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Introducing Young Researchers

Global Center of Education and Research for Chemical Biology of the Diseases

研究ハイライト

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Evi-1 による造血幹細胞および白血病細胞の制御機構

合山 進  医学系研究科内科学専攻  担当:黒川 峰夫 教授
現在、Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, Division of Experimental Hematology

 Evi-1は難治性白血病の原因遺伝子として臨床的に注目されているが、生体内における機能は不明であった。今回われわれは、Evi-1の欠失マウスおよび条件的欠失マウスを作成し、その生理機能および治療標的としての可能性を検討した。Evi-1 欠失マウスの胎仔肝では造血幹細胞が著明に減少しており、コロニー形成能、造血再構築能も著しく低下していた(図)。

 また、条件的Evi-1 欠失マウスをインターフェロン(IFN)依存的に造血細胞でCreを発現するMx-Cre Tgマウスと交配し、成体マウスにおいてEvi-1の欠失を誘導する実験系を用いて、Evi-1が成体造血幹細胞の維持・増殖にも必須の役割を果たすことを明らかにした。次に、白血病細胞におけるEvi-1 の役割を解析した。まず、白血病キメラ遺伝子MLL/ENL 及びE2A/HLFを条件的Evi-1欠失マウスから採取した骨髄に導入し、in vitroで形質転換後 にEvi-1の欠失を誘導すると、その増殖能が低下することを見出した。 さらに、マウス白血病モデルを用いた解析により、Evi-1を欠失した骨髄細胞ではcMyc-bcl2による白血病発症が遅延することも明らかにした。これらの結果により、Evi-1が様々なタイプの白血病細胞の増殖 に重要であり、白血病のよい治療標的であることが判明した。

 以上の結果は、Evi-1が造血および白血病幹細胞の重要な制御 因子であることを示しており、白血病幹細胞を標的とした根治的治 療法開発に役立つ成果と考えられる。

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糖尿病関連酵素DPP4 の高感度・高選択的阻害剤スクリーニング

川口 充康  薬学系研究科分子薬学専攻博士課程2 年  担当:長野 哲雄 教授

 糖尿病は全世界で約2 億人が罹患する代謝性疾患であり、今後ますます罹患者が増えることが予測されている。そのため、その治療薬の開発が重要であると考えられるが、汎用されている薬剤は低血糖など重篤な副作用が多く、真に実用的とは言えない。近年、新たな糖尿病治療薬の標的としてインクレチンホルモンが注目されている。その代表であるグルカゴン様ペプチド-1( GLP-1)は膵臓β 細胞よりインスリンの分泌を促進する作用を持つが、血中でジペプチジルペプチダーゼ4( DPP4) により即座に加水分解を受け不活性化される。従って、DPP4 阻害剤が血中インスリン濃度を高め、2 型糖尿病治療薬として有効であると考えられる。多くのDPP4 阻害剤が開発され期待が寄せられているが、我々は開発段階のスクリーニングに着目した。

 本研究では、DPP4 阻害剤スクリーニングの感度・信頼性を高める手法の開発を行った。通常のスクリーニングは吸光法や蛍光法を利用して行われるが、感度の低さや蛍光性夾雑物の存在により多くの擬陽性・擬陰性が生じ効率的とは言えない。そこで、我々は時間分解蛍光測定法( TRF)に着目し感度の向上を試みた。TRFは蛍光寿命の長いランタノイド錯体を用いて、その蛍光のみを選択的に検出する手法である( 図)。実際、DPP4 活性を検出する時間分解蛍光プローブを開発し、従来の蛍光プローブと比較を行うと、検出感度の点および蛍光性夾雑物存在下での信頼性の点で優れていることが確かめられた。また、約4000検体を用いたDPP4 阻害剤スクリーニングを行った結果、新たな阻害剤骨格の発見にも成功した。本手法はPP4に限らず多くのプロテアーゼに応用可能であり、高感度スクリーニング系の構築が期待できる。

GCOEで得たこと

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GCOE所属の学生として

上田(石原)奈津実  医学系研究科脳神経医学専攻
現在、名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻助教

