List of Faculty
Mentors
Ph. D. Programin Humanics

Outline of the Ph.D. Program in Humanics	Program Coordinator: Masashi Yanagisawa(Director, International Institute for Integrative Sleep Medicine)	Degrees Conferred:
Ph.D. in Medical Sciences, Ph.D. in Science, Ph.D. in Engineering	Enrollment: up to 15 /year (from April 2019)

Doctoral talent cultivated in this program
The Ph.D. Program in Humanics cultivates leaders equipped with doctoral-level knowledge and skills in
the fields of both biomedical sciences and physical sciences/engineering/informatics, together with thescientific expertise to achieve integration of these fields and the capacity to apply them in wider society.
The program aims thereby to address challenges to human life and health and enable the sustainable
prosperity of all humankind. The leaders fostered in this program are expected to become drivers ofscience and technology to surmount various challenges facing the world, including the onset of thesuper-aged society and the associated rise in medical costs and health insecurities, as well as increasing
mental health problems. Resolution of these problems will require the capacity to combine the latest
knowledge and technology from the field of biomedical science with cutting-edge knowledge andtechnology from different fields, employ the vocabulary of both fields to engage in dialogue between
them, and apply deep insights into them in order to formulate new paradigms. Such paradigms can only
be realized through outstanding bi-disciplinary expertise that integrates two different fields of research.
Furthermore, it will be essential to seek out real-life applications for research findings on an ongoing basis,
utilizing the specific capabilities of problem discovery (the capacity for conceptualization of research
topics), breakthrough (the capacity to overcome difficulties sincerely and earnestly), and application (thecapacity to communicate solutions to wider society and apply them in practice).

iThrough such initiatives as the Leading Graduate School Doctoral Program (PhD Program in Human
Biology) and the World Premier International Research Center Initiative (WPI) (International Institute forIntegrative Sleep Medicine), the University of Tsukuba has worked to develop interdisciplinary education
and research in the field of biomedical sciences, and has achieved great progress therein. In the physicalsciences/engineering/informatics field, the university has pioneered the field of cybernics, which
incorporates insights from neuroscience, kinesiology, robotics, and other fields into cybernetics, leading to
the development of revolutionary human assistive technologies such as the HAL robotic suit.
Building on these strengths, this new program defines “humanics” as a discipline that sheds light on
the fundamental principles of the physiology and pathology of the “human” as an individual organism,generating new science and technology to achieve a healthy and comfortable life of human beings.
Through the development of expertise and applied skills, the program will cultivate individuals capableof independently uncovering basic principles of human life, creating systems to reconstitute and assess
the validity of discovered principles, and building new theories of life. The candidates of this program will
pursue research, for example, on problems such as decline in cognitive function and sleep disorders in the
super-aged society, adding to their previous learning in the field of medicine with studies in engineeringand information science, employing fundamental neurological principles to develop artificial neuralnetwork devices connectable to the human brain, and using them to advance understanding and control
of sensitivity, motivation, ideation, and other mental functions. Others who have previously studiedmaterials chemistry in the engineering field may study medicine and develop molecular robots capableof intervening in cellular functions, enabling understanding and control of the molecular mechanisms ofinfectious diseases, cancer, and other illnesses.

Characteristic Features, Excellence, Competitiveness,
and Future Potential of the Program
1. Combination of biomedical sciences and physical sciences/engineering/informatics
The program will build structures for collaboration between the fields of biomedical sciences and physicalsciences/engineering/informatics, through a variety of horizontal linkages with university research centers,
centering on the internationally competitive and outstanding International Institute for Integrative
Sleep Medicine, the Center for Cybernics Research that develops medical/nursing care robots and othercutting-edge human assistive technologies, and the Center for Computational Sciences and the Life
Science Center for Survival Dynamics (TARA), both of which are working at the front lines of researchinternationally. Linkages will also be developed with national research and development corporations
within the Tsukuba Science City (National Institute for Materials Science, National Institute of Advanced
Industrial Science and Technology), international partner universities, and private companies.

ii

2. Bi-disciplinary educational structure
The program will cultivate students’ bi-disciplinary expertise using a “full double mentor system” inwhich faculty members from the fields of both biomedical sciences and physical sciences/engineering/
informatics provide research guidance to students in their respective laboratories in the course of pursuing
joint research projects.

Double and reverse mentoring
Biomedical sciences

Physical sciences/
Engineering/Informatics

MentorMentorincluding researcher
in industry

Graduate student
3. Seamlessly integrated curriculum from pre-admission to graduate education
The program will create a seamlessly integrated system for transition to graduate school, whereby
prospective students currently studying medicine or physical sciences/engineering/informatics are offereda pre-admission program on physical sciences/engineering/informatics or medicine as applicable. This is
one approach to achieving a genuine MD-PhD combined program – something which has proven difficult
in Japan thus far. This reform of graduate school admissions has the potential to become a leading modelin interdisciplinary education through identification and nurturing of talented prospective candidates foradmission, and educational intervention at the pre-admission stage.

4. Procurement of external resources in partnership with business and complete
program self-sufficiency in future
During the period of government funding, resources shall be procured through such channels as special
joint research projects with business. At the end of the period, complete self-sufficiency will be achieved
with the establishment of the CYBERDYNE Ph.D. Program in Humanics (tentative name) through a
corporate collaboration.

iii

Table of Contents
国際統合睡眠医科学研究機構／人間総合科学研究科
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

柳沢正史

YANAGISAWA Masashi

1

睡眠を巡るミステリーの解明〜健康睡眠を導く新たな介入法開発を目指して〜
Solving the mysteries of sleep~Toward new intervention methods for healthy slumber~
医学医療系 人間総合科学研究科／国際統合睡眠医科学研究機構
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences/International Institute for Integrative Sleep Medicine

櫻井武

SAKURAI Takeshi

2

生理機能をささえる未知の脳内物質・神経回路の解明
Deciphering Neuronal Circuits and Neurotransmitters that play Essential Roles in Behavior and Physiology
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

Liu, Qinguha

3

睡眠と恐怖に関わる分子基盤の解明
Molecular Circuits of Sleep and Fear
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

Greene, Robert

4

睡眠とその制御—大脳皮質の徐波の役割
Sleep and sleep regulation - understanding cortical slow waves
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

林悠

HAYASHI Yu

5

なぜ眠るのか？ ～睡眠の生理的意義と進化的起源の解明に挑む～
Addressing the functional roles and evolutionary origin of sleep
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

Lazarus, Michael

6

覚醒、睡眠、夢を見る脳の回路と機能
Circuits and functions of the waking, sleeping and dreaming brain
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

本城咲季子

HONJOH Sakiko

7

睡眠の機能解明に向けて：眠っている脳では何が起きるのか
To elucidate functions of sleep : What happens in the sleeping brain
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

平野有沙

HIRANO Arisa

8

概日時計による睡眠覚醒制御メカニズムの解明
Research on circadian regulation of sleep/wake cycle
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

丹羽康貴

NIWA Yasutaka

9

アセチルコリンによる睡眠覚醒制御機構の解明〜睡眠はどこまで削れるか〜
Cholinergic regulation of sleep-wake behavior ~Challenge to generate sleepless mice~
国際統合睡眠医科学研究機構
International Institute for Integrative Sleep Medicine

大石陽

OISHI Yo

10

短眠マウスで探る睡眠の必要性
To elucidate the necessity of sleep with short-sleeping mice
生存ダイナミクス研究センター 生命環境科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

深水昭吉

FUKAMIZU Akiyoshi

11

生物寿命の謎に迫る〜メチル化反応の発見〜
Unlocking the mystery of biological longevity through methylation
生存ダイナミクス研究センター 人間総合科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

渋谷彰

SHIBUYA Akira

12

免疫受容体の研究から疾患制御へ
From the Study of Immunoreceptors to Disease control
生存ダイナミクス研究センター 生命環境科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

小林悟

KOBAYASHI Satoru

13

生殖細胞形成機構の解明に挑む
Mechanisms underlying Germ Cell Formation
生存ダイナミクス研究センター 人間総合科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

柳沢裕美

YANAGISAWA Hiromi

14

血管メカノトランスダクション機構の解明と疾患への応用
Elucidating the molecular mechanism of mechanotransduction in blood vessels and its application to vascular diseasesiv

生存ダイナミクス研究センター 人間総合科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

佐田亜衣子

SADA Aiko

15

幹細胞の不思議を探る：臓器再生と老化のメカニズム
Stem Cells in Tissue Regeneration and Aging
生存ダイナミクス研究センター 生命環境科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

島田裕子

SHIMADA Yuko

16

生物の成熟のタイミングを司る神経内分泌機構の解明
Neuro-endocrine Mechanisms of Maturation in Drosophila
生存ダイナミクス研究センター 数理物質科学研究科
Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/(Graduate School of Pure and Applied Sciences)

岩崎憲治

IWASAKI Kenji

17

多角的なアプローチによる構造生物化学
Structural biology and chemistry by a multifaced approach
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

北川博之

KITAGAWA Hiroyuki

18

データ工学と生体・医療ビッグデータ解析
Data Engineering and Biomedical Big Data Analysis
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

天笠俊之

AMAGASA Toshiyuki

19

大規模データに対する処理の高速化および知識発見
Efficient processing / knowledge extraction for big data
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

建部修見

TATEBE Osamu

20

ハイパフォーマンスコンピューティングとビッグデータ解析
High Performance Computing and Big Data Analysis
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

