ゲノム応用医学

基本学科紹介

私たちはヒトゲノム情報と最新の分子生物学技術に基づき、がん、加齢性疾患や小児疾患などの病気のしくみを分子レベルから広く深く理解し、精密医療に向けた診断・治療への応用を目指します。安全性の高いヘルパー依存型アデノウイルスベクターの開発とゲノム編集技術により、先天性免疫不全疾患の治療応用を目指す「遺伝子治療グループ」(三谷教授・奥島助手)と、次世代シーケンス解析や代謝解析および患者由来がんモデル作製技術により、がんやロコモティブ症候群(骨粗鬆症やサルコペニア)、メタボリック症候群などの加齢性疾患の診断・治療への応用を目指す「遺伝子情報制御(システム医学)グループ」(堀江教授・池田准教授・佐藤助教・井上客員教授)が、国際水準の基礎医学研究と研究成果の社会実装・還元を推進します。

教職員

役職 氏名 ローマ字表記 学科内担当・役職 reseachmap KAKEN
教授 堀江 公仁子 Horie Kuniko 運営責任者/教育員・研究副主任 LINK LINK
教授 三谷 幸之介 Mitani  Kohnosuke 教育副主任・研究主任 LINK LINK
准教授 池田 和博 Ikeda Kazuhiro 教育主任・研究員 LINK LINK
助教 佐藤 航 Sato Wataru 教育員・研究員 LINK LINK
助手 奥島 菜々子 Okushima Nanako
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客員教授 井上 聡 Inoue Satoshi
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教育

教育内容

主に以下の大学院教育を実施し、高い問題意識をもち幅広く活躍できる医療人の育成を目標とします。研究で得られた知的財産は積極的に権利化し、産学連携等を通じて社会実装の推進を目指しています。

ゲノム応用医学①(遺伝子治療プログラム)

遺伝子治療や再生医療について、現在進行中の臨床応用の現状とそれを支える基礎技術の進歩との、両面からの広範囲な話題を取り入れた教育を行います。

学習できる主な研究テーマ
  1. 組換えウイルスベクターの原理と応用
  2. 哺乳類幹細胞への遺伝子導入とその応用
  3. ゲノム編集の原理とその応用
ゲノム応用医学①

ゲノム応用医学②(システム医学プログラム)

女性または男性に特有のがん、肥満などの代謝疾患、骨粗鬆症やサルコペニアなどの加齢性疾患に関する最新の臨床的かつ基礎医学的話題を取り入れた教育を行います。

学習できる主な研究テーマ
  1. 女性・男性がんに対する新規診断・治療標的の同定と機能解析
  2. 女性・男性がんにおけるRNA結合蛋白質と非コードRNA、TRIM蛋白質の機能解析
  3. 患者由来がん培養・移植モデルを用いた難治性がんの病態解明
  4. がんおよび代謝・加齢性疾患におけるミトコンドリアの機能解析
  5. 筋骨格系における性ホルモン受容体およびその標的遺伝子の機能解析
ゲノム応用医学②

研究

研究テーマ

  • 遺伝子治療・ゲノム編集プロジェクト:近年、染色体を自由に操作する「ゲノム編集」技術が開発され、 遺伝子治療への応用が期待されています。私たちは、アデノウイルスベクター上から全てのウイルス遺伝子を除いた、ヘルパー依存型アデノウイルスベクターを開発し、 このベクターが単なる遺伝子導入だけでなくゲノム編集にも優れたベクターである事を示してきました。これらのベクター系を遺伝子治療と再生医療に広く応用するための基礎研究を行っています。
    プレスリリース:「ヒトiPS細胞を利用したEYS関連網膜色素変性の病態解明
  • がん研究プロジェクト:乳がん、婦人科がん、泌尿器がんの臨床検体から患者由来がん3次元培養系とその移植腫瘍モデルを作製し、これらの実臨床に近いがんモデルと各種次世代シーケンス解析や蛋白質・代謝解析などの研究試料・方法を用いて、がん病態メカニズムの解明、新規がん予防・診断・治療法の開発を目指しています。
    プレスリリース:「ホルモン療法が効きにくい乳がんの原因を発見
            「女性のがんにおけるミトコンドリアの新しい機能を発見
  • 筋骨格・代謝研究プロジェクト:エストロゲンとアンドロゲンは、それぞれ女性と男性の生殖系の発達・機能調節に重要であるとともに,骨粗鬆症・サルコペニアなどのロコモティブ症候群、乳がんや前立腺がんなどのホルモン依存性がんをはじめとした様々な疾患に関与する性ホルモンです. 私たちはエストロゲン標的遺伝子であるCOX7RPが、ミトコンドリア酸素呼吸に関わる呼吸鎖複合体間で構成される「超複合体」の形成促進因子であり、その過剰発現マウスはマラソンランナー型の運動持久力を持つことを世界に先駆けて発表しました。ミトコンドリア超複合体と健康長寿・老化の関係について、さらなる機能解析を進めています。
    プレスリリース:「ミトコンドリア超複合体の見える化から 動物をマラソンランナー型にする新しい薬物を発見

