医学科・大学院医歯学総合研究科（医学系）

教授
助教

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概要

研究・教育について

本分野は、ポストゲノムアプローチ、システムバイオロジー、バイオインフォマティクス、分子生物学、発生学を融合させた次世代の発生・再生医学研究および臨床遺伝研究を遂行しています。慢性炎症などの難病治療性疾患および先天性疾患に関わるゲノムの機能情報を高速、正確かつ網羅的に解析するシステムを立ち上げることで研究の効率化と高度化を目指し、新しい創薬ターゲットや診断法の開発を行います。これらのシステムをベースとして、基礎、臨床研究両面で難治疾患に関わる‘オールスター・サイエンティスト’のリアルタイム参加による新しい研究スタイルを提唱し、情報、技術、人的資源の集約を目指します。

また、これら新しい研究戦略・手法の確立と応用を通じて、医学部生の教育に携わり、日本の将来を担う研究者を養成します。

胚発生期の全遺伝子発現パターンはいまだ整備されていません。各発生ステージにおいて、1万個の遺伝子についてホールマウント in situ ハイブリダイゼーション（WISH）法による遺伝子発現パターンの検出を行い、新規開発中の3次元的画像記録システムを用いて記録、時間軸もあわせてウェブ上に4次元的データベースを構築しています。この双方向的、ウェブ2.0的な発現データベースは臓器特異的、発生時期特異的遺伝子の網羅的なカタログとして世界的な貢献となり、いわばリアルタイムでのバーチャルラボを作ることで、先天性疾患メカニズムの解明や再生医療研究に大いに役立つことが期待されています。（Fig. 1）
ES細胞、iPS細胞をもちい、四肢・関節をモデルに、発生・再生医学の研究を行います。ステム細胞を使った再生医療研究や、小児癌、アレルギー性疾患、先天性疾患などにおいて、関連遺伝子の発現調節および機能の網羅的な解明を行うシステムとして、細胞ベースのハイスループット遺伝子導入スクリーニングシステムを構築しました。これにより、1万6千個の遺伝子を個別に細胞に導入し、発生分化および疾患に関わる遺伝子を機能的、高速かつ確実にスクリーニングできます。１万以上の遺伝子をロボットやバイオインフォマティクスを用いて解析するシステムを日本の複数の企業と共同で構築し、炎症をはじめとした病態の解明を行います。（Fig. 2）
新しい分子、タンパクにならないノンコーディングRNAが、多様な疾患病態において重要であることが明らかとなっています。慢性炎症、先天性疾患、加齢疾患におけるノンコーディングRNAに焦点をあて、その病態形成における役割と、診断への応用、そしてそれらを薬剤ターゲットとした新しい治療法への応用を目標としています。（Fig. 3）
次世代シークエンサーやイメージング技術を用いた医学研究を行います。新しい分子生物学的技術を導入することによる、遺伝子改変マウスの作成やゲノムダイナミクスの解析を行います。

発生期の遺伝子発現パターンの双方向
４次元的データベースの構築
発生・分化における細胞ベースで
ハイスループットスクリーニング
Non coding RNAをターゲットとした
病態解析、診断技術および治療開発

業績

業績1

Kurimoto R, Chiba T, Ito Y, Matsushima T, Yano Y, Miyata K, Yashiro Y, Suzuki T, Tomita K, Asahara H*. The tRNA pseudouridine synthase TruB1 regulates the maturation and function of let-7 miRNA. EMBO J. 2020 Sep 14:e104708.

業績2

Sato T, Kataoka K, Ito Y, Yokoyama S, Inui M, Mori M, Takahashi S, Akita K, Takada S, Ueno-Kudoh H, Asahara H*. Lin28a/let-7 Pathway Modulates the Hox Code via Polycomb Regulation during Axial Patterning in Vertebrates. eLife. 2020 May 29;9:e53608.

業績3

Mokuda S, Nakamichi R, Matsuzaki T, Ito Y, Sato T, Miyata K, Inui M, Olmer M, Sugiyama E, Lotz M, Asahara H*. Wwp2 maintains cartilage homeostasis through regulation of Adamts5. Nat Commun. 2019 Jun 3;10(1):2429.

業績4

Mitsumura T#, Ito Y#, Chiba T#, Matsushima T, Kurimoto R, Tanaka Y, Kato T, Uchida K, Ito T, Yamamoto K, Eishi Y, Kitagawa M, Miyazaki Y, Inase N, Asahara H*. Ablation of miR-146b in mice causes hematopoietic malignancy. Blood Adv. 2018 Dec 11;2(23):3483-3491.

業績5

Mochizuki Y, Chiba T, Kataoka K, Yamashita S, Sato T, Kato T, Takahashi K, Miyamoto T, Kitazawa M, Hatta T, Natsume T, Takai S, Asahara H*. Combinatorial CRISPR/Cas9-approach to elucidate a far-upstream enhancer complex for tissue-specific Sox9 expression. Dev Cell. 2018 Sep 24;46(6):794-806.

業績6

Inui M*, Mokuda S, Sato T, Tamano M, Takada S, Asahara H*. Dissecting the roles of miR-140 and its host gene. Nat Cell Biol. 2018 May;20(5):516-518.

業績7

Ito Y, Inoue A, Seers T, Hato Y, Igarashi A, Toyama T, Taganov K, Boldin M, AsaharaH*. Identification of targets of tumor suppressor microRNA-34a using a reporter library system. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Apr 11;114(15):3927-3932.

業績8

Nakasuji T, Ogonuki N, Chiba T, Kato T, Shiozawa K, Yamatoya K, Tanaka H, Kondo T, Miyado K, Miyasaka N, Kubota T, Ogura A, Asahara H*. Complementary critical functions of Zfy1 and Zfy2 in mouse spermatogenesis and reproductiontran. PLoS Genetics. 2017 Jan 23;13(1):e1006578.

業績9

Nakamichi R, Ito Y, Inui M, Onizuka N, Kayama T, Kataoka K, Suzuki H, Mori M, Inagawa M, Ichinose S, Lotz M, Sakai D, Masuda K, Ozaki T, Asahara H*. Mohawk promotes the maintenance and regeneration of the outer annulus fibrosus of intervertebral discs. Nat Commun. 2016 Aug 16;7:12503.

業績10

Suzuki H, Ito Y, Shinohara M, Yamashita S, Ichinose S, Kishida A, Oyaizu T, Kayama T, Nakamichi R, Koda N, Yagishita K, Lotz M, Okawa A, Asahara H*. Gene targeting of the transcription factor Mohawk in rats causes heterotopic ossification of Achilles tendon via failed tenogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jul 12;113(28):7840-5.