セルロースナノファイバーで半導体特性を発見 高価なSiに代え安価な木材を使う電子素子の実現に期待
【本学研究者情報】 〇未来科学技術共同研究センター リサーチフェロー 福原幹夫 研究者ウェブサイト 【発表のポイント】 セルロースナノファイバー（CNF）注１組織を制御したナノサイズのアモルファスケナフセルロースナノファイバー(AKCF)シートに、N型負性抵抗注２に基づく直流／交流変換、スイッチング効果、整流特性が発現したことを確認 軽量のカーボンニュートラルバイオ素材によるn型半導体注３への利用が期待 【概要】 CNF の原料である製紙用パルプは、カーボンニュートラル注４素材の地球再生のエース材料として期待されていますが、現時点での応用は機械的・化学的分野に限定されています。 東北大学未来科学技術共同研究センターの福原幹夫リサーチフェロー、同大学大学院工学研究科附属先端材料強度科学研究センターの橋田俊之教授らの研究グループは共同で、CNF組織を制御したナノサイズのシート材に半導体特性が発
腎結石の治療に新たな可能性 ～糖尿病治療薬(SGLT2阻害薬)による腎結石の形成抑制作用を、世界で初めて検証～
腎結石の治療に新たな可能性 ～糖尿病治療薬(SGLT2阻害薬)による腎結石の形成抑制作用を、世界で初めて検証～ 【本学研究者情報】 〇医学系研究科内分泌応用医科学分野 助教 廣瀬卓男 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 ＜疫学研究より＞・・SGLT2阻害薬は日本の男性糖尿病患者での尿路結石罹患割合の減少と関連していました ＜動物実験、細胞実験より＞・・SGLT2の阻害が腎結石形成を抑制し、その機序に炎症反応が関与していることを明らかにしました SGLT2阻害薬は腎結石に対する有望な治療アプローチとなる可能性があります 【概要】 東北医科薬科大学医学部泌尿器科学教室 阿南 剛（あなん ごう）助教（現：四谷メディカルキューブ泌尿器科科長）と統合腎不全医療寄附講座 / 東北大学大学院医学研究科 廣瀬 卓男（ひろせ たくお）助教、東北医科薬科大学病院薬剤部 菊池 大輔（きくち だいすけ）副薬剤
「貼るワクチン」にマイクロニードルポンプを搭載 ～注射と同等以上の免疫効果を動物実験で確認～
【本学研究者情報】 〇大学院工学研究科 ファインメカニクス専攻 教授 西澤松彦 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 流れ（電気浸透流）を発生するマイクロニードルポンプ[1]をワクチン接種に応用 モデルワクチンでのマウス実験では血液中の抗体（IgGおよびIgE）が皮下注射と同等以上に産生することを確認 別途開発しているバイオ発電パッチ[2]と組み合わせて電源を含むオール有機物の使い捨て型ワクチンポンプパッチの実現を目指す 【概要】 皮膚の表層にはランゲルハンス細胞（注1）による優れた免疫システムが備わっており、ワクチン投与の効果が高いと期待されています。東北大学大学院工学研究科および高等研究機構新領域創成部の西澤松彦教授のグループは、"痛くない"マイクロニードルポンプによる皮膚内ワクチンの免疫効果を、マウスによる動物実験で検証しました。 痛みを感じない短針が多数並んだマイクロニードルは、
がん細胞のみを攻撃する人工免疫細胞と人工ウイルスを用いた新しい治療の開発に成功 〜悪性脳腫瘍への治療に期待〜
【本学研究者情報】 〇大学院医学系研究科分子薬理学分野 教授 加藤幸成 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 悪性脳腫瘍は手術で完全に取り除くことは難しく、患者は、術後に放射線治療や化学療法を受けたとしても生存率が非常に低い病気である。 今回の実験で人工的に作ったキメラ抗原受容体(CAR)-T細胞注1）を投与し、悪性脳腫瘍のがん細胞だけを攻撃することに成功した。 さらにヘルペスウイルスG47Δ（デルタ）注2）を悪性脳腫瘍のがん細胞に感染させ死滅させ、実験マウスの生存率を向上させることが明らかになった。 【概要】 国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学未来社会創造機構の夏目 敦至 特任教授らは、東京大学医科学研究所先端がん治療分野の藤堂 具紀 教授、東北大学大学院医学系研究科分子薬理学分野の加藤 幸成 教授と共同で、がん細胞のポドプラニン注3）を見分けるキメラ抗原受容体(CAR)-T細胞
