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国内研究者論文紹介

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ユサコでは日本人の論文が掲載された海外学術雑誌に注目して、随時ご紹介しております。

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2026/01/23

ミジンコにおける幼若ホルモン誘導性遺伝子の流用による環境依存型性決定の進化

論文タイトル
Evolution of environmental sex determination via juvenile hormone–induced gene co-option in Daphnia
論文タイトル（訳）
ミジンコにおける幼若ホルモン誘導性遺伝子の流用による環境依存型性決定の進化
DOI
10.1073/pnas.2525480123
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences Vol.123 No.3 e2525480123
著者名（敬称略）
高畑 佑伍　宮川 一志　他
所属
国立大学法人 宇都宮大学 バイオサイエンス教育研究センター 環境生理学研究室

抄訳

昆虫において幼若ホルモン（JH）は、変態や生殖だけでなく、カースト分化、形態形成、休眠など多岐にわたる作用を示す。こうした多様な機能が、祖先的なJHの役割からどのように進化してきたかは十分に解明されていない。淡水性甲殻類ミジンコでは、JHがオス産生を誘導することで環境依存型性決定を制御するが、その分子経路は不明であった。本研究では、概日時計遺伝子vrille（Dpvri）がJHシグナルの直接標的であることを明らかにした。レポーター解析により、Dpvriは新たに獲得された9塩基のJH応答配列を介して受容体複合体（Met/SRC）により転写活性化される一方、コクヌストモドキvriには同様の配列が存在せずJH応答性も示さないことが分かった。さらに、CRISPR/Cas9により単一のJH応答配列を欠損させると、JH依存的なDpvri発現が低下し、オス誘導の閾値が上昇した。比較解析から、この配列はミジンコ目で保存される一方、アルテミアには存在しないことが判明し、その出現が環境依存型性決定の起源と一致する可能性が示唆された。これらの結果は、vriが新規JH応答配列の獲得を通じてJH経路に取り込まれたことを示し、節足動物におけるJH機能多様化の仕組みを説明するものである。

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2026/01/22

Piezo1は赤血球と腎臓においてユビキチンリガーゼKelch-like 3を協調的に制御することでカリウム恒常性を司る

論文タイトル
Piezo1 dictates K+ homeostasis through coordinated regulation of the ubiquitin ligase Kelch-like 3 in RBCs and the kidney
論文タイトル（訳）
Piezo1は赤血球と腎臓においてユビキチンリガーゼKelch-like 3を協調的に制御することでカリウム恒常性を司る
DOI
10.1073/pnas.2513222123
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences Vol.123 No.3 e2513222123
著者名（敬称略）
石澤 健一、柴田 茂　他
所属
帝京大学医学部附属病院 腎臓内科
著者からのひと言
循環血液中のカリウムの大部分は赤血球の中に存在しており、対照的に血漿中のカリウム濃度は非常に低いレベルに保たれています。本研究では、赤血球と腎臓が連携して血漿中のカリウム濃度を制御するという、これまで見過ごされてきた臓器間シグナルの存在を明らかにしました。腎臓が他の組織の細胞内カリウムの変化を感知し、体外への排泄を調節する新しい仕組みを提示しています。高血圧や電解質異常の理解を一段深め、将来の治療戦略につながる知見として、幅広い分野の研究者に読んでいただきたい研究です。

抄訳

カリウム（K⁺）は心筋や神経系細胞などの機能制御に不可欠なミネラルであり、十分なカリウム摂取は日本人の国民病である高血圧を予防し、心血管疾患リスクを低減させる。その一方で、血液中カリウム濃度の異常（高カリウム血症・低カリウム血症）は重篤な不整脈の原因となり得るため、カリウムの調節機構を正しく理解することは、電解質異常の病態解明や予防・治療戦略の確立に直結する重要な課題である。
体内カリウムの大部分は肝臓や骨格筋、赤血球などの細胞内に貯蔵されているが、腎臓がどのようにこれらの臓器と連携し、血液中カリウム濃度を極めて狭い範囲で厳密に制御しているのかについては、十分に明らかとなっていない。本研究では、機械刺激センサーPiezo1がユビキチンリガーゼKLHL3の活性を制御することで、赤血球から細胞外へのカリウム輸送と腎臓におけるカリウム排泄とが機能的に連動していることを明らかにした。赤血球においては、Piezo1がKLHL3およびその基質であるWNK1を介して細胞内カリウム量を調節し、腎臓では同じ経路によって集合管におけるROMKチャネルを通じた尿中カリウム排泄が制御されると考えられる。本研究により、臓器間シグナルに基づく新たなカリウム調節機構が明らかとなり、カリウム代謝異常に対する新たな治療標的の可能性が示された。

