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分子病態解析研究部

教室概要

疾病原因の究明やバイオマーカー、治療標的の検索、生体恒常性のモニタリング等の医学研究は、生化学・分子生物学を基盤とした新しい技術の開発・修得が必須である。そこで当研究室では、悪性腫瘍、炎症・免疫研究に焦点を当て、最新の分子生物学・ゲノム科学の手法を取り入れ解析進める。また、シングルセル解析など革新的な測定法の研究開発を行い、新たな知見を得ることを目標とする。これらを基盤にして、今後、臨床医学と連携した研究課題を中心に研究を進め、新たなトランスレーショナルリサーチの発展に寄与することを目指す。
医学部学生教育では、分子生物学の基本的な知識、考え方と共に、最先端の知見も紹介し、医学研究者としての基本的な姿勢を学んでもらうことを目標にしています。

場所:和歌山県立医科大学 実験棟2F

研究概要

我が国において高齢化の進展に伴い、がん、感染症、循環器疾患などの疾病の増加が予想される。生活習慣病の予防、社会生活を営むために必要な機能の維持、向上により、健康寿命の延伸を実現する事が重要となる。その為には、生活習慣病の発症予防と重症化予防の徹底、がん、感染症、循環器疾患、などの原因の解明が必要である。

本講座において、これらの問題点を整理し、ゲノム・オミックス解析などの最先端の次世代テクノロジーを用いて、トランスレーショナルリサーチを発展させる。研究においては、特に癌、感染症に焦点を絞り、ゲノム・オミックス解析手法を取り入れその予防、診断、原因解明を行い、実際の医療機関等で使える新しい医療技術・医薬品として実用化することを目的に行う。

病態の解析を基礎研究を重ねて見つけ出した新しい医療の種(シーズ)を、実際の医療機関等で使える新しい医療技術・医薬品として実用化することを目的に行う、非臨床から臨床開発までの幅広い研究を目指しています。

研究内容

  1. シングルセル解析法の開発と臨床への応用研究(a)
  2. ゲノム・オミックス解析を基盤とした悪性腫瘍、炎症免疫組織の病態解明
  3. がん微小環境における細胞間相互作用の解明
  4. 肝炎ウイルスの発がんメカニズムの解明とその阻害剤に関する研究(b)

(a)1細胞解析によるがん組織の多様性解明とゲノム・オミックス解析によるがん細胞の研究について: 組織の微小環境状態を理解する事は、診断や病態を改善する上で非常に重要である。その為には組織において細胞の多様性を観察することが必要であり、本研究室では、数千以上の1細胞の遺伝子発現情報を明らか出来る方法を開発し、がん組織の多様性を研究している(下図)。また、細胞自体のオミックス変化にも注目し、これらを統合する事で、癌細胞等に対する創薬ターゲットの同定、診断基準の決定がなど可能となる。
【総説】シングルセル遺伝子発現解析と細胞集団

(b)B型肝炎ウイルス(HBV)感染維持機構に関する研究について: HVB感染は、慢性肝炎を引き起こし、肝細胞癌の原因となる。HBV感染において特異的な遺伝子発現やエピジェネティックな制御がHBVの複製に関与すること報告されているが、その詳細は明らかにされていない。そこでHVBの複製促進、抑制に関与する分子の同定及び分子機構について明らかにし、抗HBV薬の開発を行う。


シングルセル図(PDF)

プロジェクト/共同研究の概要

  1. 戦略的創造推進事業(CREST)(科学技術振興機構)1細胞遺伝子発現解析による組織微小環境情報の構築:1細胞由来のmRNAに対してランダムにバーコードをつける技術を用いて、組織から数千~数万レベルの1細胞の位置情報と遺伝子発現を解析する方法を開発
  2. 次世代がん医療創生研究事業(日本医療研究開発機構):次世代がん医療創生研究における先進技術支援、1細胞の遺伝子解析を多くの研究者への支援
  3. 創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事 業(日本医療研究開発機構 ):創薬等支援のための1細胞・微小生体組織のトランスクリプトーム解析、1細胞/微量サンプルの遺伝子解析・開発と共に多くの研究者への普及・支援
  4. 肝炎等克服実用化研究事業(日本医療研究開発機構):B型肝炎ウイルスの排除にむけた新規治療法の開発、B型肝炎ウイルスに伴う細胞内cccDNAに関与する遺伝子を調べ、治療薬を開発
  5. 肝炎等克服実用化研究事業:(日本医療研究開発機構) C型慢性肝炎から肝発がんを予防する研究
  6. 新学術領域研究:予防を科学する炎症細胞社会、炎症における細胞の多様性から疾患を研究
  7. 東京都特別研究:肝硬変治療薬の開発を促進する肝機能回復メカニズムの解明、薬剤投与による脱繊維化及び肝機能回復時における関与細胞の1細胞遺伝子解析
  8. 基盤研究(B): 老齢動物の組織に存在する老化細胞の同定とその除去による個体寿命延長効果, 老齢動物の組織に存在する老化細胞の同定する研究

