お知らせ[研究]

路面状況で変化する操舵抵抗に強い車両の経路追従制御法を開発

2026/11/05 13:25:00 GMT+9

【ポイント】

ハンドルを切る際に路面から受ける抵抗（操舵トルク抵抗）の変化を想定した自動走行の経路追従制御法を構築

想定と実際のずれを自動で補正する「モデル誤差抑制補償器（MEC）」により、経路からのずれを90%以上低減

農業機械など路面環境が大きく変化する車両の自動走行への応用に期待

（概要説明）

熊本大学大学院先端科学研究部の岡島寛教授らの研究グループは、路面状況で変化する操舵トルク抵抗の影響を受けにくい頑健（ロバスト）な車両の経路追従制御法を開発しました。本研究は、同大大学院自然科学教育部博士前期課程の岩井廉太朗氏、同大大学院修了生の日笠夏樹氏との共同研究です。本研究成果は、オープンアクセス誌「IEEE Access」に掲載されました。

[取り組みの内容]

従来の多くの手法では、「ハンドルを切った分だけ前輪が即座に向きを変える」と仮定しており、ハンドルを切る際に路面から受ける抵抗（操舵トルク抵抗）は考慮されていませんでした。本研究では、操舵の指令を出してから実際に前輪が切れるまでの遅れと、路面の抵抗で前輪が戻される効果を数式モデルに組み込み、この抵抗の大きさは路面ごとに異なり事前には分からない量として扱いました。そのうえで、岡島教授らが提案してきた「モデル誤差抑制補償器（MEC）」を既存の制御系に付け加えました。MECは、既存の制御システムに後付けして、想定外の状況に対する頑健さ（ロバスト性）を高める仕組みで、計算機上の想定モデルと実際の車両の応答のずれ（モデル誤差）を常に監視し、そのずれを打ち消すように制御指令を補正します。これにより、路面の抵抗が想定と違っていても、経路からのずれが広がらないようにしました。

[背景]

トラック運転手の疲労や高齢ドライバーの身体・認知機能の低下に起因する事故が社会問題となる中、自動運転技術への期待が高まっています。その基本機能である経路追従制御（定められた経路に沿って車両を正確に走行させる制御）では、ハンドルを切る際にタイヤと路面の間で生じる抵抗が、アスファルト、砂利、ぬかるんだ土などの路面状況や車速によって大きく変化し、その値を事前に正確に知ることは困難です。特に、ハンドル動作を補助する電動パワーステアリングを備えていないことが多い農業機械や不整地走行車両では、この抵抗の変化が追従誤差の要因となる可能性があります。

[成果]

本研究では理論解析により、提案した制御のもとでは車両が目標の経路に乗った後も車両の挙動が不安定にならないことを示しました（通常のタイヤであれば必ず満たされる条件のもとで保証されます）。また、実際の路面の抵抗が想定からずれても、経路からのずれがその想定とのずれの大きさに比例した範囲に収まることも示しました。さらに、2種類のコースを用いたコンピュータシミュレーションで、路面の抵抗を想定の半分から2倍まで変えて試したところ、提案法は補正機能を付けない従来の制御に比べ、すべての条件でコースからの最大のずれを90%以上減らしました。

[展開]

本研究の手法は、既存の制御器の構造を変更せずに補償器を付加できるため、農業機械や不整地を走行する搬送車両など、路面環境が大きく変化する多様な車両に適用でき、操舵抵抗の変動が大きい環境での自動走行の高精度化への寄与が期待されます。今後は、操舵トルクセンサを備えた低速自動運転車両による実車実験で有効性を検証するとともに、車速変化への対応などへ拡張する予定です。

論文タイトル：

Robust Path Following Control for Vehicles with Uncertain Steering Torque Using Model Error Compensation

論文著者：

岩井廉太朗，日笠夏樹，岡島寛

掲載雑誌：

IEEE Access　

https://ieeexplore.ieee.org/document/11769950

【詳細】　プレスリリース（PDF299KB）

※各図、用語解説等は詳細よりご覧ください。

　

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

熊本大学大学院先端科学研究部

担当：岡島寛（教授）

電話：096-342-3730

e-mail：okajima@mech.kumamoto-u.ac.jp

https://www.control-theory.com

※を@に置き換えてください。

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熊本大学 J-PEAKS Webサイトオープン

2026/11/02 18:37:00 GMT+9
このたび、本学の「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）」に関するWebサイトをオープンいたしました。

本事業では10年後のVisionとして、「半導体集積地のモデル都市構築を先導し、世界中から多様な人材が集まる研究教育大学」になることを掲げ、「半導体実装から社会共創研究を通じて、地域イノベーションの実現と持続可能な産業都市構築を目指す」こととしております。

当Webサイトでは、J-PEAKSに関する本学のさまざまな取り組みを随時発信してまいりますので是非ご覧ください。

【熊本大学 J-PEAKS Webサイト】https://j-peaks.kumamoto-u.ac.jp/

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卵子の染色体接着を長期間維持する新因子OMC1を発見 ―卵子老化に伴う女性の生殖寿命を支える分子機構の解明へ―

2026/10/30 10:00:00 GMT+9
千葉大学大学院医学研究院／次世代in vivo研究探索センター（cNIVR）の石黒啓一郎教授、島田龍輝講師、同大大学院医学薬学府の飯阪早希絵氏、理化学研究所生命機能科学研究センターの北島智也副センター長兼チームディレクター、吉田周平技師らの研究チームは、卵子が長期間にわたり染色体の結合を維持するために必要な新規タンパク質OMC1（Oocyte Meiotic Chromosome protein 1）^注1）を発見しました。OMC1は、姉妹染色分体（以下、染色体）をつなぎとめるREC8コヒーシン^注2）とよばれるタンパク質とともに卵子の染色体上に存在し、REC8コヒーシンの減少を防ぐ働きを担います。OMC1を欠損したマウスでは、若い卵子でも加齢卵子に似た染色体接着の低下と染色体分配異常が生じました。今後、卵子老化と女性の生殖寿命を支える分子機構の解明につながることが期待されます。

本研究成果は、2026年10月29日（現地時間）に学術誌Nature Agingで公開されました。

（論文はこちら：10.1038/s43587-026-01245-5）

■研究の背景

女性の年齢が高くなるにつれて、ダウン症候群などの染色体疾患のリスクが上昇する背景には、卵子の加齢に伴う染色体の接着低下が関係しています。卵子では胎児期に減数分裂が開始され、排卵までの休眠期間があり、加齢とともに長くなります(図１)。その間に染色体を繋ぎとめるREC8コヒーシンが減少することで、染色体分配の異常が生じやすくなるのですが、長期間にわたり卵子の染色体接着が維持される仕組みは、これまで明らかになっていませんでした。

■研究成果のポイント

卵子の染色体上でREC8コヒーシンと共局在する新規タンパク質OMC1をマウスで発見した。OMC1は胎児期から排卵まで染色体上に存在し、染色体をつなぎとめるREC8コヒーシンを保護することが明らかになった(図2)。

OMC1を欠損した卵子では、若齢でもREC8コヒーシンが減少し染色体接着が弱まる結果、加齢卵子に似た染色体の早期分離が増加した。一方、卵子への人工的なOMC1の再導入により、この異常は改善された。

マウスOMC1に相当するヒト遺伝子はCCDC201^注4）と呼ばれ、早期閉経に関連する遺伝子変異が報告されている。この変異をマウスで再現するとREC8コヒーシンを維持する機能が失われたことから、CCDC201の機能低下がヒトの生殖寿命の短縮に関与する可能性が示された。

■今後の展望

今回、OMC1の発見により、卵子老化を単なる時間経過による受動的な劣化としてではなく、染色体を長期間守る維持機構の破綻という観点から捉える道が開かれました。卵子の染色体接着を加齢による低下から守る仕組みの一端を明らかにできたことは、出産年齢の高齢化が進む現代社会において大きな意義をもつと考えています。

今後は、OMC1がREC8コヒーシンをどのような仕組みで染色体上に保持するのか、さらに、この機構がヒトの卵子老化や早期閉経の個人差にどの程度関与するのかを明らかにしたいと考えています。将来的には、加齢に伴う卵子の質低下を抑制する新たな生殖医療や不妊治療への応用につながる可能性が期待されます。

■用語解説

注1）OMC1：本研究において、マウスの解析により発見した、卵母細胞の減数分裂染色体に特異的に働く新しいタンパク質。これをOMC1（Oocyte Meiotic Chromosome protein 1）と命名した。生物種によって名称が異なることがある。

注2） REC8（レックエイト）コヒーシン：複製された姉妹染色分体をつなぎ止めるタンパク質複合体。REC8コヒーシンは、胎児期に卵母細胞の染色体上に配置された後、新たに補充されないため、加齢に伴いREC8コヒーシンは減少し、姉妹染色分体の接着が弱まることが知られている。このため、染色体分配にエラーが頻発して、染色体数異常をもつ卵子が生じやすくなり、不妊や流産、ダウン症候群をはじめとする染色体疾患リスクが高まる。

注3）減数分裂：精子や卵子をつくるための特殊な細胞分裂。DNA複製後に2回の染色体分配が起こり、染色体数が半減する。卵子では胎児期に減数分裂が開始され、途中で止まって休眠状態に入る。

注4）CCDC201：マウスのOMC1に相当するヒトの遺伝子。ヒト卵子における染色体接着の維持や、加齢・早期閉経の個人差に関与している可能性が示唆されている。

■論文情報

タイトル：Oocyte-specific OMC1 is required for maintaining chromosome cohesion through reproductive life

著者：Sakie Iisaka, Shuhei Yoshida, Ryuki Shimada, Tappei Mishina, Sayoko Fujimura, Manami Koshiguchi, Ryuichi Kimura, Shinya Oki, Kimi Araki, Tomoya S. Kitajima, Kei-ichiro Ishiguro

雑誌名：Nature Aging

DOI：10.1038/s43587-026-01245-5

■研究プロジェクトについて

文部科学省・日本学術振興会科学研究費助成事業、AMED-PRIME、三菱財団、内藤記念科学振興財団、アステラス病態代謝研究会、上原記念生命科学財団、武田科学振興財団などの支援を受けて実施。

■研究の背景

女性の妊娠する力（妊孕性）は加齢とともに低下する傾向にあります。その大きな原因の一つが、卵子の染色体数が異常になる「異数性」^注5）です。異数性は、不妊や流産だけでなく、ダウン症候群などの染色体疾患の原因にもなります。私たちの体の細胞は通常の細胞分裂で増えますが、卵子や精子は「減数分裂」という特別な細胞分裂によって作られます。このとき、染色体を正しく半分ずつ分けることがとても重要です。しかし、卵子は精子とは大きく異なる運命をたどります。精子は思春期以降、生涯にわたって新しく作られ続けます。一方、卵子は母親のおなかの中にいる胎児の時期に作られ、その後は減数分裂を途中で止めたまま長い休眠状態（ディクチエート期^注6））に入ります。この休眠期間がマウスでは数か月、ヒトでは30～40年以上に及ぶこともあり、排卵のときに初めて減数分裂を再開します。

この長い休眠期間の間も、卵子は染色体を正しい状態に保ち続けなければなりません。そのために重要なのが、REC8コヒーシンです。REC8コヒーシンは染色体をつなぎ止める「接着剤」のような役割を担っていますが、休眠中に新しく補充されることはありません。つまり、胎児期に作られたREC8コヒーシンを何十年もの間、使い続ける必要があります。

加齢とともにREC8コヒーシンが減少すると、染色体をつなぎ止める力が弱くなり、染色体が正しく分配されなくなります。その結果、卵子の異数性が増え、不妊や流産、染色体疾患のリスクが高まります。しかし、これらの「長寿命タンパク質」であるREC8コヒーシンが、どのように何十年も機能を保っているのか、その仕組みはほとんど分かっていませんでした。

■研究の成果

研究チームは、長期間休眠する卵母細胞だけで働く染色体保護因子が存在すると考え、その探索を行いました。まず、雌マウス胎児期卵母細胞と雄マウスの生殖細胞の一細胞RNAシークエンスデータを比較し、さらに減数分裂開始が遅れるSTRA8変異マウスのデータを組み合わせることで、卵母細胞が長期休眠へ移行する時期に特異的に働く遺伝子を探索しました。その結果、これまで機能が分かっていなかった遺伝子を発見しました。この遺伝子は胎児期後半の卵母細胞で強く発現し、雄の生殖細胞や体のほかの組織ではほとんど発現していませんでした。研究チームは、このタンパク質が卵母細胞の染色体上に存在することから、OMC1（Oocyte Meiotic Chromosome protein 1）と命名しました。

詳しく調べたところ、OMC1はREC8コヒーシンと重なるように染色体上に局在し、休眠中の卵母細胞だけでなく、減数分裂が再開した後の卵子でも染色体上に存在していました。OMC1を欠損させたマウスでは、胎児期の卵子形成にはほとんど異常はありませんでした。しかし、出生後に卵母細胞が長期休眠へ入ると、染色体上のREC8コヒーシンが通常より早く減少しました。このことから、OMC1はREC8コヒーシンを新しくつくるのではなく、染色体上につなぎ止めて守る働きをしていることが分かりました。

さらに、成熟したOMC1欠損卵子では、染色体上のREC8コヒーシンが減少し、染色体同士の接着が弱くなっていました。その結果、若いマウスであっても卵子で染色体が予定より早く分離する異常が起こりました。この異常は、加齢した卵子でみられる代表的な染色体異常とよく似た現象です。

一方、OMC1を欠損した卵子にOMC1 mRNAを導入すると、染色体上のREC8コヒーシン量が回復し、染色体分配異常も大きく改善しました。逆に、正常な卵子からOMC1だけを急速に取り除くと染色体分配異常が増加し、再びOMC1を導入すると異常は改善しました。これらの結果から、OMC1は長期間の休眠中だけでなく、減数分裂が再開した後もREC8コヒーシンを守る重要な役割を担っていることが明らかになりました。

さらに、ヒトにもOMC1と同じ役割をもった遺伝子があります。OMC1に相当するCCDC201には、早期閉経の病気と関連する遺伝子変異が報告されています。この変異に相当するマウスのOMC1では染色体に結合できず、染色体異常を改善することもできませんでした。また、OMC1欠損マウスでは加齢とともに産仔数も減少しました。これらの結果は、ヒトでもCCDC201の機能低下が生殖寿命の短縮に関わる可能性を示しています。

■今後の展望

本研究により、OMC1は卵子特異的にREC8コヒーシンの消耗に対抗し、胎児期から成体期まで染色体接着を維持する保護因子であることが示されました。OMC1を失うと、若い卵子でも加齢卵子に似た染色体接着低下と分配異常が起こります。したがってOMC1は、加齢そのものを止める因子というより、卵子の「染色体寿命」を延ばす維持因子と位置づけられます。

今後は、OMC1がREC8コヒーシンと直接相互作用するのか、既知のコヒーシン制御経路を介して働くのか、また休眠中にOMC1自身がどのように維持されるのかを解明する必要があります。さらに、ヒト卵子におけるOMC1/CCDC201の機能や、卵子老化・早期閉経の個人差との関連を検証することが重要です。成体卵子へのOMC1導入は接着異常を部分的に抑制しましたが、すでに失われたREC8コヒーシンを再構築するものではありません。将来的な生殖医療への応用が期待されますが、有効性と安全性の慎重な検討が必要です。

■用語解説

注5）異数性：細胞が正常とは異なる本数の染色体をもつ状態。卵子の異数性は不妊、流産、染色体疾患の原因となる。

注6）ディクチエート期：卵母細胞が減数第一分裂前期の途中で長期間休眠する時期。ヒトでは数十年間続く場合がある。

【詳細】　プレスリリース（PDF1,421KB）

※各図、別紙等は上記PDFよりご覧ください。

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AI時代の教育はどうあるべき？人間中心で公平な教育システム構築に向けた国際共同研究ロードマップを発表

2026/10/28 14:00:00 GMT+9
【ポイント】

18か国70名の専門家によるデルファイ^※1調査を実施し、AI活用教育における5つの優先課題（AIリテラシー、自動評価とフィードバック、教員の役割の進化、信頼性と説明可能性、公平なアクセス）を特定した。

AI導入を単なる技術的導入にとどめず、学習者・教育者・政策立案者・インフラ・倫理を取り巻く総合的な「教育エコシステム^※2」として統合・協働する必要性を提唱した。

AIを教員の代替ではなく、教員を支え学習者を支援するツールとして位置づけ、人間中心で持続可能な教育のあり方を提示。今後は実践的な検証と社会実装を目指す。

（概要説明）

　熊本大学半導体・デジタル研究教育機構（REISI）のRwitajit MAJUMDAR（リトジット・マジュンダール）准教授が率いる国際研究チームは、教育現場におけるAI（人工知能）の責任ある統合に向けた包括的なロードマップを発表しました。近年、AIが教育現場に急速に広がる一方、教育格差の拡大や倫理面の懸念が高まっており、公平で責任あるAI活用の道筋を示すことが求められています。本研究は日本、ドイツ、アイルランド、オーストラリア、オランダ、フィンランドの研究者による国際共同研究として実施され、学術界、教育現場、産業界、行政の専門家70名が調査に参加しました。その結果、AI時代の教育システムを推進するための最重要課題と、政策・研究・実践が一体となって取り組むべき具体的戦略を明らかにしました。今後、本研究成果が、各国の教育政策や教育現場でのAI活用の指針として役立つことが期待されます。本研究成果は、国際的な学術誌『Computers & Education Open』(2026年7月20日付)に掲載されました。また、本研究は、JSPS科研費国際共同研究加速基金（海外連携研究）24KK0051の支援を受けて実施されたものです。

（説明）

[成果]

本研究は、AIの導入を「技術的問題」ではなく「総合的な教育エコシステムの変革」として捉える必要性を明確にしました。教育エコシステムを構成する政策立案者、研究者、教育実践者が緊密に連携し、人間中心の教育観、倫理的ガバナンス、教育的イノベーションを軸にAIを活用するための具体的方針（図１）を提示しました。

[展開]

今後は、本研究で示された6つの戦略的ドメイン（社会の理解と協働、マルチモーダルデータと責任ある利用、インクルージョンと公平性、ビジョンの共有と役割の変化、許容可能で透明性の高いAI利用、生涯学習と能力構築）に基づき、各ステークホルダーが連携した実践的フレームワークの検証と社会実装を進めていきます。

[用語解説]

※ 1 デルファイ調査（Delphi study）: 多数の専門家に意見調査を複数回繰り返し行うことで、専門家間の合意や予測を形成する質的・量的調査手法。

※ 2 教育エコシステム: 学習者、教員、教育機関、データ、インフラ、政策、地域社会など、教育を取り巻く多様な要素が相互に影響し合う総合的なシステム概念。

（論文情報）

論文名： Fostering collaborative futures: Multidisciplinary approaches to AI integration in educational ecosystems

著者： Rwitajit Majumdar*, Dirk Ifenthaler, Clara Schumacher, Enda Donlon, Hsiao-Ping Hsu, Jason Zagami, Maaike Heitink, Wolfgang Mueller (*責任著者)

掲載誌： Computers & Education Open

doi： 10.1016/j.caeo.2026.100405

URL： https://doi.org/10.1016/j.caeo.2026.100405

【詳細】プレスリリース（630KB）

※添付図や詳細は上記『プレスリリース』のPDFよりご確認ください。



＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

熊本大学半導体・デジタル研究教育機構教授システム学専攻

担当：マジュンダールリトジット

電話：096-342-2895

e-mail：majumdar[at]kumamoto-u.ac.jp
（迷惑メール対策のため@を[at]に置き換えております）
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ダマラランドデバネズミの強い発がん耐性を世界で初めて実証近縁のハダカデバネズミと共通する「がんになりにくさ」、異なる防御戦略

2026/10/26 13:00:00 GMT+9
（ポイント）

ハダカデバネズミ（※1）は極めて長寿でがんになりにくい動物です。しかし、近縁の長寿動物・ダマラランドデバネズミ（※2）が、発がん耐性を示すのかは明らかではありませんでした。

ダマラランドデバネズミが、ハダカデバネズミと同様に、化学発がん物質による発がん誘導に強い耐性を持つことを世界で初めて実証しました。一方、発がん刺激に対する免疫応答は両種で大きく異なることを明らかにしました。

今後、両種の共通点と相違点が発がん耐性にどのように関わるかを調べることで、がんを防ぐ仕組みの理解が進み、がんの予防や治療の新たな手がかりが得られると期待されます。

（概要）

九州大学、熊本大学などの研究グループは、長寿動物ダマラランドデバネズミが、近縁種のハダカデバネズミと同様に、化学物質による発がん誘導に強い耐性を持つことを明らかにしました。一方、発がん刺激に対する免疫応答は両種で大きく異なっていました。

ハダカデバネズミは、極めて長寿でがんになりにくい動物として注目されています。しかし、近縁種のダマラランドデバネズミが個体レベルで化学発がんに耐性を示すか、また、発がん刺激に対してどのような組織応答を示すかは明らかではありませんでした。

本研究では、ダマラランドデバネズミに対して2種類の方法で化学発がん誘導実験を行いました。最長で3年を超える期間にわたり追跡した結果、観察期間中に腫瘍発生は一例も認められませんでした。また、発がん物質による免疫細胞の集積が起こりにくいハダカデバネズミとは対照的に、ダマラランドデバネズミでは組織中の免疫細胞が顕著に増加しました。遺伝子発現解析では、ハダカデバネズミで非炎症的なストレス応答経路の活性化が示唆された一方、ダマラランドデバネズミでは免疫の活性化と抑制に関わる遺伝子の両方の発現が増加していました。

本成果は、両種が強い化学発がん耐性を共有しながら、異なる免疫応答を示すことを明らかにしたものです。近縁種間で「がんになりにくさ」自体は共通する一方、その防御戦略が異なることが示唆されます。両種の共通点と相違点が発がん耐性にどう関わるかを検証することで、がんの予防や治療の新たな手がかりが得られると期待されます。

本研究は、九州大学大学院医学研究院の三浦恭子教授、岡香織助教、熊本大学大学院医学教育部博士課程の関口功記氏（研究当時）らが、熊本大学大学院生命科学研究部（医）の菰原義弘教授、藤原章雄准教授、京都大学iPS細胞研究所の山本拓也教授、国立健康危機管理研究機構国立感染症研究所の坂井祐介主任研究員、イリノイ大学生物科学科のRochelle Buffenstein教授らと共同で行いました。

本研究成果は、米国の学術誌「GeroScience」に2026年10月26日（月）13時（日本時間）に掲載されました。

（説明）

[背景] 心不全とは、心臓の働きが低下することで、全身に必要な血液を十分に送り届けられなくなり、息切れやむくみ、疲れやすさなどの症状が現れる病気です。心不全には、心臓が血液を押し出す力が低下するタイプと、血液を押し出す力は保たれているものの、心臓が十分に広がらず血液を取り込みにくくなるタイプがあります。後者は「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」（注1）と呼ばれ、高齢化とともに患者数が増加しています。しかし、その発症機構には未解明な点が多く、治療選択肢も限られています。欧米のHFpEF患者では肥満を伴う人が多いことから、これまで世界的には、肥満や糖尿病などに伴う代謝異常や慢性炎症がHFpEFを引き起こすという考え方を中心に研究が進められてきました。一方、日本人のHFpEF患者には肥満を伴わない人が多いという特徴があります。しかし、日本人は欧米人と比較してBMIが低くても内臓脂肪が蓄積しやすいことから、一見肥満ではない患者でも、実際には内臓脂肪の蓄積が病態に関与しているのではないかと考えられてきました。そのため、肥満を伴わないHFpEFが、肥満に関連するHFpEFとは異なる発症機構をもつのかについては、十分に検証されていませんでした。本研究では、「肥満がなくてもHFpEFは発症するのか。発症するとすれば、何が心不全を引き起こすのか」という根本的な疑問の解明に取り組みました。

【研究の背景と経緯】

　がんは、日本人の2人に1人が生涯にかかる、日本の死因第1位を占める疾患です。一方、自然界には、ハダカデバネズミやアフリカゾウなど、がんの発症が極めてまれな動物種も存在します。こうした動物種が生まれつき持つ「発がん耐性」の仕組みを知ることは、がんへの理解を深め、予防や治療の新たな手がかりを得るうえで重要です。

ハダカデバネズミは、最大寿命40年の最長寿の齧歯（げっし）類で、がんの発症例が極めて少ないことで知られています。これまでに、本研究グループを含む世界中の研究者によって、その発がん耐性を支える仕組みの研究が進められてきました。しかし、ハダカデバネズミのがんになりにくさやその仕組みが、この種だけに特有のものなのか、あるいは近縁な仲間にも保存されているのかは、全く解明されていませんでした。そこで本研究では、ハダカデバネズミの近縁種で、最大寿命23年の長寿動物であるダマラランドデバネズミにおいて、発がん耐性の有無と発がん物質に対する組織の応答を調べ、ハダカデバネズミやマウスと比較しました。

【研究の内容と成果】

化学発がん物質である3-メチルコラントレン（※3）あるいはDMBA/TPA（※4）を投与する2種類の方法で、発がん実験を行いました。その結果、ダマラランドデバネズミでは3年以上の長期にわたって解析した限りで一例も腫瘍発生が見られず、ハダカデバネズミと同様に化学発がんに対する強い耐性を持つことが明らかになりました（図1）。

本研究グループは以前に、ハダカデバネズミでは発がん刺激に対する炎症応答が低く抑えられていることを報告しました。炎症は発がんを促進する重要な要因の一つです。ところが意外なことにダマラランドデバネズミでは、発がん耐性を持たないマウスと同等かそれ以上に、発がん刺激によって組織中の免疫細胞の数が増加しました（図2）。このように、強い発がん耐性を持つ両種でも、免疫細胞の集まり方は異なっていました。

発がん物質投与後の遺伝子発現を比較すると、マウスでは炎症に関わる遺伝子群の発現が大きく増加していました。一方、ダマラランドデバネズミでは免疫の活性化と抑制に関わる遺伝子の両方の発現が増加していました。また、ハダカデバネズミでは、p53シグナル経路（※5）などのストレス応答経路の活性化が示唆されました。これらの結果から、発がん刺激に対する応答は、免疫細胞の集積だけでなく、遺伝子発現の面でも種ごとに異なることがわかりました。

一方、ダマラランドデバネズミとハダカデバネズミの両種で、「ネクロプトーシス（※6）」と呼ばれる細胞壊死（えし）経路が活性化しないことや、Toll様受容体（※7）の一部など炎症シグナル伝達に関わる因子の発現が低いという共通の特徴が見られました。こうした共通の特徴は、両種が過度の炎症を起こしにくい仕組みに関わる可能性があります。

以上の結果から、ハダカデバネズミとダマラランドデバネズミは、強い化学発がん耐性を共有しながら、発がん刺激に対して異なる免疫応答を示すことが明らかになりました。近縁で生活史も類似する両種ですが、共通した「がんになりにくさ」に、種ごとに異なる防御戦略が関わる可能性があります（図3）。免疫応答の違いが発がん耐性にどのように寄与するかは、今後の検証課題です。

【今後の展開】

今後は、ダマラランドデバネズミを新たな発がん耐性モデルとして活用し、ハダカデバネズミとの比較研究を進めます。両種に共通する仕組みと異なる仕組みが、それぞれ発がん耐性にどのように関わるかを検証することで、がんを防ぐ仕組みへの理解を深めます。こうした研究を通じて、将来的にがんの予防や治療につながる新たな手がかりが得られると期待されます。