亀田能成

KAMEDA Yoshinari

21

計算がもたらすメディアから未来を創る
Designing the future through computational media
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

北原格

KITAHARA Itaru

22

3次元バーチャル手術ナビゲーション
3D-CG Virtual Surgical Navigation
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

塩川浩昭

SHIOKAWA Hiroaki

23

高速なデータベース技術の実現を目指して
Toward Efficient Database Systems
計算科学研究センター システム情報工学研究科
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

堀江和正

HORIE Kazumasa

24

深層学習による睡眠ステージの自動判定
Machine learning Approach to Automated Sleep Stage Scoring
システム情報系 システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

山海嘉之

SANKAI Yoshiyuki

25【サイバニクス】による未来開拓への挑戦
Challenging the Future based on “Cybernics”
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

櫻井鉄也

SAKURAI Tetsuya

26

AI・データ解析・シミュレーションのためのアルゴリズム
Mathematical Algorithms for AI, Data Analysis and Simulation
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

工藤博幸

KUDO Hiroyuki

27

医用画像と画像処理の研究
Research on Medical Imaging and Image Processing
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

佐久間淳

SAKUMA Jun

28

安全・安心な人工知能/機械学習技術の確立を目指して
Safety and Security of AI/Machine learningv

システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

伊藤誠

ITOH Makoto

29

ヒューマンマシンシステムの安全確保にむけてTowards Safe Human-Machine Systems
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

大澤義明

OSAWA Yoshiaki

30

移動革命と都市計画
Mobility Innovation and City Planning
システム情報系 システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

鈴木健嗣

SUZUKI Kenji

31

人々の行動を計算論的に理解し物理的に支援する
Human Technology for Understanding and Shaping Behaviors
システム情報系 システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

河本浩明

KAWAMOTO Hiroaki

32

人と機械の一体化技術
Integration between Human and Machine

システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

滝沢穂高

TAKIZAWA Hotaka

33

画像処理技術の医用・福祉分野への応用
Application of image processing technology to medical and welfare fields
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

安東弘泰

ANDO Hiroyasu

34

生物模倣モデルの実社会システムへの応用
Application of bio-inspired model to real world systems
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

延原肇

NOBUHARA Hajime

35

計算知能学とマルチメディア処理〜世の中を快適にするためのマルチメディアのスーパーインフラをつくりあげる〜
Computational Intelligence and Multimedia Processing
システム情報系 システム情報工学研究科／人工知能科学センター
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Artificial Intelligence Research

大澤博隆

OSAWA Hirotaka

36

人を癒やすAI：人工物の人間らしさとその応用
AI cares Human: Utilizing Humanlike Attitude in Artificial System
システム情報系 システム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

今倉暁

IMAKURA Akira

37

数値解析および行列計算を基盤とした機械学習アルゴリズムの開発
Numerical analysis & machine learning based on matrix computations
システム情報系
Faculty of Engineering, Information and Systems

保國惠一

MORIKUNI Keiichi

38

行列問題に対する数値解法
Numerical Methods for Matrix Problems
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

入江賢児

IRIE Kenji

39

細胞の恒常性維持の分子メカニズム
Molecular Mechanism of Cellular Homeostasis
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

大根田修

OHNEDA Osamu

40

組織幹細胞の臨床応用に向けた機能解析
Analysis of Tissue Stem Cells derived from Patients
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

桝正幸

MASU Masayuki

41

機能的神経回路構築の分子メカニズム
Molecular Mechanism of Neural Circuit Formation
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

野口恵美子

42

NOGUCHI Emiko

ゲノム解析を通じた病態解明と治療法の探索
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

荒川義弘

ARAKAWA Yoshihiro

43

時代に即した橋渡し・臨床研究のあり方を探る
Exploring the New approach in Clinical and Translational Researchvi医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

島野仁

SHIMANO Hitoshi

44

脂肪酸の量と質に視点においた脂質研究〜生活習慣病やすべての生命現象、病態に向けた医療応用〜
Lipid research in the light of lipid quantity and quality ~ medical strategy towards biological events and pathologies~
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

千葉滋

CHIBA Shigeru

45

血液がんの克服〜分子メカニズムからベッドサイドへ
Getting over blood cancers 〜 From molecules to bedside 〜
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

松村明

MATSUMURA Akira

46

脳神経外科疾患の克服、再生をめざして
Aiming overcome of Neurosurgical Disease
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

山崎正志

YAMAZAKI Masashi

47

ロボットスーツHALを用いた機能再生治療
Functional regeneration therapy using robot suits HAL
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

家田真樹

48

IEDA Masaki

細胞移植をしない新しい心臓再生法の開発
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

高橋智

TAKAHASHI Satoru

49

細胞分化におけるLarge Maf転写因子群の機能解析
Functional Analysis of Large Maf Transcription Factors in Cell Differentiation
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

加藤光保

KATO Mitsuyasu

50

がん細胞の持続的増殖をもたらす幹細胞性誘導の機構
Stemness Induction as a Mechanism of Autonomous and Tumorigenic Cancer Cell Proliferation
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

松本正幸

MATSUMOTO Masayuki

51

心理現象を実現する神経メカニズムの理解を目指して
Neural mechanisms underlying cognition
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

榮武二

SAKAE Takeji

52

粒子線治療のための技術開発
Development of new techniques for particle therapy
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

磯辺智範

ISOBE Tomonori

53

放射線災害の全時相に立ち向かう
Face `all-time-phase of radiation disasters'
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

橋本幸一

HASHIMOTO Koichi

54

地域産業活性化を目指す橋渡し研究 機能性食品・先端技術を応用した医療機器などの開発
Translational research for activation of region’s industry Development of functional foods and cutting-edge medical devices
医学医療系
Faculty of Medicine

小栁智義

KOYANAGI Tomoyoshi

55

基礎研究成果を患者さんに届けるシステム構築
Development of Healthcare Innovation Ecosystem
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

坂田麻実子

SAKATA-YANAGIMOTO Mamiko56

血液細胞と免疫の出会い ～造血システムを制御して、疾病の制御を目指しませんか～
Crosstalk between blood cells and immunity
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

川口敦史

KAWAGUCHI Atsushi

57

新型インフルエンザの出現と病原性発現の分子基盤
Molecular basis of emergence and pathogenicity of pandemic influenza
医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

村谷匡史

MURATANI Masafumi

58

微量検体のゲノム・エピゲノム統合解析技術の開発と応用
Technology development for genomics analysis of limited samplesvii

医学医療系 人間総合科学研究科
Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

原友紀

HARA Yuki

59

コンビネーション医療機器開発
Titanium alloy screw coated with the apatite-FGF-2 composit layer
医学医療系
Faculty of Medicine

讃岐勝

SANUKI Masaru

601)行列演算の安定性と多項式演算の効率性の融合
2) e-learningを含むシステム開発と管理、その検証
1) Combine symbolic and numeric computations
2) Development and Management of ICT systems, including e-learning
医学医療系／人工知能科学センター
Faculty of Medicine / Center for Artificial Intelligence Research

尾崎遼

OZAKI Haruka

61

コンピュータを通して医学生物学の問題を捉え、解明する
Think and solve the biomedical problems thorough computers
生命環境系 生命環境科学研究科
Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

繁森英幸

SHIGEMORI Hideyuki

62

不思議な生物現象を化学の力で解明する
Mysterious biological phenomena are elucidated by bioactive substances
生命環境系 生命環境科学研究科
Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

千葉智樹

CHIBA Tomoki

63

選択的タンパク質分解はなぜ大事か
The Regulation of Selective Protein Degradation
生命環境系 生命環境科学研究科
Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

野村暢彦

NOMURA Nobuhiko

64

微生物細胞の相互作用と多様性・集団性の関係についての理解と応用
Comprehension and application of microbial cell-cell interactions,diversity, community
生命環境系 生命環境科学研究科、人間総合科学研究科
Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

丹羽隆介

NIWA Ryusuke

65

幹細胞・生殖・老化・寄生を制御する臓器連関システムの研究
Interorgan communication system to regulate stem cells, reproduction, longevity, and parasitism
生命環境系 生命環境科学研究科
Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

石川香

ISHIKAWA Kaori

66

ミトコンドリアの生物学
Mitochondrial biology

数理物質系 数理物質科学研究科
Faculty of Pure and Applied Sciences/Graduate School of Pure and Applied Sciences

加納英明

KANO Hideaki

67

分子の指紋で医工連携 ～ラマン散乱を用いたラベルフリー分子イメージング～
Medical-engineering collaboration with the molecular fingerprint ~ Label-free molecular imaging by Raman scattering ~図書館情報メディア系 図書館情報メディア研究科
Faculty of Library, Information and Media Science/Graduate School of Library, Information and Media Studies

森嶋厚行

MORISHIMA Atsuyuki

68

ビッグデータにおける人間とAIの分業最適化
Optimized Division of Labor for Humans and AIs in Big Data
国立研究開発法人産業技術総合研究所
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST)

舘野浩章

TATENO Hiroaki

69

グライコミクスための新技術の開発と細胞一斉解析
Development a novel technology for glycomics and simultaneous cellular analysis
国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

中山知信

NAKAYAMA Tomonobu

70

ナノ材料を活用する脳型情報処理
Brain-type information processing with nanoscale materials
国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

陳国平

CHEN Guoping71

再生医療のための足場材料の開発
Development of Scaffolds for Regenerative Medicine
国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

川上亘作

KAWAKAMI Kohsaku

72

物理化学的アプローチによる医薬品機能の最大化
Physical chemistry for maximizing function of pharmaceuticals

viii

国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

荏原充宏

EBARA Mitsuhiro

73

スマートポリマーで拓く未来医療～途上国でも利用可能な医療をめざして～
Smart polymer technologies for global health
国立研究開発法人理化学研究所
RIKEN

清田純

SEITA Jun74

深層学習の健康・医療データへの応用
Deep Learning on Health and Medical Data
トヨタ自動車（株）（筑波大学未来社会工学開発研究センター）
Toyota Motor Corporation (R&D Center for Strategic Frontiers in Social Planning, University of Tsukuba)

髙原勇

TAKAHARA Isamu

75

モビリティイノベーションの社会応用 〜交通均衡の標準理論と新たなモビリティサービス実現〜
Application of the Mobility Innovation to Society ~The Equilibrium of Transportation for the Mobility Service~（株）日立製作所
Hitachi, Ltd.