スタッフ紹介(2020年6月現在)

メールアドレスは、後ろに@wakayama-med.ac.jpを付けてください。

役職 氏名 メールアドレス
教授 橋本 真一 hashimot
助教 岩淵 禎弘 iwabuchi
助教 今福 匡司 imafuku
特別研究員 本林秀規 h-moto
特別研究員 菱田 友里子 yhishida
特別研究員 畑井麻友子 hatai
事業担当補助職員 磯野 美智 misono
秘書    

研究業績

  • 研究業績
  • 論文抜粋
  • 日本語総説(1細胞解析)
  1. Hashimoto S., Nx1-Seq (Well Based Single-Cell Analysis System), Adv Exp Med Biol., 2019,1129,51-61. doi: 10.1007/978-981-13-6037-4_4.
  2. Tsukui, T., Ueha, S., Shichino, S., Hashimoto, S.,  Nakajima, T.,Shiraishi, K., Kihara, M.,  Kiyonari, H., Inagak, Y., Matsushima K. Gli signaling pathway modulates fibroblast activation and facilitates scar formation in pulmonary fibrosis。Biochem Biophys Res Commun., 2019, pii: S0006-291X(19)30879-4. doi: 10.1016/j.bbrc.2019.05.011.
  3. Shiraishi, K., Shichino, S., Tsukui, T., Hashimoto, S., Ueha, S., Matsushima, K. Engraftment and proliferation potential of embryonic lung tissue cells in irradiated mice with emphysema. Sci Rep., 2019,9,3657. doi: 10.1038/s41598-019-40237-x.
  4. Aoki, H.,   Ueha, S.,   Shichino, S., Ogiwara, S., Hashimoto, S., Kakimi, K., Ito, S., Matsushima1, K.,TCR repertoire analysis reveals mobilization of novel CD8+ T cell clones into the Cancer-Immunity Cycle following anti-CD4 antibody administration. Front Immunol., 2019, 9,3185. doi: 10.3389/fimmu.2018.03185.
  5. Shiraishi, K., Shichino, S., Ueha, S., Nakajima, T., Hashimoto, S., Yamazaki, S., Matsushima, K., Mesenchymal-epithelial interactome analysis reveals essential factors required for fibroblast-free alveolosphere formation. iScience,2019, 11, 318-333
  6. Kawaguchi, K., Wang, Z., Honda, M., Hashimoto, S., hirasaki, T., Okada, H., Orita, N., Shimakami, T., Yamashita, T., Sakai, Y., Mizukoshi, E., Murakami, S., Kaneko, S.,Notch signaling facilitates hepatitis B virus covalently closed circular DNA transcription via cAMP response element-binding protein with E3 ubiquitin ligase-modulation, Sci Rep., 2019,9,1621. doi: 10.1038/s41598-018-38139-5.
  7. Shichino, S., Ueha, S., Hashimoto, S., Otsuji, M., Abe, J., Tsukui, T., Deshimaru, S., Nakajima, T., Kosugi-Kanaya, , Shand, FH., Inagaki, Y., Shimano, H., Matsushima, K.,Transcriptome network analysis identifies protective role of the LXR-SREBP-1c axis in murine pulmonary fibrosis. JCI Insight., 2019, 10:. pii: 122163. doi: 10.1172/jci.insight.122163
  8. Tabuchi, Y., Hirohashi, Y., Hashimoto, S., Mariya T., Asano, T., Ikeo, K., Kuroda, T., Mizuuchi, M., Murai, A., Uno, S., Kawai, N., Kubo, T., Nakatsugawa, M., Kanaseki, T., Tsukahara, T., Saito, T., Torigoe, T., Clonal analysis revealed functional heterogeneity in cancer stem-like cell phenotypes in uterine endometrioid adenocarcinoma. Exp Mol Pathol., 2019, 106,78-88. doi: 10.1016/j.
  9. Souma, K., Shichino, S., Hashimoto, S., Tsukui, T., Nakajima, T., Suzuki, H., Shand, F., Inagaki, Y., Nagase, T., Matsushima, K., Lung fibroblasts express a miR-19a-19b-20a sub-cluster to suppress TGF-β-associated fibroblast activation in murine pulmonary fibrosis. Sci Rep.,2018, 8,16642. doi: 10.1038/s41598-018-34839-0
