研究者業績
基本情報
- 所属
- 藤田医科大学 精神・神経病態解明センター 神経再生・創薬研究部門 准教授 (博士(薬学))慶應義塾大学 医学部 生理学教室 訪問講師(兼任)再生医療リサーチセンター 所員
- 学位
- 薬学(富山大学)
- J-GLOBAL ID
- 201301043207447783
- researchmap会員ID
- B000233575
ヒトの神経細胞を「作る・育てる・見る・操作する」ことで、さまざまな遺伝性神経難病や神経系common diseaseの病態解析と創薬を行っています。特に以下の研究開発、および技術指導・提供を行っています。
藤田医科大学 精神・神経病態解明センター 神経再生・創薬研究部門 石川グループ 研究内容HP:
https://www.fujita-hu.ac.jp/icbs/cns-regen/
https://www.fujita-hu.ac.jp/icbs/cns-regen/research/ishikawa.html
1) スクリーニング向けヒト神経細胞の調製技術
1)-1 サブタイプ特異的な神経細胞の選択的・迅速な作出法 / 技術指導
1)-2 各種グリア細胞種の迅速な作出法 / 技術指導
1)-3 迅速脳オルガノイド培養法開発
2) iPS/ES細胞以外からの神経系分化誘導
2)-1 血液からのダイレクトリプログラミング
2)-2 部分型(パーシャル)リプログラミング(Rejuvenationを含む)
2)-3 エピゲノム情報を有した脳オルガノイドの創出
3) 疾患特異的iPS細胞技術を用いた神経難病研究
3)-1 精神疾患研究
3)-2 小児神経疾患・てんかん脳症研究
3)-3 認知症研究
3)-4 ALS研究
4) 安定で確実なiPS細胞樹立と品質管理法 / 技術指導
5) scRNA-SEQ/scATAC-SEQ
6) ヒト神経細胞を用いた「光操作と光計測」 開発
7) 多点電極アレイを用いた神経活動計測技術
8) 核酸医薬
9) ヒトiPS細胞へのゲノム編集技術開発と技術指導
10) 霊長類進化とゲノム・インプリンティング
研究キーワード
26研究分野
11経歴
1-
2026年1月 - 現在
受賞
2論文
49-
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 122(18) e2401387122 2025年5月6日 査読有り責任著者The direct reprogramming of cells has tremendous potential in in vitro neurological studies. Previous attempts to convert blood cells into induced neurons have presented several challenges, necessitating a less invasive, efficient, rapid, and convenient approach. The current study introduces an optimized method for converting somatic cells into neurons using a nonsurgical approach that employs peripheral blood cells as an alternative source to fibroblasts. We have demonstrated the efficacy of a unique combination of transcription factors, including NEUROD1, and four Yamanaka reprogramming factors (OCT3/4, SOX2, KLF4, and c-MYC), in generating glutamatergic neurons within 3 wk. This approach, which requires only five pivotal factors (NEUROD1, OCT3/4, SOX2, KLF4, and c-MYC), has the potential to create functional neurons and circumvents the need for induced pluripotent stem cell (iPSC) intermediates, as evidenced by single-cell RNA sequencing and whole-genome bisulfite sequencing, along with lineage-tracing experiments using Cre-LoxP system. While fibroblasts have been widely used for neuronal reprogramming, our findings suggest that peripheral blood cells offer a potential alternative, particularly in contexts where minimally invasive sampling and procedures convenient for patients are emphasized. This method provides a rapid strategy for modeling neuronal diseases and contributes to advancements in drug discovery and personalized medicine.
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Molecular psychiatry 2025年4月4日 査読有りDendritic spine abnormalities are believed to be one of the critical etiologies of autism spectrum disorder (ASD). Over the past decade, the importance of microglia in brain development, particularly in synaptic elimination, has become evident. Thus, microglial abnormalities may lead to synaptic dysfunction, which may underlie the pathogenesis of ASD. Several human studies have demonstrated aberrant microglial activation in the brains of individuals with ASD, and studies in animal models of ASD have also shown a relationship between microglial dysfunction and synaptic abnormalities. However, there are very few methods available to directly assess whether phagocytosis by human microglia is abnormal. Microglia are tissue-resident macrophages with phenotypic similarities to monocyte-derived macrophages, both of which consistently exhibit pathological phenotypes in individuals with ASD. Therefore, in this study, we examined the phagocytosis capacity of human macrophages derived from peripheral blood monocytes. These macrophages were polarized into two types: those induced by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF MΦ, traditionally referred to as "M1 MΦ") and those induced by macrophage colony-stimulating factor (M-CSF MΦ, traditionally referred to as "M2 MΦ"). Synaptosomes purified from human induced pluripotent stem cell-derived neuron were used to assess phagocytosis capacity. Our results revealed that M-CSF MΦ exhibited higher phagocytosis capacity compared to GM-CSF MΦ, whereas ASD-M-CSF MΦ showed a marked impairment in phagocytosis. Additionally, we found a positive correlation between phagocytosis capacity and cluster of differentiation 209 expression. This research contributes to a deeper understanding of the pathobiology of ASD and offers new insights into potential therapeutic targets for the disorder.