染色体不安定性はがんの増殖を促進する 「異数性パラドックス」を解き明かす
【本学研究者情報】 〇加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野 教授 田中耕三 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 染色体不安定性（細胞分裂の際に染色体分配異常が高頻度で起こる状態）は、通常の培養条件では細胞増殖に不利にはたらくが、腫瘍形成には有利にはたらくことがわかりました。 がんの増殖において、染色体不安定性は細胞ごとのゲノム構造の違いを生み出し、増殖に有利な細胞が選択される素地となっているのではないかと考えられます。 【概要】 多くのがん細胞で認められる染色体の数や構造の異常（異数性）の背景には、染色体不安定性（細胞分裂の際に染色体分配異常が高頻度で起こる状態）が存在していると考えられています。東北大学加齢医学研究所・分子腫瘍学研究分野の家村顕自助教、田中耕三教授らの研究グループは、東北大学大学院医学系研究科の中山啓子教授、東北大学大学院情報科学研究科の木下賢吾教授のグループとの共同研究
免疫を抑制する新しい好酸球を発見 食物アレルギー治療法開発へ期待
【本学研究者情報】 〇大学院医学系研究科感染制御インテリジェンスネットワーク寄附講座 講師 笠松純 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 小腸にはたくさんの好酸球注1が存在することが報告されていたが、その役割はこれまで不明だった。 今回発見した好酸球には、免疫系を抑制する役割があり、その分化には芳香族炭化水素受容体注2が必要であることが分かった。 マウスに芳香族炭化水素受容体を活性化する物質を食べさせると、免疫抑制型好酸球が増殖した。 本研究は、食物アレルギーの新しい治療法開発につながる可能性がある。 【概要】 好酸球は寄生虫感染やアレルギー反応で重要な役割を担う免疫細胞です。小腸には多くの好酸球が存在していますが、その役割はよく知られていませんでした。東北大学大学院医学系研究科感染制御インテリジェンスネットワーク寄附講座の笠松純講師らは、ワシントン大学セントルイス医学部および信州大学医
ムキムキを目指すだけが筋トレではない。 筋トレで死亡・疾病リスクが減少 週30～60分を目安に
【本学研究者情報】 〇大学院医学系研究科運動学分野 講師 門間陽樹 研究室ウェブサイト 【発表のポイント】 これまで公表された筋力トレーニング（筋トレ）注1と疾病・死亡との関連を検討した追跡研究を網羅的に収集し、それらの結果を統合解析した。 筋トレを実施していると、総死亡・心血管疾患・がん・糖尿病のリスクは10〜17%低い値を示し、総死亡・心血管疾患・がんについては週30〜60分の範囲で最もリスクが低く、糖尿病は実施時間が長ければ長いほどリスクが低かった。 一方、筋トレの実施時間が週130～140分を超えると、総死亡・心血管疾患・がんに対する好影響は認められなくなり、むしろリスクは高い値を示した。 本結果は筋トレの長期的な健康効果を示す一方、やりすぎるとかえって健康効果が得られなくなってしまう可能性を示唆する重要な知見である。 【概要】 コロナ禍において自宅で簡単にできる運動として筋トレが
乳清タンパク質ホエイプロテインの新たな効能を発見 - セロトニンとFGF21の分泌抑制により、2型糖尿病の発症を抑制 -
乳清タンパク質ホエイプロテインの新たな効能を発見 - セロトニンとFGF21の分泌抑制により、2型糖尿病の発症を抑制 - 【発表のポイント】 肝臓から分泌されるホルモンFGF21(注1)は肥満・2型糖尿病を誘発する食習慣で早期に増加することが判明した。 末梢由来のセロトニン(注2)分泌を遺伝子学的に抑制すると、肝臓からFGF21分泌が抑制された。 乳清タンパク質のホエイプロテインは、末梢由来セロトニン分泌を抑制し、肝臓からFGF21分泌を抑制することで、食事性に誘発される2型糖尿病の発症予防に役立つことが期待される。 【概要】 肝臓から分泌されるホルモンFGF21は、インスリン感受性を高めるホルモンで、肥満や2型糖尿病では血中FGF21濃度が増加するとされていました。東北大学未来科学技術共同研究センター野々垣勝則教授らは、高脂肪食をマウスに与えると、肥満・糖尿病を来たす前に、早期から血中F
