
3階 セミナールーム1
演者: ミシガン大学 歯学部 生物材料科学科 准教授
三品 裕司 先生
演題: 生物学セミナー
骨形成蛋白質(BMP)の生体機能の謎を探る
ー 初期胚でのかたちづくり、特に左右の非対称性にどう関わっているのか?ー
講演要旨→PDFダウンロード 138kb

BMPは異所的に骨を誘導する因子として単離、同定された。実際、欧米では骨折治癒を促進するために臨床応用がすでに開始されている。ところが、古くはショウジョウバエやツメガエルを用いた研究から、また新しくはノックアウトマウスを用いた研究から、BMPは骨だけでなく、発生のさまざまな段階でいろいろな組織のかたちづくりに関与していることが明らかになってきた。我々はBMPシグナルを伝達する受容体に着目し、組織特異的ノックアウト法を使ってBMPシグナルがそれぞれの組織の構築にどのような機能を果たしているのかを調べている。

BMPの受容体の一つをノックアウトすると中胚葉が形成されず、マウスの胚は致死となる。第二世代のノックアウトといわれる組織特異的ノックアウト法で、初期胚の一部でのみ受容体をノックアウトすると、ある受容体の場合には前後軸が、また別の受容体の場合には左右の非対称性が形成されなくなった。これらの結果はBMPが三次元的ボディプランの形成に重要である事を示している。 すなわち、Body Morphogenetic Proteins というわけである。 今回のセミナーでは後者の結果について紹介し、形態形成の基盤となる分子機構について議論したい。

マウスにおいては、 原腸陥入がほぼ終了した7.5日目に、 それまで左右対称だった胚に非対称性が発生する。このとき、胚の先端にあるノードとよばれる部分において、左向きに一方向の流れが生じる事が必須であると考えられている。BMP受容体の一つであるAcvr1を胚全体でノックアウトすると原腸陥入の途中で発生がとまるが、同じ遺伝子をエピブラスト特異的にノックアウトすると原腸陥入を越えて発生が進み、体軸の両側が左側としての性質を獲得した。このような胚ではノードの流れが消失しており、流れをつくるもととなるシリアの形成も低下していた。培養細胞などではシリアを形成するためには細胞分裂が抑制される必要があることが知られており、また、マウス初期胚ではノードの細胞分裂能が極めて低いことが知られている。これらをあわせ考えると、ACVR1受容体を介するBMPシグナルはノードで特異的に細胞増殖を抑えることによって、シリア形成を可能にし、一方向の流れを作り出す事によって左右の非対称性を生み出すというモデルが構築できる。このモデルを支持する我々の最近の知見を紹介する。

参考文献
Hamada, H., Meno, C., Watanabe, D., & Saijoh, Y. Establishment of vertebrate left-right asymmetry. Nat Rev Genet 3 (2), 103-113 (2002).
 Kishigami, S. & Mishina, Y. BMP signaling and early embryonic patterning. Cytokine Growth Factor Rev 16 (3), 265-278 (2005).
 Kishigami, S. et al. BMP signaling through ACVRI is required for left-right patterning in the early mouse embryo. Dev Biol 276 (1), 185-193 (2004).


日時: 2009年3月12日(木)午前10時45分~12時15分
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
      3階 セミナールーム3
演者: オレゴン大 Matthews 教授
Professor Brian W. Matthews
Institute of Molecular Biology and Department of Physics
University of Oregon
演題: 生物学セミナー
A Talk About Nothing: Cavities in T4 Lysozyme
講演要旨→PDFダウンロード 131kb

Matthews 教授は,3月9,10日に東海村で開催されるnternational Forum 2009 “Protein Structure Determination and Applications” に招聘されて来日されます。この機会に本学でのセミナーにお招きしました。尚,本講演会は,「文部科学省戦略的連携支援事業 山梨大学‐早稲田大学 国私立間大学連携による医学・理工学に精通した先端生命科学分野の国際的研究者の育成」プログラムによって開催します。