【用語解説】

(※1) ハダカデバネズミ

アフリカ東部の地下に暮らす最大寿命40年の最長寿の齧歯類。がんの発症例が極めて少ないことで知られる。

(※2) ダマラランドデバネズミ

アフリカ南部の地下に暮らす、最大寿命23年の長寿の齧歯類。ハダカデバネズミの近縁種で、ハダカデバネズミと同様に真社会性や低酸素耐性を示すことが知られる。

(※3) 3-メチルコラントレン

DNA損傷を引き起こす化学発がん物質。筋肉内や皮下に投与することで、マウス・ラット・モルモットなどで腫瘍形成を誘導することが知られている。

(※4) DMBA/TPA

2段階の皮膚発がんモデルに用いられる薬剤。皮膚に化学発がん物質であるDMBA（7,12-dimethylbenz[a]anthracene）を塗布後、炎症誘発物質であるTPA（12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate）を繰り返し塗布することで、マウスなどに腫瘍が形成される。

(※5) p53シグナル経路

DNA損傷などの細胞ストレスに応答し、細胞増殖を止めたり、損傷した細胞でDNA修復や細胞死などの応答を誘導したりする仕組み。異常な細胞の増殖を防ぐ重要ながん抑制機構の一つ。

(※6) ネクロプトーシス

さまざまなストレス刺激に応答して生じる、プログラムされた細胞死機構の一つ。細胞膜が破れ、細胞壊死様の細胞死が起こり、細胞内の成分が周囲に放出されるため、強い炎症を引き起こす。

(※7) Toll様受容体

細菌やウイルスなどに由来する成分を認識し、免疫反応や炎症を引き起こすセンサーとして働くタンパク質。

【謝辞】

本研究は、JST創発的研究支援事業（JPMJFR216C）、JSPS科研費（JP21H02392、JP22K18355、JP23K20043、JP24H00542、JP25K21744、JP22K15024、JP25K09477、JP22K06069、JP23H04948、JP25K02197）、JST共創の場形成支援プログラム（COI-NEXT）（JPMJPF2010）、JST次世代研究者挑戦的研究プログラム（SPRING）（JPMJSP2127）、JST・慶應義塾大学によるグローバルサイエンスキャンパス（GSC）の支援を受けました。また、内藤記念科学振興財団、国際ソロプチミスト日本財団、武田科学振興財団、新日本先進医療研究財団、コーセーコスメトロジー研究財団、小林財団、東レ科学振興会、およびCalico Life Sciencesから研究者への助成・資金支援を受けました。

【論文情報】

掲載誌：GeroScience

タイトル：Shared cancer resistance but divergent immune responses in two long-lived African mole-rat species: the naked mole-rat and the Damaraland mole-rat

著者名：Koki Sekiguchi, Kaori Oka, Mari Nagase, Yui Sano, Maki Nakamoto, Kurumi Ota, Kazuki Nakamura, Mika Kobe, Naho Onoue, Nanami Inoue, Tsubasa Mikawa, Yusuke Sakai, Satoko Sakurai, Yukio Fujiwara, Yoshimi Kawamura, Takuya Yamamoto, Rochelle Buffenstein, Yoshihiro Komohara, Kyoko Miura

DOI： 10.1007/s11357-026-02576-2

【詳細】　プレスリリース（PDF2,871KB）

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「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」の新たな仕組みを解明 ―日本人に多い非肥満型HFpEF、高血圧ストレスによる心臓の免疫・代謝異常が鍵―

2026/10/19 12:15:00 GMT+9
（ポイント）

「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」における日本人と欧米人の違いに着目：欧米では肥満を原因とする心不全として研究されています。しかし、日本人患者の多くは肥満を伴わず、その発症機構はほとんど解明されていませんでした。

高血圧ストレスによる新たな発症機構を解明：日本人患者の臨床データとマウスを用いた研究から、肥満がなくても、交感神経の活性化と血管機能の低下による高血圧ストレスが心不全を引き起こすことを示しました。さらに、高血圧ストレスが心臓内の免疫細胞の働きを変化させ、心筋のエネルギー代謝異常や炎症・線維化を引き起こすという、新たな病態メカニズムを明らかにしました。

新たな先制医療の可能性を提示：肥満を伴わないHFpEFの発症予防には、高血圧の厳格な管理が重要であること、さらに高血圧ストレスによる心臓内炎症制御が心不全の進行抑制に有効であることを示しました。これまで肥満を中心に進められてきたHFpEF研究に新たな視点をもたらすとともに、日本人に多い非肥満型HFpEF患者に対する、新たな予防・治療戦略の開発につながることが期待されます。

［記者発表について］

この成果についての詳細を、ZOOMによりご説明する機会を以下のとおり設けます。参加をご希望の場合は、10月21日（水）12：00までに、熊本大学総務部総務課広報戦略室までメール（sos-koho@jimu.kumamoto-u.ac.jp）にて、ご所属及びご氏名をご連絡いただくか下記フォームよりお申込みください。資料等詳細をお知らせします。多くの方々のご参加をお待ちしております。

・参加申込フォーム（下記リンクかQRより）

https://forms.gle/oHvKo73TpwRirCBP6

※参加される際は「所属＿⽒名」で表⽰いただきますようお願いいたします。

（概要）

熊本大学大学院生命科学研究部の尾池雄一教授、佐藤迪夫助教、門松毅講師らの研究グループは、日本人に多く見られる、肥満を伴わない「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」について、その新たな発症機構を明らかにしました。HFpEFは、心臓が血液を送り出す力は保たれているものの、心臓が十分に広がって血液を取り込む機能が低下する心不全で、高齢化に伴い患者数が増加しています。欧米では肥満を伴う患者が多く、これまで肥満や糖尿病などに関連する代謝異常を中心に研究が進められてきました。一方、日本人では肥満を伴わない患者が多く、その病態が欧米と同じなのか、あるいは異なる仕組みで発症するのかは明らかではありませんでした。本研究グループは、国内3つの臨床研究集団の解析から、日本人HFpEF患者には肥満を伴わない高齢者が多く、高血圧や交感神経の活性化が重要な特徴であることを確認しました。さらに、交感神経の活性化と血管機能の低下を組み合わせたマウスモデルを開発し、肥満がなくても、高血圧による持続的な負担によってHFpEFが発症することを実験的に示しました。このマウスの心臓を詳細に解析した結果、高血圧ストレスによって、心臓内の免疫細胞である「マクロファージ」の種類や働きが大きく変化することを発見しました。通常、心臓を健康な状態に保つ役割を担うマクロファージが減少する一方、炎症に関わるマクロファージが増加し、心臓内の細胞同士の情報伝達が変化していました。その結果、心筋細胞では脂肪酸を利用するエネルギー代謝が低下し、同時に炎症や線維化（心臓の組織が硬くなる変化）が進行することが明らかになりました。さらに、炎症を増幅するタンパク質「ANGPTL2」に着目し、その働きを抑える抗体をマウスに投与したところ、マクロファージの異常な変化が抑制され、心筋の代謝異常や炎症・線維化が改善し、HFpEFの病態が抑制されました。本研究は、肥満を伴わなくても、高血圧ストレスによって心臓内の免疫細胞とエネルギー代謝のバランスが崩れ、心不全が引き起こされるという新たな仕組みを明らかにしたものです。これまで肥満を中心に進められてきたHFpEF研究に新たな視点をもたらすとともに、日本人をはじめとする非肥満型HFpEF患者に対する、新たな予防・治療戦略の開発につながることが期待されます。

本研究成果は、令和8年（2026年）10月16日に、国際科学雑誌「Nature Communications」にオンライン公開されました。

（説明）

[背景] 心不全とは、心臓の働きが低下することで、全身に必要な血液を十分に送り届けられなくなり、息切れやむくみ、疲れやすさなどの症状が現れる病気です。心不全には、心臓が血液を押し出す力が低下するタイプと、血液を押し出す力は保たれているものの、心臓が十分に広がらず血液を取り込みにくくなるタイプがあります。後者は「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」（注1）と呼ばれ、高齢化とともに患者数が増加しています。しかし、その発症機構には未解明な点が多く、治療選択肢も限られています。欧米のHFpEF患者では肥満を伴う人が多いことから、これまで世界的には、肥満や糖尿病などに伴う代謝異常や慢性炎症がHFpEFを引き起こすという考え方を中心に研究が進められてきました。一方、日本人のHFpEF患者には肥満を伴わない人が多いという特徴があります。しかし、日本人は欧米人と比較してBMIが低くても内臓脂肪が蓄積しやすいことから、一見肥満ではない患者でも、実際には内臓脂肪の蓄積が病態に関与しているのではないかと考えられてきました。そのため、肥満を伴わないHFpEFが、肥満に関連するHFpEFとは異なる発症機構をもつのかについては、十分に検証されていませんでした。本研究では、「肥満がなくてもHFpEFは発症するのか。発症するとすれば、何が心不全を引き起こすのか」という根本的な疑問の解明に取り組みました。

[方法と成果]

<日本人HFpEF患者の特徴から、肥満とは異なる発症要因に着目>　

本研究グループは、まず日本人HFpEF患者の特徴を明らかにするため、佐賀大学、順天堂大学、神戸大学との共同研究により、国内3つの心不全臨床コホート（患者集団）のデータを解析しました。その結果、日本人HFpEF患者では、65歳以上の高齢者が約8～9割を占め、肥満者（BMI 30以上）は約3～9%と少ない一方、高血圧の合併が多く、β遮断薬の使用頻度も高いことが明らかになりました（表1）。

特徴

佐賀大学病院HFpEF患者

順天堂大学病院HFpEF患者

淡路島HFpEF患者

（神戸大学）

65歳以上

79.3%

87.5%

91.2%

肥満（BMI 30以上）

8.7%

3.4%

3.4%

高血圧

42.1%

59.5%

76.3%

β遮断薬使用

33.5%

38.2%

64.4%

表1. 日本人HFpEF患者の特徴

さらにHFpEF患者の男性の約半数、女性の17%が内臓肥満を示していましたが、内臓肥満も含めても、HFpEF患者の男性の約半数、女性の80%は、肥満に関係なくHFpEFが発症していることが確認されました（図１）。

＊日本人においては、男性の腹囲85cm以上、女性の腹囲90cm以上という基準は、CTで測定した内臓脂肪面積100cm²以上と対応しており、内臓脂肪型肥満の診断指標として用いられています。

図1. 日本人HFpEF患者の背景

日本人のHFpEF患者では、男性の46.1％、女性の80.8％が、BMIと腹囲の基準をともに満たす「非肥満」の患者であることが分かりました。また、糖尿病や脂質異常症の合併は少なく、反対に高血圧の合併が多いことが特徴でした。さらに、高血圧の治療として、β遮断薬の処方頻度が高いことも明らかになりました。これらの結果は、肥満を伴うHFpEFが多い欧米とは異なり、日本人では交感神経の活性化を背景とした高血圧症を特徴とする、“非肥満型HFpEF”が多数を占めていることが示されました。

また、一部の患者では、実際に心臓や血管の働きを調節する交感神経の活性化を示す特徴も認められました（図２）。これらの結果から、本研究グループは、肥満とは異なるHFpEFの発症要因として、交感神経の活性化と、加齢に伴って生じやすい血管機能の低下による高血圧ストレスに着目しました。　

<肥満がなくても心不全が発症することをマウスで実証>　

次に、交感神経の活性化と血管機能の低下が、肥満を伴わずにHFpEFを引き起こすかを検証しました。まず、交感神経刺激を模倣する薬剤（イソプロテレノール：ISO）をマウスに投与したところ、心臓が血液を送り出す力は保たれたまま、心臓が広がる機能の低下や心筋肥大、線維化が認められました。しかし、心不全を示す血液マーカーの上昇や運動能力の低下は認められず、症状が現れる前の心不全前段階に相当する状態でした。そこで、ISOに加えて、血管内皮機能を低下させる薬剤（L-NAME）を投与しました。その結果、心臓の拡張機能障害や心筋肥大、線維化に加えて、心不全マーカーの上昇と運動能力の低下が認められ、臨床的なHFpEFに類似した状態が再現されました（図3）。重要なことに、これらのマウスは肥満を伴っていませんでした。すなわち、肥満がなくても、交感神経の活性化と血管機能の低下が重なることで、HFpEFに特徴的な病態が引き起こされることを実験的に示しました。

  <高血圧ストレスが心臓内の免疫細胞を変化させ、代謝異常と線維化を引き起こす>　では、高血圧ストレスは、どのようにして心臓の機能を低下させるのでしょうか。その仕組みを明らかにするため、本研究グループは、心臓を構成するさまざまな細胞について、遺伝子の働きを細胞の種類ごとに調べる「単一核RNA解析（snRNA-seq）」（注3）を行いました。その結果、高血圧ストレスによって、心臓内の免疫細胞であるマクロファージの構成と働きが大きく変化することを発見しました。マクロファージは、病原体や不要な細胞を除去するだけでなく、臓器を健康な状態に保つ役割も担っています。健康な心臓では、心臓に常在するマクロファージが心筋細胞などと情報をやり取りし、組織の機能維持に関わっています。ところが、HFpEFを発症したマウスの心臓では、こうした組織の維持に関わるマクロファージが減少する一方、炎症に関わる性質をもつマクロファージが増加していました。この変化に伴い、心臓内では2つの重要な異常が生じていました。第一に、マクロファージから心筋細胞に伝わるBMPシグナル（注5）が低下し、心筋細胞が脂肪酸を利用してエネルギーを生み出す働きが弱まっていました。心筋細胞は、低下した脂肪酸利用を補うように糖の利用を高め、エネルギー産生を維持しようとする代謝変化を示していました。第二に、マクロファージから線維芽細胞に伝わるPDGFシグナル（注7）や炎症に関わるシグナルが増強し、心臓の炎症と線維化が進行していました。線維化によって心臓の組織が硬くなると、心臓が十分に広がりにくくなり、HFpEFの特徴である拡張機能障害につながります。つまり、高血圧ストレスによって心臓内の免疫細胞の働きが変化し、心筋のエネルギー利用の異常と、心臓を硬くする炎症・線維化が同時に進行するという、新たな病態メカニズムが示されました（図4）。

<炎症を増幅するANGPTL2を抑えることで、心不全の病態が改善>

さらに本研究グループは、これまで研究を進めてきた、炎症を増幅する働きをもつタンパク質「ANGPTL2」（注8）に着目しました。解析の結果、非肥満型HFpEFの心臓ではANGPTL2の発現が増加していることが明らかになりました。そこで、ANGPTL2の働きを抑える中和抗体をHFpEFモデルマウスに投与しました。その結果、炎症に関わるマクロファージの増加が抑制され、心筋細胞の代謝異常や心筋肥大、線維化が改善し、心臓の拡張機能障害も軽減されました。この結果は、高血圧ストレスによって生じた心臓内の炎症性変化を抑えることで、HFpEFの病態を改善できる可能性を示しています。特に、ANGPTL2を標的とすることで、免疫細胞の異常な変化と心筋の代謝異常、線維化を一体的に改善できる可能性が示されたことは、”心臓内の炎症性変化”を標的とする新たなHFpEF治療法の開発に向けた重要な成果です（図4）。

[展開]

「収縮機能が低下した心不全（HFrEF）」の発症機構は十分に解明され、確立された有効な治療薬も多数存在するのに対して、「収縮機能が保たれた心不全（HFpEF）」の発症機構の解明は道半ばであり、確立された有効な治療薬は極めて少ないのが現状です。本研究は、これまで欧米を中心に肥満との関連を中心に研究されてきたHFpEFについて、肥満を伴わなくても、高血圧ストレスによって心臓内の免疫細胞と細胞間の情報伝達が変化し、心筋のエネルギー代謝異常と炎症・線維化が進行するという新たな発症機構を明らかにしました。さらに、ANGPTL2の働きを抑えることで、これらの異常と心不全病態を改善できる可能性を示しました。今回の成果はマウスを用いた基礎研究によるものであり、ANGPTL2を標的とする治療のヒトでの有効性や安全性については、今後の検証が必要です。さらにANGPTL2以外の炎症促進因子でも同様に不全病態を改善できるのか、その場合、最適な標的因子は何かなど、今後の検証が必要です。しかし、本研究で明らかになった病態メカニズムは、肥満を伴わないHFpEFは、その発症予防には高血圧の厳格な管理が重要であることを示すとともに、HFpEFに対する新たな治療標的を提示するものであり、従来の肥満や代謝異常を中心とした治療戦略とは異なる、新たなアプローチにつながることが期待されます。また、HFpEFには肥満、高血圧、加齢など、さまざまな背景をもつ患者が含まれます。今後、こうした患者間で病態メカニズムの共通点と相違点を明らかにすることで、患者一人ひとりの発症要因や病態に応じた、より効果的な心不全の予防・治療の実現を目指します。

[用語解説]

注1. HFpEF（左室駆出率が保たれた心不全）：心臓が血液を送り出す力（収縮機能）は保たれているものの、心臓が十分に広がって血液を取り込む機能（拡張機能）が低下することなどにより生じる心不全の一型です。心不全患者の約半数を占め、高齢者に多く、治療選択肢が限られていることが課題となっています。

注2．交感神経亢進（交感神経の過剰な活性化）

交感神経は、心拍数や血圧などを調節する自律神経の一つです。ストレスや疾患などによってその働きが過剰になると、心拍数や血圧が上昇し、心臓への負担が増加します。本研究では、日本人HFpEF患者の一部で交感神経の活性化が認められ、血管機能の低下とともにHFpEFの発症に関わる重要な要因である可能性が示されました。

注3．単一核RNA解析（snRNA-seq）

細胞の核を一つずつ取り出し、それぞれの細胞でどのような遺伝子が働いているかを調べる技術です。心臓を構成するさまざまな細胞の種類や状態、病気に伴う変化を詳しく調べることができます。

注4．マクロファージ

体内に存在する免疫細胞の一種で、病原体や不要な細胞の除去、炎症の調節、組織の修復など、さまざまな役割を担っています。心臓にも常在しており、健康な状態を維持する働きをもつ一方、病的な環境では炎症を促進する性質をもつマクロファージが増加し、心臓の機能低下に関わることがあります。

注5．BMP（Bone Morphogenetic Protein）シグナル

細胞同士が情報を伝え合い、細胞の成長や機能、代謝などを調節する仕組みの一つです。本研究では、心臓に常在するマクロファージから心筋細胞へのBMPシグナルが低下することが、心筋細胞の脂肪酸代謝の低下に関わる可能性が示されました。

注6．脂肪酸酸化（FAO：Fatty Acid Oxidation）

心筋細胞がエネルギーを生み出すための主要な仕組みの一つで、脂肪酸をミトコンドリアで分解し、生命活動に必要なエネルギー物質であるATPを産生します。本研究では、HFpEFの心筋細胞で脂肪酸酸化が低下する一方、糖の利用によってエネルギー産生を補おうとする代謝の変化が示されました。

注7．PDGF（Platelet-Derived Growth Factor）シグナル

細胞の増殖や働きを調節する情報伝達の仕組みの一つで、特に線維芽細胞の増殖や活性化に関わります。過剰に働くと、心臓の組織が硬くなる線維化を促進します。本研究では、マクロファージから線維芽細胞へのPDGFシグナルが増強し、心臓の線維化に関わることが示唆されました。

注8．ANGPTL2（Angiopoietin-like protein 2）

炎症の発生や持続、増幅に関わるタンパク質の一つです。これまでの研究から、動脈硬化、心不全、慢性腎臓病など、さまざまな慢性疾患の発症や進行に関与することが報告されています。また、ヒトでは血液中のANGPTL2濃度が、これらの疾患の発症リスクや病状、予後と関連することも報告されています。本研究では、ANGPTL2が非肥満型HFpEFの病態形成に関与し、その働きを抑える中和抗体をマウスに投与することで、心臓の炎症や線維化、拡張機能障害が改善することを示しました。この成果は、ANGPTL2が新たな心不全治療の標的となる可能性を示しています。

[共同研究]

本研究は、熊本大学、佐賀大学、順天堂大学、神戸大学、兵庫県立淡路医療センター、東京大学、国立循環器病研究センター、かずさDNA研究所、ブリストルマイヤーズスクイブ（米国本社）との共同研究です。

[研究助成]

本研究は、日本医療研究開発機構（AMED）（課題番号：24gm1710006h0002；研究代表者　尾池　雄一、JP256f0137011;分担PI 門松　毅、25ek0210249h0001；研究代表者　佐藤　迪夫、JP25ek0109830；研究代表者　加藤　愛巳、JP25bm1123080；研究代表者　加藤　愛巳、JP25ak0101266；研究代表者　加藤　愛実、生命科学・創薬研究支援基盤事業「先端的1細胞オミックス・エピトランスクリプトーム解析の支援と高度化」課題代表者　油谷浩幸）、日本学術振興会（JSPS）科研費（課題番号：21H04825；研究代表者　尾池　雄一、23K07511；研究代表者　佐藤　迪夫、24K11211；研究代表者　加藤　愛巳、26K11054；研究代表者　佐藤　迪夫）、次世代研究者挑戦的研究プログラム国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）SPRING (JPMJSP2127)；研究代表者　徐　佩文、武田科学振興財団（2023年度；研究代表者　佐藤　迪夫、2024年度；研究代表者　門松　毅）、ならびに日本老年医学会研究助成（2024年度；研究代表者　佐藤　迪夫）の支援を受けて実施されました。

（論文情報）

論文名：Hypertensive stress rewires macrophage signaling in heart failure with preserved ejection fraction independent of obesity.

著者：Yuya Kinoshita^†, Michio Sato^†*, Tsuyoshi Kadomatsu^†, Manami Katoh, Kazutaka Ikeda, Goro Yoshioka, Yuya Matsue, Wataru Fujimoto, Atsushi Kurabayashi, Yusuke Okadome, Daisuke Torigoe, Tomohiko Wakayama, Haruki Horiguchi, Ryoko Kusaba, Xu Peiwen, Burçe Ergel Gurbuzbalaban, Ginger Rakestraw, Aaron Yamniuk, Gordon Teg Pipes,Leonard Adam, Keishi Miyata, Takanori Yamaguchi, Hiromasa Otake, Tohru Minamino, Seitaro Nomura, Kimitoshi Nakamura, Koichi Node, Yuichi Oike*. (^†co-first authors, *corresponding author)

掲載誌：Nature Communications

doi：https://doi.org/10.1038/s41467-026-78375-2

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熊本大学大学院生命科学研究部

分子遺伝学講座

担当：教授尾池　雄一

電話：096-373-5142

e-mail：oike@gpo.kumamoto-u.ac.jp

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血液脳関門を越えて抗体を脳へ届ける新たな送達技術を開発―環状SLSペプチド融合により抗体医薬の脳移行性を向上―

2026/10/16 13:20:00 GMT+9
(ポイント)

独自に開発した環状ペプチド「SLSペプチド」を抗体医薬に融合することで、血液脳関門（BBB：血液中の物質が脳に入るのを制限する仕組み）を越えて、抗体医薬を脳内へ届ける新たな技術を開発しました。

SLSペプチド融合抗体は、元の抗体の品質と機能をおおむね維持し、マウスでは血中濃度を大きく変えることなく、投与1時間後の脳内濃度を約6倍に高めました。

SLSペプチド融合抗体は、既存の抗体製造技術を用いて作製でき、標的の異なる2種類の抗体で脳移行性の向上を確認したことから、さまざまなモノクローナル抗体に応用できる可能性があります。

(概要説明)

熊本大学大学院生命科学研究部（薬学系）の伊藤慎悟准教授らの研究グループは、独自に開発した環状ペプチド「SLSペプチド」を、遺伝子組換え技術を用いて抗体医薬に融合しました。これにより、抗体の品質や機能を大きく損なうことなく、血液脳関門（Blood-Brain Barrier：BBB）を越えて抗体医薬を効率よく脳内へ送達する新たな基盤技術を開発しました。

本技術では、IgG₁型抗体を構成する2本の重鎖それぞれのC末端に、短い連結配列（リンカー）を介してSLSペプチドを融合するという簡便な分子設計を採用しました。SLSペプチドを融合した抗体医薬は、培養細胞を用いたBBBモデルにおいてSLSペプチドを融合していない抗体（未修飾抗体）よりも高い透過性を示しました。マウスに静脈内投与した実験でも脳への移行性が大きく向上し、投与1時間後の脳内濃度は未修飾抗体の約6倍に増加しました。一方、血中濃度の推移は未修飾抗体とほぼ同等であり、抗体本来の血中動態を大きく損なうことなく、脳への移行性を高められることが示されました。

また、乳がんなどの治療に使われる抗HER2抗体「トラスツズマブ」と、アルツハイマー病治療薬として開発された抗アミロイドβ抗体「アデュカヌマブ」という標的の異なる2種類の抗体で、いずれもSLSペプチド融合による脳移行性の向上を確認しました。このことから、本技術は、特定の抗体に限らず、さまざまなモノクローナル抗体に応用できる可能性があります。さらに、特別な製造工程を追加せずに、一般的な抗体製造技術で作製できることも特徴です。これらの成果から、本技術は幅広い抗体医薬への応用が期待される脳内送達基盤技術と考えられます。

本研究は、科学研究費助成事業（研究代表者：伊藤慎悟、22H02786）および日本医療研究開発機構（AMED）創薬基盤推進研究事業（モダリティの組織選択的送達と経口吸収を可能にする創薬デザイン技術開発）の支援を受けて実施されました。

(説明)

抗体医薬は、標的分子に選択的に結合する性質を持つため、中枢神経系疾患（＝脳や脊髄の病気）の治療への応用が期待されています。しかし、血液脳関門（BBB）があるため、血液中に投与された抗体は脳内にほとんど移行できず、これが大きな課題となっています。脳血管の受容体を利用する既存の送達技術では、分子構造や製造工程が複雑になったり、血中での薬物動態に影響が出たりする場合があります。そこで本研究では、研究グループが独自に開発し、遺伝子工学的に抗体へ容易に融合できる環状ペプチド「SLSペプチド」に着目しました。複雑な抗体設計を必要とせず、抗体本来の品質や機能、血中動態を大きく損なわずに、BBBを越えて抗体を効率よく脳内へ届ける新たな抗体の脳内送達技術の開発を目指しました。

SLSペプチド融合抗体の設計と品質・機能評価

本研究では、モデル抗体としてHER2陽性乳がんなどの治療に用いられる抗体医薬「トラスツズマブ（TZB）」を用いました。抗体を構成する2本の重鎖それぞれのC末端に、柔軟な（G₄S）₃リンカーを介して環状SLSペプチドを融合した抗体「SLS-F-TZB」を設計しました（図1）。SLS-F-TZBは、既存の一般的な抗体製造法により、未修飾TZBと同程度の生産量と高い純度で製造できました。品質低下の原因となる凝集体（＝抗体同士が寄り集まった塊）も認められませんでした。さらに、HER2陽性がん細胞に対するトラスツズマブ本来の細胞傷害活性も維持されていました。これらの結果から、SLSペプチドを融合しても、抗体の品質や機能が大きく損なわれないことが示されました。