秋山浩

AKIYAMA Hiroshi

76

放射線治療の治療予測のためのデータ収集システムの構築と治療効果解析
Data collection and analysis for outcome prediction of radiation therapy*プレシジョン・メディスン開発研究センター *（株）島津製作所 *（株）iLAC*R&D Center for Precision Medicine*Shimadzu Corporation *iLAC Co.,Ltd.

佐藤孝明

SATO Taka-Aki

77

日本発の1000ドルゲノム解析拠点を目指して
With the aim of the first 1000 dollar genome analysis for JapanCYBERDYNE（株）
CYBERDYNE, INC.

市橋史行

ICHIHASHI Fumiyuki

78

生理・行動・環境情報に基づく革新的サイバニックシステムの研究開発と社会実装
Development and Social Implementation of Innovative Cybernic System based on Human-Related Information
ヨーテボリ大学
Gothenburg University

79

Kann, Michael

Intracellular trafficking of subviral structures
ウプサラ大学
Uppsala University

80

Heldin, Carl-Henrik

Mechanism of signaling via TGFβ receptors
ライデン大学
Leiden University

ten Dijke, Peter81

TGF－βシグナルの制御
Regulation of TGF-β signaling
ソウル大学校
Seoul National University

Kim, Seong-Jin

82

TGF-β とそのシグナル伝達機構
TGF-β and its signaling pathway in tumorigenesis
エディンバラ大学
The University of Edinburgh

83

Chambers, Ian

Transcription Factor Control of Pluripotent Cell Identity
エディンバラ大学
The University of Edinburgh

梶圭介

KAJI Keisuke

84

細胞運命コントロールのメカニズムを探る
Molecular mechanisms of reprogramming
ボン大学
University of Bonn85

Fleischmann, Bernd
Mending the Broken Heart

カリフォルニア大学アーバイン校
University of California, Irvine

86

Lander, Arthur D.

Design principles underlying robust biological systems
カリフォルニア大学アーバイン校
University of California, Irvine

横森馨子

YOKOMORI Kyoko

ゲノム損傷に対する細胞生存メカニズム；クロマチンエピジェネティクス異常による疾患のメカニズムの解析
Mechanism of cell survival in response to DNA damage; Molecular mechanism of epigenetic abnormality disorders Cornelia de Lange syndrome and facioscapulohumeral
muscular dystrophyix

87

国際統合睡眠医科学研究機構／人間総合科学研究科

International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

睡眠医科学（柳沢 正史）
Neuroscience of sleep (YANAGISAWA Masashi)
YANAGISAWA Masashi, Ph.D.
Professor/Director
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: yanagisawa.masa.fu@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://sleepymouse.jp

睡眠を巡るミステリーの解明〜健康睡眠を導く新たな介入法開発を目指して〜
睡眠というありふれた現象は謎に満ちていて、なぜ我々は眠らなければならないのか、そしてそもそも「睡眠」の実体とは何なのか、
まったく明らかになっていません。オレキシンという鍵によってナルコレプシーという睡眠障害の扉を開いた先には、睡眠・覚醒を巡る大きなブラックボックスが待っていました。このブラックボックスをこじ開けるため、柳沢/船戸研究室ではフォワード・ジェネテ
ィックス、in vivo カルシウムイメージング、多細胞同時記録法、スライスパッチクランプ法等を用いた基礎的研究と、オレキシン受容体を標的とした創薬研究を行っています。最近、フォワード・ジェネティクス研究の進展により睡眠覚醒制御に重要な役割を果たす
３つ以上の遺伝子を同定することに成功しました。睡眠の謎を解き、多くの人に還元できる成果が挙げられるよう、日夜実験に取り組んでいます。

Solving the mysteries of sleep~Toward new intervention methods for healthy slumber~Sleep is a quite familiar phenomenon. However, underlying mechanisms of sleep is unknown and even simple questions, why wesleep and what sleepiness is, are unanswered. Thus, sleep is one of the greatest mysteries in today’s neuroscience. Our discovery oforexin unlocked the door to the sleep studies, but sleep/wake regulation still remains a challenge for scientists. In order to crack open
the black box, Yanagisawa/Funato Lab is engaged in basic research using forward genetic analysis, in vivo calcium imaging, patchclamp electrophysiology in brain slices with simultaneous multicellular recording and imaging, etc., in addition to drug discovery
research targeting the orexin receptor. We have identified three or more causative gene mutations that play important roles in sleepwake regulation to date, through advances of our forward genetics research. People in our lab are vigorously conducting experiments
everyday with the aim of solving the mystery of sleep, and contributing to the reduction of sleep disorders and associated diseases.

1

医学医療系

人間総合科学研究科／国際統合睡眠医科学研究機構

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences/International Institute for Integrative Sleep Medicine

分子行動生理学（櫻井 武）
Molecular Behavioral Physiology (SAKURAI Takeshi)
SAKURAI Takeshi, M.D., Ph.D.
Professor
Molecular Behavioral Physiology, Faculty of Medicine/ International Institutefor Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS), University of Tsukuba
E-mail address: sakurai.takeshi.gf@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://sakurai-lab.com/index.php

生理機能をささえる未知の脳内物質・神経回路の解明
平均的な体格のヒトの体を構成する細胞数はおよそ37兆個であるといわれています。これほど膨大な数の細胞がまとまった生物としての機能を統制のとれた形で営んでいくためには、細胞間の情報伝達システムが必要です。多くの場合、それは細胞が分泌する生理活性物質によって担われています。神経系は、情報処理システムとしてもっとも高度に分化した器官であり、1000億個近い神経細胞が作り上げる複雑なネットワークによって機能していますが、細胞間に介在するのは神経伝達物質や神経調節物質と総称される生理活性物質です。私たちは、中枢神経系において、どのような神経回路が、どのような神経伝達物質をもちいて、さまざまな行動や生理機能を制御しているかについて、遺伝子改変マウスと、さまざまなウィルスベクター、光遺伝学、電気生理学、イメージング技術などをもちいて研究しています。特に、オレキシンなど、神経ペプチドが関与するシステムには強い興味を持っています。

Deciphering Neuronal Circuits and Neurotransmitters that play
Essential Roles in Behavior and Physiology
The way in which our brain is regulated is highly complex involving many connections between regions and the coordinated firingof different types of neurons. We have an interest in the elucidation of different neural circuits that play an essential role in regulating
homeostatic processes and various animal behaviour patterns. Many of our most basic functions, such as eating, drinking, reacting
to fear and pleasure, sleeping and forming memories are regulated by the limbic system, reward system and hypothalamus, which
are localized in the deep brain. We are mainly focusing on functions of these regions. We are going to elucidate functions of neuronal
circuits and neurotransmitters in these structures, utilizing genetically modified animals with optogenetics, electrophysiology, andbehavioral experiments.

Orexinergic projections in the human brain.

Orexin neurons expressing ChR2

Optogenetic experiment「こころ」はいかにして生まれるのか（講談社ブルーバックス），睡眠の科学－なぜ眠るのか なぜ目覚めるのか（講談社ブルーバックス），食欲の科学（ブルーバックス），＜眠り＞をめぐるミステリー―睡眠の不思議から脳を読み解く（NHK出版新書）など参考にしてください。

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

本能行動神経生物学（リュウ チンファ）
Neurobiology of Instinctive Behavior (Qinghua Liu)
Qinghua Liu, Ph.D.
Professor
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: Qinghua.Liu@UTSouthwestern.edu
URL: http://liu.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/jp/

睡眠と恐怖に関わる分子基盤の解明
睡眠はありとあらゆる動物に見られ、生存や正常な脳機能になくてはならないものです。しかし、睡眠を制御する分子機構は今なお解明されていません。私たちは、生化学・遺伝学・化学生物学的アプローチを駆使して、睡眠覚醒の制御に関わる分子機構の解明を目指しています。また、恐怖に関する研究も行っています。恐怖は特徴的な生理・行動的反応を引き起こす、原始的な感情です。経験によって獲得される学習性の恐怖とは違い、本能的な恐怖は生まれつき遺伝子に組み込まれていると考えられます。仮説に頼らないこうした研究手法により、恐怖に関わる分子機構の解明につながる主要な遺伝子を発見し、ヒトの不安障害の遺伝的背景を明らかにすることを目指しています。

Molecular Circuits of Sleep and Fear
Sleep exists in virtually all animals and is essential for viability and normal brain functions. However, the molecular circuit of sleep
control is currently unknown. My laboratory will integrate biochemical, genetic and chemical biology approach to identify key genes
for sleep-wake regulation. On the other hand, fear is a basic emotion that enhances survival by triggering characteristic physiologicaland behavioral responses. Whereas learned fear is acquired by experience, innate fear is hardwired and genetically encoded. We
developed a forward genetic screen to identify randomly mutagenized mice with abnormal innate fear responses. We hope that thisunbiased fear screen will allow us to identify core fear genes, elucidate the molecular mechanism of fear, and reveal the genetic basisof human anxiety disorders.