日時: 2008年10月17日(金)午後6時~7時30分
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns →こちらです
      大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車
2階 共通会議室
演者: 新潟大学 理学部 生物学科 准教授
前野 貢 先生
演題: 生物学セミナー
カエル胚血球の起源と分化の制御機構
講演要旨
両生類胚は、ヒトを含む脊椎動物の発生モデルとして様々な知見をもたらしてきました。脊椎動物において、胚血球の起源が複数あることがつきとめられたのも両生類胚が最初です。胚における最初の造血の場である腹部血島(哺乳類胚や鳥類胚の卵黄囊にあたる場所)の分化にはBMP(骨形成タンパク質)シグナルが必須であることはわかっていますが、その後、どのような制御が働いて、赤血球、白血球が生ずるのか、詳しいしくみはわかっていません。また、最近になって、腹部血島の前方領域には、後方とは異なる制御を受けて分化してくる白血球の前駆細胞集団が存在していることもわかり、それらの細胞の性状解析がおこなわれつつあります。本セミナーでは、腹部血島の分化に関与する既知および新規の制御因子についての最近の研究成果を紹介します。

2008年2月18日開催の研究発表会に続いて開催しました。
日時: 2008年2月18日(月)午後3時~4時30分
場所: 西早稲田キャンパス 26号館大隈タワー702教室
(地下鉄東西線早稲田駅下車 大隈講堂脇) →MAP
演者: 日本原子力研究開発機構
量子ビーム応用研究部門中性子生命科学研究ユニット
黒木 良太 研究主幹
演題: 生物学セミナー
蛋白質分子の機能とかたち:J-PARCがひらく未来研究
講演要旨→PDFダウンロード 431kb


日時: 2007年12月19日(木)午後4時30分~18時00分
場所: 16号館 019教室 →MAP
演者: 日本大学 生物資源科学部 獣医学科 魚病学研究室
森友忠昭 准教授
演題: 生物学セミナー
魚類の造血幹細胞と造血系~比較血液学的アプローチと再生医療の接点
ギンブナは日本に広く生息する魚であるが,実はこのギンブナの中にクローン生殖を行う系統が存在する.この系統には3倍体のメスしか存在せず,雌性生殖で子孫を残す.そのため,ある母親から生まれた魚はすべて母親とまったく同じ遺伝形質を持ち,クローンギンブナと呼ばれている.日本には多くのクローンギンブナ系統が存在するが,その中には,卵をキンギョ精子で受精させると,4倍体雑種をつくるものもある.この4倍体雑種は3対のギンブナ染色体と1対のキンギョ染色体を持つため、クローンギンブナ(ドナー)の細胞を4倍体雑種(レシピエント)に移植した場合,拒絶反応は起こらず,生着する.さらに,染色体数の違い(DNA含量の違い)を利用して移植後の細胞を容易に追跡・調査することも可能である(図1).
我々の研究室では,このクローンギンブナ-4倍体雑種を用いて,再生医療モデルの構築を目指している.ここで言う再生医療とは,人の医療を最終目的とするものである.なぜ,魚がヒトのモデルとなるかというと,以下の理由による.①ヒトは魚からおよそ4億年前に分派した.そのため遺伝子,臓器・組織組成などを比較した場合,魚はヒトの祖先形質を持っている.②魚はヒトに比べ再生力が非常に強い.ヒトでは再生が難しい心筋・神経なども魚は容易に再生することが知られている.③魚は体外発生を行うため,発生時に働く遺伝子の動態・局在が良くわかっている.一般に,「再生は発生過程を繰り返す」と言われているが、発生時の情報が多い魚を用いることは、再生医療研究にとって優位性がある.
現在までに我々は,造血系の再生を目的とした移植実験系を構築することを行っている.すなわち,クローンギンブナの造血細胞(ヒトの骨髄細胞に相当する)を分離し,これを4倍体雑種に移植したところ,クローンギンブナ由来の造血系が再構築されることがわかった.次に我々は,造血幹細胞(すべての血球の基となる細胞)の分離法を検討した.すなわち,幹細胞の持つ色素排出能を利用し、フローサイトメーターという装置でクローンギンブナから幹細胞(SP細胞)のみを分離した.この幹細胞を4倍体雑種に移植したところ,非常に少ない数で造血が再生された.
現在,移植実験をさらに進めるため,クローンギンブナにクラゲの蛍光蛋白質(GFP)遺伝子を組込みこみ,体のすべての細胞が光る“発光クローンギンブナ”を作製中である.これにより,造血幹細胞が血液細胞のみならず,他細胞に分化するか等の情報がより容易に得られるものと考えられる.また,体の中には様々な幹細胞が存在することが知られているが,クローンであり且つ再生力の強いギンブナを用いることにより,新たな知見が期待できる.