SLSペプチド融合によるBBB透過性と脳移行性の向上

次に、SLS-F-TZBのBBB透過性を、複数のBBBモデルで評価しました。細胞を平面的に培養した2次元BBBモデルでは、SLS-F-TZBは未修飾TZBと比較して、1時間後に約3倍高い透過性を示しました。さらに、ヒト細胞から構成される3次元BBBモデルでも、蛍光標識したSLS-F-TZBは未修飾トラスツズマブより高い移行性を示しました。このように、異なるBBBモデルにおいて一貫して、SLSペプチドの融合により抗体のBBB透過性が向上することが示されました。加えて、SLS-F-TZBをマウスに静脈内投与したところ、投与1時間後の血中濃度は未修飾TZBとほぼ同程度だった一方、脳内濃度は約6倍に増加しました（図2A）。また、免疫染色においても、SLS-F-TZBでは未修飾TZBと比較して、脳毛細血管の外側にヒトIgG抗体由来の蛍光シグナルが多く観察されました（図2B）。SLSペプチドを融合することで、抗体の血中濃度を大きく変えることなく、脳への移行性を高められることが示されました。

SLSペプチド融合抗体の分子設計の最適化

SLSペプチドの脳内送達機能を高めつつ、抗体としての品質や製造性を維持するため、SLSペプチドの環状構造、融合するペプチドの数、および抗体とSLSペプチドをつなぐリンカー構造について検討しました。まず、SLSペプチドの環状構造を直鎖状に変更すると脳移行性が大幅に低下したことから、SLSペプチドの環状構造が脳移行性の向上に重要であることが示されました。一方、抗体に融合するSLSペプチドの数を増やしても、脳移行性のさらなる向上は限定的でした。さらに、融合するペプチド数を増やすと、抗体の生産性が低下し、凝集体が増加する傾向が認められました。これらの結果から、（G₄S）₃リンカーを介して2本の重鎖それぞれのC末端に環状SLSペプチドを1分子ずつ融合する構造が、高い脳移行性と良好な製造性を両立する分子設計であることが示されました。

異なる抗体医薬への応用可能性

本技術が別の抗体医薬にも応用できるかを検証するため、アルツハイマー病の治療を目的に開発された抗アミロイドβ抗体「アデュカヌマブ」にSLSペプチドを融合した抗体「SLS-F-Adu」を作製しました。SLS-F-Aduも高い純度で製造できました。マウスに静脈内投与したところ、未修飾のアデュカヌマブと比較して血中濃度を大きく変えることなく、脳内濃度が約3倍に増加しました。トラスツズマブとは標的の異なる抗体でも脳移行性の向上が認められたことから、SLSペプチド融合技術は特定の抗体に限定されず、さまざまな抗体医薬に応用できる可能性が示されました。

SLSペプチド融合抗体の長期的な脳移行性と血中動態

SLSペプチド融合が抗体の体内動態に与える影響を調べるため、マウスへの単回投与後1週間にわたり、脳内および血中の抗体濃度を測定しました。その結果、SLS-F-TZBは投与後早期から未修飾TZBよりも高い脳内濃度を示し、その差は長期間にわたって維持されました（図3A）。一方、血中濃度は1週間を通じて未修飾TZBとほぼ同様に推移し、SLSペプチド融合による血中動態への大きな影響は認められませんでした（図3B）。これらの結果から、SLSペプチド融合により、抗体本来の血中動態を大きく変えることなく、脳内濃度の増加が長期間持続することが示されました。

[展開]

本研究により、SLSペプチドを抗体に融合することで、抗体本来の品質や機能、血中動態を大きく損なうことなく、脳への移行性を高められることが示されました（図4）。本技術は汎用性の高い脳内送達基盤技術として、さまざまな抗体医薬への応用が期待されます。今後は、作用機序の解明に加え、脳疾患モデル動物やサルなどの非ヒト霊長類を用いた治療効果や安全性の検証を進め、中枢神経系疾患に対する次世代抗体医薬への応用を目指します。

(論文情報)

論文名：Cyclic SLS peptide fusion enables efficient brain delivery of monoclonal antibodies across the blood–brain barrier

著者：Kanna Kurashiki, Shoei Kameoka, Mitsumi Ohtsuka, Koki Sasaki, Seiya Ohki, Shoma Chikamatsu, Teruya Nakamura, Takeshi Masuda, Tomomi Furihata, Sumio Ohtsuki, and Shingo Ito*

掲載誌：Molecular Pharmaceutics

doi： 10.1021/acs.molpharmaceut.6c00376

URL：https://pubs.acs.org/mpohbp/article-abstract/doi/10.1021/acs.molpharmaceut.6c00376/5445728/Cyclic-SLS-Peptide-Fusion-Enables-Efficient-Brain?redirectedFrom=fulltext

【詳細】　プレスリリース（PDF642KB）

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お問い合わせ

熊本大学大学院生命科学研究部（薬学系）

微生物薬学分野

担当：（准教授）伊藤慎悟

Tel：096-371-4327

e-mail：ishingo@kumamoto-u.ac.jp

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プロトン伝導体を超える超高速酸化物イオン伝導を実現「過剰酸素なのに酸素空孔拡散で伝導」 −イオン伝導層を臭化物イオンで挟む材料設計で新物質を創製、低温燃料電池・電解セルへの道−

2026/10/14 18:00:00 GMT+9

【ポイント】

○イオン伝導層を臭化物イオン（Br^-）層でサンドイッチする（挟む）材料設計により、233℃で世界最高レベルの酸化物イオン伝導度10 mS cm^-¹を示す新材料Bi_1.9Te_0.1LaO_4.05Brを創製

○「過剰酸素を持つ材料では、格子間酸素を介して玉突きのように酸化物イオン　（O^2-）が移動する」という従来の考え方を覆し、酸素空孔を介したO^2-拡散を実証

○高い酸化物イオン伝導性に加え、化学膨張がほとんどなく、酸化・還元雰囲気やCO₂雰囲気で高い安定性を示すなど、優れた特性を実証

○次世代の低温作動SOFC/SOECや酸素分離膜などにつながる新しい酸化物イオン伝導体を開発し、新分野「酸化物イオニクス」が始まると期待

【概要】

　東京科学大学（Science Tokyo）理学院化学系の八島正知教授、兼則祐輔大学院生（研究当時）、宇田川英寿大学院生（修士課程2年）、齊藤馨助教、作田祐一特任助教（現熊本大学産業ナノマテリアル研究所助教）、藤井孝太郎助教（現法政大学生命科学部准教授）、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I²CNER）／大学院工学研究院の石原達己教授ら、英国インペリアル・カレッジ・ロンドン材料専攻のスキナー・スティーブン教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所／J-PARCセンターの森一広教授らの国際共同研究グループは、「Norby gap（ノルビーギャップ、用語1）」と呼ばれる温度・イオン伝導度領域において、233℃で10 mS cm^-¹という世界最高レベルの酸化物イオン伝導度（用語2）を示す新しいSillénオキシ臭化物Bi_1.9Te_0.1LaO_4.05Br（用語3）を発見しました（概念図参照）。この材料の伝導度は従来の酸化物イオン伝導体の伝導度だけではなく、低温で高い伝導度を示す代表的なプロトン伝導体のプロトン（H⁺、水素イオン）伝導度（用語4）をも上回りました。本研究の特徴は、従来の酸化物を用いた電解質とは異なり、ビスマスを含む高いO^2-伝導性三重蛍石類似層（用語5）を臭化物イオン層でサンドイッチした（挟んだ）Sillénオキシ臭化物を利用した点にあります。この構造により、酸化物イオン伝導性の向上と高い安定性を同時に実現しました。

　さらに、中性子回折（用語6）実験、第一原理計算と第一原理分子動力学（AIMD、用語7）シミュレーションを組み合わせることで、この材料では過剰酸素を含むにもかかわらず、酸化物イオンが酸素空孔（用語8）を介して移動することを明らかにしました。これは、これまで広く受け入れられてきた「過剰酸素を有する酸化物イオン伝導体は準格子間機構（用語9）で伝導する」という考え方を覆す成果です。この発見は、これまで十分に活用されてこなかった「過剰酸素と酸素空孔の共存」を新たな材料設計の手段として捉えることにつながります。

　さらに、この材料は伝導度が高い200～300℃において、強い還元雰囲気から酸化雰囲気で高い電気化学的安定性と化学的安定性、CO₂雰囲気下で高い化学的安定性を示す。その上、プロトン伝導体やセリア系材料で問題となる化学膨張も検出されなかった。この材料は低温作動SOFCなど次世代の電気化学デバイスへの応用を可能にするだけでなく、新分野「酸化物イオニクス」と新しい超高速酸化物イオン伝導体の時代を切り開くと期待される。

　本研究成果は、2026年10月14日（英国時間）に国際学術誌「Nature Communications」電子版に掲載されます。

【研究成果】

　本研究では、高酸化物イオン伝導性を示すビスマス（Bi）を含む蛍石類似層をハロゲン層で挟んだSillénオキシハライドに着目しました。特に、従来のオキシ塩化物中の塩化物イオン（Cl^-）を、より大きく分極しやすい臭化物イオン（Br^-）に置き換えることで、新しいオキシ臭化物Bi_1.9Te_0.1LaO_4.05Brの合成・評価に成功しました。その結果、この材料が高い酸化物イオン伝導性、高い電気化学的安定性と化学的安定性を兼ね備えることを明らかにしました。

　この材料は、非常に高い酸化物イオン伝導性を示し、233℃で10 mS cm^-¹という世界最高レベルの酸化物イオン伝導度を達成しました。これは、YSZなどの従来の代表的な酸化物イオン伝導体を上回る極めて高い伝導度です（図3）。さらに低温域で高い伝導度を示す代表的なプロトン伝導体のプロトン伝導度をも上回る結果であり、「Norby gap」において、高速な酸化物イオン伝導を初めて実現しました（図1）。従来、低温領域では、酸化物イオン伝導体に比べてプロトン伝導体のイオン伝導度の方が高いと考えられてきましたが、その常識を覆す結果です。

　さらに、この材料では、プロトン伝導体で問題となる水和に伴う化学膨張とセリア系酸化物イオン伝導体で問題になる還元雰囲気での化学膨張が検出されず、酸化ビスマス系やセリア系酸化物イオン伝導体で課題となる還元雰囲気での不安定性も克服しています。すなわち、極めて高い酸化物イオン伝導性と化学的安定性と電気化学的安定性を示し、化学膨張を示さないという優れた特性を兼ね備えた、新しい低温作動SOFC用固体電解質材料として期待されます。この優れた特性は、蛍石類似層をBr層で挟むSillén構造に由来すると考えられます（図2）。臭化物イオンは塩化物イオンより大きなイオン半径と高い分極率を持ち、酸化物イオンの移動を促進するとともに、構造安定化に寄与していると考えられます。

[社会的インパクト]

本成果には4つの大きな意義があります。

① Norby gapにおける超高速酸化物イオン伝導

　従来、Norby gapにおいて酸化物イオン伝導を示す物質は存在しませんでした。本研究はその空白領域で世界最高レベルの伝導性を実現しました。これにより低温で動作する革命的な電気化学デバイスを開発できる可能性が開かれました。

② 酸化物イオン伝導に関する従来の常識を覆したこと

　過剰酸素を持つ酸化物イオン伝導体は準格子間機構で伝導すると考えられていましたが、本研究は空孔機構で高速伝導することを初めて示しました。このような、常識を覆すインパクトの大きな科学的知見を提示しました。

③ 次世代酸化物イオン伝導体の新たな設計原理を提示

　従来は「過剰酸素＝準格子間機構」と考えられていた材料設計に対し、本研究は「過剰酸素材料でも酸素空孔を積極的に導入することで超高速伝導を実現できる」という新しい設計概念を提示しました。今後、燃料電池、電解セル、酸素分離膜、ガスセンサーなど幅広い電気化学デバイスへの波及が期待されます。

④ 複合アニオン化合物の新たな可能性を示したこと

　本研究は、従来主流であった酸化物だけでなく、酸化物イオンと臭化物イオンを両方含む複合アニオン化合物であるオキシ臭化物が優れた固体電解質となり得ることを示しました。高伝導性蛍石類似層と臭化物層を組み合わせる設計は、今後の固体イオニクス材料開発に新しい方向性を与えるものです。本成果は、新分野「酸化物イオニクス」の幕開けになると期待されます。

今後の展開

　本研究で示した設計原理は、Sillén材料だけでなく、他の過剰酸素を持つ酸化物イオン伝導体にも適用できる可能性があります。現段階では粒界抵抗によって全体の伝導度が制限されていますが、緻密化や粒成長などの微細構造制御により、バルク性能をデバイスレベルで最大限発揮できる材料開発を進めます。今後は、

より高い全伝導度を実現する微構造制御

単結晶や薄膜への展開

実際のセルへの応用

などを進め、低温作動SOFCとSOECの実現を目指します。将来的には、カーボンニュートラル社会を支える中核材料として産業界との連携による社会実装・展開も期待されます。

付記

　本研究の一部は、JSPS科学研究費助成事業基盤研究（S）（JP25K24644）、JSPS科学研究費助成事業挑戦的研究（開拓）（JP25K21695）、ブレークスルーエネルギー財団、ASPIRE先端国際共同研究推進事業（JPMJAP2308）、大倉和親記念財団、フソウ技術開発振興基金、前川報恩会、徳山科学技術振興財団、泉科学技術振興財団等の助成を受けて行われました。中性子回折実験は主として大強度陽子加速器施設物質・生命科学実験施設BL08のSuperHRPD（課題番号：2020L0801、2024A0219、2024B0295、2025A0287）およびBL20のiMATERRIA（課題番号：2023PM2001、2024PM2001、2025PM2002）により実施しました。

【参考文献】

Yaguchi, H., Morikawa, D., Saito, T., Tsuda, K. & Yashima, M. High oxide‐ion conductivity through the interstitial oxygen site in Sillén oxychlorides. Funct. Mater. 33, 2214082 (2023）.

Ueno, N., Yaguchi, H., Fujii, K. & Yashima, M. High conductivity and diffusion mechanism of oxide ions in triple fluorite-like layers of oxyhalides. Am. Chem. Soc. 146, 11235–11244 (2024).

Momma, K. & Izumi, F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. J. Appl. Crystallogr., 44, 1272–1276 (2011).

（論文情報）

掲載誌：Nature Communications

論文タイトル：Vacancy-mediated ultrafast oxide-ion conduction in excess-oxygen Sillén oxybromides（過剰酸素シレンオキシ臭化物における空孔を介した超高速酸化物イオン伝導）

著者：Yusuke Kanenori（兼則祐輔）、Hidetoshi Udagawa（宇田川英寿）、 Kei Saito（齊藤馨）、Yuichi Sakuda（作田祐一）、Kotaro Fujii（藤井孝太郎）、Maksymilian Kluczny、Mudasir A. Yatoo、 Kazuhiro Mori（森一広）、Tatsumi Ishihara（石原達己）、Stephen J. Skinner、Masatomo Yashima* （八島正知）　*責任著者

DOI：10.1038/s41467-026-77848-8

【詳細】　プレスリリース（PDF2,656KB）

※各図、用語解説等は詳細よりご覧ください。

また、本サイトでは化学式や単位記号の上付き・下付き文字など、一部特殊な表記や書式に対応していない場合がございます。

正式な表記に関しましても、併せて詳細(PDF)をご参照ください。

※本研究の概要図は、一部をVESTA 3 ^{[参考文献3]}とChatGPTで作成しております。

     　

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産学共同研究テーマ「食品品質を劣化させない高電界パルス殺菌技術の社会実装」がJST A-STEPの令和8年度産学共同ステージⅡに採択

2026/10/14 15:00:00 GMT+9

【ポイント】

・高電界パルス（PEF）法は、現行の加熱殺菌の課題である食品成分の劣化を抑制でき、高品質食品の製造に資する次世代殺菌技術です。

・本研究開発の実施期間2.5年間（令和8年10月から令和11年3月まで）において、液卵および牛乳に対して十分な殺菌性能を有し、かつ流量100L/時という大流量で処理が可能な実用PEF殺菌装置を開発します。

・本研究開発の成果でもたらされる効果として、①新たな商品価値や調理形態の創出、②食品製造・加工・殺菌プロセスにおける省エネ、省資源、省力化、③賞味期限の延長による食品ロスの削減、流通・販売エリアの拡大が期待されます。

【概要説明】

　熊本大学、岩井機械工業株式会社（岩井機械）、キユーピー株式会社（キユーピー）、熊本県酪農業協同組合連合会（らくのうマザーズ）の産学共同研究テーマ「食品品質を劣化させない高電界パルス殺菌技術の社会実装」が、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）による「研究成果最適展開支援プログラム^※１（A-STEP）令和8年度産学共同ステージⅡ（本格フェーズ）」のICT、電子デバイス、ものづくり分野に採択されました。

　本研究開発は、高タンパク液状食品の品質や栄養を保つため、独自開発の高電界パルス（PEF）^※2処理技術の実用化を目指します。熱で劣化しやすい液卵^※3や牛乳を対象に、まずは流量10L/時の試験で連続処理の基礎的知見を得た後、最終的な社会実装で目指す1,000L/時に向けた中間ステップとして、実用化レベルである100L/時のパイロット装置を試作してその性能を検証し、実用的な装置の仕様と運用方法を確立します。

【説明】

[期待される効果]

　本研究開発で開発したPEF殺菌技術の社会実装は、食品産業に新たな付加価値をもたらすものです。具体的には、以下の3点が期待されます。

①原料に近い風味・物性・栄養成分を保持した高品質な食品の提供

②殺菌プロセスの省エネルギー化、省資源化および省力化によるSDGsへの貢献

③賞味期限の延長を通じた食品ロス削減と流通・販売エリアの拡大

[今後の展開]

　本研究開発終了後は、以下の3つの社会実装を計画しています（図8）。

①本研究開発で開発した100L/時処理装置について、ユーザーインターフェース等の完成度をさらに高め、小ロット食品向けの製造装置として岩井機械から市場展開します。

②PEF殺菌技術は、液卵や牛乳に加え、さまざまな食品への応用が可能です。このため、開発した装置を新製品開発のための試験設備として潜在的ユーザーに開放し、新規ユーザーの開拓と技術普及を図ります。

③開発した100L/時処理装置を基盤技術として、中・大規模食品製造への展開を見据えた1,000L/時処理装置の開発に着手します。

（論文情報）

論文名： Optimization of co-linear-type pulsed electric field treatment chamber for milk pasteurization

著者：Bingyu Yan, Tomohiro Nakamura, Sunao Katsuki, Naoya Masuda, Yoshiharu Shimizu, Ryo Sasahara, Jiro Kurihara

掲載誌：Journal of Food Engineering

doi：10.1016/j.jfoodeng.2024.112373

（特許情報）

特許番号：特許第7883254号

登録日：令和8年6月23日

発明の名称：パルス殺菌器処理槽およびパルス殺菌器

権利者：岩井機械工業株式会社、国立大学法人熊本大学、キユーピー株式会社、キユーピータマゴ株式会社、熊本県酪農業協同組合連合会

発明者：増田直也、勝木淳、磯部和宏、栗原二郎　他4名

出願番号：特願2025-153611

出願日：令和7年9月16日

発明の名称：パルス殺菌器処理槽およびパルス殺菌器

権利者：岩井機械工業株式会社、国立大学法人熊本大学、キユーピー株式会社、熊本県酪農業協同組合連合会

発明者：増田直也、勝木淳、磯部和宏、栗原二郎　他2名

【詳細】　プレスリリース（PDF1,018KB）

※各図、用語解説等は詳細よりご覧ください。

     　

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【技術内容に関するお問い合わせ先】

熊本大学産業ナノマテリアル研究所

担当：勝木　淳（教授）

電話：096-342-3616

e-mail：katsuki※cs.kumamoto-u.ac.jp

【報道に関するお問い合わせ先】

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腎臓病患者における心血管合併症の新たな機序を解明～病的カルシウムリン酸結晶の“量”と“質”が与えるインパクト～

2026/10/14 10:20:00 GMT+9
【発表のポイント】

☞慢性腎臓病の重大な合併症である「血管石灰化」（血管にカルシウムなどが沈着して硬くなる病変）において、免疫担当細胞から分泌されるタンパク質「カルプロテクチン（CPT）」が重要な引き金となることを初めて解明しました。

☞CPTは、血中に生じるカルシウムとリンの複合体（カルシウムリン酸結晶：CPP）の成熟を加速させ、カルシウムやリンを豊富に含む「より悪質なCPP」へと変化させることを突き止めました。

☞本成果は、慢性腎臓病患者における心血管合併症の新たな予防法や、CPTを標的とした革新的な治療薬の開発につながるものと期待されます。

【概　要】

熊本大学大学院生命科学研究部腎臓内科学講座（横井秀基教授）の張静璇大学院生、桒原孝成准教授らの研究グループは、CKD・骨ミネラル代謝異常（CKD-MBD：腎機能の低下に伴い、骨やカルシウム・リンの代謝が乱れる状態）のモデルマウスを用いて、免疫担当細胞（マクロファージや好中球など）から分泌されるタンパク質「カルプロテクチン（CPT）^※1」が、血管の石灰化を悪化させる新しいメカニズムを解明しました。

CKD患者では、血管の中膜（血管壁の中間の層）にカルシウムとリンが沈着する「メンケベルク型動脈硬化（中膜石灰化）^※2」という特徴的な血管病変が高頻度で生じ、心血管死の主要な原因の一つとなっています。その主な引き金として、血中のカルシウムとリンがタンパク質と結合してできる「カルシウムリン酸結晶（CPP）^※3」が知られていますが、CPPの形成がどのようにして加速し、病的な性質を持つに至るのかは分かっていませんでした。

研究グループは、CPTが微小環境（pHやイオン化カルシウム濃度など、CPPを取り巻く周囲の環境）を変化させることで、CPPの成熟を加速させ、カルシウム・リンを多く含む「より悪質なCPP」を作り出すことを初めて明らかにしました【図１】。本成果は、慢性腎臓病患者における心血管疾患の病態解明や、新たな治療戦略の構築に貢献するものと期待されます。

【発表内容の詳細】

慢性腎臓病（CKD）の患者さんでは、腎機能の低下に伴い、骨やミネラルの代謝異常（CKD-MBD）を高い頻度で合併します。特に、血管の中膜にカルシウムとリンが沈着する「血管石灰化」は心血管疾患による死亡リスクを大きく高めますが、その詳しい発症機序には未解明な点が多く残されていました。

研究グループではこれまでに、血中CPT値が、高リン血症（血液中のリン濃度が高い状態）を伴う透析患者の死亡リスクを予測する強力なマーカーであることを世界に先駆けて報告していました（BMC Nephrol, 2020）。この研究成果は、数年後、欧州の大規模コホート研究（多人数を長期間追跡する研究）でも再現性をもって確認され（Sci Transl Med, 2023）、人種や地域を超えた重要な現象であることが示唆されました。しかしながら、「なぜ高リン血症の環境下において、CPTがこれほどまでに予後不良や血管病変と強く関連するのか」については、その理由は不明であり、具体的な分子メカニズムの解明が急務でした。

近年の研究で、血液中でカルシウムとリンが過剰になると、「カルシウムリン酸結晶（CPP）」と呼ばれる微小な複合体が形成され、これが一次CPP（CPP1）から二次CPP（CPP2）へと成熟すると、血管平滑筋細胞^※5の石灰化を強く引き起こすことが知られています。本研究では、骨髄由来の細胞（マクロファージや好中球など、免疫細胞のもとになる細胞）に限ってCPTを欠損させたマウスを用いてCKD-MBDモデルを作製し、この謎に迫りました。

その結果、CPTを欠損したCKD-MBDモデルマウスでは、通常のCKD-MBDモデルマウスとCKD-MBDの程度は同等であるにもかかわらず、大動脈の石灰化巣の形成や骨化関連遺伝子の発現が有意に抑制されることが分かりました。さらに、マクロファージから分泌されたCPTは、CPP1からCPP2への成熟スピードを劇的に加速させることが判明しました（CPPが成熟するまでの時間を測る「T50検査」で、その時間が短縮）【図２】。

さらに走査透過電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分析（HAADF-STEM-EDX^※6）を用いた元素分析により、CPTの存在下で形成されたCPP2は、カルシウムとリンの含有量が多い「病原性の高い質」に変化していることが世界で初めて実証されました【図３】。このCPTによるCPPの質の変化は、細胞を介さない（セル・フリーな）環境でも生じました。このことから、CPTは、既知の受容体TLR4^※4を介した経路とは別に、微小環境（pHの低下やイオン化カルシウムの増加など）を介して間接的にCPPの質に影響していることが明らかになりました【図１】。

【社会的意義と今後の期待】

心血管合併症は透析を含む腎臓病患者において非常に高い頻度で起こり、社会生活や生命に直結する重要な課題です。

今回の発見は、CPTがCPP結晶の”量”だけでなく”質”にも影響を与えることで、高リン血症を背景としたCKD患者の血管石灰化を進行させるという、長年の謎であった病態メカニズムを解明するものです。将来的に、CPTの働きを抑える薬剤の開発や応用が進めば、透析患者や慢性腎臓病患者の生命予後を脅かす心血管合併症の予防・治療法につながることが大いに期待されます。

　本研究は日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業（科研費）（課題番号：22K08357、26K11164〔研究代表者：桒原孝成〕、24K19063〔研究代表者：神吉智子〕）、公益社団法人日本腎臓財団　腎不全病態研究助成（JFKB19-21〔研究代表者：桒原孝成〕）、公益社団法人日本透析医会　公募研究助成（JADP Grant 2019-23〔研究代表者：桒原孝成〕）の支援を受けて実施しました。

【論文情報】

雑誌名: Circulation Research

題　名: Calprotectin Accelerates Pathogenic Calciprotein Particle Maturation to Promote Vascular Calcification in Chronic Kidney Disease

著者名: 張静璇¹、神吉智子¹、津志田雅之²、駒場大峰³、伊達亮佑¹、

藤本大介¹、柿添豊¹、泉裕一郎¹、安達政隆¹、向山政志¹、横井秀基¹、

桒原孝成^1*（*責任著者）

¹熊本大学大学院生命科学研究部腎臓内科学

²熊本大学研究開発戦略本部技術部門

³東海大学大学院医学研究科腎内分泌代謝内科学

DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.126.328252

URL: https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.126.328252

【用語解説】

※1 カルプロテクチン（CPT, S100A8/A9）: 好中球やマクロファージなどの免疫担当細胞に多く含まれ、炎症時に放出されるタンパク質複合体。さまざまな疾患における炎症や組織障害に関与することが知られている。

※2 メンケベルク型動脈硬化（血管中膜石灰化/MAC）: 動脈の中膜にカルシウムやリンが沈着する石灰化病変。一般的なアテローム性動脈硬化（血管の内側にコレステロールなどがたまって起こる動脈硬化）とは異なり、慢性腎臓病や透析患者で特に高頻度に見られ、血管の柔軟性が失われる原因となる。

※3 カルシウムリン酸結晶（CPP）: 血液中で過剰になったカルシウムとリンが、血中タンパク質（フェチュイン-Aなど）を取り込んでナノ粒子化したもの。初期の丸い「CPP1（一次CPP）」から、結晶化した「CPP2（二次CPP）」へと成熟するにつれて血管に対する毒性（石灰化誘導能）が増す。

※4 TLR4（Toll様受容体4）：細胞の表面に存在し、細菌の成分や体内の炎症性物質をキャッチして細胞内にシグナルを伝える受容体タンパク質。カルプロテクチン（CPT）がこの受容体に結合することで、血管平滑筋細胞などで炎症や骨化を促すシグナルが活性化されることが知られている。

※5 血管平滑筋細胞（VSMC）: 血管の壁（中膜）を構成する主要な細胞。CKDの環境下では、カルシウムリン酸結晶などの刺激を受けて骨や軟骨を作る細胞のような性質（骨芽細胞様形質転換）へと変化し、石灰化を引き起こす。

※6 HAADF-STEM-EDX（高角度環状暗視野走査透過電子顕微鏡・エネルギー分散型X線分析）：物質の形態や原子配列を観察する電子顕微鏡に、物質から放出されるX線を検知して元素の種類や量を特定する分析装置を組み合わせた先端技術。本研究では、CPP2内部のカルシウムやリンの元素組成を高精度に解析するために用いられた。

【詳細】　プレスリリース（PDF779KB）

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お問い合わせ

（研究に関するお問い合わせ先）

熊本大学大学院生命科学研究部腎臓内科学講座

准教授桒原孝成（くわばらたかしげ）

TEL: 096-373-5164

E-mail: ktakasea@kumamoto-u.ac.jp

（報道に関するお問い合わせ先）

熊本大学総務部総務課広報戦略室

電話：096-373-3269

e-mail:sos-koho@jimu.kumamoto-u.ac.jp

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国際先端医学研究機構の三原⽥特別招聘教授、若橋特任助教、Ho Pui Yu特定研究員がJSH国際シンポジウムで受賞しました

2026/10/14 10:00:00 GMT+9
授賞式にて（左︓若橋特任助教中央︓中島秀明会長右︓Ho Pui Yu特定研究員）

三原⽥特別招聘教授

2026年5⽉15⽇〜16⽇に開催された第16回JSH国際シンポジウムにおいて、三原⽥特別招聘教授、若橋特任助教、Ho Pui Yu特定研究員がそれぞれ受賞しました。受賞内容は以下の通りです。

三原⽥賢一特別招聘教授【Plenary Abstract Award】
受賞演題︓"Avian erythrocytes possess a latent capacity for enucleation"

若橋香奈子特任助教【Abstract Award】
受賞演題︓"Neutrophils Regulate Bone Formation Via IL-1β."

