細胞運命転換を用いた若返りによるがんリスク0の世界
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25zf0127008h0004
- 統合プロジェクト（三期）
シーズ開発・基礎研究プロジェクト
- 統合プロジェクト（二期）
その他<基金事業等><第二期>
- 事業名
ムーンショット型研究開発等事業
- タグ（2025）
研究開発目的： 基礎医学研究
研究の性格： 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ： in vivo－齧歯類
ICD-10大分類： 該当なし<対象とする疾患なし>
対象疾患領域： がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 精神・神経疾患 , 老年医学・認知症 , 難病 , 成育 , 感染症 , その他
特記的事項： 研究倫理<ELSI/RRI等> , 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む>
補足確認： 予防・保健 , 診断 , 治療 , 予後・生活の質<QOL>
- タグ（2024）
研究開発目的： 基礎医学研究
研究の性格： 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ： in vivo－齧歯類
ICD-10大分類： 該当なし<対象とする疾患なし>
対象疾患領域： がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 精神・神経疾患 , 老年医学・認知症 , 難病 , 成育 , 感染症 , その他
特記的事項： 研究倫理<ELSI/RRI等> , 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む>
補足確認： 予防・保健 , 診断 , 治療 , 予後・生活の質<QOL>
- タグ（2023）
研究開発目的： 基礎医学研究
研究の性格： 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ： in vivo－齧歯類
ICD-10大分類： 該当なし<対象とする疾患なし>
対象疾患領域： がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 精神・神経疾患 , 老年医学・認知症 , 難病 , 成育 , 感染症 , その他
特記的事項： 研究倫理<ELSI/RRI等> , 国際共同研究 , DX<SaMD、AI、ICTを含む>
補足確認： 予防・保健 , 診断 , 治療 , 予後・生活の質<QOL>
- タグ（2022）
研究の性格： 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ： 基礎的
承認上の分類： 医薬品
対象疾患： 該当なし<対象とする疾患なし>
疾患領域： がん , 生活習慣病 , 精神・神経疾患 , 老年医学・認知症 , 難病 , 成育 , 感染症
開発目的： 予防・健康 , 診断 , 治療 , 生活の質<QOL>
- 代表研究機関
- 国立研究開発法人理化学研究所
- 研究代表者
(2025) 古関明彦, 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター・副センター長
(2024) 古関明彦, 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター・副センター長
(2023) 古関明彦, 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター・副センター長
(2022) 古関明彦, 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター・副センター長
- 研究期間
- 2022年度 - 2027年度
- 課題への総配分額
- 0 千円
- 研究概要（2025）
- がん組織においては、がん実質細胞からの通常とは異なるシグナルにより、組織マクロファージ、線維芽細胞、血管内皮細胞、免疫担当細胞などの形質が変換され、本来の恒常性とは異なる細胞間ネットワークが構成されると考えられている。これまでに作成してきた免疫学的介入によるがんに対するアジュバント治療モデルマウスなどを用いて、治療による退縮過程においてそれぞれの細胞がどのように機能変換を起こしているのかを明らかにする。また、リプログラミング刺激後に、遺伝子導入や誘導シグナルなどによりそれぞれの細胞を別の安定な状態に導入するための技術開発を行う他、共用性の高い研究資源や技術についての共有を進める。 先天的な生殖細胞系列ゲノム情報と後天的な病原性体細胞変異との統合を遺伝統計解析やバイオインフォマティクス技術を用いて実施することで、正常細胞が増殖能異常を獲得しがん細胞へと分化するダイナミクスを解明する。さらに、がんゲノムワイド関連解析、全ゲノムシークエンス、シングルセル解析と、多層的がん統合オミクス解析を通じて、リプログラミングによるがん分化プロセスへの時系列的影響を明らかにする。
- 研究概要（2024）
