分子遺伝学

教授 篠原 隆司
Takashi Shinohara, M. D., Ph. D., Professor btn

体細胞は生殖細胞の乗り物に過ぎません。生殖細胞は親から子供へと遺伝情報を伝達するための特別な細胞です。生殖細胞は個体の持つ遺伝情報を拡散するために体細胞を作り出して利用する、体内で最も利己的な細胞だと言えます。その中でも唯一自己複製能をもつ細胞が精子幹細胞です。私達はこの精子幹細胞に注目し、個体が遺伝情報を次世代に伝達する細胞・分子メカニズムを理解し、そこから得られた知識を発生工学技術や医療へと応用することを目指しています。「不可能」に挑む勇気ある若者の参加を期待します。

教育、研究について

私達は精子幹細胞を試験管内で増やす長期培養系(Germline Stem, GS細胞)を確立し、従来の卵子・胚に依存しない新しい個体遺伝子改変法の開発を行ってきました。GS細胞の樹立により試験管内で初めて生殖細胞を増やすことができるようになり、生殖細胞の性質についての理解を深め、遺伝子改変により個体レベルの遺伝子操作を行うことができるようになりました。現在、ゲノムの機能解析にES細胞が広く用いられていますが、子孫を作るES細胞はこれまでにマウス、ラットからしか得られていません。このため、多くの生物でゲノム配列が解読されたにも拘らず、個体レベルでの遺伝子機能解析は極めて困難です。GS細胞はマウス以外の実験動物の遺伝子改変のみならず、ヒトではがん治療の副作用で不妊になった小児がん患者の妊孕性の回復や、ヒト初期胚の遺伝子編集に伴う倫理的な問題を克服できる可能性を持つ細胞として、期待されています。GS細胞から試験管内精子形成が可能となれば、次世代を短縮して作り出すことが可能となり、哺乳類ゲノムを酵母のように自在に操作する時代が来るでしょう。



GS細胞:GS細胞はブドウの房状のコロニーを作って増殖する。



GS細胞のヒトへの応用:がん治療の副作用で不妊となった患者へ自家移植を行う。

研究業績

  1. Kanatsu-Shinohara, M., Naoki, H., and Shinohara, T. 2016. Nonrandom germline transmission of mouse spermatogonial stem cells. Dev. Cell 38, 248-261.
  2. Kanatsu-Shinohara, M., Tanaka, T., Ogonuki, N., Ogura, A., Morimoto, H., Cheng, P. F., Eisenman, R. N., Trumpp, A., and Shinohara, T. 2016. Myc/Mycn-mediated glycolysis enhances mouse spermatogonial stem cell self-renewal. Genes Dev. 30, 2637-2648.
  3. Kanatsu-Shinohara, M., Yamamoto, T., Toh, H., Kazuki, Y., Kazuki, K., Imoto, J., Ikeo, K., Oshima, M., Shirahige, K., Iwama, A., Nabeshima, Y., Sasaki, H. and Shinohara, T. 2019. Aging of spermatogonial stem cells by Jnk-mediated glycolysis activation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 116, 16404-16409.
  4. Kanatsu-Shinohara, M., Ogonuki, N., Matoba, S., Ogura, A. and Shinohara, T. 2020. Autologous transplantation of spermatogonial stem cells restores fertility in congenitally infertile mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117, 7837-7844.
  5. Morimoto, H., Yamamoto, T., Miyazaki, T., Ogonuki, N., Ogura, A., Tanaka, T., Kanatsu-Shinohara, M., Yabe-Nishimura, C., Zhang, H., Pommier, Y., Trumpp, A., and Shinohara, T. 2021. An interplay of NOX1-derived ROS and oxygen determines the spermatogonial stem cell self-renewal efficiency under hypoxia. Genes Dev. 35, 250-260.

スタッフと連絡先

教授:篠原 隆司
助教:篠原 美都 ・ 宮嵜 岳大 ・城本 悠助
TEL:075-751-4160
FAX:075-751-4169
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