  10. Yoshida, S., Nishimura, N., Yurino, H., Kobayashi, M., Horiguchi, K., Yano, K., Hashimoto, S., Kato, T., *Kato, Y., Differentiation capacities of PS-clusters, adult pituitary stem/progenitor cell clusters located in the parenchymal-niche, of the rat anterior lobe PLOS ONE, 2018 13:e0196029
  1. Hashimoto, S., Tabuchi, Y., Yurino, H., Hirohashi, Y., Deshimaru, S., Asano, T., Mariya, T., Oshima, K., Takamura, Y., Ukita, Y., Ametani, .A, Kondo N, Monma, N., Takeda, T., Misu, S., Okayama, T., Ikeo, K., Saito, T., Kaneko, S., Suzuki, Y., Hattori, M., Matsushima, K., Torigoe, T., Comprehensive single-cell transcriptome analysis reveals heterogeneity in endometrioid adenocarcinoma tissues. Sci Rep. , 2017 doi:10.1038/s41598-017-14676-3
  2. Hashimoto, S., K. Ogoshi, A. Sasaki, J. Abe, W. Qu, Y. Nakatani, B. Ahsan, K.Oshima, F. H. Shand, A. Ametani, Y. Suzuki, S. Kaneko, T. Wada, M. Hattori, S. Sugano, S. Morishita, and K. Matsushima. Coordinated changes in DNA methylation in antigen-specific memory CD4 T cells. J Immunol. , 2013 190:4076-4091
  3. Sasaki, S., Mello, C.C., Shimada, A., Nakatani, Y., Hashimoto, S., Ogawa, M., Matsushima, K., Gu, S.G., Kasahara, M., Ahsan, B., Sasaki, A., Saito, T., Suzuki, Y., Sugano, S., Kohara, Y., Takeda, H., Fire, A., and Morishita, S.  Chromatin-associated periodicity in genetic variation downstream of transcriptional start sites. Science , 2009 323:401-404
  4. Hashimoto, S., Qu, W., Ahsan, B., Ogoshi, K., Sasaki, A., Nakatani, Y., Lee, Y., Ogawa, M., Ametani, A., Suzuki, Y., Sugano, S., Lee, C.C., Nutter, R.C., Morishita, S., and Matsushima, K. * High-resolution analysis of the 5'-end transcriptome using a next generation DNA sequencer. PLoS One, 2009 4:e4108
  5. Hashimoto, S., Suzuki, Y., Kasai, Y., Morohoshi, k., Yamada, T., Sese, J., Morishita, S., Sugano, S., and Matsushima, K.  5’-end SAGE for the analysis of transcriptional start sites. Nat Biotechnol., 2004 22:1146-1149
  6. Hashimoto, S., Nagai, S., Sese, J., Suzuki, T., Obata, A., Sato, T., Toyoda, N., Dong, H.Y., Kurachi, M., Nagahata, T., Shizuno, K.I., Morishita, S., and Matsushima, K.  Gene expression profile in human leukocytes. Blood, 2003 101:3509-3513
  7. Hashimoto, S., Komuro, I., Yamada, M., and Akagawa, K.S.  IL-10 inhibits GM-CSF-dependent human monocyte survival at the early stage of the culture and inhibits the generation of macrophages. J Immunol., 2001 167:3619-3625
  8. Hashimoto, S., Suzuki, T., Dong, H.-Y., Nagai, S., Yamazaki, N., and Matsushima, K.  Serial analysis of gene expression in human monocyte-derived dendritic cells. PLENARY PAPER, Blood, 1999 94:845-852
  9. Hashimoto, S., Suzuki, T., Dong, H.-Y., Yamazaki, N., and Matsushima, K.  Serial analysis of gene expression in human monocytes and macrophages. PLENARY PAPER, Blood, 1999 94:837-844
  10. Hashimoto, S. , Yamada, M., Motoyoshi, K., and Akagawa, K.S. Enhancement of macrophage-colony stimulating factor-induced growth and differentiation of human monocytes by interleukin-10. Blood, 1997 89:315-321
  1. 橋本真一、1細胞分取の実際, Nx1-seq ,実験医学別冊『シングルセル解析プロトコール』羊土社、171-175, 2017
  2. 橋本真一、一細胞遺伝子発現解析法による細胞集団解析、 医学の歩み、258: 287-291,2016
  3. 橋本真一、Single cell機器編、RNA-Seq実験ハンドブック、羊土社、2016