医療・健康 腸内細菌叢の状態を細胞画像から読み解く～深層学習を活用した新たな解析手法を開発～
糞便の顕微鏡画像を入力データとして深層学習に与えることで、糞便画像から腸内細菌叢の状態を推定する手法を開発しました。アンプリコンシーケンス解析によって得られた腸内細菌叢の組成比を、糞便画像から高精度で予測することに成功しました。
医療・健康 
細胞遺伝子工学 生命誕生初期のタンパク質を再現する試み～7種類のアミノ酸で古代タンパク質は創れる～
原始的なタンパク質構造と考えられているDouble-psi-beta-barrel(DPBB)の誕生・進化過程を実験的に再現しました。現在の生物が持つDPBBの構造および配列情報を基に祖先の配列を推定し、古代に存在したと考えられるDPBBを再構成したところ、最も単純な古代DPBB構造は7種類のアミノ酸50個程度からなる短いペプチド配列で成立することが分かりました。これら7種のアミノ酸はコドン表においてまとまった位置に局在しており、太古の原始的なタンパク質合成システムによってDPBBが生産されていた可能性が示されました。
医療・健康 アストロサイトが担うシナプス制御メカニズムを発見～GluN2C-NMDA受容体がシナプス強度分布幅を拡大する～
脳内のアストロサイトに発現するグルタミン酸受容体の一つであるGluN2C-NMDA受容体が、海馬の神経細胞間の情報の伝わりやすさを調整することを発見しました。
有機化学・薬学 人工知能で酵素を自動設計 〜 様々な機能性タンパク質開発の加速に期待 〜
人工知能と実験を組み合わせる手法を酵素タンパク質の機能改変に適用し、目的とする機能性タンパク質を従来の方法よりも少ない実験で効率よく得ることに成功しました。この実験で得られたペプチド転移酵素は、触媒機能が5倍向上しました。
医療・健康 高齢者腎臓病を悪化させる原因細胞・分子の同定に成功～新規治療戦略の可能性を開く～
加齢に伴い増加する老化関連T細胞(SAT細胞)と老化関連B細胞(ABCs)という2種類のリンパ球が腎臓の三次リンパ組織内部で相互作用し、その形成を促進することを発見しました。その相互作用分子としてCD153-CD30経路を同定し、この経路を遮断することで三次リンパ組織が誘導されなくなり、腎臓の組織修復が促進され予後が改善することも明らかにしました。これらの細胞および分子はヒトの同様の病態でも確認されました。
細胞遺伝子工学 女性のX連鎖性鉄芽球性貧血患者さん由来のiPS細胞を使った病態モデルの作製と治療薬候補の発見
X連鎖性鉄芽球性貧血(XLSA)の患者さんから作製したiPS細胞により、XLSAにおける赤芽球成熟障害を再現し、病態モデルを作製しました。このモデルを用いて、アザシチジン(AZA)が女性のXLSA患者さんから作製した細胞の赤血球生成を改善し、治療薬となり得ることを示しました。
医療・健康 ステロイド関連大腿骨頭壊死症の発生に関わる遺伝子を同定～病態解明の突破口に～
日本人と韓国人合わせて約13万人からなるアジア人集団の遺伝情報を用いてゲノムワイド関連解析(GWAS)を行い、「全身性エリテマトーデス(SLE)患者に伴うステロイド関連大腿骨頭壊死症(S-ONFH)」の発生に関わる疾患感受性領域を新たに3カ所同定しました。
医療・健康 前頭葉は意識の揺らぎの原因なのか、結果なのか?~少なくとも3つの前頭葉領域が意識の揺らぎを制御していた~
前頭葉の活動は視覚意識の揺らぎの結果なのか原因なのかは20年来の謎でした。本研究はそれが原因であることを示し、さらに、なぜ従来の手法では解明困難だったのかも明らかにしました。少なくとも3つの前頭葉領域が視覚意識の揺らぎを制御していることを同定しました。その制御の仕方は、刻一刻と変化する脳全体の神経活動パターンによって決定されていました。
生物化学工学 乳用牛の胃から、メタン産生抑制効果が期待される新規の細菌種を発見
乳用牛の第一胃から、プロピオン酸前駆物質を既知の近縁菌より多く産生する新種の嫌気性細菌を発見しました。牛の第一胃では、プロピオン酸が多く産生されると、メタン産生が抑制されることが知られています。本菌の機能を詳しく調べることで、牛のげっぷ由来のメタン排出削減に貢献すると期待されます。
細胞遺伝子工学 6型コラーゲン欠損筋ジストロフィーに対する細胞治療法の開発
6型コラーゲンが欠損して発症する筋ジストロフィー:ウルリッヒ型先天性筋ジストロフィー(UCMD) のマウスモデルにiPS細胞由来間葉系前駆細胞(iMSC) を全身投与したところ、細胞組織の病態の改善を確認し、運動機能の改善といった治療効果も確認できた。病態の改善は、iMSC移植による筋再生の促進、筋細胞のアポトーシス抑制、ミトコンドリア異常注の改善が寄与していることを見出した。
医療・健康 難治性甲状腺がんに対する医師主導治験を開始 ～アスタチンを用いた新しい標的アルファ線治療～
難治性分化型甲状腺がんに対するアスタチン化ナトリウム([211At]NaAt)注射液の医師主導治験を開始します。
医療・健康 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)による重症呼吸不全治療に関する同意説明の現状調査
東京医科歯科大学病院に入院したCOVID-19重症呼吸不全患者とその家族を対象とし、1)治療に関する説明と同意(インフォームド・コンセント)の実態及び2)医療資源不足化でのECMOトリアージに対する患者・家族の意見を明らかにするため、2020年12月～2021年3月に質問紙調査を行い、患者17名、家族14名より回答を得ました。