• Y. Wang, L. Kao, T. Matsuo, K. Wu, G. Asher, L. Tang, T. Sautoh, J. Russell, D. Klewe-Nebenius, L. Wang, S. Soya, E. Hasegawa, Y.
Cheérasse, J. Zhou, Y. Li, T. Wang, X. Zhan, C. Miyoshi, Y. Irukayama, J. Cao, J. P. Meeks, L. Gautron, Z. Wang, K. Sakurai, H. Funato,
T. Sakurai, M. Yanagisawa, H. Nagase, R. Kobayakawa, K. Kobayakawa, B. Beutler, Q. Liu,  Large-scale forward genetics screening
identifies Trpa1 as a chemosensor for predator 2 -evoked innate fear behaviors. Nature Communications 9, Article number: 2041
(2018)• Z. Wang, J. Ma, C. Miyoshi, Y. Li, M. Sato, Y. Ogawa, T. Lou, C. Ma, X. Gao, C. Lee, T. Fujiyama, X. Yang, S. Zhou, N. Hotta-Hirashima, D.
Klewe- Nebenius, A. Ikkyu, M. Kakizaki, S. Kanno, L. Cao, S. Takahashi, J. Peng, Y. Yu, H. Funato, M. Yanagisawa, Q. Liu, Quantitative
phosphoproteomic analysis of the molecular substrates of sleep need. Nature, 558: 435–439 (2018)3

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

基礎生物学（ロバート グリーン）
Neuroscience (Robert Greene)
Robert Greene, Ph.D. or M.D.
Professor
International Institute for Integrative Sleep Medicine, University of Tsukuba,
University of Texas Southwestern Medical Center
E-mail address: RobertW.Greene@UTSouthwestern.edu
URL: https://wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese/research/member/detail/robertgreene/

睡眠とその制御—大脳皮質の徐波の役割
睡眠時間が2 ～ 3時間ほど短くなるだけで、私たちは不快感を覚え、たとえば運転などの日常的なタスクの作業効率が著しく低下します。
幸運なことに、眠ることでその状態から回復することができます。脳の機能を回復させるためには、睡眠ステージの中でも特に深いとされる徐波睡眠が重要であると考えられています。徐波睡眠中には、皮質にある神経細胞群のオン（活動）・オフ（静止）が強く同調し、脳波（EEG）に特徴的なパターンが現れます。このオンの状態における神経活動のパターンは覚醒時とよく似ていますが、じつは重要な違いがあることが、我々の最近の研究からわかってきています。私たちの研究グループでは、徐波睡眠中の皮質神経細胞およびそれらが構成するネットワークを詳しく調べることで、特徴的な神経活動パターンにどのような機能があり、どう制御されているのかをつきとめようとしています。

Sleep and sleep regulation - understanding cortical slow waves
Missing sleep for even a few hours is unpleasant and normal mental tasks, such as driving, become more and more difficult.
Luckily, sleep, especially deep, slow wave sleep will restore the brain's ability to function. During slow wave sleep neurons in thecortex alternate between silent OFF states and active ON states in a highly synchronous manner - giving rise to characteristic
waves in the electro-encephalogram (EEG) from which the state “slow wave sleep” derives its name. The firing rate during the ON
states resembles waking, but we are now finding important differences between the pattern of wake activity and slow wave sleep
activity. Using quantitative analysis of the organization of the firing we find that sleep is characterized by more disorganized activity
between identified neurons that cannot be easily resolved with respect to sleeps role in improved memory. We are currently further
characterizing the organization of the activity of neuronal firing with respect to sleep-related learning and of neuronal calcium
transients to better understand the function of sleep and in particular of sleep-related neuronal activity.

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

睡眠医科学（林 悠）
Neuroscience of sleep (HAYASHI Yu)
HAYASHI Yu, Ph.D.
Associate Professor
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: hayashi.yu.fp@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://hayashi.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/index.html

なぜ眠るのか？
～睡眠の生理的意義と進化的起源の解明に挑む～
睡眠は生命に必須です。しかしながら、その具体的な役割はよく分かっていません。睡眠中は意識が低下し、敵に襲われるリスクが上がります。このような一見不利益な生理状態をなぜ動物が有するのか、その進化的背景や意義の解明を目指しています。そのために線虫とマウスを用います。線虫はわずか302個の神経細胞しか持ちませんが、私たちはこのシンプルな動物の睡眠が、哺乳類の睡眠と進化的に保存されたものであることを裏付ける証拠を得ることに成功しました。またマウスでは、夢を生じるレム睡眠の制御に重要な神経細胞を発見し、世界に先駆けて、レム睡眠を遮断できるマウスの開発にも成功しました。これら2種類の動物に注目することで、睡眠の意義を分子レベル・細胞レベルから個体レベルまでのあらゆる階層で解明できると期待しています。

Addressing the functional roles and evolutionary origin of sleep
Sleep is indispensable. However, the function of sleep remains largely unknown. During sleep, the level of consciousness is lowered
and the risk of being attacked by predators increases. Yet most animals undergo sleep, suggesting that sleep plays some vital roles. We
address the function and evolutionary origin of sleep using the nematode Caenorhabditis elegans and mouse. The nervous system of C.
elegans consists of merely 302 neurons. We previously obtained evidence suggesting that sleep in this simple animal and mammaliansleep are evolutionarily conserved. Furthermore, in mice, we successfully identified neurons that are crucial for the regulation of REM
sleep, the major source of vivid dreams, and established mice where REM sleep could be efficiently inhibited. Using these two model
animals, we aim to elucidate the roles of sleep at multiple levels from molecular and cellular to individual levels.

Mammals(REM & NREM
sleep/Wake)

Nematodes(Sleep/Wake)

Quiescence

Sleep

NormalNormalmouse

C. elegans
Sleep

Wake
NREM sleep
REM sleep

Long-sleeper
mutantWake
REM sleepNREM sleep
inhibited
REM sleep
mouse

Short-sleeper
mutantWake
REM sleepNREM sleep
increased
REM sleep
mouse

1hr

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

システムズ睡眠生物学（ラザルス・ミハエル）
Systems Sleep Biology (Michael Lazarus)
Dr. rer. nat. Michael Lazarus
Associate Professor/Principal Investigator
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: lazarus.michael.ka@u.tsukuba.ac.jp
URL: https://www.wpiiiislazaruslab.org

覚醒、睡眠、夢を見る脳の回路と機能
脳波測定、光遺伝学、化学遺伝学、in-vivoイメージングなど最先端の手法を用いながら、睡眠覚醒を制御するメカニズムに関する研究を行っています。その一例が、腹側被蓋野および側坐核を含む中脳辺緑系によって睡眠覚醒が制御されるメカニズムの解析です。中脳辺緑系はモチベーション行動に関わることから、モチベーションの変化による睡眠覚醒調節は中脳辺縁系が制御していると考えられます。また、睡眠不足によって、ジャンクフードなど不健康な食物の摂取量がどのように変化するかも調べています。最近、レム睡眠が減少するとショ糖や脂肪をより食べたくなる傾向があることを発見しました。また、前頭前皮質の神経活動を抑制すると、レム睡眠が減少してもショ糖消費量が増加しなかったことから、睡眠不足のとき甘いものが欲しくなる行動には前頭前皮質が関与していることを示しました。我々はまた、WPI-IIIS長瀬研究室と共同でアデノシンA2A受容体を標的とした創薬研究も行っています。

Circuits and functions of the waking, sleeping and dreaming brain
The investigative focus of our laboratory is the cellular and synaptic basis by which the brain regulates sleep and wakeful
consciousness. Our experiments seek to link the activity of defined sets of neurons with neurobehavioral and electroencephalographic
outcomes in behaving animals by using innovative genetically or chemically engineered systems (optogenetics, chemogenetics or
optopharmacology) in conjunction with recording of the electrical activity produced by the brain or in-vivo imaging (e.g., fiber-optic
endomicroscopy). For example, we investigate the control of sleep and wakefulness by the mesolimbic pathway comprising theventral tegmental area and nucleus accumbens. As the mesolimbic pathway is implicated in motivational and cognitive behaviors,changes in vigilant states are likely associated with the motivational and cognitive responses in animals. Moreover, we are interested
in the link between sleep loss and the desire to consume unhealthy foods, i.e. junk foods. We recently found that the loss of REM
sleep leads to increased consumption of sucrose and fat and that inhibiting neurons in the medial prefrontal cortex reverses theeffect of REM sleep loss on sucrose consumption. We also conduct drug discovery research targeting the adenosine A2A receptor incollaboration with the WPI-IIIS Nagase laboratory.