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2026/01/22

FGF21–視床下部室傍核オキシトシン–腹側被蓋野ドーパミン系によるアルコール摂取の負のフィードバック制御

論文タイトル
Negative feedback regulation of alcohol ingestion through the FGF21-PVH oxytocin-VTA dopamine system
論文タイトル（訳）
FGF21–視床下部室傍核オキシトシン–腹側被蓋野ドーパミン系によるアルコール摂取の負のフィードバック制御
DOI
10.1073/pnas.2525172122
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences Vol.123 No.3 e2525172122
著者名（敬称略）
松居　翔　他
所属
京都大学大学院農学研究科　食品生物科学専攻　栄養化学分野
著者からのひと言
「ドーパミン＝快楽物質」という定説を覆し、飲酒後に生じるドーパミン活性化が、過剰な飲酒を抑制する「充足」のブレーキとして機能することを世界で初めて解明しました。さらに、食品である希少糖D-alluloseがこの脳内回路を強力に活性化し、依存症行動を改善することを実証しました。本研究は、脳科学の常識を塗り替えるとともに、副作用のない「食による治療」への道を拓く画期的な成果です。

抄訳

アルコール摂取により肝臓から分泌されるホルモン「FGF21」は、脳内の視床下部室傍核（PVH）のオキシトシン（OXT）神経に作用し、腹側被蓋野（VTA）へのOXT放出を促す。このOXTがVTAのドーパミン（DA）神経を持続的に活性化し、飲酒直後の快楽ではなく数時間後の「満たされた」という充足シグナルを生み、次の飲酒までの間隔を延ばすことで過剰摂取を防ぐ負のフィードバック機構として働く。アルコール依存症モデルマウスでは、このFGF21-PVHOXT-VTADA軸の反応性が低下し、飲酒抑制が十分に機能しないことが示された。一方、FGF21分泌を強力に誘導する希少糖D-alluloseを摂取させると、低下した回路が再活性化され、飲酒欲求や依存行動が顕著に抑制された。この効果は投与終了後も持続することから、D-alluloseがアルコール依存症の新たな予防・治療の選択肢となることが期待される。

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2026/01/21

細菌によるグリコサミノグリカンの代謝に関わる異性化酵素/還元酵素の遺伝子クラスターの分子進化と多様性

論文タイトル
Molecular evolution and diversity of isomerase–reductase clusters involved in the bacterial metabolism of glycosaminoglycans
論文タイトル（訳）
細菌によるグリコサミノグリカンの代謝に関わる異性化酵素/還元酵素の遺伝子クラスターの分子進化と多様性
DOI
10.1128/msphere.00817-25
ジャーナル名
mSphere
巻号
mSphere Ahead of Print
著者名（敬称略）
西村 優　橋本 渉　他
所属
京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻生物機能変換学分野
著者からのひと言
同一の活性を示すが配列同一性の低い二種類の酵素（KduI・DhuIとKduD・DhuD）の各アイソザイム遺伝子が細菌ゲノム上に並んで存在する遺伝子クラスターについて、配列同一性が低いにもかかわらず、なぜゲノム上にそれぞれ並ぶことができたのかに興味をもちました。さらに、kduとdhuが混在したハイブリッド型の遺伝子クラスターの発見を契機に、網羅的な細菌ゲノムを解析し、これらのアイソザイム遺伝子クラスターの細菌における分布を調べることにより、その分子進化と多様性に関する新たな知見を得ることができました。

