研究者業績

常陸 圭介

ヒタチ ケイスケ  (Keisuke Hitachi)

基本情報

所属
藤田医科大学 医科学研究センター 難病治療学 講師
学位
博士(学術)(東京大学)

連絡先
hkeisukefujita-hu.ac.jp
研究者番号
10508469
ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0002-7300-5238
J-GLOBAL ID
200901097490734327
researchmap会員ID
6000011163

外部リンク

骨格筋は、鍛えれば増え、使わなければ減り、老化や疾患によってその性質を大きく変えます。骨格筋はまた、身体運動を支えるだけでなく、全身の代謝や恒常性維持にも関わる、きわめて可塑性の高い臓器です。私は、この骨格筋の適応と破綻がどのような分子機構によって制御されているのかを明らかにし、老化や疾患による筋機能低下の理解と克服につながる研究を進めています。

これまでに、マイオスタチン(ミオスタチン)阻害により筋量が増加するメカニズムの解析を進め、その分子機構の一端にmiR-486が関与することを明らかにしました。また、筋萎縮や筋分化に関わる新規分子として長鎖非コードRNAであるMyoparrを発見し、Myoparrによる転写制御と筋形成・筋萎縮との関係を明らかにしました。近年は、複数のミオシン重鎖を同時欠損させることで重度の筋萎縮が生じることを見出しています。

現在は、i-GONAD法による遺伝子改変マウスの作製、骨格筋指向性AAVを用いた遺伝子導入、筋力測定、プロテオミクスやトランスクリプトーム解析などを組み合わせ、分子機構の解明からin vivoでの機能検証まで一貫して行っています。これらの手法を活用し、骨格筋における翻訳後修飾、特にメチル化修飾の生理的・病態的意義に注目し、筋機能、筋線維特性、加齢変化との関係を解析しています。こうした研究を通じて、骨格筋の適応と破綻をつなぐ新たな分子基盤を明らかにし、サルコペニアや筋疾患に対する介入戦略の基盤構築を目指しています。


論文

 73
  • Miyuka Suzuki, Takahito Ohshiro, Yuki Komoto, Keisuke Hitachi, Masateru Taniguchi
    Analytical sciences : the international journal of the Japan Society for Analytical Chemistry 42(9) 817-825 2026年9月  
    Lysine methylation is an important epigenetic modification that regulates chromatin structure and gene expression. However, it is still difficult to distinguish its methylated states without labels at the single-molecule level. In this study, we investigate the discrimination of lysine methylation states using single-molecule tunneling measurements with gold nano-gap electrodes. The conductance decreases stepwise as the number of methyl groups increases, even though density functional theory (DFT) shows that all molecules have almost the same HOMO energy levels. This result suggests that conductance is not determined only by the electronic structure, but also by how the molecule is arranged between the electrodes. Statistical analysis of current signals shows that high-conductance events become less frequent after methylation, indicating fewer strongly coupled configurations. The relationship between current and molecular length also supports that transport depends on variations in molecular configurations. Machine learning analysis achieved an F-score of 0.76 for distinguishing methylated from unmethylated lysine. In contrast, distinguishing between mono-, di-, and trimethylated forms gave a lower F-score of 0.49, reflecting overlap in the signals. These results suggest that single-molecule tunneling currents are sensitive to stepwise lysine methylation states through differences in transient molecular configurations. This work demonstrates the potential of single-molecule tunneling measurements for label-free analysis of epigenetic modifications.
  • Setsuko Komatsu, Shafiq Ur Rehman, Hisateru Yamaguchi, Keisuke Hitachi, Kunihiro Tsuchida
    International journal of molecular sciences 27(16) 2026年8月17日  
    Salt stress severely limits wheat growth and seed yield; however, the mechanisms underlying plant-derived smoke (PDS)-induced salt tolerance remain unclear. The present study performs membrane proteomics to clarify how PDS solution enhances salt tolerance in wheat. Immunoblot analysis of subcellular marker proteins confirms successful enrichment of membrane fractions. Principal component analysis shows that 200 mM NaCl markedly alters membrane-protein composition in wheat roots, whereas 2000 ppm PDS solution largely restores these changes even under salt stress. At the protein level, mitochondrial ascorbate peroxidase increases in roots under salt stress but decreases with PDS-solution treatment, while leaves show the opposite trend. Salt stress reduces ATP content and H+-ATPase abundance; PDS-solution treatment restores both to near-control levels. In contrast, aquaporin levels increase under salt stress but decline after PDS-solution application. In addition, the expression of ammonium transporter was downregulated significantly under salt stress but recovered with PDS-solution treatment. These results suggest that PDS solution may confer salt-stress tolerance to wheat by regulating energy metabolism, water permeability, and ammonium absorption in the root membrane.
  • Sheikh Shohag, Hisateru Yamaguchi, Keisuke Hitachi, Kunihiro Tsuchida, Shafiq Ur Rehman, Setsuko Komatsu
    Proteomes 2026年6月15日  
  • Katsuya Morito, Natsuki Nishikawa, Keisuke Hitachi, Rina Tamaki, Minori Nishikawa, Yoshio Hayashi, Kunihiro Tsuchida, Kentaro Takayama
    ACS PHARMACOLOGY & TRANSLATIONAL SCIENCE 2026年5月26日  
  • Keisuke Hitachi, Shunya Sadaki, Masato Watanabe, Ryosuke Tsuji, Atsushi Kubo, Yuki Yamasaki, Yuri Kiyofuji, Masafumi Inui, Takashi Kudo, Tomohiko Suzuki, Satoru Takahashi, Kunihiro Tsuchida, Ryo Fujita
    2026年4月23日  
    Inducing fast myofiber programs offers therapeutic potential for skeletal muscle disorders such as sarcopenia, where fast myofibers are preferentially lost. Engineered muscle-specific AAV (MyoAAV) vectors enable efficient transduction of skeletal muscles after systemic administration; however, cardiac transgene expression limits applications requiring skeletal muscle-selective delivery. We generated modified MyoAAV vectors by incorporating cardiac-specific miR-208a target sequences into the transgene 3′UTR. This design markedly suppressed cardiac expression while preserving skeletal muscle output, with target-site variation enabling tunable trade-offs between cardiac detargeting and skeletal muscle expression levels. We validated this platform using neural retina leucine zipper (Nrl), a large Maf transcription factor regulating type IIb myofiber identity. Systemic delivery of conventional MyoAAV-Nrl caused severe cardiac hypertrophy and uniform lethality within one month. Conversely, incorporating miR-208a target sequences prevented detectable hypertrophy and eliminated mortality during the experimental observation period. This modification significantly reduced cardiac Nrl expression while maintaining skeletal muscle levels, successfully promoting type IIb myofiber formation and hypertrophy across multiple skeletal muscles. These findings demonstrate that miR-208a-mediated cardiac detargeting combined with MyoAAV-Nrl enables safe systemic induction of fast myofiber remodeling and hypertrophy, establishing a platform for gene therapies targeting skeletal muscle disorders associated with fast myofiber loss.