- がん組織においては、がん実質細胞からの通常とは異なるシグナルにより、組織マクロファージ、線維芽細胞、血管内皮細胞、免疫担当細胞などの形質が変換され、本来の恒常性とは異なる細胞間ネットワークが構成されると考えられている。これまでに作成してきた免疫学的介入によるがんに対するアジュバント治療モデルマウスなどを用いて、治療による退縮過程においてそれぞれの細胞がどのように機能変換を起こしているのかを明らかにする。また、リプログラミング刺激後に、遺伝子導入や誘導シグナルなどによりそれぞれの細胞を別の安定な状態に導入するための技術開発を行う他、共用性の高い研究資源や技術についての共有を進める。 先天的な生殖細胞系列ゲノム情報と後天的な病原性体細胞変異との統合を遺伝統計解析やバイオインフォマティクス技術を用いて実施することで、正常細胞が増殖能異常を獲得しがん細胞へと分化するダイナミクスを解明する。さらに、がんゲノムワイド関連解析、全ゲノムシークエンス、シングルセル解析と、多層的がん統合オミクス解析を通じて、リプログラミングによるがん分化プロセスへの時系列的影響を明らかにする。
- 研究概要（2023）
- がん組織においては、がん実質細胞からの通常とは異なるシグナルにより、組織マクロファージ、線維芽細胞、血管内皮細胞、免疫担当細胞などの形質が変換され、本来の恒常性とは異なる細胞間ネットワークが構成されると考えられている。これまでに作成してきた免疫学的介入によるがんに対するアジュバント治療モデルマウスなどを用いて、治療による退縮過程においてそれぞれの細胞がどのように機能変換を起こしているのかを明らかにする。また、リプログラミング刺激後に、遺伝子導入や誘導シグナルなどによりそれぞれの細胞を別の安定な状態に導入するための技術開発を行う他、共用性の高い研究資源や技術についての共有を進める。先天的な生殖細胞系列ゲノム情報と後天的な病原性体細胞変異との統合を遺伝統計解析やバイオインフォマティクス技術を用いて実施することで、正常細胞が増殖能異常を獲得しがん細胞へと分化するダイナミクスを解明する。さらに、がんゲノムワイド関連解析、全ゲノムシークエンス、シングルセル解析と、多層的がん統合オミクス解析を通じて、リプログラミングによるがん分化プロセスへの時系列的影響を明らかにする。
- 研究概要（2022）
- がん組織においては、がん実質細胞からの通常とは異なるシグナルにより、組織マクロファージ、線維芽細胞、血管内皮細胞、免疫担当細胞などの形質が変換され、本来の恒常性とは異なる細胞間ネットワークが構成されると考えられている。これまでに作成してきた免疫学的介入によるがんに対するアジュバント治療モデルマウスなどを用いて、治療による退縮過程においてそれぞれの細胞がどのように機能変換を起こしているのかを明らかにする。また、リプログラミング刺激後に、遺伝子導入や誘導シグナルなどによりそれぞれの細胞を別の安定な状態に導入するための技術開発を行う他、共用性の高い研究資源や技術についての共有を進める。先天的な生殖細胞系列ゲノム情報と後天的な病原性体細胞変異との統合を遺伝統計解析やバイオインフォマティクス技術を用いて実施することで、正常細胞が増殖能異常を獲得しがん細胞へと分化するダイナミクスを解明する。さらに、がんゲノムワイド関連解析、全ゲノムシークエンス、シングルセル解析と、多層的がん統合オミクス解析を通じて、リプログラミングによるがん分化プロセスへの時系列的影響を明らかにする。
研究成果情報
2024
2023
2022
成果の概要
keyboard_arrow_down
リプログラミング研究の新しい実験プラットホームについて、従来と異なるアプローチからTet-Offシステムによって全身の大部分の臓器・細胞種において目的とする４つの山中遺伝子（OSKM）を安定に発現誘導できる実験系を構築した(東大／田口・山田ら, Stem Cell Reports, 2025)。生体内リプログラミングによる老化形質解除モデルについては、疾患モデルマウスにて検討を続けている（東大／山田ら, 論文投稿準備中）。またリプログラミングによるがん治療マウスモデルの構築をすすめ、治療効果をもたらすターゲット細胞の候補を見出している。
これらの結果、当初の開発目標に対し、現時点で８０％程度まで到達し、順調に進捗していると考える。なかでも先述のように「新たなリプログラミング技術とそれを用いた疾患治療モデルの開発」については、目標をほぼ達成したと考えている。一方で、「リプログラミングによるがん治療モデルの開発」については、概念実証はなされたと考えるが、まだ治療プロトコールが最適化されているとは言えない段階にある。こちらについては、事業終了までに達成見込みの段階にあると考え、更なる研究開発を続けていく。
これらの結果、当初の開発目標に対し、現時点で８０％程度まで到達し、順調に進捗していると考える。なかでも先述のように「新たなリプログラミング技術とそれを用いた疾患治療モデルの開発」については、目標をほぼ達成したと考えている。一方で、「リプログラミングによるがん治療モデルの開発」については、概念実証はなされたと考えるが、まだ治療プロトコールが最適化されているとは言えない段階にある。こちらについては、事業終了までに達成見込みの段階にあると考え、更なる研究開発を続けていく。
学会誌・雑誌等における論文一覧
keyboard_arrow_down
1. Takeshima T, Hasegawa S Restoration of thymic T-cell development by bone marrow transplantation in mouse radiation lymphomagenesisJournal of Radiation Research 2024 65, 4, 555-560doi: 10.1093/jrr/rrae045.