Ho Pui Yu特定研究員【Plenary Abstract Award】
受賞演題︓"Human Hematopoietic Stem Cells Reshape Bone Marrow Niche to Promote Stem Cell Expansion after Transplantation"

ご受賞誠におめでとうございます。
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【11月6日（金）13:00～】「第3回　KOOU若手研究者交流ワークショップ」を本学で開催します！

2026/10/09 17:04:00 GMT+9
　九州・沖縄地区の国立大学法人で構成される『九州・沖縄オープンユニバーシティ（KOOU）』では、
大学間の連携・協力による研究力向上を活動目的の一つとしており、若手研究者や研究者を志す学生の
交流の場として、令和6（2024）年度から毎年度、「若手研究者交流ワークショップ」を開催しています。

　第3回目となる今年度（令和8年度）は、本学を会場として、「融合・学際研究」をテーマに、
各大学で行われている異分野融合・学際研究や、他大学等との共同研究の事例・成果に関する
研究発表ワークショップ・ポスターセッション及び情報交換会を実施します。

　また、今回は、「若手研究者向け大型外部資金獲得セミナー」と銘打ち、創発的研究支援事業
審査員経験者である　馬場　秀夫　先生（一般財団法人化学及血清療法研究所・理事長）と
大型資金獲得経験者とのパネルディスカッションを同時開催いたします。

現在、一般参加者を募集しておりますので、異分野融合研究に興味のある方、
他大学の若手研究者との学術交流の場をお探しの方、大型外部資金の獲得を目指す方など、
様々な研究者の皆様・大学院生の皆様のご参加を心よりお待ちしております。

★お申込みは以下の専用フォームから（申込期限：令和8年10月20日（火））
https://forms.cloud.microsoft/r/grCKhJ8bNr

---
＊ワークショップの詳細等は以下からご確認ください。

＜開催日時・会場＞
開催日時：2026年11月6日（金）13：00～17：45
会　　場：熊本大学病院　くすのきテラス　3階　大会議室
https://www.kuh.kumamoto-u.ac.jp/map/kusunoki.html
　（住所：熊本県熊本市中央区本荘１丁目１−１）
※日本語・英語使用（同時通訳はございません。）

＜プログラム＞
13：00～　　　開会
13：10～15：15　口頭発表
15：20～16：25　ポスターセッション
16：30～17：20　パネルディスカッション
17：30～17：45　閉会・表彰式
18：00～　　　　情報交換会
---

【参考：KOOUホームページ】
https://koou.kyushu-u.ac.jp/topics/865
　

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ジェットインジェクション技術で腫瘍内の薬の"漏れ"を低減 ―腫瘍に残る薬の量が治療効果を左右することを解明―

2026/10/07 10:45:00 GMT+9
（ポイント）

本学と株式会社ダイセル（本社：大阪市北区、代表取締役社長：榊康裕）の研究グループは、ジェットインジェクション技術を用いた腫瘍内薬物送達に関する研究成果を国際科学誌 Pharmacological Research （2026年9月1日掲載）で発表しました。

本研究成果は、腫瘍内投与の効果を名目上の投与量だけでなく、薬液漏出と局所保持という物理現象から捉える重要性を示しました。また、腫瘍の物理特性と投与方法を組み合わせて考えることで、局所薬物送達をより合理的に設計できる可能性を提示しました。

今後、腫瘍の硬さなどの物理特性に応じて投与条件を最適化することで、より精密で効果的な腫瘍内薬物送達法の確立につながることが期待されます。

（概要説明）

〇本研究は、本学産業ナノマテリアル研究所ワンタイムエナジー共同研究講座の寺居和宏特任教授、ヒトレトロウイルス学共同研究センター造血・腫瘍制御学分野の岡田誠治教授らの研究グループによって行われたものです。

〇本研究では、腫瘍内投与の課題である薬液漏出に注目して、ガイド付きジェットインジェクション（注入）が従来の針注射に比べて薬液漏出を低減し、より強い腫瘍増殖抑制効果を示すこと、従来の針注射とは異なる組織内構造変化が生じることを確認しました。

・腫瘍内注射後の「薬液漏出』を定量化し、漏出補正後の推定局所保持量の違いが治療効果の違いと関連することを示しました。

・複数の腫瘍モデルで組織の硬さに顕著な差が認められ、腫瘍の力学的不均一性が薬液漏出や局所保持の違いに関与する可能性が示されました。

・ガイド付きジェット注入では、一過性の組織内間隙が形成され、従来の針注射とは異なる三次元的なキャビティー（＝組織内にできる空洞）形成パターンが観察されました。

・薬剤の性質だけでなく、腫瘍の物理特性と投与方法の組合せを考慮して局所薬物送達を設計する、新たな最適化概念を提示しました。

（研究成果と今後の期待）

1．「投与した量」ではなく「腫瘍内に残った量」が重要：

複数の腫瘍モデルを用いて従来の針注射による腫瘍内投与を調べたところ、薬液が腫瘍表面から外へ漏出する現象が認められました。漏出量を考慮して推定した局所保持量は、腫瘍モデルや投与方法によって異なり、こうした違いは治療効果の違いとも対応していました。腫瘍内投与を評価する際には、名目上の投与量だけでなく、薬液漏出と局所保持を考慮する必要があります。

2．腫瘍の力学的不均一性と局所保持性が関連：

腫瘍組織の物理特性を測定した結果、腫瘍モデル間で組織の硬さに顕著な違いが認められました。この違いは、注入時の組織変形、液体の伝播、漏出、最終的な局所保持の違いに関与する可能性があります。本研究は「硬い腫瘍ほど必ず漏れる」といった単純な因果関係を示すものではなく、腫瘍の力学的不均一性と局所保持性が関連することを示したものです。

3．ガイド付きジェット注入は異なる組織内伝播経路を形成：

組織学的解析では、ガイド付きジェット注入後の腫瘍組織に、組織間隙を伴う一過性の構造変化が観察されました。さらに三次元画像解析により、従来の針注射とは異なるキャビティー形成パターンが確認されました。これらの所見は、注入時の力学的作用を設計することで、腫瘍内の局所的な液体伝播を促進・制御できる可能性を示します。

◎本研究成果は令和８年９月１日に科学雑誌「Pharmacological Research」に掲載されました。論文はオープンアクセスで閲覧できます（Drug leakage limits intratumoral drug exposure and efficacy: Influence of tumor mechanical heterogeneity - ScienceDirect）。

〇詳細については、添付PDF内『別紙』よりご覧ください。

（用語解説）

腫瘍内投与：薬剤を腫瘍組織へ直接注入する投与法。局所の薬物曝露を高め、全身への曝露を抑えることが期待されます。

薬液漏出：腫瘍内へ注入した薬液の一部が、腫瘍表面や針刺入部などを介して腫瘍外へ流出する現象。本研究では、局所保持量と治療効果を制限する物理的要因として評価しました。

ガイド付きジェット注入：高速の液体ジェットによる注入をガイド機構と組み合わせ、標的組織へ薬液を送達する方法。本研究では株式会社ダイセルが開発するジェットインジェクション技術を用いました。

ガイド：局所（腫瘍内）でジェットインジェクションを達成するために、ノズルの延長を目的に装着した治具です。本検討では、ガイドとして30G注射針を用いました。

腫瘍の力学的不均一性：腫瘍内または腫瘍間で、硬さ、弾性、組織構築などの物理的性質が異なることを指します。

（論文情報）

論文名：

Drug Leakage Limits Intratumoral Drug Exposure and Efficacy: Influence of Tumor Mechanical Heterogeneity

著者：

Kazuhiro Terai, Ryusho Kariya, Hiromi Ogata-Aoki, Mariko Ogura, Hiromitsu Iga, Satoshi Sakamoto, Seiji Sakano, Seiji Okada

掲載誌：Pharmacological Research 232:108414, 2026
DOI：10.1016/j.phrs.2026.108414
URL: https://doi.org/10.1016/j.phrs.2026.108414

【詳細】　プレスリリース（PDF2,080KB）

※各図、別紙等は上記PDFよりご覧ください。

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お問い合わせ

熊本大学産業ナノマテリアル研究所ワンタイムエナジー共同研究講座
担当：寺居和宏（特任教授）
電話： 096-342-3290（内線接続番号：703）e-mail：Terai-kz@kumamoto-u.ac.jp

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塩が腎臓を成熟させる～塩分による腎臓オルガノイド成熟法の開発～

2026/10/02 18:00:00 GMT+9

（ポイント）
〇塩分が腎臓集合管＊ 1を成熟させることを発見し、腎臓オルガノイド＊ 2の新たな成熟法を開発した。
〇この方法を用いた集合管オルガノイドは、新生児あるいは成人腎臓に匹敵するレベルまで成熟した。
〇ヒトオルガノイドにおける水透過性の測定系を新たに開発し、腎性尿崩症（じんせいにょうほうしょう）＊ 3の病態再現に成功した。
〇この成熟法は腎臓オルガノイドによる病態再現や治療法開発、さらには移植治療への更なる発展の基盤となることが期待される。

（概要説明）
腎臓は生体の恒常性を維持する重要な臓器です。これまで多能性幹細胞＊ 4（ヒトiPS細胞＊ 5など）から腎臓オルガノイド(ミニ腎臓)を誘導する方法は、熊本大学発生医学研究所の西中村隆一教授の研究グループをはじめ、複数報告されていました。
しかし、その成熟度は妊娠初期あるいは中期にとどまり、病態再現や治療開発、ひいては移植治療を目指すにあたり、未熟性という課題に直面していました。今回、同グループの大学院生井上大輔さんらは、塩分が腎臓集合管を成熟させることを発見し、新しい腎臓オルガノイドの成熟法を開発しました。シングルセルRNAシークエンス解析＊６を用いて、生体腎臓と比較すると、成熟集合管オルガノイドの遺伝子発現は新生児あるいは成人レベルに達していることがわかりました。最後に、この成熟オルガノイドを応用することで、先天性及び後天性(薬剤性)の腎性尿崩症の病態再現にも成功しました。
本研究は、塩分という刺激によって腎臓集合管を成熟させた最初の報告です。これまでのオルガノイドと比較して、大幅に成熟を促進することに成功し、腎性尿崩症という新たな疾患の再現が可能となりました。この知見を基盤とし、同疾患における治療薬開発のみならず、他疾患への更なる応用拡大が期待されます。集合管以外の部位にもこの成熟法は適応可能と予想され、移植可能な次世代腎臓オルガノイドへ向けた重要な一歩と言えます。
本研究成果は、科学雑誌「Nature Communications」のオンライン版に１０月２日午前10時（イギリス時間）【日本時間の１０月２日午後6時】に掲載されます。
※本研究は、文部科学省科学研究費補助金（基盤研究（ S）、国際先導研究「腎臓を創る」）、日本医療研究開発機構（ AMED）再生・細胞医療・遺伝子治療実現加速化プログラム（ JP24bm1123044 ）、熊本大学発生医学研究所（ IMEG）「高深度オミクス共同研究拠点」（文部科学省）および文部科学省共同利用・共同研究システム形成推進事業「学術知共創プログラム CURE 」（課題番号 JPMXP1323015486 ）の支援を受けました。

（説明）
[背景]
腎臓は生体の恒常性を維持する重要な臓器ですが、一度腎不全に至れば、腎臓移植か人工透析による治療が必要です。我が国において腎移植はドナー数が限られている一方、人工透析は患者さんの生活の質を大きく制限し、心臓病や脳血管障害、骨粗鬆症などの様々な合併症を引き起こします。そこで新たな腎不全治療として、腎臓の再生医療に期待が集まっています。
近年、多能性幹細胞から腎臓組織を人工的に作ることが可能になっており、ミニ腎臓あるいは腎臓オルガノイドと呼ばれています。熊本大学発生医学研究所の西中村隆一教授の研究グループは、多能性幹細胞から腎臓オルガノイドを誘導する方法を世界に先駆けて発表してきました。しかし、これらの腎臓オルガノイドは妊娠初期あるいは中期の胎児の腎臓に相当し、より広範な病態再現や治療開発、移植治療に向けて、この未熟性は重要な課題となっていました。
生まれたばかりの新生児は尿を十分に濃縮できず、脱水を起こしやすいことが知られています。成長するにつれて、腎臓の中心部分にある髄質に塩がたまるようになり、尿を濃縮する能力が高まっていきます。この髄質では、塩と尿素が蓄積し高浸透圧環境となっており、これによって集合管における水の再吸収が促進され、適切な尿濃縮の結果、血液などの体液組成が一定に維持されます。しかし、腎臓が成熟する過程で、この高浸透圧環境がどのようにして作られ、集合管の成熟にどう関わっているのかは、これまでわかっていませんでした。

[研究の内容]
そこで本研究では、発生と共に髄質での濃度が高くなっていく「塩」が集合管を成熟させるのではないかという仮説を立て、ヒト集合管オルガノイドを成熟させることを目的としました。
まず胎仔マウス尿管芽＊ 7を単離し、塩を加えながら集合管へ分化させると、形態や遺伝子発現が成熟することを明らかにしました。また、塩を加えて培養した集合管ではバソプレシン（体内の水分量を調節するホルモン）に反応し、細胞に水を通す「水チャネル」の一種であるアクアポリン2 (AQP2) が管腔側（尿の通り道側）に移動することがわかりました。これは、尿から水分を再び体内に取り込む（水を再吸収する）ために欠かせない生理機能です。
以前、同研究室からはヒトiPS細胞から尿管芽オルガノイドを誘導する手法を報告しました。また、他のグループからは、バソプレシンやアルドステロンといったホルモンが集合管オルガノイドを成熟させるという報告も行われています。そこで今回、これらに、上記のマウスで得られた「塩が集合管を成熟させる」という知見を組み合わせることで、より成熟したヒト集合管オルガノイドの誘導を目指しました。その結果、作製した集合管オルガノイドでは形態や遺伝子発現が成熟し、バソプレシンへの反応性も向上していました。さらにシングルセルRNAシークエンス解析を行うと、成人腎臓に匹敵するレベルの遺伝子発現を示すことがわかりました。加えて、オルガノイドの水透過性を測定する新たな評価法を開発し、腎性尿崩症の病態再現を行いました。

[展開]
本研究は、塩が腎臓を成熟させるというコンセプトを提示し、成人にも匹敵する成熟した集合管オルガノイドを開発しました。さらにオルガノイドにおける水の透過性という新たな機能評価系を確立し、腎性尿崩症の疾患再現を可能にしました。バソプレシン反応性は多発性腎嚢胞＊ 8においても重要な経路であり、更なる疾患研究への展開が期待されます。
また、本研究では塩を培地に直接添加していますが、同グループが発表してきた立体的な構造を持つ腎臓オルガノイドにおいて、腎臓が本来持つ仕組みによってオルガノイド自身の中に塩分が自然に蓄積する構造を再現できれば、より生体に近い腎臓オルガノイドへ向けた重要な一歩となります。

[図の説明]
腎臓の髄質と呼ばれる中心部では、塩と尿素が蓄積し、高浸透圧環境が維持されている（左上図）。本研究では、マウス胎仔から単離した尿管芽あるいはヒトiPS細胞から誘導した尿管芽オルガノイドを、塩を加えて培養することで、成熟した集合管(オルガノイド)を作製した(左下図)。ヒト集合管オルガノイドは形態的に成熟し、重要な水チャネルAQP2の量（タンパク質としての発現量）も増加した（右上図）。先天性腎性尿崩症患者で報告されている遺伝子変異をiPS細胞へ導入し、成熟集合管オルガノイドを誘導した。それを急激な浸透圧変化に暴露した際の体積変化で水透過性を測定した。患者オルガノイドでは水透過性が低下しており、腎性尿崩症患者で尿濃縮能が低下することと合致した (右下図)。

[用語解説]
＊１集合管：腎臓の中で水の再吸収を担う部分。
＊２オルガノイド：試験管内で作られる、ミニチュア臓器。
＊３腎性尿崩症：集合管における水の再吸収が阻害されることで、尿の濃縮能が低下する疾患。患者は多尿や電解質異常をきたす。バソプレシン受容体AVPR2や水チャネルAQP2 に変異が入る先天性腎性尿崩症と薬剤などによる二次性腎性尿崩症が存在する。
＊４多能性幹細胞：様々な体細胞に分化し得る万能細胞。
＊５ iPS 細胞：皮膚や血液などの体細胞から作られた多能性幹細胞。
＊６シングルセルRNA シークエンス解析：一細胞毎に遺伝子発現量を測定し、細胞の性質を検証することができる。
＊７尿管芽：集合管の元となる前駆細胞。
＊８多発性腎嚢胞：腎臓に多数の嚢胞（液体がたまった袋状の組織）ができる遺伝性の疾患。

（論文情報）
論文名： Tonicity drives collecting duct maturation in the mammalian kidney
著者： Daisuke Inoue, Koichiro Miike, Shunsuke Tanigawa, Kei-ichiro Yasunaga,
Rae Maeda, Tomoko Ohmori, Sayoko Fujimura, Masashi Mukoyama, Tomomi
Kamba, Jose Aramburu, Cristina Lopez-Rodriguez, Yuki Sugiura, Yuichiro Izumi,
Ryuichi Nishinakamura
掲載誌：Nature Communications
doi： 10.1038/s41467-026-77903-4
URL： https://www.nature.com/articles/s41467-026-77903-4

【詳細】　プレスリリース（PDF435KB）

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熊本大学発生医学研究所腎臓発生分野
担当：教授西中村隆一（にしなかむら
りゅういち）
電話： 096-373-6615
e-mail： ryuichi@kumamoto-u.ac.jp

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飢餓時にアミノ酸代謝を⽀える新たなホルモン様ペプチドを発⾒〜グルカゴンと協調して栄養不⾜への適応を制御する仕組み〜

2026/09/18 12:30:00 GMT+9
群馬大学生体調節研究所（群馬県前橋市）の吉成祐人助教、西村隆史教授、筑波大学生存ダイナミクス研究センターの丹羽隆介教授、熊本大学らの研究グループは、モデル生物であるキイロショウジョウバエ※１を用いて、飢餓時に働く新たなホルモン様ペプチドCG14075/Marmite（Mmt）※2 が、アミノ酸※3 代謝を促進し、栄養不足への適応を支えることを明らかにしました。

動物は飢餓状態になると、体内に蓄えた糖、脂質、アミノ酸を段階的に利用して生命活動を維持します。しかし、これら複数の栄養源の利用をどのようなホルモンが協調して制御しているのかは、十分には分かっていませんでした。研究チームは、キイロショウジョウバエの神経内分泌器官である側心体※4 から、Mmt が飢餓に応じて体液中へ分泌されることを発見しました。Mmt の働きが失われると、飢餓時に糖や脂質が過剰に消費され、スレオニン※5 や分岐鎖アミノ酸（BCAA）※6 が蓄積し、酸化ストレス※7 が高まることが分かりました。さらに、Mmt は昆虫のグルカゴン様ホルモン AKH※8 と協調して、脂質代謝とアミノ酸代謝のバランスを調節していました（図１）。

本研究成果は、栄養不足に対して生体が複数のエネルギー源をどのように使い分けるのかを理解するうえで重要な知見です。また、ホルモン分泌、アミノ酸代謝、酸化ストレス防御が連動する新たな仕組みを示すものであり、栄養代謝や内分泌制御の理解につながることが期待されます。研究成果は、2026 年 9 月 12 日、英国科学誌「Nature Communications」オンライン版に掲載されました。

１．本件のポイント

キイロショウジョウバエを用いて、飢餓時に分泌されるホルモン様ペプチド Mmt を発見した

Mmt は神経内分泌組織である側心体細胞から体液中へ分泌される

Mmt はスレオニンや BCAA などのアミノ酸代謝を促進し、飢餓への適応を支える

Mmt の機能が失われると、糖や脂質の貯蔵が過剰に消費され、アミノ酸の蓄積と酸化ストレスの上昇が起こる

Mmt は昆虫のグルカゴン様ホルモン AKH と協調し、飢餓時のエネルギー利用バランスを制御している

２．本件の詳細

2-1. 背景

動物は、食物から得た栄養素を体内に蓄え、必要に応じて分解・利用することで生命活動を維持しています。栄養が十分にある状態では、糖や脂質などの栄養素は体内に蓄えられます。一方、飢餓のように食物を摂取できない状態では、体内に蓄えられた栄養素を段階的に利用して、生命活動に必要なエネルギーを作り出す必要があります。

飢餓の初期には、まずグリコーゲン※９などの糖質が分解され、血糖やエネルギー産生に利用されます。飢餓がさらに続くと、脂質の分解が進み、脂肪酸が主要なエネルギー源として利用されます。さらに長時間の飢餓では、アミノ酸も重要なエネルギー源となるほか、代謝中間体の供給源として利用されます。このように、生体は飢餓の進行に応じて、糖、脂質、アミノ酸という複数の栄養源を切り替えながら利用しています。

この栄養源の切り替えには、内分泌ホルモンが重要な役割を果たしています。哺乳類では、インスリン※10 やグルカゴン※11 が、糖や脂質、アミノ酸の代謝を調節する代表的なホルモンとして知られています。特にグルカゴンは、空腹時に肝臓などに作用し、糖や脂質の動員、さらにアミノ酸代謝にも関わることが近年注目されています。

昆虫では、脂質動員ホルモン AKH が、哺乳類のグルカゴンに似た働きを持つホルモンとして知られています。AKH は、神経内分泌器官である側心体から分泌され、脂肪体※12 と呼ばれる代謝器官に作用して、貯蔵脂質や糖の分解を促進します。脂肪体は、哺乳類の肝臓と脂肪組織の両方に相当する働きを持つ重要な代謝器官です。

しかしながら、飢餓が長引いたときに、アミノ酸代謝がどのように制御されるのか、また糖・脂質・アミノ酸という複数の栄養源をどのようなホルモンが協調して調節しているのかについては、十分に分かっていませんでした。特に、AKH 以外にも側心体から分泌され、飢餓時の代謝切り替えを支えるホルモンが存在するのかは大きな未解明課題でした。

そこで研究グループは、モデル生物であるキイロショウジョウバエを用いて、飢餓時に側心体から分泌される新たなホルモン様因子を探索しました。その中で、側心体において非常に高い遺伝子発現を示した CG14075/Marmite（Mmt）に着目し、この機能未知の分泌性因子が飢餓時の代謝適応に関わる可能性を検証しました。

2-2. 本研究の成果

研究グループはまず、Mmt がどの組織で発現しているのかを調べました。その結果、Mmt は、AKH を産生する神経内分泌器官である側心体細胞に特異的に発現していることが分かりました。さらに、Mmt タンパク質を検出する抗体を作製し、飢餓時に体液中へ分泌されるかどうかを調べました。その結果、Mmt は通常の摂食状態では体液中に少量しか検出されませんでしたが、飢餓が進むにつれて体液中の量が増加することが分かりました。この増加は、体内のグリコーゲンや脂質の貯蔵が低下していく時期と重なっていました。つまり、Mmt は、飢餓が進行し、体内のエネルギー貯蔵が減少する時期に分泌されるホルモン様ペプチドであることが示されました。

次に、Mmt の働きが失われた個体を用いて、飢餓時の生存能力を調べました。その結果、Mmt を欠損したショウジョウバエは、通常個体に比べて飢餓に弱くなることが分かりました

（図２）。さらに代謝物を測定したところ、Mmt 欠損個体では、飢餓時にグリコーゲン、トレハロースなどの糖質がより早く低下していました。また、貯蔵脂質の消費も進みやすく、体内のエネルギー貯蔵を適切に維持できていないことが明らかになりました。

研究グループはさらに、Mmt 欠損個体の代謝物を詳しく解析しました。その結果、Mmt が働かない個体では、飢餓時に多くのアミノ酸が蓄積していることが分かりました。特に、スレオニンや、分岐鎖アミノ酸（BCAA）であるバリン、ロイシン、イソロイシンの蓄積が顕著でした（図２）。これらのアミノ酸は、通常であれば飢餓時に分解され、エネルギー産生や代謝中間体の供給に利用されると考えられます。したがって、Mmt は、飢餓時にアミノ酸を適切に分解・利用するために必要であることが示されました。

次に、研究グループは、Mmt によって制御されるアミノ酸代謝の役割を調べました。スレオニン代謝に関わる酵素の働きを低下させると、Mmt 欠損個体と同様に飢餓に弱くなり、脂質の消費が進みやすくなることが分かりました。この結果から、飢餓時にスレオニンなどのアミノ酸を代謝することは、単にアミノ酸を処理するだけではなく、脂質代謝や生存にも関わる重要な仕組みであると考えられます。

さらに、Mmt 欠損個体では、脂肪体で酸化ストレスが高まっていることも明らかになりました。飢餓時には、脂質やアミノ酸の分解が進むことで、細胞内のミトコンドリア※13    に負荷がかかり、活性酸素が増えやすくなります。研究グループは、ミトコンドリアの酸化ストレスを抑える因子を脂肪体で増やすと、Mmt 欠損個体の飢餓に対する弱さや脂質の過剰消費が一部改善されることを見いだしました。このことから、Mmt は、飢餓時のアミノ酸代謝を支えることで、ミトコンドリアの酸化ストレスを抑え、生体の代謝バランスを維持していると考えられます。

最後に、研究グループは、Mmt と AKH の関係を調べました。AKH は、飢餓時に脂質や糖を動員する代表的なホルモンです。Mmt が働かない個体では、飢餓時に AKH の分泌が過剰に高まっていることが分かりました（図３）。この AKH の過剰な働きは、Mmt 欠損個体で糖や脂質の貯蔵が早く失われる原因の一部であると考えられます。