MISC

 1

書籍等出版物

 4

講演・口頭発表等

 90

担当経験のある科目(授業)

 10

所属学協会

 2

共同研究・競争的資金等の研究課題

 28

産業財産権

 1

学術貢献活動

 8

社会貢献活動

 4

メディア報道

 4

その他

 1

その他教育活動上特記すべき事項

 24
  • 件名
    2020年 アセンブリ2活動
    開始年月日
    2020/04/01
    終了年月日
    2020/11/30
  • 件名
    2020年度 医学部医学研究演習
    開始年月日
    2020/02/03
    終了年月日
    2021/02/26
  • 件名
    2019年 医療科学部卒業研究指導
    開始年月日
    2019/06/01
    終了年月日
    2019/10/20
  • 件名
    2018年 医療科学部卒業研究指導
    概要
    「ヒトMettl21e相同遺伝子が偽遺伝子に変化した要因の同定」
  • 件名
    藤田保健衛生大学医学部FD講演会
    概要
    「良い講義について ~殿堂入りした教員が教える講義の秘訣~」参加
  • 件名
    藤田保健衛生大学大学院保健学研究科FD研修講演会
    概要
    「鳥取大学医学部における産学連携教育"発明楽"による発想力育成教育の実践」に参加
  • 件名
    2018年 アセンブリ2活動
    概要
    サイエンスカフェ
  • 件名
    2017年 医療科学部卒業研究指導
    概要
    「定量的RT-PCRを用いた骨格筋の肥大・萎縮時における長鎖非コードRNAの発現変動 の解析」
  • 件名
    2017年 医療科学部卒業研究指導
    概要
    「骨格筋細胞を用いた筋量調節に関わる脱ユビキチン化酵素の探索」
  • 件名
    2017年 アセンブリ2活動
    概要
    サイエンスカフェ
  • 件名
    2016年 藤田保健衛生大学総医研・最先端医学研究セミナー・大学院医学研究科医学セミナー
    概要
    転写調節領域由来長鎖ノンコーディングRNAを介した遺伝子発現制御機構の解析
  • 件名
    2016年 アセンブリ1活動
    概要
    インターネットチュートリアル
  • 件名
    2016年 医療科学部卒業研究指導2名
    概要
    「骨格筋の肥大・萎縮における長鎖ノンコーディングRNAの発現探索」
  • 件名
    2016年 基礎医学体験実習指導2名
    概要
    実験の指導
  • 件名
    2015年 医療科学部卒業研究指導2名
    概要
    「医学応用を目指した骨格筋の肥大・萎縮制御に関わる有用分泌因子の探索」
  • 件名
    2015年 アセンブリ1活動
    概要
    インターネットチュートリアル
  • 件名
    藤田保健衛生大学医療科学部第2回FD講演会
    終了年月日
    2015/06/02
    概要
    「高大連結の状況について」に参加
  • 件名
    2014年 サマースチューデント指導
    概要
    医学部大学院生の研究指導
  • 件名
    2014年 基礎医学体験実習指導
    概要
    実験の指導
  • 件名
    2014年 藤田保健衛生大学大学院医学研究科・医学セミナー
    概要
    骨格筋細胞の分化における長鎖非コードRNAによる転写調節機構の解析