抄訳

グリコサミノグリカン（GAG）はウロン酸とアミノ糖からなる多糖であり、腸管などヒトの各組織に分布する。GAGを資化することにより定着・常在する細菌がいる。GAGの分解により生じる不飽和ウロン酸は遺伝子クラスターを構成する異性化酵素（KduIまたはDhuI）と還元酵素（KduDまたはDhuD）の逐次反応により代謝されるが、Kdu・Dhuの配列同一性はいずれの酵素間でも低い。本研究では、3,000種以上の細菌ゲノムを対象として、それらの分子系統を解析し、クラスターの多様性に関する以下の知見を得た。クラスター保有種の系統樹上での分布に大きな偏りは見られず、特にkduI-kduDクラスター保有種は広く分布する。一方、Bacteroidota門はkduとdhuが混在したkduI-dhuDクラスターを有し、Bacillota門はdhuD-dhuIクラスターをもつ。ヒト腸内細菌叢ではkduI-dhuDおよびdhuD-dhuIクラスターの出現頻度が高いことから、これらのクラスターが腸内での生存に有利に働き、進化的に保存されていることが示唆される。

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2026/01/21

脳オルガノイドを用いたミトコンドリア病MELAS病態モデルの構築

論文タイトル
Modeling Mitochondrial Disease Using Brain Organoids: A Focus on Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like Episodes
論文タイトル（訳）
脳オルガノイドを用いたミトコンドリア病MELAS病態モデルの構築
DOI
10.3791/69303-v
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (224), e69303
著者名（敬称略）
川野 史帆里　藤岡 正人　他
所属
北里大学医学部　分子遺伝学
著者からのひと言
本研究では、患者由来iPS細胞から作製した脳オルガノイドを用い、ミトコンドリア病MELASの病態を再現・解析する手法を確立しました。脳内で進行する神経機能障害を三次元的、二次元的に捉えることで、従来モデルでは困難であった病態理解を可能にしています。本成果は、MELASの病態解明を加速させ、次世代の創薬プラットフォームとして大きく貢献することが期待されます。

抄訳

MELASは、ミトコンドリアDNA変異（特にm.3243A>G）によって引き起こされる代表的なミトコンドリア病である。本研究ではMELASの病態生理を解明するため、患者由来iPS細胞から脳オルガノイドを作製した。患者脳オルガノイドは、m.3243A>G変異のヘテロプラスミー率に依存して、大きさや形態、神経誘導効率に明確な差異を示した。さらに、オルガノイドから解離したニューロンをハイスループットな薬剤スクリーニングに適した二次元培養系へと展開したところ、神経ネットワーク形成においてもヘテロプラスミー依存的な顕著な違いが認められた。 これらの結果は、患者由来iPS細胞を用いたオルガノイドモデルが、MELASの発症機構の解明および創薬研究に有用なプラットフォームであることを示している。

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2026/01/19

ドロップレット培養法により水生植物ヨシの根圏から分離されたDongia属細菌のドラフトゲノム配列

論文タイトル
Draft genome sequence of Dongia sp. strain agr-C8, isolated from the rhizosphere of Phragmites australis using a droplet-based cultivation method
論文タイトル（訳）
ドロップレット培養法により水生植物ヨシの根圏から分離されたDongia属細菌のドラフトゲノム配列
DOI
10.1128/mra.01011-25
ジャーナル名
Microbiology Resource Announcements
巻号
Microbiology Resource Announcements Ahead of Print
著者名（敬称略）
岩下 智貴　玉木 秀幸　他
所属
国立研究開発法人　産業技術総合研究所　バイオものづくり研究センター　生物資源情報基盤研究チーム

抄訳

本報告は、水生植物ヨシ（Phragmites australis）の根圏から、微小液滴であるwater-in-oil dropletを用いたドロップレット培養法により分離された Dongia 属細菌 agr-C8 株のドラフトゲノム配列を提示する。霞ヶ浦に生息するヨシの根圏試料からドロップレット培養法により単離された菌株について、DNBSEQ-T7 (MGI Tech)を用いて全ゲノムシーケンスを行い、SPAdesによりアセンブルを実施した。その結果、ゲノムサイズは約559万bp、G+C含量は66.0%と同定され、3個のrRNA遺伝子と53個のtRNA遺伝子を保有することが予測された。また、本菌株の16S rRNA遺伝子配列は、最近縁種である Dongia mobilis との相同性が95.63%と低いことから、新規系統である可能性が示唆された。さらに、本菌株は硫黄代謝に関連する複数の遺伝子を保有しており、硫黄含有汚染物質等の分解への関与が期待される。