日時: 2007年2月8日(木) 午後5時00分~6時30分
場所: 西早稲田キャンパス 26号館(大隈記念タワー) 602教室→MAP (大隈講堂そば)
演者:

米国サウスカロライナ医科大学
小川真紀雄 教授

Prof. Makio Ogawa, MD, PhD

Ralph H. Johnson Department of Veterans Affairs Medical Center
Department of Medicine Division of Experimental Hematology
Medical University of South Carolina

演題: 生物学セミナー
造血幹細胞と向き合って
小川真紀雄先生が長年にわたり取り組まれた造血幹細胞の性質や自己複製、血球前駆細胞の分化の姿の解明や、再生医療からも注目される造血幹細胞の多分化能に関する研究は,世界中の細胞生物学者や血液学者に大きな影響を与え続けています。それらの概説と,さらに臓器に分布する繊維芽細胞や筋繊維芽細胞が造血幹細胞に由来する,という最新の発見や,間葉系幹細胞の起源などについて,幅広く解説して頂きます。またこの機会に,米国における長い研究生活のご経験の視点も合わせ,特定の分野に限らず,研究者,専門家を目指す若い大学院生にメッセージを頂きます。
参考文献を挙げるときりがないのですが,例えば下記の文献をご参考ください。

小川真紀雄先生ご紹介 →PDF 1.54MB (開封パスワードが必要:お問合せください)

Ogawa M. Differentiation and proliferation of hematopoietic stem cells.
Blood. 1993 Jun 1;81(11):2844-53. Review.
http://www.bloodjournal.org/cgi/content/abstract/81/11/2844

Ogawa M. Stochastic model revisited. Int J Hematol. 1999 Jan;69(1):2-5.

Ebihara Y, Masuya M, Larue AC, Fleming PA, Visconti RP, Minamiguchi H, Drake CJ, Ogawa M. Hematopoietic origins of fibroblasts: II. In vitro studies of fibroblasts, CFU-F, and fibrocytes. Exp Hematol. 2006 Feb;34(2):219-29.

Ogawa M, LaRue AC, Drake CJ.  Hematopoietic origin of fibroblasts/myofibroblasts: Its pathophysiologic implications.  Blood. 2006 Nov 1;108(9):2893-6. Epub 2006 Jul 13. Review.
http://www.bloodjournal.org/cgi/content/full/108/9/2893
尚,本セミナーに先立ち,26号館602教室において,午後3時15分~4時45分まで,P2BL血液合同研究会を開催します。文部科学省「魅力ある大学院教育イニシアティブ」事業で採択された「異分野融合型PBL-自立創造的研究養成」の活動として,本学 大学院理工学研究科生命理工学専攻で血液学領域を学ぶ複数研究室(浅野茂隆研究室・加藤研究室)の大学院生が参加し,研究紹介と討論を中心に研究交流を行います。学内外を問わず,ご興味ある方々のご参加を歓迎します。

日時: 2005年3月24日(木)午後3時10分~4時40分
場所: 14号館 503教室 →MAP
演者: 国立感染研究所 ウイルス第1部 第4研究室
原田志津子 主任研究官
演題: EBウイルス感染症の機序と多様性

日時: 2004年3月22日(月)午後3時~4時30分
場所: 14号館 514会議室
演者: 昭和大学 大学院 医学研究科細胞構造分野
塩田清二 教授
演題: 脳内における摂食調節の最前線~新規GPCRリガンドを中心として~
040322shiodaseiji.pdf (35kb)

日時: 2003年5月22日(木)午後2時30分~4時
場所: 14号館 804会議室
演者: Division of Vascular Biology, Dept of Cell Biology
The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA
江藤浩之 先生
演題: Megakaryocytes Derived from Embryonic Stem Cells
Implicate Integrin αIIbβ3 Signaling
030522etou.pdf (153kb)

日時: 2003年2月5日(水)午後3時00分~4時30分頃
場所: 14号館 804会議室
演者: 理化学研究所 発生再生総合科学研究センター
幹細胞研究グループ
大沢匡毅 先生
演題: 色素幹細胞の同定とその特性
030205oosawa.pdf (92.2kb)

日時: 2002年10月25日(金)午後4時45分~6時頃
場所: 14号館 801会議室
演者: 国立がんセンター研究所 がん転移研究室
落谷孝広 室長
演題: アテロコラーゲンDDSの細胞移植・再生医療への応用
021025ochiya.pdf (18.8kb)



研究室 公開セミナー

既に開催済↓


日時: 2018年3月6日(火) 午後16時00分~16時40分(予定)
場所: 早稲田大学 先端生命医科学センター TWIns
3階 セミナールーム3
大江戸線 牛込柳町駅/都営新宿線 曙橋駅下車 →こちらです
演者: 國立屏東科技大學
前川 峻 先生

Shun Maekawa, DSc
Aquatic Animal Diseases and Fish Immunology Laboratory
Department of Veterinary Medicine
National Pingtung University of Science and Technology
Taiwan
演題: 生物学コンサイスセミナー
細菌感染魚における免疫応答とワクチン開発

関連文献
Maekawa, S., Byadgi, O., Chen, Y.-C., Aoki, T., Takeyama, H., Yoshida, T.,Chen, S.-C. (2017).
Transcriptome analysis of immune response against Vibrio harveyi infection in orange-spotted grouper ( Epinephelus coioides ).
Fish & Shellfish Immunology, 70, 628–637.