実際に、Mmt と AKH の両方の働きを同時に低下させると、Mmt を単独で低下させた場合に見られる飢餓感受性や脂質・糖の過剰な消費が一部抑えられました。また、Mmt の機能低下によって生じる飢餓時の活動性上昇も、AKH の働きを抑えることで改善されました。これらの結果から、Mmt が働かないと AKH の分泌や作用が過剰になり、糖や脂質の過剰消費につながることが示されました。

一方で、Mmt 欠損個体で見られるスレオニンや BCAA の蓄積は、AKH の働きを抑えても改善されませんでした。このことは、Mmt が AKH と協調して脂質や糖の代謝を制御する一方で、アミノ酸代謝については AKH とは一部独立した役割を持つことを示しています。

以上の結果から、Mmt は、飢餓時に側心体から分泌されるホルモン様ペプチドとして、アミノ酸代謝、酸化ストレス防御、糖・脂質の利用バランスを制御することが明らかになりました

（図３）。さらに、Mmt とAKH は、同じ側心体細胞から分泌されるものの異なる役割を担い、飢餓の進行に応じた代謝適応を協調的に支えていると考えられます。

2-3. 社会的意義と今後の期待

飢餓や栄養不足に対して、体がどの栄養源をいつ、どの程度利用するかを適切に調節することは、生存に不可欠です。これまで、飢餓時の代謝制御については、糖や脂質の動員に関わるホルモンの研究が中心でした。一方で、飢餓が長引いたときに重要となるアミノ酸代謝が、個体レベルでどのようなホルモンによって制御されているのかは十分に分かっていませんでした。

本研究では、Mmt が、飢餓時にアミノ酸代謝を支えるホルモン様ペプチドとして働くことを明らかにしました。また、Mmt が働かないと、アミノ酸代謝の異常だけでなく、糖や脂質の過剰消費、酸化ストレスの上昇、飢餓耐性の低下が起こることが分かりました。このことは、アミノ酸代謝が、単なるタンパク質分解産物の処理ではなく、飢餓時のエネルギー利用やストレス防御と密接に結びついていることを示しています。

さらに、本研究は、側心体という一つの神経内分泌器官から、AKH と Mmt という複数のホルモンが分泌され、それぞれ脂質・糖代謝とアミノ酸代謝を分担しながら、全身の代謝を制御していることを示しました。これは、飢餓時の代謝適応が、単一のホルモンによる単純な制御ではなく、複数のホルモンが時間的・機能的に役割分担することで成り立っていることを示す重要な発見です。

今後、Mmt がどの受容体を介して脂肪体や他の組織に作用するのか、また飢餓時に Mmt の分泌を促す上流のシグナルが何であるのかを明らかにすることで、栄養状態に応じた内分泌制御の理解がさらに進むと期待されます。また、昆虫で得られた知見を手がかりとして、哺乳類におけるグルカゴンやその他のホルモンによるアミノ酸代謝制御、栄養不足時の酸化ストレス防御、代謝疾患におけるホルモン異常の理解にもつながる可能性があります。

本研究は、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業（課題番号：23K14227）、日本医療研究開発機構（AMED）（課題番号：JP256f0137008）、AMED-CREST（課題番号：

20gm1110001）、筑波大学生存ダイナミクス研究センター（TARA Center）共同研究プログラム、群馬大学生体調節研究所共同研究プログラム、三菱財団自然科学研究助成、武田科学振興財団などの支援を受けて実施されました。

3.     関連リンク

群馬大学   生体調節研究所https://www.imcr.gunma-u.ac.jp/

生体調節研究所   個体代謝生理学分野https://sites.google.com/view/nishimura-lab/

筑波大学   生存ダイナミクス研究センター生理遺伝学研究プロジェクトhttps://www1.tara.tsukuba.ac.jp/projects/niwa/

熊本大学   中村ラボ

https://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/germline_development/ 筑波大学       生命環境系   鶴田ラボ

https://ftsuruta.wixsite.com/fuminori-tsuruta

4.      論⽂詳細

論文名：CG14075/Mmt promotes amino acid catabolism and cooperates with AKH during starvation in Drosophila

・論文著者：吉成祐人 1,2*、阿部真生子 3、星野涼 3、水野陽介 3、黒木祥友 3、井村英輔 3,7 、

中村輝 4,5、鶴田文憲 6、丹羽隆介 2*、西村隆史 1*

1.群馬大学生体調節研究所個体代謝生理学分野、2.筑波大学生存ダイナミクス研究センター、

3.筑波大学大学院生物学学位プログラム、4.熊本大学発生医学研究所、5.熊本大学大学院薬学教育部、6. 筑波大学生命環境系、7. University of California, Riverside 校、*: 責任著者）

・Nature Communications 誌（Springer Nature 社：英国）

・公開日：2026 年 9 月 12 日

・URL: https://www.nature.com/articles/s41467-026-77687-7

・doi: 10.1038/s41467-026-77687-7

５．⽤語説明

※１キイロショウジョウバエ

ハエ目ショウジョウバエ科の昆虫で、様々な研究分野でモデル生物として用いられている。体長 2～３mm 前後の大きさで、飼育が容易であり、遺伝学的な解析に適する。

※2 CG14075/Marmite（Mmt）

キイロショウジョウバエに存在する分泌性因子。本研究では、飢餓時に神経内分泌器官である側心体から体液中へ分泌され、アミノ酸代謝や飢餓適応に関わるホルモン様ペプチドとして機能することが明らかになった。

※３アミノ酸

タンパク質を構成する基本的な成分。生体内では、タンパク質の材料として使われるだけでなく、   飢餓時には分解されてエネルギー産生や代謝中間体の供給にも利用される。本研究では、スレオニ   ンや分岐鎖アミノ酸（BCAA）などのアミノ酸代謝が、飢餓への適応に重要であることが示された。

※４側心体

昆虫に存在する神経内分泌器官。体内の栄養状態に応じてホルモンを分泌し、代謝や行動を調節する。本研究では、Mmt および AKH を分泌する重要な器官として解析した。

※５スレオニン

必須アミノ酸の一つ。タンパク質の構成成分であるとともに、代謝を通じてエネルギー産生にも関わる。本研究では、Mmt がスレオニン代謝の制御に重要であることが示された。

※6 分岐鎖アミノ酸（BCAA）

バリン、ロイシン、イソロイシンの 3 種類の必須アミノ酸の総称。タンパク質の材料となるだけでなく、エネルギー代謝や細胞内シグナルの調節にも関わる。

※７酸化ストレス

細胞内で発生する活性酸素などにより、タンパク質、脂質、DNA などが酸化的な損傷を受けやすくなる状態。通常は抗酸化システムによって抑えられているが、飢餓や病気、老化などに伴って増加することがある。

※８AKH

昆虫に広く保存されている脂質動員ホルモン（Adipokinetic hormone の略）。飢餓などのストレス時に、脂質や糖の分解を促進する生理機能を有する。哺乳類のグルカゴンと同一の分子ではないが、機能的に似た役割を担う。

※9 グリコーゲン

多数のグルコースがつながった貯蔵糖。動物は栄養が十分にあるときにグリコーゲンを蓄え、飢餓時にはこれを分解してエネルギー源として利用する。ショウジョウバエでも、グリコーゲンは飢餓初期に利用される重要なエネルギー貯蔵物質である。

※10 インスリン

栄養が十分にあるときに、糖や脂質などの栄養素の細胞内取り込みや貯蔵を促すホルモン。哺乳類では膵臓から分泌され、血糖値の調節に重要な役割を果たす。ショウジョウバエにもインスリンに似た働きを持つインスリン様ペプチドが存在し、成長や代謝を制御している。

※11 グルカゴン

哺乳類の膵臓から分泌されるホルモンの一つ。血糖値が低下したときや飢餓時に分泌され、肝臓などに作用して糖や脂質の分解を促進する。また、近年ではアミノ酸代謝の調節にも関わることが注目されている。

※12 脂肪体

昆虫に存在する主要な代謝器官。栄養の貯蔵、脂質や糖の代謝、解毒、免疫応答など多様な機能を担う。哺乳類の肝臓と脂肪組織の両方に相当する働きを持つと考えられており、本研究では

CG14075/Mmt や AKH の作用を受ける重要な組織として解析された。

※13 ミトコンドリア

細胞内に存在する小器官の一つで、糖、脂質、アミノ酸などからエネルギーを産生する中心的な場である。飢餓時には脂質やアミノ酸の分解が進むため、ミトコンドリアでの代謝負荷が高まり、活性酸素が生じやすくなる。本研究では、CG14075/Mmt の機能低下によりミトコンドリアに関連した酸化ストレスが高まることが示された。

【詳細】　プレスリリース（PDF1,545KB）

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神経堤細胞が心臓形成に寄与する仕組みを解明 ――Hox遺伝子による領域性を書き換え、心臓特有の細胞へ運命転換――

2026/09/15 18:00:00 GMT+9

発表のポイント

◆神経由来の幹細胞（神経堤細胞）が咽頭弓から心臓へ移動し、弁や冠動脈平滑筋へ分化する過程を、一細胞マルチオーム解析や空間トランスクリプトーム解析を用いて詳細に解明しました。

◆神経堤細胞の心臓への移動過程で、体の領域性を決めるHox遺伝子の働きが失われる一方、転写因子Meisが協調因子を切り替えて遺伝子ネットワークを再編成し、「領域性の書き換え」によって新たな細胞運命を獲得する仕組みを見いだしました。

◆Meis2–Sox9–Scxによる遺伝子制御機構のもとで、一時的に形成される前駆細胞状態を同定しました。これらの成果は、縦隔発生の新たな視点を提供するともに、先天性疾患や心血管疾患の理解に新たな道を拓くことが期待されます。

概要

東京大学アイソトープ総合センターの岩瀬晃康特任助教、栗原裕基特任教授（兼：熊本大学国際先端医学研究機構）らの研究グループは、神経堤細胞（注1）が咽頭弓（注2）から心臓形成領域へ移動する際、体の基本設計を担うHox遺伝子（注3）の働きが低下するとともに、転写因子（注4）Meisが制御する遺伝子ネットワーク（注5）が大きく組み換わることを明らかにしました。その結果、神経堤細胞はいったん骨格形成に関わる前駆細胞に似た状態を経て、最終的に弁や冠動脈平滑筋など心臓特有の組織へ分化することが分かりました（図1）。本研究は、神経堤細胞が発生の途中で「領域性」を書き換え、新たな細胞運命を獲得する仕組みを示したものです。この成果は、先天性心疾患や縦隔の発生異常を共通の発生メカニズムから理解する新たな枠組みを提示するとともに、心血管疾患の病態解明や再生医療への応用につながることが期待されます。

発表内容

心臓や大血管、胸腺、気管、食道などが存在する縦隔は、胎生期に様々な細胞が離合集散しながら複雑な組織器官を形成する「細胞種の坩堝」ともいえる領域です。なかでも神経外胚葉に由来する神経堤細胞は、顎顔面の骨軟骨、末梢神経、色素細胞などへ分化する多能性の幹細胞で、縦隔では大血管平滑筋や胸腺の形成に加え、心臓では弁や冠動脈平滑筋の形成にも重要な役割を果たしています（図2）。しかし、神経堤細胞が咽頭弓から心臓形成領域へ移動する過程で、どのような分子機構によって細胞運命を切り替えるのかは長年の謎でした。

本研究では、一細胞レベルのマルチオーム解析（注6）、空間トランスクリプトーム解析（注7）、遺伝子制御ネットワーク解析などを組み合わせることで、神経堤細胞が移動に伴って性質を変化させる過程を詳細に解析しました。その結果、咽頭弓領域の神経堤細胞は体の前後軸に沿った領域性を決めるHox遺伝子を発現し、それを維持した状態で大血管の平滑筋や大動脈と肺動脈を分ける中隔を形成するのに対し、心臓形成領域へ移動した神経堤細胞ではHox遺伝子の発現が急速に低下することが分かりました。それに伴い、Hoxと協調して働く転写因子Meisは結合するDNA配列や協調する転写因子を切り替え、制御する遺伝子ネットワーク全体を再編成していることが明らかになりました。つまり、心臓形成領域ではHox遺伝子の働きが失われることでMeisを中心とした遺伝子制御機構が組み換わり、神経堤細胞は新たな細胞運命を獲得していたのです（図1）。

さらに、この過程で神経堤細胞はSox9やScxという遺伝子を強く発現する、一時的な中間状態を経由することが明らかになりました。この細胞は骨格形成に関わる前駆細胞によく似た遺伝子発現パターンを示しますが、骨や軟骨ではなく、半月弁や冠動脈平滑筋など、心臓に特有の組織を形成する細胞へと分化します（図1）。このような細胞の分化運命の変化を規定する遺伝子制御領域を同定するために、新たにCARTAというRパッケージを開発しました（図3）。CARTAを用いることで細胞状態を生み出す上で重要なSox9の制御領域を新たに見いだし、Meisがこの領域を介してSox9の働きを制御していることも明らかになりました。

これらの結果から、神経堤細胞はHox遺伝子による領域アイデンティティーの喪失に伴って、転写因子同士の組み合わせを変化させながら遺伝子制御ネットワーク全体を再編成することで、新しい細胞運命を獲得していることが示されました。これは、「領域性の書き換え」による細胞運命決定機構という新たな概念を提唱するものです。

今回明らかになった「領域性を書き換える」仕組みは、心臓だけでなく縦隔器官全体の発生を統一的に理解する新たな概念を提示するものです。また、22q11.2欠失症候群（注８）をはじめとする先天性疾患の病態理解に加え、冠動脈や心臓弁の石灰化など成人期の循環器疾患の発症機構を考える上でも新たな視点を提供します。さらに、神経堤細胞の運命を制御する分子機構の理解は、将来的な心血管再生医療や新規治療法の開発につながることが期待されます。

　なお、本研究は所属機関の機関承認のもと、「実験動物の飼育及び保管並びに苦痛の軽減に関する基準」(環境省告示)、および「研究機関等における動物実験等の実施に関する基本指針」(文部科学省告示)、所属機関の動物実験の適正な実施に向けたガイドラインに則り実施されました。

発表者・研究者等情報　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

東京大学

アイソトープ総合センター

    岩瀬　晃康　特任助教

研究開始時：東京大学大学院医学系研究科　博士課程

    栗原　裕基　特任教授

兼：熊本大学国際先端医学研究機構　卓越教授

研究開始時：東京大学大学院医学系研究科　教授

論文情報　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

雑誌名：The EMBO Journal

題　名：Hox/Meis-dependent gene-regulatory transition underlies cardiopharyngeal neural crest diversification

著者名：岩瀬晃康^{1 2,}*^、内島泰信¹、瀬谷大貴¹、来田真友子¹、東山大毅¹、松井一悠¹、田口明糸²、原田恭弘³、Yunce Wang³、山本尚吾⁴^{（研究当時）}、福田史朗⁴、野村征太郎^5,6、興梠貴英⁷、宿南知佐⁸、秋山治彦^9,10、関真秀¹¹、金井昭教¹¹、鈴木穣¹¹、川村晃久³、中川修^3,12,13,14、加藤洋人^15,16、石川俊平^15,16、和田洋一郎²、油谷浩幸⁴、栗原由紀子^1,17、宮川-富田幸子^{1, 18}、栗原裕基^1,2,19,* （*共同責任著者）

¹東京大学　大学院医学系研究科代謝生理化学分野

²東京大学　アイソトープ総合センター

³立命館大学　生命科学部生命医科学科

⁴東京大学　先端科学技術研究センターゲノムサイエンス&メディシン分野

⁵東京大学　大学院医学系研究科循環器内科

⁶東京大学　大学院医学系研究科先端循環器医科学講座

⁷自治医科大学　附属病院医療情報部

⁸広島大学　大学院医系科学研究科生体分子機能学

⁹岐阜大学　医学系研究科医科学専攻病態制御学講座整形外科学分野

¹⁰岐阜大学　One Medicine創薬シーズ開発・育成研究教育拠点

¹¹東京大学　大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻

¹²立命館大学　総合科学技術研究機構

¹³国立循環器病研究センター　研究所分子生理学部

¹⁴国立循環器病研究センター　研究所病態ゲノム医学部

¹⁵東京大学大学院医学系研究科　衛生学分野

¹⁶国立がん研究センター　先端医療開発センター臨床腫瘍病理分野

¹⁷日本栄養大学　栄養学部代謝生理化学教室

¹⁸帝京平成大学健康医療スポーツ学部医療スポーツ学科動物医療コース

¹⁹熊本大学　国際先端医学研究機構多細胞動力学研究室

DOI: 10.1038/s44318-026-00886-x

URL: https://link.springer.com/article/10.1038/s44318-026-00886-x

注意事項（解禁情報）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

日本時間9月15日18時（英国夏時間：15日午前10時）以前の公表は禁じられています。

研究助成

本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業CREST「生命動態の理解と制御のための基盤技術の創出」における研究課題「細胞動態の多様性・不均一性に基づく組織構築原理の解明」（研究代表者：栗原裕基、課題番号：JPMJCR13W2）、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業（科研費）（課題番号：19H01048、21K19519、22H04991〔研究代表者：栗原裕基〕、19K08308、22K07877〔研究代表者：富田幸子〕、22K20917、24K18996〔研究代表者：岩瀬晃康〕、24K11186〔研究代表者：栗原由紀子〕、17J11177、20H04858、20K15858〔研究代表者：東山大毅〕）、先進ゲノム支援（16H06279（PAGS）、22H04925（PAGS））、公益財団法人三菱財団、公益財団法人富岳財団（研究代表者：栗原裕基）、およびRIKAKEN HDライフサイエンス研究助成（研究代表者：岩瀬晃康）の支援を受けて実施した。

用語解説

（注1）神経堤細胞
受精後の胚で神経（脳や脊髄）のもととなる組織の近くに生じる幹細胞の一種です。全身へ移動しながら、骨や軟骨、末梢神経、色素細胞のほか、心臓や大血管などさまざまな組織をつくる能力を持っています。

（注2）咽頭弓
胚の首の部分に一時的に現れる左右対称の隆起です。魚類のえらの名残に相当する発生構造で、鰓弓（さいきゅう）とも呼ばれます。ヒトでは顎や顔面、耳、胸腺、大血管など多くの器官のもとになります。

（注3）Hox（ホックス）遺伝子
体の前後方向に沿った「どの場所にどの器官をつくるか」という設計図（ボディープラン）を決める遺伝子群です。胚発生の初期に働き、細胞に位置情報（領域性）を与える重要な役割を担います。

（注４）転写因子
DNAに結合して遺伝子の働きをオン・オフするタンパク質です。どの遺伝子をいつ働かせるかを調節することで、細胞の性質や運命を決定します。

（注５）遺伝子ネットワーク
複数の遺伝子や転写因子が互いに影響し合いながら働く仕組みのことです。細胞の分化や機能は、一つの遺伝子ではなく、このネットワーク全体によって制御されています。

（注６）マルチオーム解析
一つの細胞について、遺伝子の発現レベル（RNA）とDNAの状態など複数の生命情報（オーム）を同時に解析する技術です。細胞の性質や、その変化をより詳しく調べることができます。

（注７）空間トランスクリプトーム解析
組織中で細胞が存在する位置を保ったまま、どの遺伝子が働いているかを調べる解析法です。細胞同士の位置関係と遺伝子発現を同時に理解することができます。

（注８）22q11.2欠失症候群
22番染色体の一部（q11.2領域）が欠けることで起こる先天性疾患です。心臓や大血管、胸腺、顔面などの発生異常を伴うことが多く、神経堤細胞の発生異常との関係が知られています。

【詳細】　プレスリリース（PDF494KB）

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造血幹細胞が自己複製分裂する仕組みを解明：造血幹細胞の体外増幅技術への応用に期待

2026/09/15 15:50:00 GMT+9

（ポイント）

マウス造血幹細胞^＊1が自己複製分裂^＊2する仕組みを解明しました。

その仕組みを参考に、機能的なマウス造血幹細胞を体外で500倍以上に増やす培養条件を確立しました。

当該メカニズムはヒト造血幹細胞の体外増幅技術への応用を介して、造血幹細胞移植治療の発展に寄与することが期待されます。

（概要説明）

熊本大学国際先端医学研究機構の梅本晃正クロスアポイントメント准教授を中心とした研究チーム（東京女子医科大学、東京大学、北京協和医学院学、化学及血清療法研究所との共同研究グループ）と共に、マウス造血幹細胞を用いた研究にて、血液細胞の源となる造血幹細胞が自己複製分裂する仕組みを解明しました。造血幹細胞は骨髄移植療法においては骨髄再建の主役となる細胞であるため、今回の発見は、造血幹細胞を体外で増幅する技術の開発において、非常に重要な知見になると考えられます。

本研究の成果は、「Nature Communications」に日本時間の令和 8 年 9 月５日にオンライン掲載されました。

本研究は、日本医療研究開発機構（AMED）再生・細胞医療・遺伝子治療実現加速化プログラム「骨髄造血再生期に学ぶ造血幹細胞の自己複製分裂誘導法の開発」、橋渡し研究支援プログラム「体外増幅した自家造血幹細胞を用いた次世代型骨髄抑制治療法の開発」、文部科学省科学研究費補助金（基盤研究（B）23H02937、23K27628; 挑戦的研究（萌芽） 24K22135）、公益財団法人先進医薬研究振興財団、公益財団法人新日本先進医療研究財団、公益財団法人武田科学振興財団、公益財団法人 G-7奨学財団、公益財団法人テルモ生命科学振興財団、公益財団法人高松宮妃癌研究基金の支援を受けて実施されました。

（説明）

[背景]

　血液細胞の源である造血幹細胞は、白血病などの治療で行われる骨髄移植において主役となる重要な細胞です。造血幹細胞は自らと同じ細胞を生み出す「自己複製分裂」と、様々な血液細胞へと変化する「分化^＊3」の能力を持っています。しかし、体外で培養すると自己複製よりも分化が優先されてしまい、未分化な性質を保ったまま体外で大量に増やす（増幅する）ことは非常に困難であり、医療応用に向けて大きな課題となっていました。

[研究の内容]

古くより、造血幹細胞は通常は骨髄内に存在し、滅多に分裂しない“静止状態”を維持していますが（図1左上：定常状態）、放射線照射や抗がん剤投与等で骨髄造血組織が損傷すると、盛んに分裂して傷ついた造血組織を再生します（図1右上：造血再生期）。以前、研究チームは造血再生期の初期に造血幹細胞の自己複製分裂をすることを見出していました。そこで、研究チームは、マウス体内において造血幹細胞が活発に自己複製分裂を行っている造血再生（骨髄再生）時の状態に着目して解析を行いました。その結果、マウス体内で自己複製分裂する造血幹細胞内では体外培養時に分化してしまう造血幹細胞と比較して、アミノ酸の一種である「グルタミン酸」の濃度が著しく低いことが判明しました（図1左下、右上）。

そこで、体外培養時にグルタミン酸を代謝する酵素である「グルタミン酸脱水素酵素（Glud1）^＊4」の働きを抑え、マウス体内で自己複製分裂中の造血幹細胞の代謝状態の一部を模倣することで、体外培養時でも造血幹細胞の自己複製分裂を誘導できないか検証しました（図1右下）。

[成果]

　一般的な培養液に、Glud1の働きを阻害する薬剤（R162）を添加してマウス造血幹細胞を培養したところ、造血幹細胞は分化することなく未分化な性質と分裂能力を維持し続けました（図2）。更に、5日ごとに造血幹細胞を純化しながら、30日間の培養を続けることで造血幹細胞の表現型を示す細胞を700倍以上に（図3）、そして、機能的な造血幹細胞を約500倍に増幅することに成功しました。さらに詳細な解析により、Glud1の働きを抑えつつ、細胞の増殖に関わる情報伝達経路（JAK-STATシグナル^＊5）を強く活性化させることで、細胞が分化へ向かう経路が遮断され、自己複製が促進されるという新しいメカニズムを明らかにしました。

[展開]

本研究により、代謝酵素であるGlud1を標的とすることで、造血幹細胞の自己複製をコントロールできることが示されました。今後、この仕組みを応用した培養技術がヒトの造血幹細胞の体外増幅技術へと発展すれば、ドナー不足や採取細胞数の少なさが課題となっていた造血幹細胞移植（骨髄移植や臍帯血移植など）の治療成績向上や、新たな再生医療・遺伝子治療の発展に大きく貢献することが期待されます。

[用語解説]

＊1 造血幹細胞：

赤血球、白血球、血小板など、血液中のすべての細胞の元となる幹細胞。

＊2 自己複製分裂：

幹細胞が分裂する際、自分と全く同じ能力を持つ幹細胞を新たに作り出す分裂のこと。

＊3 分化：幹細胞が特定の機能を持つ成熟した細胞へと変化していく過程。

＊4 グルタミン酸脱水素酵素（Glud1）：

アミノ酸の一種であるグルタミン酸を代謝し、細胞のエネルギー産生などに関わる酵素。

＊5 JAK-STATシグナル：

細胞の外からの刺激（サイトカインなど）を細胞の核へ伝え、細胞の増殖や生存に関わる遺伝子の働きを調節する重要な情報伝達経路。

（論文情報）

論文名：Suppressing glutamate dehydrogenase guides hematopoietic stem cell divisions into self-renewal.