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2026/01/15

Atrial cardiomyopathyの関与が考えられた脳主観動脈閉塞の症例報告

論文タイトル
Atrial cardiomyopathy as a potential embolic source in large vessel occlusion
論文タイトル（訳）
Atrial cardiomyopathyの関与が考えられた脳主観動脈閉塞の症例報告
DOI
10.1136/bcr-2025-269207
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Volume 19, Issue 1
著者名（敬称略）
森山　拓也　岡﨑　周平　他
所属
独立行政法人 国立病院機構 大阪医療センター 脳神経内科
著者からのひと言
心房心筋症は概念として注目される一方で、診断基準や定義はまだ発展途上です。心房細動が確認できなくても、背景に“隠れた心房心筋症”が潜んでおり、脳塞栓症の原因となることがあります。脳梗塞における塞栓源検索では、心房細動の有無のみにこだわらず、心房心筋症の存在も念頭に置いて評価することが重要だと思います。ただし、心房心筋症に対する適切な抗血栓療法はまだ確立しておらず、今後の臨床研究の進展が待たれます。

抄訳

原因不明の塞栓性脳梗塞では、心房細動（AF）が確認できなくても、心房の線維化や機能障害を背景とする心房心筋症（atrial cardiomyopathy）が血栓形成・塞栓の原因となることがある。本症例は高齢男性の主幹動脈閉塞で、機械的血栓回収療法により再開通を得たが、植込み型心電図計では発症前の3年間にAFを認めず、脳梗塞後の入院中に一度だけ発作性AFを記録したのみであった。生前検査では明確な塞栓源を同定できなかったが、頻回な上室性期外収縮、PTFV1高値、BNPの軽度上昇など心房負荷を示す所見がみられ、さらに回収血栓で得られた血栓病理所見も心原性を示唆していた。剖検では左房の広範な線維化と軽微なアミロイド沈着を認め、心房心筋症の存在が病理学的に裏付けられた。AFが明確でない症例でも心房心筋症によって塞栓症を生じることを、臨床経過と病理所見の両面から支持する症例であった。

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2026/01/14

乳癌治療後の難治性心室頻拍に対するICD適応判断：未診断の髄膜癌腫症が示した課題

論文タイトル
Decision-making challenges for implantable cardioverter-defibrillator therapy in breast cancer with ventricular tachycardia and undiagnosed leptomeningeal carcinomatosis
論文タイトル（訳）
乳癌治療後の難治性心室頻拍に対するICD適応判断：未診断の髄膜癌腫症が示した課題
DOI
10.1136/bcr-2025-269679
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Volume 19, Issue 1
著者名（敬称略）
渡邉悠斗　青山里恵
所属
船橋市立医療センター心臓血管センター循環器内科
著者からのひと言
がん患者における致死性不整脈へのICD適応は、腫瘍学的予後評価と密接に関連します。本症例は、化学療法後に反復する心室頻拍に対して治療選択を迫られる一方、画像所見に乏しい髄膜癌腫症が急速に顕在化し、方針決定が短期間で変容した経過を提示します。多職種連携と予後推定の重要性を再考する契機となる報告です。

抄訳

アントラサイクリン（エピルビシン＋シクロホスファミド、累積600 mg/m²）による術前化学療法後、難治性心室頻拍（VT）を発症した50歳代前半のHER2陽性乳癌患者を報告した。失神発作で交通事故・外傷性くも膜下出血を契機にVTが判明し、アミオダロン等でも右室流出路起源VTを反復した。心エコーでは当初LVEF 55%と保たれていたため、原病は制御され予後1年以上と判断し多職種で協議の上ICD植込みを実施したが、直後から持続性洞性頻脈とLVEF 30%への低下を認めた。さらに神経症状が急速に進行し、画像所見に乏しいまま髄液細胞診で髄膜癌腫症と診断、数日で死亡した。剖検では原発巣は治療反応を示す一方、髄膜へのびまん浸潤を認め、心筋は肥大のみで明らかな壊死・線維化を欠いた。本症例は、アントラサイクリン投与中・後の継続的心臓モニタリング、進行癌におけるICD適応判断、神経・自律神経症状出現時の髄膜癌腫症の早期評価の重要性を示す。