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Frontiers in cellular neuroscience 19 1590732-1590732 2025年 査読有りINTRODUCTION: Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease caused by the loss of upper and lower motor neurons. Mutations in the FUS/TLS gene have been reported as the second most common mutation in Japanese patients with familial ALS. In recent years, lower motor neurons (LMNs) differentiated from induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from ALS patients have been widely used to analyze the mechanisms of neuronal cell death and degeneration. METHODS: In this study, we developed a microfluidic device designed to observe axonal growth, morphology, and trafficking at high resolution in neurons derived from induced pluripotent stem cells (iPSCs) and tested whether our microfluidic device effectively evaluates neurodegenerative phenotypes. We used iPSCs carrying homozygous FUS/TLS mutations (FUS_H517D) to induce LMNs by expressing NEUROG2, ISL1, and LHX3 under the control of the tetracycline regulation system. RESULTS AND DISCUSSIONS: After seven days of in vitro differentiation (DIV7), we confirmed that over 95% of iPSCs differentiated into HB9-positive LMNs. Notably, the cell viability of FUS_H517D LMNs was comparable to that of LMNs differentiated from iPSCs without the FUS/TLS mutation at DIV7. However, by DIV14 and DIV21, the viability of FUS_H517D LMNs was notably lower than that of control LMNs, indicating degeneration of FUS_H517D LMNs after differentiation. Using our microfluidic device, we assessed axonal phenotypes in FUS_H517D LMNs. Under oxidative stress conditions, we observed that the axonal length of FUS_H517D LMNs was significantly shorter than that of control cells as early as DIV7, with this axonal growth restriction becoming more pronounced by DIV11. This suggests that axonal growth restriction is an early detectable phenotype in degenerating neurons. Additionally, we examined mitochondrial trafficking within axons in our device, which is often disrupted in degenerative neurons. Our results showed a significant increase in the number of motile mitochondria in FUS_H517D LMNs, with retrograde transport accounting for a large portion of trafficking. Our microfluidic device-based culture and evaluation system using FUS_H517D LMNs offers a valuable ALS cellular model focused on early axonal phenotypes. This approach contributes to the study of molecular mechanisms underlying axonal degeneration in ALS.
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Stem cell research 78 103452-103452 2024年8月 査読有りWe report the establishment of a human induced pluripotent stem cell (iPSC) line from a 54-year-old male patient with an A1555G mutation in the mitochondrial 12S ribosomal RNA gene (MTRNR1), associated with sensorineural hearing loss. The established iPSC line expressed stemness markers or undifferentiated state markers. We also demonstrated the capacity of the cells to differentiate into the three germ layers, suggesting its pluripotency and utility in the pathological study of sensorineural hearing loss and drug screening for ear disorders.
MISC
27講演・口頭発表等
18-
【ランチョンセミナー】第46回日本分子生物学会年会 2023年12月6日 招待有り
担当経験のある科目(授業)
5-
2024年4月 - 現在医学部学生・スチューデントリサーチプログラム (藤田医科大学)
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2020年1月 - 現在
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2016年4月 - 2024年3月医学部学生・自主学習研究指導 (慶應義塾大学)
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衛生化学実習 (富山大学薬学部)
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生理学実習 (慶應義塾大学医学部)
共同研究・競争的資金等の研究課題
20-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2025年4月 - 2028年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2025年4月 - 2028年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年2月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2023年4月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2023年4月 - 2026年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(開拓) 2022年6月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 2018年6月 - 2023年3月
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日本医療研究開発機構(AMED) 再生医療実現拠点ネットワークプログラム 2020年8月 - 2023年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2020年4月 - 2023年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2023年 - 2023年
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公益財団法人 母子健康協会 小児医学研究助成 2020年11月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2017年4月 - 2020年3月
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AMED 再生医療実現拠点ネットワーク 2017年4月 - 2020年3月
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文部科学省:科学研究費 基盤研究(C) 2017年4月 - 2020年3月
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てんかん治療研究振興財団 研究助成 2017年4月 - 2019年3月
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武田科学振興財団 医学系研究奨励(精神・神経・脳領域) 2015年4月 - 2018年3月
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文部科学省 科学研究費補助金(若手研究(B)) 2014年 - 2016年
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文部科学省:科学研究費 特別研究員(DC1)研究奨励費 2008年4月 - 2011年3月
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文部科学省 科学研究費補助金(研究活動スタート支援) 2011年 - 2011年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 2008年 - 2010年
メディア報道
2-
慶應義塾大学 プレスリリース 2025年5月25日 インターネットメディア