著者：Michihiro Hashimoto¹, Michie Uchikawa¹, Yuichiro Arima², Akiyasu Iwase³, Ayano Yahagi⁴, Mizuki Ishimaru¹, Tomomasa Yokomizo⁴, Ayako Nakamura-Ishizu⁴, Yosuke Tanaka⁵, Kenichi Miharada⁷, Hiroki Kurihara^3,6, Goro Sashida⁸, Toshio Suda^5,9, and Terumasa Umemoto^1,10

1) 熊本大学国際先端医学研究機構造血幹細胞工学研究室

2) 熊本大学大学院生命科学研究部形態構築学講座

3) 東京大学アイソトープ総合センター

4) 東京女子医科大学の顕微解剖学・形態形成学分野

5) 熊本大学国際先端医学研究機構幹細胞制御研究室

6) 熊本大学国際先端医学研究機構多細胞動力学研究室

7) 熊本大学国際先端医学研究機構幹細胞プロテオスタシス研究室

8) 熊本大学国際先端医学研究機構白血病転写制御研究室

9) 北京協和医学院

10) 化学及血清療法研究所

掲載誌：Nature Communications

doi：10.1038/s41467-026-77151-6

URL：https://www.nature.com/articles/s41467-026-77151-6

【詳細】　プレスリリース（PDF568KB）

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熊本大学国際先端医学研究機構

担当：梅本晃正

電話：096-373-6893

e-mail：umemoto@kumamoto-u.ac.jp

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長期作用型HIV 治療薬レナカパビルの第二のメカニズムを解明－治療薬の高い効果を理解する手がかりに－

2026/09/07 10:00:00 GMT+9

（発表のポイント）

♦ レナカパビルは長期作用型の新規抗 HIV 薬であり、極めて強力な抗ウイルス効果を示します。
♦ 作用原理として、標的細胞に侵入するウイルスの感染をブロックすることが知られていました。一方で、強力な抗ウイルス効果を説明する第二の作用メカニズムが予測されていましたが、その実体は不明でした。
♦ 本研究により、レナカパビルがHIV の粒子形成に異常を生じさせることが、第二の抗ウイルス作用メカニズムであることが明らかになりました。
♦ 粒子径計測技術や電子顕微鏡観察などの解析により、レナカパビルによってウイルス粒子が異常な大きさになり、ウイルスの感染力が低下することがわかりました。

【概要】

レナカパビル（以下、LENと略します）は、AIDS（後天性免疫不全症候群）の原因となるHIV-1の増殖を強力に抑制する、長時間作用型の新規治療薬です。ウイルス粒子の骨格を形づくるカプシドタンパク質^＊¹を標的とします。LENは、ウイルスが標的細胞内に侵入してから、ウイルス遺伝子が標的細胞のゲノム遺伝子に組み込まれるまでの一連の過程（複製の前期過程）を阻害することで、子孫ウイルスの産生を強く阻害します。しかし、LENの強力な抗ウイルス作用は、この前期過程の抑制機序だけでは説明できませんでした。そのため、第二の作用機序の存在が想定されていましたが、その実体は不明のままでした。今回、熊本大学大学院生命科学研究部の講師門出和精博士と浜松医科大学医学部の教授岩谷靖雅博士らの研究グループは、粒子径計測技術や電子顕微鏡観察を駆使した解析により、LENがウイルス粒子形成過程でカプシド前駆体タンパク質^＊²に結合し、巨大化したウイルス様粒子の形成を促進することを初めて明らかにしました。LENによって巨大化した異常粒子は標的細胞内に侵入するものの、機能不全に陥り、感染力消失していることを見つけました。これらの研究成果は、新しい作用原理をもつLENの作用機序の理解を深めるだけでなく、その原理を応用することで、さらに強力な次世代型の抗ウイルス薬を開発する手掛かりになることが期待されます。

【研究の背景と目的】

AIDSの起因ウイルスであるヒト免疫不全ウイルス１型 (HIV-1, human immunodeficiency Virus Type 1)は、ウイルス粒子内に三角錐型のコア（ウイルス遺伝子を内包するカゴのような構造物）をもち、これはウイルスが標的細胞に感染するために不可欠なものです。コアは、ウイルスのカプシドタンパク質 (CA) 分子、約200分子から構成されます。近年、米国Gilead Sciences 社（ギリアド・サイエンシズ）により開発された新規HIV-1薬であるレナカパビル（以下、LENと略します）は、このCA を標的とした、極めて高い抗ウイルス活性をもつ長期作用型治療薬です（参考図参照）。これまで、LENの作用原理として、ウイルスが標的細胞内へ侵入してからウイルス遺伝子が細胞の染色体ゲノム遺伝子に組み込まれるまでの一連の過程（複製の前期過程という）を阻害することで、子孫ウイルスの産生を強く阻害することが明らかにされていました。つまり、感染成立に不可欠な、ウイルス粒子の細胞核内への移送、あるいはコアからのウイルス遺伝子放出のいずれかを阻害していると考えられます。しかし、LENの強力な抗ウイルス作用は、この前期過程の抑制機序だけでは説明しきれず、第二の作用機序の存在が想定されていましたが、その実体は不明のままでした。LENを超える創薬開発を進めるためには、この第二の作用機序を明らかにする必要があります。そこで本研究では、前期過程とは異なる第二のメカニズムの実態を明らかにすることを目的として研究を行いました。

【研究内容】

本研究では、LENがHIV-1の後期複製過程に及ぼす影響を様々な手法で解析しました。その結果、ウイルス量の測定方法の違いによってLENによる阻害効果が大きく異なることを発見しました。LEN処理によって、カプシド前駆体タンパク質（以下、Gagと略します）由来のCAの可溶性が低下するため、CA のELISA（酵素免疫測定法）ではLENによるウイルス放出阻害効果が実際よりも過大評価されることが分かりました。さらに、LEN存在下ではウイルスプロテアーゼ^＊³による細胞内Gagのプロセシング（成熟）が過剰に促進されることを見いだし、これが正常なウイルス粒子形成・放出の障害につながることを突き止めました。

また、LEN処理により細胞膜上にGagの異常なクラスターが多数形成されることも明らかにしました。粒子径計測技術であるmass photometry^＊⁴（参考図A.粒子径解析参照）と透過型電子顕微鏡（TEM）^＊⁵解析（参考図B：電子顕微鏡解析参照）を組み合わせて調べた結果、LEN処理によって直径200 nmを超える不均一な巨大ウイルス様粒子（LEN-induced virus-like particles、以下LENiVLPsと略します）が形成されることを発見しました。これらのLENiVLPsにはGagおよび外被糖タンパク質（ウイルス表面を覆うタンパク質）が含まれており、単なるGagの凝集体ではなく、ウイルス粒子形成過程に由来する構造体であることが示されました。

さらに、LENiVLPsは細胞膜との融合能を保持しているにもかかわらず、感染性を示さないことも明らかになりました。これは、LENiVLPsが標的細胞への侵入能を維持する一方、侵入後のウイルス複製過程が障害されるためです。以上の結果から、LENは成熟したCAのみならず、粒子形成過程にあるカプシド前駆体タンパク質Gagにも作用し、Gagの異常な成熟と粒子形成を誘導し、結果的に、巨大かつ非感染性のLENiVLPsを形成させることが明らかとなりました。本研究は、LENの第二の作用機序として、後期複製過程における新たな作用原理を示すとともに、CAを標的とする抗HIV薬の作用機構に関する新たな知見を提供します。

【今後の展望】

LENによりウイルス粒子が巨大化し、ウイルスとして機能不全になることがわかりました。粒子が形成される際に前駆体タンパク質の集合に異常が生じることは理解されましたが、より詳細な機序はまだ明らかになっていません。例えば、２つの作用機序につながる、LENの薬剤標的ポケット部位への結合様式（ファーマコフォア^＊⁶）の違いが明らかになっておらず、構造生物学的な解析が必要です。今後は、両方の作用機序について、より精度の高いファーマコフォアの特定を進めていく予定です。それにより、それぞれの阻害効果をさらに高める化合物の創出が進み、より強力で薬剤耐性が生じにくい治療薬の改良・開発が加速すると期待されます。

【用語解説】

・＊1 カプシド（CA）

HIV-1のウイルス粒子の内部にあるタンパク質の殻（コア）を構成するタンパク質（参考図参照）。ウイルスの遺伝情報を保護し、感染・侵入した標的細胞内でウイルスが増殖するために重要な役割を担う。LENはこのカプシドを標的として作用する。

・＊2 カプシド前駆体タンパク質 (Gag)

HIV-1の粒子の形を作るために必要なタンパク質のもととなる前駆体タンパク質。ウイルス粒子が形成される際に細胞膜へ集まり、粒子の基本構造を作る。その後、ウイルスのプロテアーゼによって順に切断され、成熟したウイルス粒子が形成される。

・＊3 ウイルスプロテアーゼ

HIV-1のタンパク質を適切な位置で切断し、感染性をもつ成熟ウイルス粒子を作るために必要なウイルス由来の酵素。

・＊4 mass photometry（質量光度法）

超微細粒子サイズを測定する技術。溶液中に存在するウイルス粒子などの大きさや質量を、光の散乱を利用して一粒子ごとに測定する技術。本研究では、他分野で使われていた本技術を応用し、巨大なウイルス様粒子の検出・解析に利用した。

・＊5 透過型電子顕微鏡（TEM）

電子線を利用して、ウイルス粒子などの非常に小さな構造を高い解像度で観察する装置。通常の光学顕微鏡で解析できない、微細構造を解析する技術。

・＊6 ファーマコフォア

薬剤が標的タンパク質に結合して作用するために必要な分子上の特徴や配置を示す概念。薬剤が結合する際の立体的な特徴。ファーマコフォアを精密化することにより、阻害化合物のデザイン・改良を進める精度が高まる。本研究では、LENがHIV-1の異なる段階で作用する際の結合様式の違いを明らかにすることで、より効果的な薬剤開発につなげることを目指している。

【発表雑誌】

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)

doi: http://doi.org/10.1073/pnas.26096344123

【論文タイトル】

Lenacapavir binding to immature Gag induces giant virions and causes protease-dependent inhibition of viral release

【著者】

アメシメクライト、中田佳宏、門出奈美、寺沢広美、大出裕高、佐々木博之、ルコンドコンソラタ、松井毅、ニャメパーペチュアル、Md ジャキルフセイン、齊藤暁、澤智裕、池田輝政、前田洋助、岩谷靖雅、門出和精

(Wright Andrews Ofotsu Amesimeku, Yoshihiro Nakata, Nami Monde, Hiromi Terasawa, Hirotaka Ode, Hiroyuki Sasaki, Consolata Elias Rukondo, Takeshi Matsui, Perpetual Nyame, Md. Jakir Hossain, Akatsuki Saito, Tomohiro Sawa, Terumasa Ikeda, Yosuke Maeda, Yasumasa Iwatani, Kazuaki Monde)

【研究グループ】

本研究は、熊本大学大学院生命科学研究部微生物学講座、浜松医科大学医学部微生物学・免疫学講座、宮崎大学フロンティア科学総合研究センターウイルス感染制御学ラボ、名古屋医療センター臨床研究センター感染・免疫研究部、東京工科大学応用生物学部化粧品コース皮膚進化細胞生物学研究室、熊本大学ヒトレトロウイルス学共同研究センターとの共同研究として行われました。

【研究支援】

日本医療研究開発機構（AMED）エイズ対策実用化研究事業（25fk0410058h9903, 26fk0410080h0001: 代表者_岩谷, 分担者_門出および 19fk0410026h0001, 24fk0410065h0001: 代表者_門出）などの支援により本研究を実施しました。

【詳細】　プレスリリース（PDF952KB）

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講師門出和精
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再構成型相転移を利用した巨大負熱膨張物質の開発 ―鉛を含まない負熱膨張物質で最大の体積収縮―

2026/09/04 10:00:00 GMT+9

【ポイント】

温度上昇で体積が大きく減少する「巨大負熱膨張物質」を鉛なしで実現

再構成型相転移により、非鉛の負熱膨張物質では最大の体積収縮を達成

光通信や半導体分野で利用される熱膨張抑制材としての活用を期待

【概要】

　東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院の酒井雄樹特定助教（神奈川県立産業技術総合研究所非常勤研究員、現総合科学研究機構研究員）、西久保匠特定助教（神奈川県立産業技術総合研究所常勤研究員）、東正樹教授らの研究グループは、ペロブスカイト型（用語1）酸化物コバルト酸ビスマス（BiCoO₃）を母物質とした非鉛の巨大負熱膨張物質（用語2）を開発しました。

　負熱膨張物質は、極めて高い精度が求められる半導体製造装置や光学機器で生じる、熱膨張による位置ずれや異種材料接合界面の剥離といった問題を解決する材料として期待されています。研究グループは以前、最大の体積収縮を示す負熱膨張物質を開発しましたが（プレスリリース最⼤性能の巨⼤負熱膨張物質https://www.titech.ac.jp/news/2023/065732）、この物質は有害な鉛を含むという問題がありました。

　本研究では、母物質のBiCoO₃のビスマスをランタノイド元素で置き換えた、鉛を含まない負熱膨張物質を開発し、化学結合の切断と再結合を伴う再構成型相転移（用語3）により、非鉛の負熱膨張物質では最大の6.1％の体積収縮を達成しました。再構成型相転移では20%を超えるような大きな体積変化も報告されているため、今後は同様の相転移機構を利用した超巨大負熱膨張物質の開発が期待されます。

　本研究には、東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院材料系の高橋一樹大学院生（研究当時）、若崎翔吾大学院生（研究当時）、三宅潤大学院生（研究当時）、小池剛大大学院生（研究当時）、長瀬鉄平大学院生（研究当時）、畑山華野大学院生、山本隆文特定教授（現京都大学大学院理学研究科教授）、高輝度光科学研究センターの水牧仁一朗主幹研究員（現熊本大学大学院先端科学研究部（理学系）教授）が参加しました。

　本研究成果は、9月4日付（現地時間）の「Advanced Science」に掲載されます。

【背景】

　物質の多くは、温度が上昇すると熱膨張によって長さや体積が増大します。日常生活では熱膨張の体積変化の影響は大きくありませんが、光通信や半導体製造など、精密な位置決めや部材の寸法管理が要求される局面では、わずかな熱膨張が機能や精度低下といった問題に結びつきます。例えばLSI（大規模集積回路）では、シリコン（Si）チップと基板、充填剤の熱膨張の違いが信頼性の低下につながります。そこで、温度が上昇すると収縮するという「負の熱膨張」を持つ物質によって、構造材の熱膨張を相殺（キャンセル）することが試みられています。

　これまでで最大の体積収縮を示す物質は、本研究グループが発見した、バナジウム酸鉛（PbVO₃）を母物質とするペロブスカイト型酸化物で、9.3％の体積減少が観測されていました。しかし、この負熱膨張物質は有害な鉛（Pb）を含んでいることが実用上の問題でした。

【研究成果】

　今回の研究では、ビスマス（Bi）とコバルト（Co）、酸素（O）からなるペロブスカイト型酸化物BiCoO₃を母物質とした、鉛を含まない（非鉛の）巨大負熱膨張物質を開発しました。母物質であるBiCoO₃は、代表的な強誘電体（用語4）であるPbTiO₃と同じ極性（用語5）の正方晶相を取りますが、圧力下では非極性の直方晶相へと相転移します。この正方晶相から直方晶相への相転移は、化学結合の切断と再結合を伴う再構成型の相転移であり、分極軸方向の大きな格子伸長の起源となっていたCoO₅ピラミッド型5配位構造が崩壊し、CoO₆八面体6配位構造へと変わることで、13％も体積が減少します（図1）。

　このBiCoO₃のBiサイトを、ランタノイド元素（Ln = ランタン（La）、プラセオジム（Pr）、ネオジム（Nd）、サマリウム（Sm）、ユウロピウム（Eu））に置き換えた、Bi_1-xLn_xCoO₃を、高圧合成の手法を用いて作成しました。これら置換体の結晶構造の変化を、大型放射光施設SPring-8（用語6）のビームラインBL02B2及びBL13XUでの放射光X線回折実験（用語7）によって調べました。その結果、母物質のBiCoO₃では高圧下で見られていた極性正方晶相から非極性直方晶相への相転移が、この置換体では常圧下での昇温によって生じ、最大で体積収縮率6.1％の負熱膨張が起こることが明らかになりました（図2）。この体積収縮率は、非鉛の負熱膨張物質では最大です。

【社会的インパクト】

　負熱膨張材料は、半導体などの精密加工現場での位置決めのズレや、異種材料接合界面での剥離といった熱膨張問題の解決につながるため、世界的に研究が活発化しており、日本が強みを持つ材料です。

　再構成型相転移は、配位構造の変化による大きな体積減少が期待される一方で、冷却しても元の相に戻らない不可逆的な相転移である場合も多いため、これまで負熱膨張物質の相転移機構としてはあまり注目されてきませんでした。今回見いだした、BiCoO₃を母物質とした負熱膨張物質の再構成型相転移は、降温過程で高温相から低温相への逆転移が起こる、可逆的な相転移であり、一部の組成は完全な可逆性も示します。したがって本研究成果は、非鉛の負熱膨張物質では最大の体積収縮を示す物質を発見しただけではなく、再構成型相転移を負熱膨張に利用したという点でも、今後の新たな巨大負熱膨張物質の開発に大きく貢献するものです。

【今後の展開】

　今回、非鉛の負熱膨張物質の中では最大の6.1％の体積収縮率を達成しましたが、正方晶相と直方晶相の体積差（14％）から考えると、BiCoO₃を母物質とした負熱膨張物質には、体積収縮率にはまだ大幅な増加の可能性があります。相転移の進行は、極性正方晶相と非極性直方晶が作る複雑なドメイン組織（用語8）の影響を強く受けることから、今後の研究では、走査透過電子顕微鏡（用語9）やブラッグコヒーレントX線回折イメージング（用語10）等による材料組織観察により、相転移時のドメイン組織の変化を明らかにすることで、体積収縮率のさらなる増加へつなげます。

【付記】

　本研究の一部は、日本学術振興会科学研究費助成事業（課題番号：JP19H05625、JP24K08036、JP24K17509、JP24H00374）、JST 戦略的創造研究推進事業 CREST「非晶質前駆体を用いた高機能性ペロブスカイト関連化合物の開発（研究代表者：東正樹東京科学大学教授、課題番号：JPMJCR22O1）」、公益財団法人住友財団・基礎科学研究助成（助成番号：190798）、地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所実用化実証事業｢次世代半導体用エコマテリアルグループ（東正樹グループリーダー）｣、国際・産学連携インヴァースイノベーション材料創出プロジェクト、東京科学大学総合研究院フロンティア材料研究所共同利用研究などの支援のもと実施されました。

【論文情報】

掲載誌：Advanced Science

論文タイトル：6.1% Volumetric Negative Thermal Expansion Induced by the Reversible Reconstructive Phase Transition in Pb-Free Bi_1−xLn_xCoO₃ (Ln: Lanthanoid)

著者：Yuki Sakai, Kazuki Takahashi, Shogo Wakazaki, Takumi Nishikubo, Jun Miyake, Takehiro Koike, Teppei Nagase, Takafumi Yamamoto, Kano Hatayama, Masaichiro Mizumaki and Masaki Azuma

DOI：10.1002/advs.77022

【詳細】　プレスリリース（PDF1,380KB）

※各図、用語解説等は詳細よりご覧ください。

     　

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卵子・精子をつくる遺伝子スイッチの進化を解明 ― MEIOSINはSTRA8に頼らず減数分裂の遺伝子を動かす力をもつ ―

2026/08/26 11:00:00 GMT+9

千葉大学大学院医学研究院／次世代in vivo研究探索センター（cNIVR）の石黒啓一郎教授、島田龍輝講師、熊本大学、国立遺伝学研究所からなる共同研究チームは、卵子や精子をつくるために欠かせない「減数分裂^注1）」が、どのような遺伝子のスイッチで始まるのかを調べました。その結果、これまで哺乳類で中心的と考えられてきたMEIOSIN^注２）とSTRA8^注３）の仕組みに加えて、MEIOSIN自体にも、STRA8に頼らず減数分裂に必要な遺伝子を動かす基本的な働きがあることが分かりました。「減数分裂」の実行には、脊椎動物進化の早い生物群にまで共通の原理が利用されていることを明らかにしました。この成果は、生殖細胞^注４）が卵子・精子へ進むしくみやその進化を理解する手がかりとなり、不妊治療や生殖細胞形成の異常を理解する基礎知識にもつながることが期待されます。本研究成果は、2026年8月25日に学術誌Genes & Developmentで公開されました。

（論文はこちら：10.1101/gad.353802.126）

■研究の背景 (詳細はプレスリリース参照)

私たちの体では、卵子や精子がつくられるときに「減数分裂」という特別な細胞分裂が起こります。減数分裂は、親から子へ遺伝情報を受け渡すために必要な、生命にとって非常に重要な過程です。この減数分裂が始まるには、多くの遺伝子が適切なタイミングで働き始める必要があります。哺乳類では、MEIOSINとSTRA8という2つの因子が協力して、このスイッチを入れると考えられてきました。ゼブラフィッシュ^注５）など一部の魚では、ゲノム配列を探してもSTRA8が見つかっていないにもかかわらず減数分裂は起こります。そこで本研究では、STRA8がない動物では、減数分裂のスイッチはどのように入るのか、またMEIOSINには単独でも働く力があるのかを調べました。

■研究成果のポイント (詳細はプレスリリース参照)

・硬骨魚類であるゼブラフィッシュとより原始的な魚類であるヌタウナギでは、STRA8が見つからない一方で、MEIOSINにあたる遺伝子(Meiosin遺伝子)が残っていることを確認しました。

・ゼブラフィッシュでは、Meiosin遺伝子が卵子や精子へ向かう生殖細胞で一時的に働きます。MEIOSINを失わせると、卵子の減数分裂が不完全であるため卵巣の発達が進まず、すべてが雄として発達しました。

・STRA8に結合出来ないようにMEIOSINの一部を欠いた変異体マウスを作って調べると、完全な減数分裂はできないものの、少なくとも減数分裂に向かう初期の遺伝子を活性化させることができました。

・哺乳類ではさらにSTRA8を利用することで減数分裂の開始を頑強にしていることがわかりました。

・これらの結果から、MEIOSINにはもともとSTRA8に依存しない基本的な活性があり、哺乳類においてSTRA8はその働きを強め、より確実にする役割をもつと考えられます。

■今後の展望 (詳細はプレスリリース参照)

今後は、MEIOSINが細胞の中でどのような因子と協力して減数分裂に必要な遺伝子を動かしているのかを明らかにし、卵子や精子が正しくつくられる仕組みをさらに理解していきたいと考えています。

■用語解説

注1）減数分裂：卵子や精子をつくるときに起こる特別な細胞分裂。通常の細胞分裂とは異なり、染色体の数を半分にして、受精後に正しい数に戻る。

注2）MEIOSIN：減数分裂の開始に関わるタンパク質。減数分裂に必要な遺伝子を動かすスイッチの一つとして働く。

注３）STRA8：哺乳類などでMEIOSINと協力し、減数分裂を始めるために働くタンパク質。一部の魚類では見つかっていない。

注4）生殖細胞：将来、卵子や精子になる細胞。親から子へ遺伝情報を受け渡す役割をもつ。

注5）ゼブラフィッシュ：インド原産の硬骨魚類に属する小型淡水魚で、飼育が容易かつ多産で早育等の理由から広く研究に用いられている。

■論文情報

タイトル：MEIOSIN retains a STRA8-independent activity that contributes to meiotic gene activation across vertebrates

著者：Ryuki Shimada, Yukiko Imai, Kimi Araki, Toshihiro Kawasaki, Sakie Iisaka, Shingo Usuki, Kei-ichiro Yasunaga, Sayoko Fujimura, Naoki Tani, Hitoshi Niwa, Shigehiro Kuraku, Noriyoshi Sakai, Kei-ichiro Ishiguro

雑誌名：Genes & Development

DOI：10.1101/gad.353802.126

■研究プロジェクトについて

本研究は、科学研究費助成事業（22K15039、25K18480、23H00379、24H02050、25H01304、22H04922）、持田記念医学薬学振興財団、武田科学振興財団、内藤記念科学振興財団、熊本大学発生医学研究所高深度オミクス研究拠点ネットワーク事業などの支援を受けて実施されました。

【詳細】　プレスリリース（PDF1,576KB）

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神経変性疾患の性差を制御する炎症シグナルを発見 ――グリア細胞由来CXCL10がメス特異的にタウ病理を促進――

2026/08/07 14:00:00 GMT+9

（発表のポイント）

◆タウオパチーモデルマウスを用いて、ケモカインCXCL10がメスでのみタウ病理の進行を促進することを明らかにしました。

◆空間トランスクリプトーム解析により、CXCL10がタウ病理の強い脳領域において、グリア細胞、特に病態関連アストロサイトで高発現することで炎症性ニッチ（微少な炎症環境の場）を形成することを発見しました。

◆本成果は、CXCL10を標的とした新たなタウオパチー治療法の開発や、神経変性疾患における疾患の進行に性差が生じることの理解につながることが期待されます。

（概要）

東京大学大学院医学系研究科の齊藤貴志教授、肱岡雅宣助教、名古屋市立大学の上西涼平大学院生（東京大学大学院医学系研究科特別研究学生）らの研究グループは、滋賀医科大学・松葉由紀夫特任助手、熊本大学・竹尾透教授、および理化学研究所・西道隆臣客員主管研究員、三平尚美テクニカルスタッフらとの共同研究により、「タウオパチー」（注1）の病態を促進する因子としてケモカインCXCL10（注2）を同定しました。空間トランスクリプトーム解析（注3）により、脳内の炎症環境を解析した結果、CXCL10が病態特異的なアストロサイトやミクログリア（注4）で増加することを発見しました。さらに、CXCL10の欠損により、タウ病理の蓄積が抑制され、生存期間が延長することを見出しました。特筆すべきことに、この病態改善効果はメスでのみ認められました。これは、CXCL10がメス特異的なタウ病態進行因子である可能性を示し、神経変性疾患の進行に性差が生じることの理解や治療法開発への貢献が期待されます。

本研究は、学術誌『Journal of Neuroinflammation』に、2026年8月5日（英国夏時間）付でオンライン掲載されました。

（発表内容）

『研究の背景』

タウオパチーは、「タウ」タンパク質が脳内に異常蓄積することで発症する神経変性疾患の総称です。認知機能の低下や運動障害を引き起こしますが、その発症や進行の仕組みには未解明な点が多く、有効な治療法はまだありません。近年、脳内の免疫応答や炎症状態がタウ病態の進行を制御することが報告されています。そこで本研究では、タウ病態の進行に伴って増加する炎症性因子を探索し、その役割を明らかにしました。

『研究の成果』

タウ病理を有する変異ヒトタウ過剰発現マウス（Tau Tg）（注5）の脳組織中でケモカインCXCL10が顕著に増加することを見出しました。次に、CXCL10欠損による病態への影響を調べたところ、タウ病理の指標として病態時に観察されるリン酸化タウの蓄積が、メスでのみ有意に減少しました。また、CXCL10の欠損により、メスのTau Tgマウスでのみ生存率の低下が抑制されており、CXCL10がメスにおけるタウオパチー病態の進行に重要な役割を果たしていることが示されました（図1）。一方、オスではCXCL10欠損により病態進行に影響を与えませんでした。

次に、CXCL10がタウオパチー病態を進行させる機構を明らかにするため、空間トランスクリプトーム解析により、CXCL10を産生する細胞種と、その周囲の細胞への影響を調べました。その結果、CXCL10はミクログリアやアストロサイト、特に病態特異的アストロサイトから産生されることを見出しました（図2）。また、CXCL10を産生するアストロサイトの周囲では、炎症応答に関連する遺伝子発現が亢進しており、CXCL10陽性炎症性ニッチ（注6）の形成が病態形成に寄与することが示唆されました。

これらの結果から、CXCL10は病態特異的な微小炎症環境の形成に関与し、メスにおけるタウオパチー病態の進行を促進する重要な因子でもあることが示唆されました。本研究は東京大学、名古屋市立大学における動物実験審査委員会の承認のもと実施されています。

『本成果の意義・今後の展開』

　本研究により、これまで不明であったCXCL10のタウオパチー病態形成における役割が明らかになりました。また、タウオパチー病態に見られる性差に炎症性因子が関与する可能性を示した新たな知見として重要です。今後は、CXCL10がメス特異的に病態を促進する分子機構の解明を進めるとともに、CXCL10およびその関連経路を標的とした新たな治療法の開発につなげることが期待されます。

発表者・研究者等情報　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

東京大学

大学院医学系研究科神経病理学分野

        齊藤　貴志　教授

       肱岡　雅宣　助教

名古屋市立大学

大学院医学研究科

　　上西　涼平　博士課程（兼：東京大学大学院医学系研究科　特別研究学生）

滋賀医科大学

　創発的研究センター　挑戦的研究部門

　　松葉　由紀夫　特任助手

熊本大学

　生命資源研究・支援センター

　竹尾　透　教授

理化学研究所

西道　隆臣　客員主管研究員

三平　尚美　テクニカルスタッフ

論文情報　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

雑誌名：Journal of Neuroinflammation

題　名：CXCL10 contributes to female-specific pathological progression in tauopathy model mice

著者名：Ryohei Uenishi, Rinna Kawata, Tatsuya Manabe, Yukio Matsuba, Naomi Mihira, Toru Takeo, Takaomi C. Saido, Masanori Hijioka^*, Takashi Saito^*(*共同責任著者)

DOI: doi.org/10.1186/s12974-026-03989-8.