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

睡眠神経科学（本城 咲季子）
Neuroscience of Sleep (HONJOH Sakiko)
HONJOH Sakiko, Ph.D.
Assistant Professor
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)
University of Tsukuba
E-mail address: honjoh.sakiko.gf@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.u.tsukuba.ac.jp/~honjoh.sakiko.gf/index.html

睡眠の機能解明に向けて：眠っている脳では何が起きるのか
私達は日々、睡眠と覚醒を繰り返します。覚醒時には外界を認識し、内的な思考や記憶と外界からの情報を統合し、自らの思考をアップデートして行動を起こします。一方、睡眠時に私達の意識レベルは大きく低下し、外界を認識せず、意図的な動作を起こしません。
このようなダイナミックな変化は脳で生み出されると考えられますが、我々の脳がなぜこのような認知機能の変化を伴う「睡眠」という現象を必要としているのか、未だ明らかではありません。我々は１）睡眠の機能を分子・細胞レベルで理解する事、2）睡眠覚醒サ
イクルを通じて私達の認知機能が変動するメカニズムの解明を目指します。そのために、自由行動下の動物の神経活動の計測や、神経の性質の基盤となる遺伝子発現解析を行っていきます。

To elucidate functions of sleep : What happens in the sleeping brain
We repeat the wake-sleep cycle daily. During wake, we recognize the external environment, keep integrating our thoughts, memories,and sensory inputs, then act based on our updated minds. However, during deep sleep, we become unconscious and do notrecognize the external environment. It is generally believed that such dynamic changes in our cognition and locomotion derive fromthe brain, however, the underlying neural mechanisms remain largely elusive. We aim to elucidate 1) the function of sleep, and 2)
the neural basis underlying the dramatic changes in our cognition across the wake-sleep cycle. To realize dynamics of neural activity
during the wake-sleep cycle, we employ in vivo electrophysiology, opto/chemogenetics, and gene expression analyses.

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

睡眠医科学（平野 有沙）
Neuroscience of sleep (HIRANO Arisa)
HIRANO Arisa, Ph.D.
Assistant professor
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: hirano.arisa.gt@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://sakurai-lab.com/index.php

概日時計による睡眠覚醒制御メカニズムの解明
動物の睡眠行動は、１日のうちだいたい決まった時間に観察されます。このような約１日周期（概日性）のリズムは概日リズムと呼ばれ、動物が体内に備えている概日時計によって制御されています。概日時計センターは視床下部の視交叉上核という微小な神経核に存在します。そこから他の脳領域や末梢組織に時刻情報を出力して様々な生理リズムが作られると考えられていますがその神経メカニズ
ムの多くは謎に包まれています。24時間型社会と呼ばれる現代では、体内時計の乱れによる概日リズム睡眠障害が深刻な社会問題となっています。概日時計センターと睡眠・覚醒の制御センターを繋ぐ神経メカニズムを明らかにすることで、これらの問題にアプロー
チできると考えています。

Research on circadian regulation of sleep/wake cycle
Sleep/wake behavior shows rhythmicity with a period of ~24 hrs and is regulated by the biological clock. The central circadian clock(master clock) resides in the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus. It has been well established that the central clock
controls the timing of sleep/wake cycle, while the neural mechanism of circadian sleep/wake regulation is largely unclear. We aim
to determine the neural network between the central clock and sleep/wake center and uncover its physiological function by using
neuroscientific approach in mice.

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

睡眠医科学（丹羽 康貴）
Neuroscience of sleep (NIWA Yasutaka)
NIWA Yasutaka, M.D., Ph.D.
Assistant Professor
Neuroscience of sleep,
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS),
University of Tsukuba
E-mail address: niwa.yasutaka.fp@u.tsukuba.ac.jp
URL: (所属lab) http://sakurai-lab.com/index.php(researchmap) https://researchmap.jp/7000024552/

アセチルコリンによる睡眠覚醒制御機構の解明〜睡眠はどこまで削れるか〜
私たちは人生の1/3もの時間を睡眠に費やすと言われています。そんなに多くの時間をもっと他のことに使うことができればと、どれほど多くの人が願ったことでしょう。例えばその時間がどうして必要なのかを深く知ることができれば、何かヒントが得られるかもしれません。私は遺伝学を用いて、特定の神経や遺伝子に摂動を与え、触らずにマウスの睡眠をどこまで削れるかに挑戦しています。特に100年以上前に発見された神経伝達物質であるアセチルコリンに注目し、20種類以上ある受容体のうち2つを欠失させることで活動期の眠気とレム睡眠を欠失させることに成功しました。現在それらの責任細胞の同定を進めながら、背後にある分子細胞メカニズムの解明に取り組んでいます。“眠くない”マウスや“夢を見ない”マウスに興味のある方、ぜひお声がけください。

Cholinergic regulation of sleep-wake behavior~Challenge to generate sleepless mice~
We spend 1/3 of our lives for sleep. Many people wish they could use such a long time for something other than sleep. One of thebest ways to approach the wish is to understand the underlying mechanism of sleep. To this end, I have been trying to generate
sleepless mice by using genetic manipulation, especially in the acetylcholine pathway. So far, I succeeded in generating mutant micewith short sleep and no REM sleep by deleting two subtypes of acetylcholine receptors (Niwa et al. 2018 Cell Reports). I’m now trying
to examine these two receptors control of sleep-wake behavior by using genetic approaches.

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国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep Medicine

神経行動生物学（大石 陽）
Neurobehavioral Biology (OISHI Yo)
OISHI Yo, Ph.D.
Assistant Professor/Principal Investigator
International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS)
University of Tsukuba
E-mail address: oishi.yo.fu@u.tsukuba.ac.jp
URL: https://www.wpiiiislazaruslab.org/

短眠マウスで探る睡眠の必要性
私たちは一生の約3分の1を眠って過ごします。しかしなぜ睡眠が必要なのか、またなぜ眠らずにいられないのかは明らかではありません。これらの疑問に答えるだけでなく、良質な社会生活を目指すためにも、睡眠の必要性や制御の研究は重要です。
我々は最近、睡眠量が極端に少ないマウスを偶然創り出しました。驚いたことに、このマウスでは眠気マーカーの増大が見られません。
つまり、過度な眠気を呈さずに少ない睡眠量で活動可能な、いわゆるショートスリーパーのようなマウスと言えます。我々は、これらの “短眠” モデルを用いて、短眠が生体に与える影響を明らかにし、睡眠の必要性の理解を目指します。その一方で、短眠が作られる
仕組みを研究し、睡眠制御メカニズム解明に挑みます。当研究室はラザルス准教授との共同主宰となります。研究内容に興味のある学生の参加を歓迎します。

To elucidate the necessity of sleep with short-sleeping micePeople spend approximately one-third of their life sleeping. Why sleep is compulsory for human life and cannot be avoided, however,remains unclear. It is important to understand why sleep is necessary and how sleep is controlled – not only to elucidate physiologicalbehavior but also to enhance our quality of life.
Recently, we inadvertently created mice that require an extremely low amount of sleep. Surprisingly, these mice do not show anincrease in a sleepiness marker. Therefore, the behavior is very similar to that of so-called “short sleepers” – people that can function forlong periods of time on little sleep without exhibiting excessive sleepiness. Using multiple “short sleep” models, including this novel
mouse model, we study the effect of short sleep on other physiologic functions in the body to understand the necessity of sleep. We
also study the neural mechanisms of short sleep to clarify the control mechanisms of sleep.

Amount of sleep and wakefulnessof normal and short-sleeping mice
during 1 day.
Short-sleeping mouse exhibit
lower amount of sleep.

Recent publications•	Takata Y, Oishi Y*, et al. (2018) Sleep and wakefulness are controlled by ventral medial midbrain/pons GABAergic neurons in
mice. J Neurosci 38(47):10080-92. *Co-corresponding authors•	Oishi Y, et al. (2017) Slow-wave sleep is controlled by a subset of nucleus accumbens core neurons in mice. Nat Commun
8(1):734

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生存ダイナミクス研究センター

生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

メチル化生物学（深水 昭吉）
Methylation Biology (FUKAMIZU Akiyoshi)
FUKAMIZU Akiyoshi, Ph.D.
Professor
Biochemistry and genetics of methylation,
Life Science Center for Survival Dynamics, TARA,
University of Tsukuba
E-mail address: akif@tara.tsukuba.ac.jp
URL: akif2.tara.tsukuba.ac.jp/

生物寿命の謎に迫る〜メチル化反応の発見〜
生物の「寿命（longevity）」とは何でしょう？ 生きる期間は何が決めているのでしょうか？ 私たちは寿命を決める遺伝子発現の仕組みを研究し、メチル化（メチル基［-CH3］を転移させる反応）が鍵を握っていることを突き止めてきました。その反応はタンパク質をメチル化するだけでなく、DNAやRNAも標的として寿命調節に関わります。多細胞生物の寿命を理解するため、マウスや線虫の遺伝学・生化学・化学の手法を駆使し、網羅的に遺伝情報を解析しながら標的を絞り込み、分子の実体に迫ります。私たちは寿命の研究を通して、生物がどのくらい長く生きるかだけでなく、どのように生存していくのかを知り、人間の健康や生活の質の向上にフィードバ
ックできるよう取り組んでいます。

Unlocking the mystery of biological longevity through methylation
What is longevity? What factors do determine how long we live? We have discovered that methylation (the biological reaction to transfer
the methyl group [-CH3]) has the key to determine the longevity by investigating the regulation of gene expression. The reaction
is deeply involved not only in protein methylation, but also in that of DNA and RNA. To understand the longevity of multicellularorganisms, we are approaching the molecular entity of the longevity by applying the techniques of genetics, biochemistry, chemistry,
and metabolomics of mouse and C. elegans. Through advances of the longevity research, our laboratory is working on with the aim ofknowing how long organisms can live and survive, and feeding back to the increase in the quality of health and life.