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2026/01/14

γセクレターゼによるアミロイドβ産生に影響を与える遺伝子・変異・化合物を探索するための出芽酵母アルツハイマー病モデル

論文タイトル
Saccharomyces cerevisiae Models of Alzheimer’s Disease to Screen Genes, Mutations, and Chemicals Affecting Amyloid Beta Production by γ-Secretase
論文タイトル（訳）
γセクレターゼによるアミロイドβ産生に影響を与える遺伝子・変異・化合物を探索するための出芽酵母アルツハイマー病モデル
DOI
10.3791/67733-v
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (220), e67733
著者名（敬称略）
二井 勇人　小川 智久　他
所属
東北大学大学院農学研究科・農学部　酵素化学分野
著者からのひと言
アルツハイマー病研究において中心的な役割を担うγセクレターゼは、その反応が膜内で起こるため、解析が極めて困難な酵素です。本論文では、出芽酵母という単純かつ再現性の高いモデル系を用いて、γセクレターゼ活性とAβ産生を多角的に評価する手法を紹介しています。遺伝子変異解析から創薬スクリーニングまで応用可能な本手法が、基礎研究と治療法開発の架け橋となることを期待しています。

抄訳

γセクレターゼは、触媒サブユニットであるプレセニリンと、ニカストリン、Aph-1、Pen2からなる膜内切断プロテアーゼ複合体であり、アミロイド前駆体タンパク質（APP）やNotchなどのⅠ型膜貫通タンパク質を切断する。APPの切断によって生じるアミロイドβ（Aβ）は、アルツハイマー病患者で蓄積することが知られているが、脂質二重膜内で起こる特異なプロテオリシスの反応機構には未解明な点が多い。本研究では、APPまたはNotch断片をGal4と融合させた人工基質を用いる出芽酵母レポーター系を構築し、γセクレターゼ活性を酵母生育やβ-ガラクトシダーゼ活性で評価した。さらに、酵母ミクロソームを用いたin vitro系により、産生されるAβ分子種の解析を可能にした。本手法は、γセクレターゼ阻害剤（GSI）やモジュレーター（GSM）をはじめとした化合物、ならびに家族性アルツハイマー病関連変異の解析に有用なプラットフォームを提供する。本論文では、動画とともに、これらの遺伝学的・生化学的手法と重要なプロトコルを、詳述する。

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2026/01/13

周波数領域サーモリフレクタンス法による熱物性測定

論文タイトル
The Frequency Domain Thermoreflectance Technique for Thermal Property Measurements
論文タイトル（訳）
周波数領域サーモリフレクタンス法による熱物性測定
DOI
10.3791/68908-v
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (226), e68908
著者名（敬称略）
Alesanmi R. Odufisan(Northwestern University)、　塩見 淳一郎（東京大学）　他
所属
東京大学　工学系研究科　総合研究機構/機械工学専攻　熱エネルギー工学研究室/塩見・李・浅野研究室
著者からのひと言
FDTR法は，レーザー光を用いて材料に触れることなく，非常に小さな領域で熱の伝わり方を調べることができる計測手法です．サーモリフレクタンス法は近年，広く用いられるようになっていますが，本論文ではFDTR法を実際に運用するための基本的な測定手順や注意点を整理し，材料の境界部分において熱の流れがどのように変化するかを具体例とともに紹介しています．FDTR装置の新規導入や測定条件の検討を行う際の参考資料としてご活用いただければ幸いです．

抄訳

周波数領域サーモリフレクタンス（FDTR）法は，材料の熱物性を非破壊かつマイクロスケールの空間分解能で評価できる光学的計測手法である．本手法では，周波数変調したポンプレーザーによって試料表面に周期的な温度変化を与え，プローブレーザーを用いてその局所的な熱応答を検出する．得られた信号を熱輸送モデルに基づいて解析することで，試料の熱伝導率などの熱物性を評価できる．本論文では，FDTR法の実装方法や局所熱伝導率測定の具体的な手順を体系的に解説するとともに，レーザー条件が測定結果に与える影響や誤差要因，不確かさの評価について詳述する．さらに，具体例として単結晶シリコン基板間の界面近傍を対象とした熱伝導率イメージングを行い，界面が局所的な熱輸送特性に影響を与える様子を可視化する．FDTR法は，熱電材料などにおける界面熱抵抗の理解や，材料・デバイス設計の高度化に貢献するものである．

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