研究業績

※詳細はゲノム応用医学ホームページをご参照ください。
  • Otsuka Y, Imamura K, Oishi A, Asakawa K, Kondo T, Nakai R, Suga M, Inoue I, Sagara Y, Tsukita K, Teranaka K, Nishimura Y, Watanabe A, Umeyama K, Okushima N, Mitani K, Nagashima H, Kawakami K, Muguruma K, Tsujikawa A, Inoue H. Phototoxicity avoidance is a potential therapeutic approach for retinal dystrophy caused by EYS dysfunction. JCI Insight 9(8):e174179, 2024.
  • Azuma K, Ikeda K, Shiba S, Sato W, Horie K, Hasegawa T, Amizuka N, Tanaka S, Inoue S. EBAG9-deficient mice display decreased bone mineral density with suppressed autophagy. iScience 27(2):108871, 2024.
  • Kobayashi A, Azuma K, Takeiwa T, Kitami T, Horie K, Ikeda K, Inoue S. A FRET-based respirasome assembly screen identifies spleen tyrosine kinase as a targetto improve muscle mitochondrial respiration and exercise performance in mice. Nat Commun 14(1):312, 2023.
  • Kitayama S, Ikeda K, Sato W, Takeshita H, Kawakami S, Inoue S, Horie K. Testis-expressed gene 11 inhibits cisplatin-induced DNA damage and contributes to chemoresistance in testicular germ cell tumor. Sci Rep 12(1):18423, 2022.
  • Sato W, Ikeda K, Gotoh N, Inoue S, Horie K. Efp promotes growth of triple-negative breast cancer cells. Biochem Biophys Res Commun 624:81-88, 2022.
  • Takeiwa T, Ikeda K, Suzuki T, Sato W, Iino K, Mitobe Y, Kawabata H, Horie K, Inoue S. PSPC1 is a potential prognostic marker for hormone-dependent breast cancer patients and modulates RNA processing of ESR1 and SCFD2. Sci Rep 12(1):9495, 2022.
  • Shiba S, Ikeda K, Horie-Inoue K, Azuma K, Hasegawa T, Amizuka N, Tanaka T, Takeiwa T, Shibata Y, Koji T, Inoue S. Vitamin K-dependent γ-glutamyl carboxylase in sertoli cells Is essential for male fertility in mice. Mol Cell Biol 41(4):e00404-20, 2021.
  • Yang C, Ikeda K, Horie-Inoue K, Sato W, Hasegawa K, Takeda S, Itakura A, Inoue S. Transcriptomic analysis of hormone-sensitive patient-derived endometrial cancer spheroid culture defines Efp as a proliferation modulator. Biochem Biophys Res Commun 548:204-210, 2021.
  • Kamada S, Namekawa T, Ikeda K, Suzuki T, Kagawa M, Takeshita H, Yano A, Okamoto K, Ichikawa T, Horie-Inoue K, Kawakami S, Inoue S. Functional inhibition of cancer stemness-related protein DPP4 rescues tyrosine kinase inhibitor resistance in renal cell carcinoma. Oncogene 40(22):3899-3913, 2021.
  • Azuma K, Ikeda K, Suzuki T, Aogi K, Horie-Inoue K, Inoue S. TRIM47 activates NF-κB signaling via PKC-ε/PKD3 stabilization and contributes to endocrine therapy resistance in breast cancer. Proc Natl Acad Sci USA 118(35):e2100784118, 2021.
  • Takeiwa T, Mitobe Y, Ikeda K, Hasegawa K, Horie K, Inoue S. Long intergenic noncoding RNA OIN1 promotes ovarian cancer growth by modulating apoptosis-related gene expression. Int J Mol Sci 22(20):11242, 2021.
  • Kamada S, Ikeda K, Suzuki T, Sato W, Kitayama S, Kawakami S, Ichikawa T, Horie K, Inoue S. Clinicopathological and preclinical patient-derived model studies define high expression of NRN1 as a diagnostic and therapeutic target for clear cell renal cell carcinoma. Front Oncol 11:758503, 2021.

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