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生存ダイナミクス研究センター

人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

免疫学（渋谷 彰）
Immunology (SHIBUYA Akira)
SHIBUYA Akira, M.D., Ph.D.
Professor
Life Science Center for Survival Dynamics, TARA
E-mail address: ashibuya@md.tsukuba.ac.jp
SHIBUYA Kazuko, M.D., Ph.D.
Associated Professor, Faculty of Medicine
E-mail address: kazukos@md.tsukuba.ac.jp
TAHARA Satoko, Ph.D.
Lecturer
Life Science Center for Survival Dynamics, TARA
E-mail address: tokothr@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://immuno-tsukuba.com/index.html

免疫受容体の研究から疾患制御へ
本研究室では、免疫応答に重要な分子を世界に先駆けて発見し、これらについて遺伝子から分子、細胞へ、さらに遺伝子操作マウスなどを用いて個体レベルで解析し、独自の視点から免疫システムの未知の基本原理を解き明かすことに挑戦しています。さらに、癌、アレルギー、感染症、自己免疫病などの疾患モデルを用いて、これらの免疫受容体を標的とした難治疾患の治療法の開発を行っています。

From the Study of Immunoreceptors to Disease control
We challenge for clarification of the basic principle of the immune system through analyses of novel immunoreceptors and theirfunctions at the molecular, cellular and whole body levels. In addition, we develop therapeutics targeting the immunoreceptors for
intractable diseases such as cancer, allergy, infection, and autoimmune diseases.

Immune receptors identified in the Shibuya Lab
DNAM-1(CD226)

Fca/µR(CD351)ITIM

FynImmunity 1996
Immunity 1999
J Exp Med 2003
J Exp Med 2008
PNAS
2010
PNAS
2011

Cancer
GVDH
Transplantation

MAIR-I(CD300a)ITAM
J Exp Med 2003
J Exp Med 2011
J Exp Med 2012
Nat Commun 2014
Nat Immunol 2016

Nat Immunol 2000
PNAS
2009
Nat Commun 2016

Infection

MAIR-II(CD300c)

IBD
Allergy   

Development of molecular targeted therapy

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Allergin-I

ITIM
Nat Immunol 2010

Allergy生存ダイナミクス研究センター

生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

発生生物学（小林 悟）
Developmental Biology (KOBAYASHI Satoru)
KOBAYASHI Satoru, Ph.D.
Professor
Life Science Center for Survival Dynamics, TARA,
University of Tsukuba
E-mail address: skob@tara.tsukuba.ac.jp
URL: http://skob.tara.tsukuba.ac.jp/Top/index.html

生殖細胞形成機構の解明に挑む
生殖細胞は次代に生命をつなげ、体細胞は個体の生命を支えます。このように運命が大きく異なる生殖細胞と体細胞は、受精卵の分裂により生み出された姉妹同士です。では、どのように生殖細胞への運命が決定されるのでしょうか? ショウジョウバエの産卵直後の卵の後端には、「生殖質」と呼ばれる細胞質があり、それを取り込んだ細胞のみが始原生殖細胞（PGC）となり、生殖細胞に分化することができます。さらに、その生殖質を体細胞に取り込ませると、その細胞は生殖細胞になることがわかっていました。このことは、生殖質中には体細胞分化を抑制する分子（母性因子）と、生殖細胞への分化を活性化する母性因子が存在していることを物語っています。私たちは、このような母性因子の同定とともに、PGCの性決定機構の解明に挑んでいます。

Mechanisms underlying Germ Cell Formation
Germ cells are specialized cells that can transmit genetic materials from one generation to the next in sexual reproduction. All of theother cells of the body are somatic cells. This separation of germ and somatic cells is one of the oldest problems in developmental
and reproductive biology. In many animal groups, a specialized portion of egg cytoplasm, or germ plasm, is inherited by the celllineage (germline) which gives rise to germ cells. It has been demonstrated that the germ plasm contains maternal factors required
and sufficient for germline development. Our laboratory aims to find the maternal factors for germline segregation, and molecularmechanisms regulating germline sex determination in Drosophila.

Germline Development in Drosophila

Germline
Segregation

Germline Sex
Determination
Masculinization

Maternal
Factors

Sperm

PGC
Feminization

Egg

Soma
LD

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生存ダイナミクス研究センター

人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

血管マトリクス生物学（柳沢 裕美）
Vascular Matrix Biology (YANAGISAWA Hiromi)
YANAGISAWA Hiromi, M.D. Ph.D.
Professor
Life Science Center for Survival Dynamics, TARA
E-mail address:hkyanagisawa@tara.tsukuba.ac.jp
Yoshito Yamashiro, Ph.D.
Assistant Professor (Vascular Group Leader)E-mail address: yamayoshito@tara.tsukuba.ac.jp
URL: http://saggymouse.tara.tsukuba.ac.jp

血管メカノトランスダクション機構の解明と疾患への応用
血管は心拍出による機械的刺激に常に晒されています。ではいかに機械的刺激が、血管細胞（内皮細胞、平滑筋細胞、線維芽細胞）に伝搬され、生化学シグナルに変換されるのでしょうか？解剖学的に異なる血管や、老化や炎症で性状が変化した血管では、シグナル伝
達はどのように変わるのでしょうか？私たちは、循環器疾患(大動脈瘤や加齢性動脈硬化)のモデルマウスと、ストレッチアッセイ・ラ
イブイメージング・ゲノムエディティングなどの技術を組み合わせ、メカノトランスダクション機構の解明と診断や治療への応用に取り組んでいます。バイオエンジニアリング・ラマンイメージング・バイオマテリアル・心臓血管外科などの研究室との共同研究も進めています。

Elucidating the molecular mechanism of mechanotransduction inblood vessels and its application to vascular diseases
Blood vessels are constantly exposed to the mechanical stress caused by cyclic pumping of the heart. However, 1) how vascular cells(endothelial cells, smooth muscle cells, and fibroblasts) sense stress and convert to biochemical signals, 2) whether anatomicallydifferent vascular systems have distinct signaling pathway(s), and 3) how damaged/aged extracellular matrix of the vessels affects
mechanotransduction, are largely unknown. We utilize mouse models of cardiovascular diseases such as aortic aneurysms andelucidate the molecular mechanism of mechanotransduction in the vessel wall by combining in vitro stretch assays, live imaging, andgenome editing. We are currently collaborating with bioengineering, biomaterials, and clinical laboratories.

Molecular dissection of mechanotransduction in normal (left) and aneurysmal
wall (right). Mechanosensitive molecules, Egr1 and Thbs1, are highly
upregulated in the aneurysm.

Label-free imaging of the aorta.

Recent publications•	Y. Yamashiro, et al. Abnormal mechanosensing and cofilin activation promote the progression of ascending aortic aneurysms in mice. Science
Signaling. 8(399):ra105 (2015).
•	Y. Yamashiro, B. Q. Thang, S. Shin, C. A. Lino et al. Role of thrombospondin-1 in mechanotransduction and development of thoracic aortic
aneurysm in mouse and humans. Circ. Res. 123(6):660-672 (2018)14

生存ダイナミクス研究センター

人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

幹細胞生物学（佐田 亜衣子）
Stem Cell Biology (SADA Aiko)
SADA Aiko, Ph.D.
Assistant Professor
Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA),
University of Tsukuba
E-mail address: aisada@tara.tsukuba.ac.jp
URL: https://www.aikosada.com; http://saggymouse.tara.tsukuba.ac.jp

幹細胞の不思議を探る：臓器再生と老化のメカニズム
幹細胞は、臓器再生に重要な役割を果たすとともに、近年では、老化やがんとの関連性も強く示唆されています。私たちは、そんな不思議な幹細胞の実態を探るべく、マウス皮膚、眼、口腔の３つの組織をモデルに研究を行っています。幹細胞の特性や制御機構の解明
は、再生医療への応用や、老化やがんの予防・治療へとつながることが期待されます。
遺伝子改変マウスを用いたアプローチを得意とし、オミクス解析や糖鎖工学、バイオエンジニアリングといった異分野融合にも積極的に取り組んでおります。幹細胞や老化、再生医療、皮膚科学、発生工学に興味のある人、何か新しいことを発見したい人、ぜひ一緒に研究しましょう。

Stem Cells in Tissue Regeneration and Aging
Stem cells have a remarkable ability to regenerate various adult tissues. Our research focuses on elucidating the cellular dynamics andregulatory mechanisms of stem cells, especially using mouse epithelial tissues (skin, eyes and oral) as a model. We identified novel
stem cell populations in the mouse skin and established new genetic tools and molecular markers to analyze these cells in vivo (Sada
et al., Nat Cell Biol 2016). We are currently studying stem cells in tissue regeneration and aging, by combining cell & molecular biology
techniques, genetic-engineering of mice, omics analysis, bioengineering, glycobiology and so on.
Our research goal is to reveal the drivers and effectors of stem cell dysfunction. Targeting these factors may prevent or cure diseases
at the stem cell level, with implications for applications in regenerative therapy, and for future treatments of cancer, aging and otherdisorders.