URL: https://link.springer.com/article/10.1186/s12974-026-03989-8

研究助成

本研究は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構「タウオパチーにおけるグリア-末梢免疫連関および脳プロテオスタシス変容の理解と制御（課題番号：JP24wm0625303）、脳卒中・認知症の完全回復に向けた持続可能な神経回路の再構築を実現する治療開発（課題番号：JP20gm1210010）」、科学技術振興機構(JST)ムーンショット型研究開発事業「臓器連関の包括的理解に基づく認知症関連疾患の克服に向けて（課題番号：JPMJMS2024）」、JST SPRING（課題番号：JPMJSP2130）、科研費「基盤研究 (B)（課題番号：JP20H03564、JP24K02354）、基盤研究 (C)（課題番：JP22K06865）、若手研究（課題番：JP24K18381）、特別研究員奨励費（課題番：JP24KJ1888）」、堀科学芸術振興財団、BioLegend LEGEND Research Grant 2024、名古屋市立大学研究助成金（課題番号：2021101）、名古屋市立大学卓越研究グループ支援事業（課題番号：2401101）、東京科学大学難治疾患共同研究拠点活動（課題番号：2024-kokunai 24、2025-kokunai 29）の支援により実施されました。

用語解説

（注1）タウオパチー

微小管結合タンパク質である「タウ」が、リン酸化などの翻訳後修飾を受けることで、異常タウが脳内に蓄積し、発症する神経変性疾患の総称。

（注2）CXCL10

炎症に関わる分子の一種で、免疫細胞を炎症部位へ誘導する重要な役割を担う。特にリンパ球の集積を促進し、生体の免疫応答を制御する。

（注3）空間トランスクリプトーム解析

組織切片上で位置情報を保持したままRNAを解析し、遺伝子発現の空間的分布や細胞間相互作用を評価する手法。本研究では、10x Genomics社のXenium In Situプラットフォームを利用した。

（注4）病態特異的ミクログリア, 病態特異的アストロサイト

病態に応答して誘導され、正常とは異なる遺伝子発現や機能を有するアストロサイトやミクログリアの亜集団。

（注5）変異ヒトタウ過剰発現マウス（Tau Tg）

家族性タウオパチー患者で同定された変異ヒトタウ遺伝子を過剰発現するマウス。リン酸化タウの蓄積や神経細胞脱落など、タウオパチーに特徴的な病理を再現する疾患モデル。

（注6）CXCL10陽性炎症性ニッチ

アストロサイトを中心に半径50 µm 以内の微少な領域における遺伝子発現解析から見出された、CXCL10を発現するアストロサイトの周囲に形成される炎症反応が活発な領域。

【詳細】　プレスリリース（PDF553KB）

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肺がんの治療抵抗性を高める新因子「C/EBPγ」を発見～がん細胞の形質変化（EMT）とDNA 修復をつなぐ仕組みを解明～

2026/08/04 14:00:00 GMT+9

金沢大学がん進展制御研究所機能ゲノミクス研究分野の鈴木健之教授、鈴木隆介博士研究員、東京都医学総合研究所の寺島農研究員（研究当時：機能ゲノミクス研究分野助教（～2024.3）、熊本大学国際先端医学研究機構特定事業研究員（2024.4～2026.3））らの共同研究グループは、肺がんの一種である肺腺がんが、治療に対して抵抗性を持ち、悪性化するプロセスを制御する新たな因子C/EBPγを同定しました。
がん細胞は治療の過程で、上皮間葉転換（EMT：Epithelial-to-Mesenchymal Transition）（※1）と呼ばれる現象によって「抗がん剤の影響を受けにくい性質」へと変化したり、抗がん剤によって生じたDNA 損傷（※2）を自ら修復する能力を高めたりすることで、治療を困難にします。
本研究では、C/EBPγがこの「性質の変化」と「DNA 損傷の速やかな修復」という二つの強力な生存戦略を操る、いわばがん細胞のしぶとさを支える核心の「ハブ」であることを突き止めました。また、C/EBPγは、DNA に結合して遺伝子を制御する役割も持ちますが、肺がん細胞の悪性化においては、DNA との直接的な結合は必要とせず、特定の「パートナータンパク質」との相互作用を介するという独自の様式で、がん細胞の生存を有利な状態へと導いていました。
本研究成果は、C/EBPγがEMT によるがんの悪性化とDNA 修復能の増強を分子的に結びつけ、肺腺がんの治療抵抗性獲得に関与する可能性を示すものです。得られた知見は、肺腺がんに対する新たな標的治療の開発や、薬剤耐性克服に向けた治療戦略の構築に貢献することが期待されます。
本研究成果は、英国科学誌『Cell Death Discovery』に掲載されました。論文は、2026年6 月2 日にオンライン先行公開（unedited version）され、その後、2026 年8 月4 日14時（日本時間）に最終版がオンライン版に掲載されました。

【研究の背景】
がんの進展過程では、腫瘍細胞が性質を変化させ、浸潤や転移能を獲得するとともに、治療に対する抵抗性を高めることが大きな問題となっています。その代表的な現象の一つが、上皮間葉転換（EMT：epithelial–mesenchymal transition）です。EMT では、上皮系のがん細胞が間葉系様の性質を獲得し、細胞の運動性や可塑性を高めることで、腫瘍の不均一性や悪性化に寄与すると考えられています。EMT は、SNAIL、TWIST、ZEB ファミリーなどのEMT 関連転写因子によって制御されることが知られています。しかし、EMT を制御する分子ネットワークの全体像はなお十分に解明されておらず、特に、EMTがどのように治療抵抗性などの悪性形質と結びつくのかは、重要な未解決課題として残されています。
従来、EMT 関連転写因子の同定は、上皮マーカー遺伝子E-cadherin の発現抑制や間葉系マーカー遺伝子の発現亢進といった遺伝子発現の変化を指標として進められてきました。一方、近年では、遺伝子発現だけでなく、エピゲノム（※3）の変化に着目した研究が進んでいます。なかでも、ヒストンH3 リジン4 トリメチル化（H3K4me3）のシグナル領域の拡大は、細胞のアイデンティティを規定する重要な遺伝子領域の特徴として注目されています。
私たちはこれまでに、サイトカインの一種であるTGF-β（※4）によって誘導されるEMT において、ヒストンメチル化修飾が重要な役割を果たすことを示してきました。そこで本研究では、EMT の進行に伴ってH3K4me3 修飾領域が拡大する遺伝子に着目し、細胞状態の転換を担う新たなEMT 制御因子の探索を行いました。
また、抗がん剤や放射線治療はDNA 損傷、特にDNA 二本鎖切断を誘導することで抗腫瘍効果を発揮します。しかし、がん細胞はDNA 修復機構を活性化することで、DNA損傷を効率よく修復し、生存率が高まって治療抵抗性を獲得します。近年、EMT がこのようなDNA 修復能の亢進と関係する可能性が示唆されていますが、その分子メカニズムはいまだ十分には明らかになっていません。
このような背景から、EMT を制御する新規因子を同定するとともに、EMT とDNA 修復能との連関を統合的に理解することは、がんの悪性化機構の解明と新たな治療戦略の開発に向けて重要な課題と考えられます。

【研究成果の概要】
本研究では、肺腺がんにおいて上皮間葉転換（EMT）を誘導する新たな因子として、転写因子C/EBPγを同定しました。私たちは、遺伝子発現の変化だけに依存するのではなく、H3K4me3 修飾領域の拡大というエピゲノム情報に基づく独自の解析手法を用いて、TGF-β刺激によるEMT の過程で活性化される転写因子群を網羅的に探索しました。その結果、従来の解析では見落とされていたEMT 関連因子としてC/EBPγを見いだしました（図1）。
機能解析の結果、C/EBPγを肺腺がん細胞株（A549 細胞など）に過剰発現させると、細胞形態は間葉系様の形態へと変化し、上皮マーカーであるE-cadherin の発現の低下と、N-cadherin やビメンチンなどの間葉系マーカーの発現の増加が認められました。これに対し、RNA 干渉によりC/EBPγの発現を抑制すると、EMT が抑制され、細胞の運動能も低下しました。これらの結果は、C/EBPγがEMT の促進に寄与する重要な因子であることを示しています。興味深いことに、C/EBPγによるEMT 誘導には、C/EBPγのDNA結合ドメインではなく、ロイシンジッパードメイン（LZ ドメイン）（※5）が必須であることが明らかとなりました（図2）。この結果は、C/EBPγがDNA に直接結合して標的遺伝子を制御するのではなく、他のタンパク質との相互作用を介してEMT を制御することを示しています。
そこで、免疫沈降実験と質量分析により、C/EBPγと相互作用するタンパク質を解析したところ、EMT を抑制する働きを持つC/EBPβに加え、DNA 二本鎖切断修復に関わるKu 複合体の構成因子であるXRCC5 およびXRCC6 が同定されました（図3）。詳細な解析の結果、C/EBPγはLZ ドメインを介してC/EBPβと相互作用し、その転写活性を抑制することで、C/EBPβが担うEMT 抑制的な制御を解除し、EMT の進行を促進することが明らかとなりました（図4）。
一方、C/EBPγはXRCC5/XRCC6 との結合を介して、化学療法剤エトポシドによって誘導されるDNA 損傷部位へKu 複合体を迅速に集積させることが示されました。これにより、DNA 二本鎖切断の主要な修復経路である非相同末端結合（NHEJ）が促進され、DNA 損傷マーカーであるγ-H2AX の減少、細胞生存率の向上、さらにマウス移植腫瘍モデルにおけるエトポシド治療抵抗性の増加が観察されました（図5）。
以上の結果から、C/EBPγはEMT の誘導とDNA 修復能の強化を同時に担うことで、肺腺がん細胞の悪性化と治療抵抗性の獲得に寄与することが明らかになりました。本研究は、C/EBPγがEMT に伴う転写プログラムの再編とDNA 修復能の増強を分子的に連結する「ハブ因子」として機能することを初めて示したものです。この発見は、EMT とゲノム安定性維持機構の新たなクロストークを示すとともに、C/EBPγおよびそのLZ ドメイン依存的なタンパク質間相互作用を標的とする新規治療戦略の開発に向けた重要な基盤を提供します。

【今後の展開】
今後、C/EBPγ自体、あるいはそのLZ ドメイン依存的な複合体形成を標的とする阻害法を開発することで、EMT に伴う転写変化とDNA 修復能の連携を断ち切り、既存のDNA 損傷型抗がん剤の効果を高める新たな治療戦略につながることが期待されます。また、本研究で示されたEMTとDNA修復の協調メカニズムをさらに深く理解することで、肺腺がんのみならず、多様ながんに対して、悪性進展の阻害や薬剤耐性克服など革新的治療法の開発に貢献できると考えられます。
本研究は、日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究C（JP22K06880、代表者：鈴木健之、JP22K07147、代表者：寺島農）、文部科学省共同利用・共同研究システム形成事業～学際領域展開ハブ形成プログラム～（JPMXP1323015484）の支援を受けて実施されました。

【掲載論文】
雑誌名：Cell Death Discovery
論文名：C/EBPγ induces epithelial-mesenchymal transition and facilitates DNA double-strand break repair in lung adenocarcinoma cells
（C/EBPγ は肺腺がん細胞において上皮間葉転換を誘導し、DNA 二本鎖切断修復を促進する）
著者名：Minoru Terashima, Ryusuke Suzuki, Kusuma Suphakhong, Tatsunori Nishimura,Eerdunduleng, Takahisa Takino, Shin-Ichi Horike, Takumi Nishiuchi, Shoichiro Tange, Akihiko Ishimura, Dominic C Voon, Goro Sashida and Takeshi Suzuki（寺島農、鈴木隆介、Kusuma Suphakhong、西村建徳、Eerdunduleng、滝野隆久、堀家慎一、西内巧、丹下正一朗、石村昭彦、Dominic C Voon、指田吾郎、鈴木健之）
掲載日時：2026 年6 月2 日（unedited version）オンライン版に掲載
2026 年8 月4 日（最終版）オンライン版に掲載
DOI：10.1038/s41420-026-03181-0

【用語解説】

※1 上皮間葉転換 (EMT：Epithelial-to-Mesenchymal Transition)
固着した上皮系細胞が、細胞極性や細胞間接着を喪失し、紡錘形の運動能の高い間葉系細胞へと変化する現象のこと。正常な胚発生にも必要なプロセスですが、がんにおいては、浸潤・転移や治療抵抗性の亢進につながり、悪性化の要因となります。EMT の誘
導は、EMT マーカー遺伝子の発現変化（上皮マーカーの発現低下、間葉マーカーの発現上昇）、紡錘形の細胞形態への変化、細胞接着分子E-cadherin の細胞表面レベルの低下などにより評価されます。

※2 DNA 損傷
外因性または内因性の要因によりDNA が損傷すること。エトポシドのようなDNA 損傷を誘導する薬剤は、がんの化学療法に用いられており、正常細胞に比べて増殖が盛んながん細胞に選択的に作用することが知られています。しかし、がん細胞は、DNA 修復
機構を活性化させることにより、このような治療に対して抵抗性を示すようになることが明らかになっています。

※3 エピゲノム
DNA や、それを収納するヒストンタンパク質における後天的な修飾のこと。DNA の塩基配列（ゲノム）を改変することなく、遺伝子の発現を制御します。DNA のメチル化、ヒストンタンパク質のメチル化やアセチル化などの化学修飾が報告されており、これらの修飾の変化が、がんをはじめとする様々な疾患に関与することが明らかにされています。

※4 TGF-β (Transforming Growth Factor-β)
細胞の生存、増殖、分化を制御する多機能性サイトカイン。がん細胞に対して、抑制的な作用と促進的な作用を示すことが知られており、進行したがんにおいては、EMT を誘導することで悪性化に寄与することが報告されています。肺腺がん細胞株A549 細胞を用いたTGF-β誘導性EMT モデルは、EMT 研究で広く用いられている実験系です。

※5 ロイシンジッパードメイン（LZ ドメイン：Leucine Zipper domain）
タンパク質が持つ二次構造の一種。ペプチド配列において、7 アミノ酸おきにロイシンに代表される疎水性アミノ酸が配置されたジッパーのような構造を形成し、タンパク質間相互作用を生み出します。

【詳細】　プレスリリース（PDF2,426KB）

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TEL：096-342-3269
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MXeneの高い電子伝導に隠れたプロトン伝導性の定量評価に成功〜燃料電池や選択的水素分離への利用に期待〜

2026/08/04 13:30:00 GMT+9

（ポイント）

二次元材料であるMXene^*1の高い電子伝導性に隠れたプロトン伝導特性^*2について、電子遮断層^*3を用いた直流法により、定量化に成功しました。

本手法を用いることで、代表的なMXeneであるTi₃C₂T_xの積層膜が、相対湿度100%下において9×10^-4 S cm^-1 @90 ℃のプロトン伝導性を示すことを見出し、Ti₃C₂T_xの積層膜を固体電解質^*4とした燃料電池を作動させることにも成功しました。

MXeneのプロトンと電子を同時に伝導する特性（プロトン／電子混合伝導特性^*5）を利用した、水素分離が可能であることを実証しました。

（概要説明）

熊本大学産業ナノマテリアル研究所の畠山一翔准教授と伊田進太郎教授らの研究グループは、金属的な電子伝導性^*6を持つ二次元材料MXeneの積層膜が、固有のプロトン伝導性も併せ持つことを実験的に明らかにしました。MXeneが特異なプロトン伝導性を持つ可能性は予測されていましたが、MXeneが持つ高い電子伝導性のため、実験的にプロトン伝導性を算出することは困難でした。その中で、本研究では、電子を通さずプロトンのみを通す層でMXene膜を挟み、プロトン透過による直流電流と水素生成量を同時に測定する手法を構築し、MXeneにおける固有のプロトン伝導特性を定量的に明らかにしました。

その結果、MXene積層膜が相対湿度100%下において9×10^-4 S cm^-1 @90 ℃という比較的高いプロトン伝導特性を示すことを明らかにし、層間の水素結合ネットワークを介したプロトンホッピングが主な伝導機構であることを示しました。さらに、同膜を固体電解質とした燃料電池の発電と、プロトン／電子混合伝導を利用した選択的水素透過を実証しました。本成果は、MXeneを単なる電子伝導材料ではなく、100 ℃以下で機能する「プロトン／電子混合伝導体」という新しい材料群として位置付けるものです。

本研究成果は令和8年7月29日に米国化学会が発行する科学雑誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。

なお、本研究は防衛装備庁安全保障技術研究推進制度、科学技術振興機構先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）、日本学術振興会科学研究費助成事業（研究課題/領域番号：23H00314）の支援を受けて行われました。

（今後の展開）

　本研究は、これまで主に電子伝導材料として扱われてきたMXeneを、低温で機能するプロトン／電子混合伝導体として再定義する成果です。燃料電池、水電解、触媒、水素分離膜、化学センサーなど、プロトンと電子の同時輸送が重要となる幅広い水素・電気化学デバイスへの展開が期待されます。一方、Ti₃C₂T_x積層膜は高温高湿下で長時間保持すると徐々に酸化し、プロトン伝導度が低下します。今後は、表面終端の制御、酸化防止層の導入、膜構造の最適化、他のナノシートとの複合化により、耐久性と水素透過性能を高め、実用デバイスへの展開を進めます。

（論文情報）

論文名：Intrinsic Proton Conduction in Metallic Ti₃C₂T_x MXene Membranes Revealed by Direct-Current Decoupling

著者：Kaito Takegami, Kazuto Hatakeyama*, Tatsuki Tsugawa, Satsuki Tomatsu, Asahi Yuji, Yuichi Sakuda, Shintaro Ida*

掲載誌：Journal of the American Chemical Society

DOI：doi.org/10.1021/jacs.6c08714

【プレスリリース】（PDF598KB）

※用語解説、図はPDFよりご確認ください。

     　

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ
熊本大学産業ナノマテリアル研究所
担当：畠山　一翔　准教授
電話：096-342-3650
E-mail：hatakeyama-k※kumamoto-u.ac.jp
（※を@に置き換えてください）

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先端研究基盤刷新事業（EPOCH）の採択について

2026/07/31 17:02:00 GMT+9
　本学は、「先端研究基盤刷新事業（EPOCH）」に採択されました。

　「先端研究基盤刷新事業（EPOCH）」は、第7期科学技術・イノベーション基本計画期間中に、我が国の研究基盤を刷新し、若手を含めた魅力的な研究環境を実現するため、全国の研究大学等において、地域性や組織の強み・特色等も踏まえ、技術職員やURA等の人材を含めたコアファシリティを戦略的に整備し、あわせて、研究活動を支える研究設備等の海外依存や開発・導入の遅れが指摘される中、研究基盤・研究インフラのエコシステム形成に向けて、産業界や学会、資金配分機関(FA)等とも協働し、先端的な研究設備・機器の整備・共用・高度化を推進する事業です。

　本学は、本事業でミッション＜誰もが、すぐに、最先端へ　－知を蓄積し、地域と未来を創る研究基盤大学＞を掲げて、研究者が着任直後から最先端研究を開始できる大学、企業や県と連携し地域のイノベーションを支えるコアファシリティを持続する大学を実現することで、さらなる研究力向上を目指します。

　本事業の採択により、コアファシリティ・システムの強化と持続可能な運営基盤の確立及び最先端設備・機器の充実・開発による地域・大学の特色強みの伸長を加速させ、研究基盤大学として地域と未来社会に貢献して参ります。

　【先端研究基盤刷新事業（EPOCH）について】
（文部科学省HP）https://www.mext.go.jp/b_menu/boshu/detail/mext_00548.html
（科学技術振興機構HP）https://www.jst.go.jp/program/epoch/index.html

　【本学の事業概要】

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内閣府科学技術・イノベーション推進事務局井上諭一統括官による講演会を開催しました

2026/07/30 11:00:00 GMT+9
　令和8年7月21日～22日、内閣府科学技術・イノベーション推進事務局の井上諭一統括官、佐藤法仁政策参与、阿部義之主査、明原渡行政実務研修員、松岡くるみ行政実務研修員が本学を訪問しました。当日は、井上統括官による講演会を開催するとともに、大学改革・研究環境に関する意見交換、および施設見学等を行いました。

　7月21日に工学部百周年記念館で開催された講演会では、「第７期科学技術・イノベーション基本計画～日本の研究システム刷新の提案」という演題で井上統括官にご講演いただきました。井上統括官は、新たな「知」がイノベーション・国力の源泉である一方で、低調な研究開発投資のみならず、「カネ・ヒト・モノ・情報・組織」の科学技術・イノベーションのマネジメント全般、および研究の在り方・研究者マインドが課題であると強調しました。さらに、この状況を打破するためには、現在の縦割り・自前主義から、研究者・専門人材・研究機器・データを「横つながりのレイヤー構造」へ転換する等、科学技術・イノベーション推進システムを刷新する方向に舵を切る必要があると述べました。講演会には、会場参加83名、オンライン参加46名、合計129名の参加がありました。質疑応答では多くの質問や意見が寄せられ、大変有意義な時間となりました。

　また、発生医学研究所、国際先端医学研究機構（IRCMS）、ベンチャービジネスラボラトリークリーンルーム、衝撃実験棟、先進マグネシウム国際研究センターの視察を通じて、本学の特色ある研究、先進的な研究環境、および若手研究者育成等に関する取り組みについて理解を深めていただきました。

　今回の訪問を通じ、本学の特色ある研究・研究環境、および大学改革の方向性について認識を共有できたほか、本学の研究力向上について改めて考える大変貴重な機会となりました。

講演会の記念撮影

（前列左から渡辺監事、宮尾理事、富澤理事、小川学長、井上統括官、大谷理事）

（後列左から、松岡行政実務研修員、明原行政実務研修員、阿部主査、佐藤政策参与）

井上諭一統括官

発生医学研究所の視察

国際先端医学研究機構（IRCMS）の視察

ベンチャービジネスラボラトリークリーンルームの視察

衝撃実験棟の視察

先進マグネシウム国際研究センターの視察

【お問い合わせ】
研究・社会連携部研究推進課総務企画担当

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外来患者の急性腎障害、夏に増加 ―若年層で顕著な季節差を確認―

2026/07/28 12:00:00 GMT+9
（ポイント）

日本の大規模レセプトデータ（診療報酬請求情報）を用い、外来患者を中心とした市中発症急性腎障害（AKI）の季節変動を解析しました。

AKIの発症は6月から7月にかけて増加し、7月に最も高く、2月と比べて約1.2倍でした。

特に0〜19歳の若年層で夏季の増加傾向が顕著であり、季節性や環境要因を考慮したAKI予防の重要性が示唆されました。

（概要説明）

熊本大学大学院薬学教育部博士課程の坂﨑友香大学院生、大学院生命科学研究部の近藤悠希准教授、石塚洋一教授、名城大学薬学部の酒井隆全准教授らの研究グループは、日本の保険者レセプトデータを用いて、外来患者を中心とした市中発症急性腎障害（AKI）の発症が夏季に増加することを明らかにしました。

解析の結果、AKIの発症は6月から7月にかけて増加し、7月に最も高くなりました。2月と比較した7月の発症率比（IRR）は約1.2倍であり、特に0〜19歳の若年層では約1.5倍と、夏季の増加傾向が顕著でした。

本研究は、外来患者を中心とした市中発症AKIに季節性が存在する可能性を示すものです。ただし、レセプトデータに基づく解析であり、気温、湿度、脱水、暑熱曝露などを直接測定したものではありません。そのため、夏季の環境要因がAKI発症に関与する可能性を示唆する結果であり、因果関係を直接証明したものではありません。

今後、検査値データや臨床情報に加え、気温や湿度、暑さ指数などの環境情報を組み合わせた研究を進めることで、季節を考慮したAKI予防対策の確立に役立つことが期待されます。

本研究成果は、令和８年７月２７日（英国時間１０時）に科学雑誌「Scientific Reports」に掲載されました。

本研究は、JSPS科研費 JP19K13914の助成を受けて実施されました。



（説明）

[背景]

急性腎障害（AKI）^＊1は、短期間で腎機能が低下する状態であり、重症化すると入院や透析、死亡などのリスクが高まることがあります。AKIは入院中だけでなく、日常生活を送る地域社会や外来診療の中でも発症します。

脱水や循環血液量の低下はAKIの重要な危険因子とされており、気温や湿度などの環境要因もAKI発症に関係する可能性があります。しかし、日本において、外来患者を中心とした市中発症AKI^＊2の季節変動は十分に明らかではありませんでした。

[研究の内容]

本研究では、日本の保険者レセプトデータ^＊3のデータベースであるJMDC Claims Databaseを用いて、2016年8月から2018年7月までのデータを有する65歳未満の約428万人を対象に解析しました。レセプトに記録された傷病名に基づき、外来でAKIと診断された症例や、入院前や入院時点ですでにAKIを発症していたと考えられる症例を「市中発症AKI」として抽出し、月ごとの発症頻度を比較しました。一方、入院2日目以降にAKIが記録された症例は、入院後に発症したAKIと考え、解析から除外しました。

また、本研究は保険請求のために作成されたレセプトデータに基づくため、AKIの発症数を完全に把握できているわけではありません。そのため、本研究では推定された発症率そのものよりも、主に季節間の違いに着目しました。

[成果]

解析の結果、20,634例の新規市中発症AKIが同定されました。AKIの発症は6月から7月にかけて増加し、7月に最も高い発症率を示しました。2月と比較した7月の発症率比（IRR）^＊4は約1.2倍でした。

この傾向は、外来診療で記録された症例のみに限定した解析や、確定診断のみに限定した解析でも概ね一貫していました。また、0〜19歳の若年層では、7月の発症率比が2月と比べて約1.5倍であり、夏季の増加傾向が特に顕著でした。

これらの結果は、外来患者を中心とした市中発症AKIに季節性が存在する可能性を示しています。ただし、本研究では気温、湿度、暑さ指数、個人の暑熱曝露、地域ごとの気候差などを直接測定していません。そのため、夏季に関連する環境要因がAKI発症に関与する可能性を示唆する結果として、慎重に解釈する必要があります。

[展開]

今後は、検査値データや臨床情報に加え、気温、湿度、暑さ指数、地域ごとの気候情報などを組み合わせた研究により、どのような環境要因がAKI発症に関与するのかをさらに検討する必要があります。

本研究成果は、夏季における脱水や暑熱環境への注意喚起、外来診療や地域医療におけるAKIリスク評価、季節を考慮した予防対策の検討に役立つことが期待されます。

[用語解説]
＊1　急性腎障害（AKI：Acute Kidney Injury）
短期間で腎機能が低下する状態。重症化すると、入院や透析などが必要になることがある。

＊2　市中発症AKI
入院中ではなく、地域社会や外来診療の中で発症したと考えられるAKIのこと。

＊3　レセプトデータ
医療機関や薬局が保険請求のために作成する診療情報のデータ。病名、診療行為、処方薬などの情報が含まれる。

＊4　発症率比（IRR：Incidence Rate Ratio）

ある時期や条件と別の時期や条件で、病気の発症頻度を比べるための指標。1より大きい場合、比較対象より発症頻度が高いことを示し、例えば1.2であれば約20％高いことを意味する。