Nrf2活性化によるアルツハイマー病改善作用の解明 ～酸化ストレスや炎症を標的とした新しい治療法に向けて～
【発表のポイント】 転写因子※1Nrf2活性化について、遺伝子改変※2を利用した正確性の高い解析手法を用いて、Nrf2がアルツハイマー病モデルマウスの病態を改善することを明らかにしました。 Nrf2を活性化することにより、アルツハイマー病モデルマウスの脳内の酸化ストレス※3と炎症を抑制して、認知機能障害を改善しました。 Nrf2活性化作用をもつ天然化合物の投与も、アルツハイマー病モデルマウスの病態を改善させたことから、アルツハイマー病の薬物治療に結びつく新たな知見が得られました。 【研究概要】 東北大学の宇留野 晃准教授（東北メディカル・メガバンク機構）、松丸 大輔助教（遺伝子実験センター、現・岐阜薬科大学）、山本 雅之教授（医学系研究科／東北メディカル・メガバンク機構 機構長）らは、川島 隆太教授（加齢医学研究所 所長）らと協力して、アルツハイマー病の新たな治療へのアプローチに繋がる知見
東北大学発ベンチャー 「AZUL Energy株式会社」設立 高活性な酸素還元触媒電極を次世代バッテリーなどへ展開
【概要】 東北大学材料科学高等研究所（AIMR）藪浩准教授（ジュニアPI）、東北大学学際科学フロンティア研究所阿部博弥助教（同材料科学高等研究所兼任）らは、次世代エネルギーデバイスとして期待される燃料電池や金属空気電池に不可欠である高活性で高い耐久性を示す非白金系酸素還元反応用触媒電極材料を見出し、論文として報告しました（NPG Asia Materials, in press.）。本触媒電極材料は、希少元素を含まず、高い耐久性と安全性を兼ね備えており、燃料電池の脱白金化による普及や高エネルギー密度で軽量な金属空気電池の実現に貢献できるものと期待されます。 東北大学ビジネス･インキュベーション･プログラム(BIP) とセンター・オブ・イノベーション（COI）東北拠点からの支援を受け、本材料および関連技術の知財を基にした事業展開と、本学における産学連携の高度化に資することを目指し、2019年
細胞内有害物質を取り除く創薬手法開発に成功 選択的オートファジーを自在に制御できるAUTAC分子の発明
【発表のポイント】 疾患の原因となる有害タンパク質や機能不全ミトコンドリアなどを取り除く分子AUTAC（オータック）を発明した。 疾患原因の直接的分解は、特に製薬企業において活用が見込まれる。 AUTACは、わが国が伝統的に強いオートファジー研究の最新成果をもとにデザインされた。 【概要】 オートファジーは、我が国が強みを持つ研究領域で、創薬応用にも期待が高まっています。しかしながら、既存のオートファジー活性化剤は、分解する相手を選ぶ能力を持たない短所がありました。 東北大学大学院生命科学研究科 有本博一教授，高橋大輝研究員らは、オートファジーの創薬応用を容易にする新手法AUTAC（オータック）を発明しました。AUTACは、細胞内に存在する特定の物質を狙い撃ちすることによって、選択的にオートファジー分解します。例えば、ミトコンドリアに障害のある患者由来細胞に対するAUTACをデザインすると
世界初のアルツハイマー型認知症に対する超音波治療の医師主導治験 ―安全性を確認し本格治験へ―
【発表のポイント】 アルツハイマー型認知症注1は、高齢化の進展に伴い世界的に増加の一途を辿っている（毎年1000万人の新規発症患者）。 アルツハイマー型認知症は、いくつかの症状改善薬が開発されているものの、未だ根治的な治療方法がなく新たな治療法の開発が求められている。 低出力パルス波超音波注2を応用することで、血液脳関門注3の影響を受けることなく、自己治癒能力を活性化して治療効果が期待できる革新的な低侵襲性治療を開発し、医師主導治験を開始した（図1）。 治験の第一段階である安全性評価を主軸に置いたRoll-in群の治療と経過観察が終了し、3月11日、効果安全評価委員会で本治療の安全性が示された。 治験の第二段階である有効性の評価を主軸に置いたRCT群の治験が4月から開始される。 【概要】 東北大学大学院 医学系研究科 循環器内科学分野の下川 宏明（しもかわ ひろあき）教授、進藤 智彦（しん