15生存ダイナミクス研究センター

生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/Graduate School of Life and Environmental Sciences

発生生物学（島田 裕子）
Developmental Biology (SHIMADA Yuko)
SHIMADA Yuko, Ph.D. or M.D.
Assistant Professor
Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA),
University of Tsukuba
E-mail address: shimada.yuko.gn@u.tsukuba.ac.jp
URL: https://researchmap.jp/yukoshimada

生物の成熟のタイミングを司る神経内分泌機構の解明
生物の各発生段階にはそれぞれ特徴があり、成長と成熟が適切なタイミングで進行することが重要です。私たちは、モデル生物である
キイロショウジョウバエを用いて、幼若期（こども）から成体期（おとな）への成熟過程を司る神経内分泌機構を研究しています。特に、幼い個体が摂取する栄養が、セロトニン産生神経群によって感知されて、ステロイドホルモン生合成のタイミングを調節する分子機構を明らかにしたいと考えています。キイロショウジョウバエの分子遺伝学と細胞生物学を組み合わせることで、様々な栄養環境に応じて成熟のタイミングを変化させる発生プログラムの柔軟性を支える分子基盤の解明に挑戦します。

Neuro-endocrine Mechanisms of Maturation in Drosophila
How do the organisms know their appropriate timing of maturation from the juvenile to the adult? One of the key regulatory
mechanisms is steroid hormone biosynthesis in response to various environmental conditions. By using molecular genetics, cellbiological analysis, live-imaging system of the fruitfully Drosophila melanogaster, we are trying to understand how the genetic programof organism is flexibly coordinated to accomplish the development from eggs to individuals.

A relay of hormones controls maturation in human and insects.
nutrition

fruitfly

human“The HPG axis”
Hypothalamus

GnRH
neuronGnRH
Pituitary

GnRH
receptor

LH
FSH
Gonad

LH/FSH
receptor

testis

5-HT

CH3

H

HO

testosterone

Crz

PTTH

ovary

OH

O

SEZ

Brain

estrogenOH

Steroid hormone
Biosynthesis
organ

Feedback loop
secretion

HO

Steroidhormonelevel
juvenileHO

pubertymetamorphosisOHsecretion

Sex hormone

OH
OH

HO
ecdysteroid

adult

16

Serotonin-producing neurons directly project to thesteroid hormone biosynthesis organ.

生存ダイナミクス研究センター

数理物質科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics, Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA)/(Graduate School of Pure and Applied Sciences)

構造生物化学（岩崎 憲治）
Structural Biology and Chemistry (IWASAKI Kenji)
IWASAKI Kenji, Ph.D.
Professor
Life Science Center for Survival Dynamics, ,Tsukuba Advanced Research Alliance (TARA),
University of Tsukuba
E-mail address: ikenji@tara.tsukuba.ac.jp
URL: https://www1.tara.tsukuba.ac.jp/en/projects/iwasaki/

多角的なアプローチによる構造生物化学
電子顕微鏡単粒子解析を中心に構造生物化学研究を行っています。電子顕微鏡単粒子解析の特徴は、巨大な分子でも解析可能なこと、結晶化を必要としないこと、大きなコンフォメーション変化や構造多型を捉えられることです。特にクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析は、原子分解能まで解析できるようになりました。ターゲットは、がんの一つ軟部肉腫を引き起こす分子です。その解析のためには、電子顕微鏡単粒子解析だけでなく、生化学を基盤として様々な手法を組み合わせて研究を行います。

Structural biology and chemistry by a multifaced approach
We have been studying structure and chemistry of biological molecules mainly using single-particle electron microscopy (EM). The
biggest advantages of single-particle EM are as follows. (1) Crystallization is not necessary (2) Large macromolecular complexes canbe analyzed (3) A certain amount of sample heterogeneity can be dealt with. Especially single-particle electron cryo-microscopy(cryo-EM) has become a new tool to solve 3D molecular structures at near-atomic resolution. We are planning to study one of fusion
gene products that has been thought to cause soft tissue sarcomas using various biochemical methods as well as single-particle EM
method.

Atomic models

Structure-Based
Drug Design

Single-particle electron microscopy
Electron microscopy

Target molecules

Electron beam
3D reconstruction& classification

EM images
2D classification17

Successfully visualized bound watermolecules by single-particle cryo-

計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

データ工学（北川 博之）
Data Engineering (KITAGAWA Hiroyuki)
KITAGAWA Hiroyuki, Ph.D.
Professor
Center for Computational Sciences &Center for Artificial Intelligence Research,
University of Tsukuba
E-mail address: kitagawa@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://kde.cs.tsukuba.ac.jp/~kitagawa/

データ工学と生体・医療ビッグデータ解析
人類がこれまで体験したことのない超大規模なデータを扱うビッグデータ時代が到来しています。データ工学（データベース、データ
マイニング、機械学習、データ解析等）は、ビッグデータを体系的に扱う学問領域です。我々は、データ工学に立脚したアプローチにより、ビッグデータを活用した新たな科学や社会を切り拓く各種研究開発を推進しています。その一環として、データ工学に基づく生体医療ビッグデータ解析に取り組んでいます。具体的なテーマとしては、脳波、筋電等の生体ビッグデータを用いた自動睡眠分析のための人工知能技術の研究や、健康保険データベースを用いた医療ビッグデータ解析の研究等です。社会にインパクトを与えられる研究を一緒にやりましょう。

Data Engineering and Biomedical Big Data Analysis
Big data era has come to deal with an extremely large amount of data that humanity has never experienced before. Data
engineering (database, data mining, machine learning, data analytics, etc.) is an academic field that treats big data systematically.
We are conducting various research and development activities involving big data of different domains and applications from dataengineering perspectives, which will open up new science and society. In particular, biomedical big data analysis is one of our major
research targets. Our current research topics include research on artificial intelligence technology for automatic sleep analysis using alarge amount of vital signals such as brain waves, myoelectricity, etc. and research of medical big data analysis using health insurance
databases. Let 's do research that has a positive impact on society together.

18

計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

データ工学（天笠 俊之）
Data Engineering (AMAGASA Toshiyuki)
AMAGASA Toshiyuki, Ph.D.
Professor
Center for Computational Sciences /Center for Artificial Intelligence Research
University of Tsukuba
E-mail address: amagasa@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.kde.cs.tsukuba.ac.jp/~amagasa/

大規模データに対する処理の高速化および知識発見
計算機やネットワークの急速な進歩とともに，あらゆる分野でビッグデータが生成・収集されており，ビッグデータに対する効率的な処理や，ビッグデータからの有効な知識発見が強く求められています．我々はデータ工学／データベースに関連する技術を活用して，
ビッグデータに対する処理の高速化や知識の発見に関する研究や，それらの技術を活用した科学分野のデータ活用に取り組んでいます．
研究テーマ：GPU，FPGA，メニーコアプロセッサ等を活用したビッグデータ処理の高速化，非負値行列分解（NMF）等のデータマイ
ニング技術を利用したビッグデータからの知識発見，Linked Open Dataやグラフ等の半構造データに対する検索・知識発見，生物学や天文学データ等の管理・知識発見．

Efficient processing / knowledge extraction for big data
With the rapid development of computer and network technologies, various kinds of data are being collected and accumulated,which is called “big data,” and efficient processing and knowledge extraction from such big data are highly demanded in wide
spectrum of domains. We have been engaged in research/development on techniques of efficient processing and knowledge
extraction for big data exploiting database and data engineering technologies. Research topics: efficient processing of big data using
GPU/FPGA/many-core processors, data mining and knowledge extraction from big data exploiting techniques, such as NMF (nonnegative matrix factorization), search and knowledge extraction from semi-structured data, such as Linked Open Data (LOD) andgraphs, management and knowledge extraction for scientific domains, such as biology and astronomy.

[Yusuke Kozawa, Toshiyuki Amagasa, Hiroyuki Kitagawa:
GPU-Accelerated Graph Clustering via Parallel Label Propagation, CIKM 2017, pp. 567-576, 2017]19

計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

情報科学（建部 修見）
Computer Science (TATEBE Osamu)
TATEBE Osamu, Ph.D.
Professor
Center for Computational Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: tatebe@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.hpcs.cs.tsukuba.ac.jp/~tatebe/

ハイパフォーマンスコンピューティングとビッグデータ解析
スーパコンピュータにより応用分野の支配方程式をシミュレーションする計算科学は、理論科学、実験科学と並ぶ学問分野です。計算科学を高度に行うことをハイパフォーマンスコンピューティングといいます。また、大規模な実験データや計算データを解析するビッ
グデータ解析もスーパコンピュータの重要な応用です。シミュレーション、ビッグデータ解析を効率的に行うためのスーパコンピュータの設計、またスーパコンピュータを十二分に活用するためのソフトウェアの研究開発を行っています。

High Performance Computing and Big Data Analysis
Computational science that simulates governing equations in science, is a major study like theoretical science and experimental
science.  High performance computing enables computational sciences using supercomputers.  Big data analysis that processes
large-scale experimental data and computing data is also an important application for supercomputers. Our laboratory designs
supercomputers to efficiently process scientific simulation and big data analysis, and develops software to fully utilize thesupercomputers.