2. Boonmee A, Benjaskulluecha S, Kueanjinda P, Wongprom B, Pattarakankul T, Sri-Ngern-Ngam K, Umthong S, Takano J, Koseki H, Palaga T. A polycomb group protein EED epigenetically regulates responses in lipopolysaccharide tolerized macrophages. Epigenetics Chromatin. 2024 Nov 29;17(1):36. doi: 10.1186/s13072-024-00562-6. PMID: 39614386
3. Mizuno H, Kawamoto S, Uemura K, Park JH, Hori H, Okumura Y, Konishi Y, & Hara E. B cell senescence promotes age-related changes in oral microbiotaAging Cell 2024 23:e14304.doi.org/10.1111/acel.14304
4. Hayashi K, Horisaka K, Harada Y, Ogawa Y, Yamashita T, Kitano T, Wakita M, Fukusumi T, Inohara H, Hara E, Matsumoto T. Polyploidy mitigates the impact of DNA damage while simultaneously bearing its burden. Cell Death Discov. 2024 doi: 10.1038/s41420-024-02206-w.
5. Ogrodnik M, Carlos Acosta J, Adams PD, d'Adda di Fagagna F, Baker DJ, Bishop CL, Chandra T, Collado M, Gil J, Gorgoulis V, Gruber F, Hara E, Jansen-Dürr P, Jurk D, Khosla S, Kirkland JL, Krizhanovsky V, Minamino T, Niedernhofer LJ, Passos JF, Ring NAR, Redl H, Robbins PD, Rodier F, Scharffetter-Kochanek K, Sedivy JM, Sikora E, Witwer K, von Zglinicki T, Yun MH, Grillari J, Demaria M. Guidelines for minimal information on cellular senescence experimentation in vivo. Cell. 2024, 187, 4150-4175. doi: 10.1016/j.cell.2024.05.059.
6. Ojima T, Namba S, Suzuki K, Yamamoto K, Sonehara K, Narita A, Kamatani Y, Tamiya G, Yamamoto M, Yamauchi T, Kadowaki T, Okada Y. Body mass index stratification optimizes polygenic prediction of type 2 diabetes in trans-biobank analysis. Nat Genet 56:1100-1109, doi: 10.1038/s41588-024-01782-y.
7. Sonehara K, Yano Y, Naito T, Goto S, Yoshihara H, Otani T, Ozawa F, Kitaori T, Biobank Japan Project, Matsuda K, Nishiyama T, Okada Y, Sugiura-Ogasawara M. (2024) Common and rare genetic variants predisposing females to unexplained recurrent pregnancy loss. Nat Commun 15:5744, doi: 10.1038/s41467-024-49993-5.
8. Inoue K†, Naito T, Fuji R, Sonehara K, Yamamoto K, Baba R, Kodama T, Otagaki Y, Okada A, Itcho K, Kobuke K, Ohno H, BioBank Japan, Morisaki T, Hattori N, Goto A, Nishikawa T, Oki K, Okada Y†. (2024) Primary Aldosteronism and Risk of Cardiovascular Outcomes: Genome-Wide Association and Mendelian Randomization Study. J Am Heart Assoc 13:e03418, doi: 10.1161/JAHA.123.034180.
9. Naito T†, Inoue K, Namba S, Sonehara K, Suzuki K, BioBank Japan, Matsuda K, Kondo N, Toda T, Yamauchi T, Kadowaki T, Okada Y†. (2024) Machine learning reveals heterogeneous associations between environmental factors and cardiometabolic diseases across polygenic risk scores. Commun Med 4:181, doi: 10.1038/s43856-024-00596-7.