―取り組んだ研究内容―
 記憶・学習など脳高次機能の基盤には、特異的な出入力を処理する神経回路網が存在する。神経回路形成において、我々の脳に存在する神経細胞は異なる性質を持つ2 種類の突起(軸索と樹状突起)を適切に発達させ、個々の神経細胞が情報のやり取りをする必要がある。神経回路網の破綻は、てんかんや精神遅滞などの神経疾患を引き起こすため、神経突起の適切な成長発達は重要な現象である。そこで私は軸索や樹状突起の発達がどのような分子により制御されているのかを解明すべく研究に取り組んだ。

 

―GCOE 拠点に所属し、得たこと―
 GCOEでは、臨床、基礎(医学・薬学)の構成員が集まって互いの成果を報告するリトリートが開催される。私もポスター発表にて研究成果を発表する機会を得た。その際、臨床の先生方から、神経突起発達制御分子の研究成果は、交通事故などが原因で生じる軸索損傷の患者さんの軸索再生誘導研究に繋がるとのアドバイスを頂くことができた。普段はあまり話すことのできない臨床の先生方からの研究に対する考えを伺う機会に恵まれ、基礎として向かう方向性などを深く考えていく良い機会を得た。蛇足だが、優秀ポスター賞を頂くこともでき、研究の励みにもなった。また、研究成果を発表するための国際学会への派遣支援も頂き、口頭発表の機会を得た。軸索伸展研究やカルシウム/カルモデュリン依存性リン酸化酵素( CaMK)研究の大御所と直接ディスカッション出来たことは今でも忘れられない経験となり、私のような学生でも真剣に話を聞いて頂けたことが大きな自信となった。

 

―今後への期待―
 私は、GCOEの前身である21 世紀COE所属の際、リトリートの学生代表を務めさせて頂き、研究以外の部分で自分が成長するきっかけを得た。今後も、学生(特に卒業学年の院生やポスドク)の方が学生委員としてリトリートの企画自体にも積極的に参加・貢献する機会を与えて頂ければと思う。

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第2回疾患のケミカルバイオロジー教育研究拠点
リトリートに参加して

村上 史織 薬学系研究科生命薬学専攻博士課程2 年

 私の研究室には、病棟勤務をしながら、研究を行っている医学部出身の大学院生がいます。研究発表会などでの彼の発言内容を聞くと、私たちの多くは、細胞、分子といったミクロな視点での議論を中心としてしまうのに対し、彼は、疾患とむすびつけて、どういった状況でそのシグナルの異常が個体において影響を及ぼしうるかというマクロな視点での意見を提供してくれます。日々、有意義なことと感じていました。今回のリトリートでは、こうした医学と薬学の交流がより大きな規模で行われたということで、非常に充実していたと感じています。また、医学と薬学の融合ということでしたが、実際は、薬学という一分野においてでさえも、分子生物学 および生化学の研究分野と有機化学や化合物スクリーニングなどの研究分野との交流はなかなか難しかったと思います。今回のリトリートでは、有機化学の教室の方々の研究も垣間みることができ、ターゲットの発見と創薬とのつながりが、より現実のものとして実感できたと思います。リトリートの魅力の一つは、同年代の大学院生たちも、男性女性を問わず、数多く参加しているので、こうした異分野間の交流が、学生同士の間でも活発に行えるところだと思います。分野が違うからこそ、逆に各々が自分の研究についてより良いアピール方法を考えたり、異分野の視点からの意見でより広い視野で自分の研究を見つめ直したりすることもできたと思います。

 2日目には、海外の著名な先生方のご講演を聴く機会が設けられており、リスニングに四苦八苦しながらも、充実した時間を過ごすことができました。特に、今回の招待演者の一人でありました、染色体分配の研究分野で活躍されているDon W. Cleveland 博士と食事をする機会にめぐまれました。海外のビッグラボの研究の推進力のすごさを感じるとともに、留学を通して、身を持って経験したいという気持ちが高まりました。

 どの研究分野も、研究が進んでいくにつれ、それぞれ細かな専門知識が必要となってきますが、こうした機会に交流することによって、より広い視野において、自分の研究の位置やその発展のさせかた、今後の自分の方向性を考えることができたと感じています。