i-STrap法：微量の血液から被ばく線量の推定が... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
【発表のポイント】 被ばく線量が多くなると血中の抗酸化能注1が低下する現象を発見した。 わずか100 μLの血液から抗酸化能をi-STrap法注2により測定することができた。 放射線事故災害時のトリアージ注3において被ばく線量推定ができる可能性が示された。 【研究概要】 東北大学災害科学国際研究所災害放射線医学分野の稲葉洋平（いなば ようへい）助教および千田浩一（ちだ こういち）教授（医学系研究科放射線検査分野）、産業医科大学の盛武敬准教授ら、筑波大学の孫略研究員ら、九州保健福祉大学の佐藤圭創教授、筑波技術大学の平山暁教授の共同研究グループは、被ばく線量が多くなると血中の抗酸化能が低下する現象を発見しました。本研究によって、被ばく線量計を所持していない場合でも、大規模放射線事故災害時の被ばく線量を推定できる可能性が示唆されました。今後、放射線災害等におけるトリアージや健康被害の評価に貢献す
卵巣がんの薬剤耐性に関与する新たな標的分子の発見 〜TIE-1の働きを抑えると抗がん剤の効果が増強される〜
【研究のポイント】 卵巣がんに対して、一般に、プラチナ製剤注1とタキサン製剤注2を併用した化学療法が行われているが、薬剤耐性を持つがんが現れることが問題となっている。 プラチナ製剤に耐性を示す卵巣がんに対する治療標的分子の候補として TIE-1タンパク質注3を同定した。 TIE-1タンパク質を標的とすることで、薬剤耐性卵巣がんに対する新しい抗がん剤を開発できると期待される。 【研究概要】 東北大学大学院医学系研究科婦人科学分野の八重樫伸生（やえがし のぶお）教授と摂南大学薬学部北谷和之（きたたに かずゆき）講師のグループは、卵巣がんのプラチナ製剤（シスプラチン）感受性に関与する新規タンパク質 TIE-1の作用機構を報告しました。本研究は、卵巣がんに対する新たな治療標的分子を明らかにした重要な報告であり、卵巣がん治療の発展に貢献することが期待されます。 本研究成果は、2018年9月4日に S
アルツハイマー病の原因遺伝子を新しく同定 －マウスとヒトのデータを統合した新たな解析手法の開発－
東北大学東北メディカル・メガバンク機構ゲノム解析部門の山口由美助教は、理化学研究所生命医科学研究センター医科学数理研究チームの角田達彦チームリーダーのもと、大阪大学大学院医学研究科精神医学教室らのグループと共に、マウスとヒトのデータを統合的に解析することで、アルツハイマー病の原因遺伝子を新たに同定しました。 本研究成果は、アルツハイマー病の発症メカニズムのさらなる解明、そして疾患関連遺伝子探索のためのヒトとモデル動物とのトランスレーショナル研究の発展に貢献すると期待できます。 今回、山口助教らのグループは、アルツハイマー病の原因となる未知の遺伝子を同定するために、マウスの遺伝子発現と表現型の関連データと、ヒトのアルツハイマー病のゲノムワイド関連解析（GWAS）のデータとを統合的に解析しました。その結果、これまでにアルツハイマー病との関係が知られていない遺伝子を新たに検出しました。このように
細胞が情報物質を取り込む瞬間の撮影に成功！<br />―生きた細胞の表面を「見る」革新的技術―
【概要】 京都大学大学院生命科学研究科 吉村成弘 准教授、吉田藍子 同博士課程学生（研究当時、現：北海道大学博士研究員）、東北大学学際科学フロンティア研究所 鈴木勇輝 助教、オリンパス株式会社らの研究グループは、細胞が外界の物質を取り込む際の直径数100nmの陥入構造を生きた細胞で可視化し、その分子機構に関して新しい知見を手に入れることに成功しました。細胞膜の陥入（エンドサイトーシス）は、細胞が外界の物質やシグナル分子を取り込む一般的なしくみとして古くから知られていましたが、膜の形態変化を誘導する分子機構に関しては、不明な点が多く残されていました。当研究グループは、生きた細胞の細胞膜を可視化する特殊な顕微鏡を独自に開発し、今回、エンドサイトーシスに伴う細胞膜の微小構造変化を捉えることに成功しました。そして、その詳細な解析により、細胞内部で膜を支えるタンパク質骨格が重要なはたらきをしているこ