10. Wang QS†, Hasegawa T, Namkoong H†, Saiki R, Edahiro R, Sonehara K, Tanaka H, Azekawa S, hibachi S, Takahashi Y, Sakaue S, Namba S, Yamamoto K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Makishima H, Nannya Y, Zhang Z, Tsujikawa R, Koike R, Takano T, Ishii M, Kimura A, Inoue F, Kanai T, Fukunaga K, Ogawa S, Imoto S, Miyano S, Okada Y†. (2024) Statistically and functionally fine-mapped blood e/pQTLs from 1,405 humans reveal their distinct regulation patterns and disease relevance. Nat Genet 56:2054-2067, doi: 10.1038/s41588-024-01896-3.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
keyboard_arrow_down
1. Polycomb silencing in development and homeostasis、古関明彦、2024 ASXL Research Symposium、2024/7/18、国外（Baltimore, Maryland,USA）、口頭発表（招待講演）
国外 /
2. Two stories emanated from mouse genetics: Development of cancer therapy by using iPSC-derived NKT cells and implication of Polycomb in DNA damage responses、古関明彦、National Chung Cheng University、2024/7/29、国外（Chia-Yi, Taiwan）、口頭発表（招待講演）
国外 /
3. Epigenetic control of genome contacts、古関明彦、Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research、2024/10/14、国外（Basel, Switzerland）、口頭発表（招待講演）
国外 /
4. Polycombing in homeostasis、古関明彦、University of Tübingen、2024/10/16、国外（Tübingen, Germany）、口頭発表（調印式）
国外 / 口頭
5. Histone H2B ubiquitination links transcription with 3D genome conformation and replication timing、古関明彦、International Symposium: The 3D Genome、2024/11/12、国内（RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (RIKEN BDR) Kobe Campus）、口頭発表（招待講演）
国内 /
6. SKP1A-mediated degradation of PRC2 facilitates activation of Polycomb-silenced genes、古関明彦、7th Max Planck Freiburg Epigenetics Meeting 2024、2024/12/4、国外（Freiburg, Germany）、口頭発表
国外 / 口頭
7. Epigenetic regulation of genome contacts to facilitate DNA damage responses、古関明彦、Chromatin and Epigenetics biweekly virtual seminar series、2025/3/11、オンライン、口頭発表（招待講演）
不明 /
8. Lessons from mice; development of anti-cancer immune cell therapy and chromatin regulation of DNA damage response、古関明彦、Centro de Investigaciones Biologicas, CSIC、2025/3/21、国外（Madrid, Spein）、口頭発表（招待講演）
国外 /
9. Epigenetic control of genome contacts、古関明彦、The University of Edinburgh、2025/3/28、国外（Edinburgh, Scotland）、口頭発表（招待講演）
国外 /
10. DNA修復反応を起点としたストレス応答の統合的理解. 柴田淳史. 神経難病研究センターセミナー. 滋賀県大津市. 2024/4/19, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
keyboard_arrow_down
1. 原 英二 「基礎研究のこれからを考えるー細胞老化研究の現場からー」阪大ワニカフェ（2024年2月14日）大阪府吹田市江坂公園 PARK CAFE BRANCO
国内
2. 原 英二 「細胞の老化と個体の老化ー」 NPO法人大阪府高齢者大学校 （2024年6月11日） 大阪府助産師会館
国内
3. 古関 明彦 「がん細胞を「正常な細胞」に戻す！？細胞運命転換を用いた若返りとはーホリエモンと一緒に学ぶ予防医療」 堀江貴文 ホリエモン （2024年 8月19日） YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=faIccuSGcoU)
不明
4. 古関 明彦 「研究紹介研究紹介ポスター展示」 理化学研究所・横浜市立大学 一般公開 2024:（2024年11月16日）理化学研究所横浜キャンパス
国内
5. 古関 明彦 「細胞運命転換を用いた若返りによるがんリスク０の世界」 一般社団法人YORIAILab （2024年12月17日） 理化学研究所横浜キャンパス
国内
6. 金田 篤志．がんに蓄積す る エ ピ ゲ ノ ム 異 常 の 網 羅 的 な 解 明 と 医 療 産 業 へ の応用．千葉県バイオ・ライフサイエンス・ネットワークがん領域セミナー（2025年1月10日）ホテルグリーンタワー幕張（千葉県千葉市）．国内セミナー．招待講演
国内
7. 岡田 随象 「遺伝統計学・夏の学校」 東京大学 （2024年8月31日～9月1日） 東京大学FUKUTAKE Learning Theater （http://www.sg.med.osaka-u.ac.jp/school_2024.html）polygenic risk scoreに関するデータ解析演習
国内