（論文情報）

論文名：Seasonality of acute kidney injury incidence in Japanese outpatient

著者：Yuka Sakazaki, Yuki Kondo, Mizuki Okuma, Ayaka Seki, Takamasa Sakai, Tetsumi Irie, Yoichi Ishitsuka

掲載誌：Scientific Reports

doi：10.1038/s41598-026-61190-6

URL：https://www.nature.com/articles/s41598-026-61190-6

【詳細】　プレスリリース（PDF302KB）

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

（研究に関するお問い合わせ先）

熊本大学大学院生命科学研究部

准教授　近藤悠希

TEL：096-371-4559

E-mail：ykondo@kumamoto-u.ac.jp

（報道に関するお問い合わせ先）

熊本大学総務部総務課広報戦略室

電話：096-373-3269

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認知症予防のための多因子介入プログラムの成果報告―熊本県菊陽町における半年間の実践研究―

2026/07/27 14:00:00 GMT+9
（ポイント）

熊本大学と菊陽町などが連携し、地域在住高齢者を対象とした地域版 J-MINT Brain Health プログラムを実施しました。

6か月間のプログラムにおいて、認知機能の中でも「注意機能」が変化を捉えやすい評価指標となる可能性が示されました。

自治体と大学が連携した認知症予防の地域実装を進めるうえで、今後のプログラム評価や改善に役立つことが期待されます。

（概要説明）　

熊本大学大学院生命科学研究部附属健康長寿代謝制御研究センターの梶谷直人助教、山縣和也センター長らの研究グループは、国立長寿医療研究センター（理事長　荒井秀典）および台湾国立陽明交通大学との共同研究により、熊本県菊陽町で実施された地域在住高齢者を対象とする認知症予防のための地域版 J-MINT Brain Health プログラムについて、6か月間の実施前後における認知機能や身体機能、生活習慣などの変化を検討しました。

認知症の発症には、運動不足、生活習慣病、社会参加の低下など、修正可能な生活・健康要因が関与することが知られており、近年、運動、栄養、認知トレーニング、生活習慣改善などを組み合わせた多因子介入が注目されています。一方で、こうした多因子介入プログラムを自治体の現場で実施した際に、どのような評価指標が変化を捉えやすいかについては、まだ十分に明らかではありませんでした。

本研究では、菊陽町で実施された地域版 J-MINT Brain Health プログラムの参加者を対象に、6か月後の認知機能や身体機能、生活習慣などの変化を検討しました。その結果、認知機能の中でも「注意機能」が、地域における認知症予防のための多因子介入プログラムの変化を捉えるうえで有用な指標となる可能性が示されました。

本研究成果は、今後、自治体と大学が連携して実施する認知症予防事業において、プログラムの効果をより適切に評価し、地域の実情に合わせた取り組みを発展させるための基盤となることが期待されます。本研究は、TSMC Charity Foundationの支援を受けて実施されました。

本研究成果は、令和8年6月25日に国際学術誌「Archives of Gerontology and Geriatrics」に掲載されました。

（説明）

[背景]

認知症は高齢化が進む社会において大きな課題であり、発症後の治療だけでなく、発症リスクを下げるための予防的な取り組みが重要です。近年、運動、栄養、認知トレーニング、生活習慣病の管理、社会参加など、複数の要素を組み合わせた「多因子介入」により、高齢者の認知機能維持を目指す研究が世界的に進められています。

日本では、国立長寿医療研究センターを中心に、認知症予防を目的とした多因子介入研究「J-MINT」が実施されてきました。一方で、研究として厳密に管理された環境で行う介入と、自治体の現場で住民を対象に実施するプログラムとでは、参加者の背景、運営方法、継続のしやすさなどが異なります。そのため、研究で得られた知見を地域の現場で実践可能な形に発展させ、どのように評価していくかが重要な課題となっています。

[研究の内容]

本研究では、国立長寿医療研究センターがJ-MINT研究の知見をもとに作成した、市町村で実施可能な多因子介入プログラム（名称：地域版 J-MINT Brain Health プログラム）を、熊本県菊陽町において実施しました。このプログラムでは、運動、栄養、認知トレーニング、生活習慣改善などを組み合わせ、地域在住高齢者が継続して参加しやすい形で認知症予防を目指しました（図１）。

熊本大学を中心とする研究グループは、プログラム参加者について、開始時と6か月後の認知機能、身体機能、生活習慣などを評価しました。特に、認知機能のどの側面が、地域で実施する短期間の認知症予防プログラムにおける変化を捉えやすいかに着目して解析を行いました。

[成果]

6か月間のプログラムを通じて、認知機能のうち「注意機能」が変化を捉えやすい指標となる可能性が示されました。注意機能は、日常生活の中で情報に気づき、必要なことに集中し、作業を進めるために重要な認知機能です。

本成果は、地域版 J-MINT Brain Health プログラムにおいて、全般的な認知機能だけでなく、注意機能などの特定の認知領域に注目することの重要性を示すものです。また、研究として行われてきた認知症予防のための多因子介入プログラムを地域の現場へ社会実装していく際の評価方法を考えるうえでも、有用な知見となります。

[展開]

今後は、より多くの参加者を対象とした検討や、より長期的な追跡を通じて、地域版 J-MINT Brain Health プログラムが認知機能や生活機能、健康寿命に与える影響を明らかにしていく必要があります。

本研究成果は、菊陽町における認知症予防事業の発展に加え、他の自治体における健康づくり・介護予防・認知症予防の取り組みにも応用されることが期待されます。地域の高齢者が住み慣れた場所で健康に暮らし続けるための、実践的な予防モデルの構築につながる可能性があります。

[用語解説]

多因子介入

運動、栄養、認知トレーニング、生活習慣病の管理、社会参加など、複数の要素を組み合わせて行う介入のことです。認知症予防の分野では、単一の方法ではなく、生活全体に働きかける取り組みとして注目されています。

J-MINT

Japan-Multimodal Intervention Trial for Prevention of Dementiaの略称です。認知症予防を目的として、運動、栄養、認知トレーニング、生活習慣改善などを組み合わせた多因子介入の有効性を検討する日本の研究・実践の枠組みです。

地域版 J-MINT Brain Health プログラム

国立長寿医療研究センターが開発した、市町村で実施可能な認知症予防のための多因子介入プログラム。詳細は下記プレスリリースに記載されています。

https://www.ncgg.go.jp/ri/report/20251104.html

注意機能

必要な情報に意識を向け、集中し、作業を続けるための認知機能です。日常生活では、会話を聞く、周囲の状況に気づく、作業を順序立てて行うなど、さまざまな場面に関わります。

（論文情報）

論文名：

Attention as a potentially responsive cognitive outcome in a community-based multidomain dementia prevention program (the community-adapted J-MINT Brain Health Program in Kikuyo Town, Japan)

著者：

Naoto Kajitani, Nobuhiro Kajihara, Tomonori Tsuyama, Minoru Takebayashi, Naoto Kubota, Kazuaki Uchida, Liang-Kung Chen, Takashi Sakurai, Hidenori Arai, Kazuya Yamagata

掲載誌：Archives of Gerontology and Geriatrics

doi：10.1016/j.archger.2026.106347

URL：https://doi.org/10.1016/j.archger.2026.106347

【詳細】　プレスリリース（PDF525KB）

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お問い合わせ

（研究に関するお問い合わせ先）

熊本大学大学院生命科学研究部

担当：梶谷直人（助教）

電話：096-373-5076

e-mail:kajitani.naoto@kuh.kumamoto-u.ac.jp

（報道に関するお問い合わせ先）

熊本大学総務部総務課広報戦略室

電話：096-373-3269

e-mail:sos-koho@jimu.kumamoto-u.ac.jp

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小さな川、大きなリスク ―気候変動で浮き彫りになる中小河川の洪水リスクと防災ギャップ―

2026/07/24 11:00:00 GMT+9
（ポイント）

米国本土の洪水リスク^＊1を河川規模別に体系的に評価し、気候変動と社会経済発展による影響を算出。

中小河川は洪水の影響を受けやすい一方で堤防などの防御水準が最も脆弱^＊2であり、周辺住民が深刻なリスクに直面していることが判明。

洪水リスクを過去水準に抑えるには莫大な気候適応^＊3コストがかかり、中小河川1 kmあたり最大約400万米ドルの投資が必要。優先的な予算配分が急務。

（概要説明）

　熊本大学大学院先端科学研究部の張浩教授が参画する、清華大学、東京大学、熊本大学、東京科学大学からなる国際共同研究チームは、高解像度の水文・水理シミュレーション、人口動態予測、および既存の河川インフラ整備データを統合し、将来の気候変動と社会経済発展下における米国本土の異なる規模の河川流域の洪水リスクと防災ニーズを体系的に評価しました。

　その結果、中小河川は今世紀半ばまでに気候変動による洪水強度の増加に対して高い感受性^＊4を示す一方、既存の防御水準は最も脆弱であり、周辺住民が不均衡に高いリスクに直面する恐れがあることが明らかとなりました。さらに、洪水リスクを過去の水準に抑えるには、河川1 kmあたり最大約400万米ドル（2005年価格換算）の投資が必要であると試算されました。本研究は、河川規模ごとの防御水準に生じている顕著なミスマッチの解消に向け、長年整備の遅れてきた中小河川への投資を優先的に行うことが急務であると警鐘を鳴らしています。

　本研究成果は、「Future flood risk concentration for residents near small rivers across the United States（米国本土における中小河川流域に集中する将来の洪水リスク）」と題し、2026年7月10日に国際学術誌『Nature Sustainability』にオンライン掲載されました。

（説明）

[成果]

　本研究により、以下の重要な事実が明らかになりました。

①中小河川流域における「不均衡に高い洪水リスク」

　中小河川流域には広大な人口が暮らしているにもかかわらず、既存の防災レベルは各種河川の中で最も低く、住民が不均衡に高い洪水リスクに直面している実態が示されました。

②気候変動に対する中小河川の「高い感受性」

　今世紀半ばにおいて、中小河川は大河川に比べて気候変動への感受性が高く、年間最大日流量の増加幅がより大きいことが判明しました（図1）。大河川は通常、高い防災水準を有しているため、将来の洪水リスクの増加は主に流域人口の増加と暴露の拡大が主因となります。一方で、中小河川は気候変動そのものがもたらすハザード^＊6の激甚化がリスクを押し上げます。

③中小河川で突出する莫大な「気候適応コスト」

　今世紀半ばに、洪水リスクを過去の基準期間の水準にまで抑え込むために必要な防災投資額を算定したところ（図2）、中小河川で必要とされる河川1kmあたりの投資額は、大河川を著しく上回り、約400万米ドル（2005年米ドル換算）に達することが分かりました。河川規模は小さくとも、基礎的な防災インフラが脆弱であるため、気候適応にかかるコストが河川規模に比して極めて高くなることを示しています。

[展開]

　本研究成果は、将来必要とされる防災ニーズと既存の防災水準との間に顕著なミスマッチが存在し、特に中小河川における防災ギャップ^＊7が極めて深刻であることを浮き彫りにしました。

　今後、国や地域が防災計画や予算配分を行う際、長年整備が遅れてきた中小河川およびその流域コミュニティに着目し、その防災レベルと気候変動に対応するための備えを優先的に強化することが急務です。本研究の知見を活用することで、洪水による人的・経済的被害の低減、地域間の防災格差の縮小、そして気候変動に強い社会全体のレジリエンス^＊8強化につながることが期待されます。

[用語解説]

＊1 洪水リスク：本研究では河川の水位上昇に伴う氾濫の可能性や、それによって生じる社会的・経済的な被害の影響を指す。

＊2 脆弱性：災害に対して被害を受けやすい性質や、災害に対応・適応する能力の低さ。

＊3 気候適応： 気候変動による被害を回避・軽減するため、インフラの整備や社会システムを調整する取り組み。

＊4 感受性：大雨や気候変動といった外部からの衝撃に対して、河川や地域が「どの程度影響を受けやすいか」という物理的・構造的な特性（今回の研究では、中小河川が大河川に比べて少しの雨でも氾濫しやすい性質を指す）。

＊5 暴露：洪水が発生するおそれのある区域に、人や資産、建物がどれだけ存在しているかの度合い。

＊6 ハザード： 洪水を引き起こす大雨や台風など、災害の原因となる自然現象そのものの規模や発生確率。

＊7 防災ギャップ：　激甚化する気候変動リスクに対して「本来必要とされる防災対策の水準」と、「現実の予算・対策状況」との間に生じている格差。本研究では、大河川に比べ中小河川の対策が後回しになっている「河川規模による防御の格差」と、洪水リスクを過去水準に抑えるための巨額の気候適応コストに対して現在の予算が圧倒的に足りていない「資金的な格差」の2つの側面から、その実態を浮き彫りにしている。

＊8 レジリエンス：災害が発生した際に、被害を最小限に抑え、インフラや地域社会が迅速に復旧・復興できるしなやかな強さ（回復力）。

（論文情報）

論文名：Future flood risk concentration for residents near small rivers across the United States（米国本土における中小河川流域に集中する将来の洪水リスク）

著者：Ruijie Jiang, Hui Lu, Deliang Chen, Kun Yang, Dai Yamazaki, Hiroshi Cho, Gang Zhao, Jiahua Wei, Fuqiang Tian & Dabo Guan

掲載誌：Nature Sustainability

doi：10.1038/s41893-026-01896-7

URL：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01896-7

【詳細】　プレスリリース（PDF357KB）

※各図は上記PDFファイルよりご確認ください。

     　

＜熊本大学SDGs宣言＞

【お問い合わせ先】

熊本大学大学院先端科学研究部（工）

担当：張　浩（教授）
電話：096-342-3579
E-mail：hcho※kumamoto-u.ac.jp

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乾癬で皮膚由来G-CSFが病的な顆粒球産生を誘導する仕組みを解明

2026/07/24 11:00:00 GMT+9
（ポイント）

モデルマウスとヒトデータ解析により、皮膚で産生されるG-CSFが骨髄に作用し、乾癬の病態形成を促進する「皮膚―骨髄病態連関」を明らかにした。

乾癬では皮膚の血管内皮細胞がG-CSFの主要な供給源となり、病的な好中球産生を促進して炎症を悪化させることを示した。

G-CSFを阻害すると乾癬症状が改善したことから、血管内皮の産生するG-CSFが乾癬の新たな治療標的となる可能性が示された。

（概要説明）

　これまで、乾癬治療はIL-17やIL-23といったT細胞由来のサイトカインを標的とする治療が中心でしたが、これらの治療だけでは症状が完全に改善しない例も多く、好中球など他の免疫細胞の関与の詳細はわかっていませんでした。

　熊本大学国際先端医学研究拠点（IRCMS）の滝澤仁教授らの研究グループは、乾癬モデルマウスの解析およびヒト乾癬患者の遺伝子発現データの再解析によって、皮膚の炎症が骨髄に伝わり過剰な好中球産生（緊急顆粒球生成）を引き起こす仕組みを明らかにしました。皮膚に存在する血管内皮細胞がG-CSF（顆粒球コロニー刺激因子）を産生し、これが骨髄に作用して好中球の産生を亢進させること、産生された好中球が皮膚に浸潤して炎症を悪化させることを突き止めました。実際に、中和抗体により好中球を除去したり、G-CSFを阻害したりすると、皮膚への好中球浸潤が減少し、乾癬の症状が軽減することも示されました。

　本研究成果は、G-CSFや皮膚血管内皮細胞の活性化状態を乾癬の重症度やバイオマーカーとして活用したり、既存の生物学的製剤と組み合わせた好中球を標的とする新たな治療戦略の開発につながることが期待されます。

　本研究成果は令和8年6月16日に科学雑誌「EMBO Molecular Medicine」に掲載されました。

　本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業（KAKENHI: 21KK0150、21H02953、22K19548）、JST FOREST事業（JPMJFR200O）、化学及血清療法研究所（KAKETSUKEN）、公益財団法人日本財団（The Japan Prize Foundation）、武田科学振興財団などの支援を受けて実施したものです。

展開

　今回の成果により、乾癬は皮膚だけで起きている病気ではなく、皮膚と骨髄が連携しあって進行する病気であることが新たに示されました。この「皮膚から骨髄への信号伝達」という仕組みを標的にすることで、これまでのT細胞を標的とした治療薬とは異なる方法で乾癬を治療できる可能性があります。今後、血液中のG-CSFの量や血管内皮細胞の状態を、乾癬の重症度や治療効果を調べるためのバイオマーカーとして活用したり、好中球やG-CSFを標的とした新しい治療法の開発につながることが期待されます。

用語解説

好中球（こうちゅうきゅう）：体に侵入した細菌などを真っ先に攻撃する免疫細胞の一種。

血管内皮細胞（けっかんないひさいぼう）：血管の内側の壁を作っている細胞。

G-CSF（顆粒球コロニー刺激因子）：骨髄に働きかけて好中球を作らせる働きを持つタンパク質。

サイトカイン：免疫細胞同士が情報をやり取りするために分泌する、小さなタンパク質の総称。

T細胞：免疫の司令塔として働く免疫細胞の一種。乾癬ではIL-17などの炎症物質を作り出す。

骨髄（こつずい）：骨の内部にある組織で、血液細胞（赤血球・白血球・血小板など）を作る場所。

顆粒球生成（かりゅうきゅうせいせい）：骨髄で好中球などの顆粒球が作られる過程。感染や炎症時に急激に活発化することを「緊急顆粒球生成」と呼ぶ。

（論文情報）

論文名：'Skin-derived G-CSF activates pathological granulopoiesis upon psoriasis'

著者：Tomson Kosasih, Tatsuya Morishima, Sohyeon Lee, Jungyeon Yoon, Kanako Wakahashi, Pilhan Kim, Aiko Sada, Hitoshi Takizawa*

(*Corresponding author)

掲載誌：'EMBO Mol Med' (2026).

doi：10.1038/s44321-026-00456-y

URL：https://link.springer.com/article/10.1038/s44321-026-00456-y

【詳細】　プレスリリース（PDF318KB）

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

熊本大学　国際先端医学研究機構（IRCMS）

担当：教授　滝澤仁
e-mail： htakizawa※kumamoto-u.ac.jp

（※を@に置き換えてください）

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チンパンジーの肝炎治療の経過 ―世界初の治療成功と肝臓癌リスクの露見―

2026/07/23 14:00:00 GMT+9
概要

　京都大学野生動物研究センターの平田聡教授と熊本大学大学院生命科学研究部の田中靖人教授らの研究グループは、かつて医学実験の対象となり人為的に肝炎ウィルスの持続感染を引き起こされていたチンパンジーを対象に、ウィルス除去のための投薬治療を行い、その結果と経過について明らかにしました。C型肝炎ウィルスに持続感染したチンパンジー8個体に、ヒト用に開発された肝炎治療薬を投与したところ、6個体ではウィルスを完全に排除することに成功しました。過去のC型肝炎医学実験モデルだったチンパンジーに、純粋に治療目的で投薬して、治療成功したのは今回の例が世界初です。8個体のうち2個体ではウィルス排除ができませんでしたが、これはウィルスに薬剤耐性の変異が生じていたためと考えられます。また、ウィルスの排除に成功した6個体のうち3個体では、のちの検査によって、肝臓癌が生じていることが判明しました。これらのチンパンジーにC型肝炎ウィルス実験が行われたのは今から30年―40年前のことで、その後の長い年月のあいだに徐々に病状が進行して癌化していたと推測されます。

　本研究成果は、2026年7月20日に国際学術誌「Journal of Medical Virology」にオンライン掲載されました。

１．背景

　現在はC型肝炎ウィルスとして知られる病原体ウィルスは、1989年にウィルスが同定されるまで未知のウィルスでした。この未知の病原体の解明と治療法の確立のため、ヒトに近縁なチンパンジーが医学実験モデル動物となり、人為的にチンパンジーに病原体を注入した研究が行われました。その後、ウィルスが同定され、治療法も進歩して、C型肝炎は薬によってほぼ治る病気となりました。ただ、実験に使われたチンパンジーは、ウィルスに感染したままとなっていました。

　京都大学野生動物研究センターの附属施設である熊本サンクチュアリでは、かつて国内の複数の組織で医学実験の対象となっていたチンパンジーが余生を過ごす場として、動物福祉に配慮して彼らの飼育をしています。2022年時点で8個体のC型肝炎ウィルス持続感染のチンパンジーがいました。平田聡らが2022年に論文として刊行した研究によって、過去に医学実験の対象となりC型肝炎ウィルスに持続感染したチンパンジーは、そうでないチンパンジーに比べて、早く死亡する傾向にあることが明らかとなっていました。

　2022年時点で生存していた8個体のC型肝炎持続感染のチンパンジーについて、もし投薬によってウィルスを排除できれば、彼らの余生を延ばせる可能性があると考え、ヒト用に開発されたC型肝炎治療薬をチンパンジーに投与して治療を試みることにしました。治療薬の購入には高額の費用がかかることから、クラウドファンディングをおこなって資金を集め、計約5000万円のご寄付を頂いて、8個体全てのチンパンジーに投薬をおこなうことができました。

２．研究手法・成果

　対象の8個体について、事前の血液検査によって肝臓の状態を評価し、治療薬と投薬期間を定めました。３個体はグレカプレビル／ピブレンタスビルの8週間投与（ショウボウ、アキナ、ススム）、4個体はグレカプレビル／ピブレンタスビルの12週間投与（サイ、ムサシ、クミコ、キャンディー）、１個体は当初グレカプレビル／ピブレンタスビルの投与をしたものの中間検査で十分な効果が認められなかったためソホスブビル／ベルパタスビル及びリバビリンの24週間投与（ユキオ）をそれぞれおこないました。これらの薬は錠剤で、チンパンジーにそのまま飲ませるのは不可能なので、粉状にしたうえで、蒸かしたサツマイモを団子状に丸めたものやジュースに混ぜるなどして投与しました。

　投薬終了後に採血してC型肝炎ウィルスの有無を確認するとともに、投薬終了後約６か月後にも同様の検査をおこなって、両方の検査でウィルスが検出されなかった場合に治療成功と判断しました。６個体では治療成功となり、投薬によってウィルス排除に成功しました（ショウボウ、アキナ、ススム、サイ、ムサシ、クミコ）。これまでの国内外のチンパンジーC型肝炎医学実験の歴史において、治療薬の開発と効果測定の目的でチンパンジーに治療薬を投与した例はありましたが、医学実験としてではなく、純粋に治療の目的で投薬治療が試みられた報告はなく、今回が初めて、治療の目的でチンパンジーのC型肝炎ウィルスの除去に成功した事例となりました。一方、２個体では、投薬終了後もウィルスが検出されました（ユキオ、キャンディー）。これらの個体のウィルスの遺伝子を解析したところ、薬剤耐性と考えられる変異が検出されました。こうした変異体によって治療が困難になったと考えられます。

　投薬終了後に、全個体の肝臓の状態をエコーなどによって詳しく調べてみると、３個体において、肝臓に腫瘍が見つかりました（クミコ、ススム、ムサシ）。２個体（クミコ、ススム）はその後、肝臓癌が原因で亡くなりました（注：ススムの死亡は本論文投稿より後のことで、本論文には死亡のことは記載されていません）。腫瘍の初発見時にすでに比較的大きなものであったことから、投薬治療の前に既に癌が生じていたと推測されます。

　今回の治療対象の８個体がC型肝炎ウィルス実験を受けたのは今から25年―43年前のことになります。それ以来の長い年月にわたって、こうしたチンパンジーの体内に肝炎ウィルスが存在して、肝臓に悪影響を与えていました。治療に成功したチンパンジーについては、治療後に血液検査で測った肝機能の値が向上していました。投薬が功を奏し、健康な状態を取り戻してきていると評価できます。

３．波及効果、今後の予定

　チンパンジーを対象にした肝炎感染実験がおこなわれていた当時、肝炎ウィルスがチンパンジーに与える影響は軽微なものであると考えられていました。世界的にも多くのチンパンジーが肝炎実験の対象となってきましたが、2022年に平田らが論文で報告するまで、肝炎ウィルスに感染したチンパンジーの寿命が短くなっていることは知られていませんでした。ヒトではC型肝炎から肝硬変を経て肝臓癌になることは広く知られた事実です。チンパンジーでも肝臓癌の症例報告は数例ありましたが、ヒトと同様にC型肝炎感染が癌を引き起こすかどうかは、本研究の前の時点では明確な結論が得られていませんでした。本研究で示された肝臓癌の3個体について、C型肝炎ウィルスの人為的感染から癌の発生まで30年―40年の歳月が流れていました。そうした長い年月をかけて癌化するものであること、さらに、世界的にもチンパンジーの肝炎実験後の追跡調査などがおこなわれてこなかったことなどが、事態が表面化していなかった一因と考えられます。チンパンジーへの肝炎実験研究が行われていた当時、実験後30年―40年を経た将来のことを十分に予見しえなかった事も挙げられます。

　チンパンジーのC型肝炎ウィルス感染をヒト用治療薬で治療可能であると示すことができたのは、ひとつの大きな成果だと考えられます。一方で、薬剤耐性ウィルスの存在や、肝臓癌の発生といった負の側面があることもまた本研究によって明らかとなりました。

　熊本サンクチュアリには、今回のC型肝炎治療対象だった個体も含めて、2026年7月現在47個体のチンパンジーが暮らしています。彼らの健康維持と福祉向上を目指した活動を続けていきたいと考えています。

４．研究プロジェクトについて

以下の2つのクラウドファンディングによって治療薬の購入をおこないました。

(1) https://readyfor.jp/projects/ks_kyoto-u_2

(2) https://readyfor.jp/projects/ks_kyoto-u_3

日本医療研究開発機構からの研究費も受けました(AMED JP25fk0210172)

＜研究者のコメント＞

　チンパンジーを対象にした医学実験によって、C型肝炎ウィルスが特定されました。その後の研究の進展によって、有効な治療薬が開発され、ヒトでは多くの患者の方々が救われてきました。一方で、実験対象だったチンパンジーへの治療はおこなわれてきませんでした。過去に実験対象となったチンパンジーの余生と福祉について、目を向けるべき時だと考えています。欧米ではまだC型肝炎ウィルス持続感染のチンパンジーが複数いると推測できます。本研究がきっかけとなって、欧米のそうしたチンパンジーたちの福祉向上に役立てばと願っています。平田聡

＜論文タイトルと著者＞

タイトル： Direct-Acting Antiviral Therapy and Hepatocellular Carcinoma in Captive Chimpanzees With Long-Standing Chronic Hepatitis C Virus Infection（C型肝炎ウィルス持続感染のチンパンジーに対する直接作用型抗ウイルス剤による治療と肝細胞癌）

著　　者：Satoshi Hirata, Etsuko Nogami, Toshifumi Udono, Michiko Fujisawa, Yasuhito Tanaka（平田聡、野上悦子、鵜殿俊史、藤澤道子、田中靖人）

掲載誌：Journal of Medical Virology　DOI：https://doi.org/10.1002/jmv.71074

【詳細】　プレスリリース（PDF1533KB）

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

熊本大学　総務部総務課広報戦略室
電話：096-342-3269　FAX：096-342-3110
e-mail： sos-koho@jimu.kumamoto-u.ac.jp

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特徴	佐賀大学病院HFpEF患者	順天堂大学病院HFpEF患者	淡路島HFpEF患者（神戸大学）
65歳以上	79.3%	87.5%	91.2%
肥満（BMI 30以上）	8.7%	3.4%	3.4%
高血圧	42.1%	59.5%	76.3%
β遮断薬使用	33.5%	38.2%	64.4%

お知らせ[研究]

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