Maekawa, S., Yoshida, T., Wang, P.-C., & Chen, S.-C. (2018).
Current knowledge of nocardiosis in teleost fish. Journal of Fish Diseases. in press


日時: 2010年6月28日(月)午後18時45分~20時15分
場所: 50号館(先端生命医科学センター) 3Fホワイエ
演者: 独)理化学研究所(横浜)
免疫アレルギー科学総合研究センター
免疫制御研究グループ 上級研究員
渡会 浩志 先生
演題: 1.「免疫学へのいざない」
2.「多能性幹細胞iPS細胞から免疫治療に役に立つリンパ球をつくる」
1.「免疫学へのいざない」
免疫学は細胞生物
学・分子生物学・発生学など,他の学問領域と連携し,発展を遂げてきた学問であり,研究対象として多様であるとともに、日本が世界をリードしてきた分野でもある。それに比するように成果の多くが臨床応用や医療を中心とした社会貢献に役立っている。免疫学を通した多様な視点で生命科学の世界にアプローチする。

2.「多能性幹細胞iPS細胞から免疫治療に役に立つリンパ球をつくる」
成熟したリンパ球からiPS細胞を作ることを計画し、抗がん効果を持つNKT細胞からiPS細胞を作製することにマウスで成功した。このiPS細胞は、NKT細胞から受け継いだ、すでに再構成を終えた遺伝子群を有している。従って、NKT細胞から作製したiPS細胞でリンパ球を作ると、すべての細胞にNKT細胞の遺伝子再構成が伝達されるので、産生してくるリンパ球はすべてNKT細胞になる。

日時: 2008年1月30日(水)午後4時00分~6時
場所: 16号館 311会議室
演者: 九州大学大学院理学府生物科学専攻 (巌佐 庸 教授)
博士後期課程1年 波江野洋
演題: ヒト体内での進化プロセス-薬剤耐性と発がんに関する数理的研究
薬剤耐性と発がんは現在の医療の中でも特に重要な問題である。これらは突然変異によって生じるという共通の機構を持つ。がんの一種である慢性骨髄性白血病に対しては、Imatinibという薬と近年新しく開発されているDasatinibという薬が知られているが、それらはそれぞれ1箇所のアミノ酸変異で耐性を得られてしまう。また、小児がんの一つである網膜芽細胞腫の出現は、RB1遺伝子と呼ばれる一つのがん抑制遺伝子が二つの対立遺伝子とも変異して機能を失うことで導かれる。そこで、細胞が増殖している状態を仮定して、細胞集団が一定の数まで増殖したときに、特定の二つの突然変異を持つ変異細胞が集団中に既に存在するリスクを数理的手法で調べた。それらの結果から、薬剤耐性や発がんのリスクが大きくなる条件を示す。また、現在知られているデータを用いてImatinibとDasatinibの両方とも効かない白血病幹細胞が投薬前に存在する確率を示す。

日時: 2005年6月14日(火)午後20時30分~22:30
場所: 14号館 804会議室
演者: 広島大学 大学院保健学研究科 保健学専攻
心身機能生活制御科学講座
弓削 類 先生
演題: 人工無重力環境を利用した幹細胞培養と再生医療への応用

日時: 2005年6月13日(月)午後18時30分~20:00
場所: 16号館 404会議室
演者: Takashi Hasebe, Ph.D.
Section of Molecular Morphogenesis
Laboratory of Gene Regulation and Development
National Inst of Child Health and Human Development
National Inst of Health
Bethesda, MD, USA
演題: Role of matrix metalloproteinases in ECM remodeling and tissue morphogenesis during frog developmnet

日時: 2003年1月28日(火)午後5時30分~6時頃
場所: 14号館 804会議室
演者: Gemini Science Labratory, La Jolla, CA, USA
松本篤志 先生
演題: 蛋白質の実験で困った話
030128matsumoto.pdf (9.64kb)