腫瘍内浸潤リンパ球の誘導を狙うスマート抗体〜組換え型がん治療抗体開発の更なる加速に期待〜
【発表のポイント】 がん腫瘍に浸透しやすく高いがん細胞傷害性をもつ小型の抗体を創出 小型でもがん細胞とリンパ球間の相互作用を高めることで、高いがん細胞傷害を高めることができる 【概要】 東北大学大学院工学研究科梅津 光央教授らの研究グループは、微生物で調製可能でありながら、がん細胞とリンパ球に結合できる部位を複数もつ竜の落とし子構造を設計することで、がん細胞を効果的に傷害できる組換え抗体分子の開発に成功しました。 研究グループは、この竜の落とし子構造を用いることでがん細胞に対して従来の約1000倍高い傷害を示すことができることを実証しました。この構造をもつ抗体の作用機序を解析することにより、組換え型がん治療抗体開発の更なる加速が期待されます。 この研究成果は、2018年6月5日付(ドイツ時間)で「Advanced Therapeutics（オンライン版）」に掲載されました。また、本研究は、
世界初のアルツハイマー型認知症に対する超音波治療の医師主導治験 ―認知症に対する自己修復能力の活用―
【発表のポイント】 アルツハイマー型認知症注1は、高齢化の進展に伴い全国的に増加の一途を辿っている。 アルツハイマー型認知症は、いくつかの症状改善薬が開発されているものの、未だ根治的な治療方法がなく新たな治療法の開発が求められている。 今回、低出力パルス波超音波注2を応用することで、血液脳関門注3の影響を受けることなく、自己修復能力を活性化して治療効果が期待できる革新的な低侵襲性治療を開発した（図1）。 【概要】 東北大学大学院 医学系研究科 循環器内科学分野の下川 宏明（しもかわ ひろあき）教授、進藤 智彦（しんどう ともひこ）助教、江口 久美子（えぐち くみこ）医師、東北大学加齢医学研究所 老年医学分野 荒井啓行（あらい ひろゆき）教授らの研究グループは、低出力パルス波超音波（low-intensity pulsed ultrasound：LIPUS）注2がマウスのアルツハイマー型認知
抗がん剤の重篤な副作用発現に影響を及ぼす 薬物代謝酵素の遺伝的特性を解明
【発表のポイント】 これまで、日本人集団において、5-フルオロウラシル（5-FU）系抗がん剤による副作用発現の遺伝的個人差の原因は不明でした。 東北メディカル・メガバンク機構が構築した「全ゲノム※1リファレンスパネル」を活用して、5-FU系抗がん剤を生体内で分解する薬物代謝酵素 DPD の機能低下を起こす DPYD※2 遺伝子多型※311種を特定しました。 今回特定した遺伝子多型を有する場合、酵素機能が低下するために、5-FU系抗がん剤によって重篤な副作用が発現する可能性があります。遺伝子多型を事前に検査することで、重篤な副作用を回避できるようになることが期待されます。 【概要】 東北大学大学院薬学研究科の平塚真弘准教授（生活習慣病治療薬学分野、東北メディカル・メガバンク機構、東北大学病院兼任）、菱沼英史助教（現・東北メディカル・メガバンク機構、未来型医療創成センター）、山本雅之教授（東北
運動持久力をサポートする免疫細胞の働き解明
【発表のポイント】 ・運動中の筋肉内にさまざまな免疫細胞が集合（運動による免疫系賦活効果）。 ・この免疫細胞（特に好中球）は、運動持久力を維持するために不可欠。 ・好中球が局所で分泌するインターロイキン１（IL-1）は、筋肉の糖取込を高めて運動持久力アップに貢献（新しい免疫代謝の調節メカニズム）。 ・強い炎症性を持つ「悪玉」として有名なIL-1であったが、運動筋肉内の限局エリアでは「善玉」作用を発揮（免疫系が示す功罪二面性のからくりの解明） 【概要】 東北大学大学院 医工学研究科 病態ナノシステム医工学分野の神﨑 展（かんざき まこと）准教授と、東北福祉大学 保健看護学科の土谷昌広（つちや まさひろ）准教授の研究グループは、東北大学大学院 医学系研究科 整形外科学分野の萩原嘉廣（はぎわら よしひろ）准教授、井樋栄二（いとい えいじ）教授、同 歯学研究科 口腔システム補綴学分野の佐々木啓一（
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