Oakforst-PACS supercomputer

Storage system of Oakforest-PACS

20

計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

視覚情報メディア（亀田 能成）
Computer vision and image media (KAMEDA Yoshinari)
KAMEDA Yoshinari, Ph.D.
Professor
Center for Computational Researches,
Center for Artificial Intelligence Research,
University of Tsukuba
E-mail address: kameda@iit.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.image.iit.tsukuba.ac.jp, http://www.kameda-lab.org

計算がもたらすメディアから未来を創る
計算科学研究センターの計算情報学研究部門計算メディアグループに籍を置いています．学生の研究指導として，大学院システム情報工学研究科知能機能システム専攻，エンパワーメント情報学プログラムの修士・博士学生を指導している実績があります．こうしたバックグラウンドから分かるように，工学・情報学を基盤として，ヒューマニクスの研究に取り組んでいます．特に，画像，映像の解析や，それらを加工した結果を人々にフィードバックする複合現実感技術やＡＲなどを通じて新しいユーザインタフェースを作り出し，未来
社会に相応しい技術の創造を目指しています．

Designing the future through computational media
I belong to the computational media group at the division of computational informatics, center for computational sciences. I am anadvisor of the department of intelligent interaction technologies at graduate school of systems and information engineering and thePh.D program in empowerment informatics too. My mission is to open frontier humanics based on the state of the art technologies
of computational research and information science. Computer vision, video analysis, mixed reality, augmented reality are of the key
components to shape our future society.

Computer vision and advanced computer-human interface based on image and video media are powerful enough to change thefuture of our society. Below are some snapshots of our students’ works.

21

計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

計算メディア（北原 格）
Computational Media (KITAHARA Itaru)
KITAHARA Itaru, Ph.D.
Associate Professor
Center for Computational Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: kitahara@ccs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.image.iit.tsukuba.ac.jp/

３次元バーチャル手術ナビゲーション
外科医師不足や医療技術の高度化を背景に、ICT技術を用いたバーチャル手術に注目が集まり、オーダーメイド人体CGモデル生成、CG
データによる術前計画・術中ガイダンス・術後確認などの成果が上がりつつあります。その一方、手術の進行に応じて施術者を適切に誘導する“手術ナビゲーション”の実現は未だ道半ばです。我々の研究室では、手術ナビゲーションの実現を目指し、①術部・手術状況の３次元的な観測、②観測結果を用いた手術情報の可視化、③状況に応じた的確な拡張現実型ナビゲーション、④ナビゲーションシス
テムの構築と実利用に関する研究開発に取り組んでいます。

3D-CG Virtual Surgical Navigation
With the lack of surgeons and drastical improvement of medical technology, attention has focused on VR surgery using ICT
technology. As the results, some achievements such as “tailor-made human body CG model”, “preoperative planning, intraoperative
guidance, postoperative confirmation using CG data”, are realized. On the other hand, the realization of "surgical navigation" toproperly guide the surgeons in accordance with the progress of surgical operation is still on the development. Our laboratory
conducts on researches of surgical navigation aiming to realize (1) 3D sensing for surgical situation, (2) visualization of surgicalinformation using sensing results, (3) accurate AR (Augmented Reality) navigation according to the surgical situation, (4) constructing
practical navigation system.

3D-CG Virtual Surgical Navigation aims for…
• Improving Instruction Level: Integration of 3D simulation and onsite navigation.
• Elimination of Surgeon Shortage: VR/AR remote treatment, advanced skill passing.
• Doctor's Education: Evaluation of surgical procedures and proficiency by 3D sensing.

22計算科学研究センター

システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information Engineering

データベースシステム（塩川 浩昭）
Database System (SHIOKAWA Hiroaki)
SHIOKAWA Hiroaki, Ph.D.
Assistant Professor
Division of Computational Informatics,
Center for Computational Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: shiokawa@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.kde.cs.tsukuba.ac.jp/~shion/

高速なデータベース技術の実現を目指してデータを効率的に管理・処理するためには，それらを支えるデータベースシステムが非常に重要な技術要素となっています．しかしながら，
既存のデータベースシステムやデータ処理技術の性能を十二分に発揮させることは容易ではありません．我々の研究チームでは，大量のデータを超高速に処理するためのデータベースシステムおよびデータ処理アルゴリズムの研究開発を行っています．
具体的には，
近年様々な分野で利活用が広がっているグラフデータを対象とした，超高速なデータ処理アルゴリズムならびに検索システムの開発を中心とした研究を推進しています．

Toward Efficient Database Systems
The database systems are now one of the essential and fundamental tools for managing and processing large-scale data generated
by various applications. However, it is not a trivial work to ensure high performance data processing on existing database systems andalgorithms. In order to overcome the performance limitations, we are now developing high performance database systems and fast
data processing algorithms to cope with the large-scale data. Especially in the recent few years, we are currently studying efficient
processing/search algorithms that are focused on graph structured data.

H. Shiokawa, T. Takahashi, H. Kitagawa, “ScaleSCAN: Scalable Density-based Graph Clustering,” In Proceedings of the 29th International
Conference on Database and Expert Systems Applications, pp. 18-34, 2018.

23

知能情報学（堀江和正）
Center for Computational Sciences/Graduate School of Systems and Information EngineeringIntelligent Informatics (Horie Kazumasa)
計算科学研究センター

システム情報工学研究科

知能情報学（堀江 和正）
Kazumasa Horie, Ph.D.
写真Intelligent(HORIE Kazumasa)
Assistant Professor
35mm x 30 mm Informatics
程度

ウェブサ
イトの QR
コードが入ります

Kitagawa & Amagasa Data Engineering Lab.,HORIE Kazumasa, Ph.D.
Center for Computational Sciences,
Assistant Professor
University of Tsukuba
Kitagawa & Amagasa Data Engineering Lab.,
Centeraddress:
for Computational
Sciences,
E-mailhorie@cs.tsukuba.ac.jp
UniversityofTsukuba
URL: http://kde.cs.tsukuba.ac.jp/
E-mail address: horie@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://kde.cs.tsukuba.ac.jp/

深層学習による睡眠ステージの自動判定

睡眠障害の診断では，患者の睡眠状態（ステージ）やその変遷を把握する必要があります．従来は，技師が目視で脳波や筋電を確認することでステージの判定を行っていましたが，これには非常に時間がかかっていました．私たちは，睡眠障害診断の効率化を目指し，深層学習を用いた自動睡眠ス
深層学習による睡眠ステージの自動判定
テージ判定手法の開発を行っています．
睡眠障害の診断では，患者の睡眠状態（ステージ）やその変遷を把握する必要があります．従来は，技師が目視で脳波や筋電を確認す
私たち研究グループでは，睡眠医学を専門とする医師やステージ判定の専門家との連携を重視してることでステージの判定を行っていましたが，これには非常に時間がかかっていました．私たちは，睡眠障害診断の効率化を目指し，います．医師・技師の知見を手法に反映させることで，高精度かつ実用的な睡眠ステージ判定手法
深層学習を用いた自動睡眠ステージ判定手法の開発を行っています．
の開発に成功しました．
私たち研究グループでは，睡眠医学を専門とする医師やステージ判定の専門家との連携を重視しています．医師・技師の知見を手法に反映させることで，高精度かつ実用的な睡眠ステージ判定手法の開発に成功しました．

Machinelearning
Approach
toAutomatedAutomated
Stage Scoring
Machinelearning
Approach to
SleepSleep
Stage Scoring
For the diagnosis of sleep disorders, the ratio and the transition of patient’s sleep states (stages) will be one of the most effective
For the diagnosis
ofsleep
sleep
disorders,
and the transition
patient’s sleep
states(stages)
will besignals.
one ofevidences.
However, thestagescoring istheveryratio
time-consuming,
because itof
is conductedby visuallyinspecting
biologicalthemosteffective
evidences.
However,
the
sleep
stage
scoringisvery
time-consuming,
becauseit is
To address this problem, we are developing an automated sleep stage scoring method using deep learning algorithms.
inspecting
biologicalsignals.
address
thisproblem,
we aredeveloping
an automatedInconducted
this research,bywevisuallyattach great
importanceto collaboration
withTosleep
medicine
doctors
and expert.
By using
their knowledge
about
sleep
its stages,
our proposed
achieved
the scoringwith high accuracy.
sleepandstage
scoring
method method
using deeplearning
algorithms.

In this research, we attach great importance to collaboration with sleep medicine doctors and expert. By using
their knowledge about sleep and its stages, our proposed method achieved the scoring with high accuracy.

Our method
using deep learning
Learn the feature of･･･
K-complex (EEG)“characteristics wave” &model the relationshipbetween waves and stages

REM (EOG)

24

システム情報系

システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

サイバニクス（山海 嘉之）
Cybernics (SANKAI Yoshiyuki)
SANKAI Yoshiyuki, Ph.D
Professor/Research Director
Faculty of Engineering, Information and Systems,
Center for Cybernics Research,
University of Tsukuba
E-mail address: office@ccr.tsukuba.ac.jp
URL: https://ccr.tsukuba.ac.jp【サイバニクス】による未来開拓への挑戦
人・ロボット・情報系の融合複合新領域【サイバニクス】を駆使し、超高齢社会における課題解決のための「革新技術の研究開発」、医療・福祉・生活の分野における「新産業創出」、未来開拓型の「人材育成」
を同時展開し、好循環の医療イノベーションの創出に挑戦しています。
世界初のロボット治療機器「医療用HAL®」は、欧州での医療機器承認に続き、日本や米国でも治療効果のある医療機器として承認されるという快挙を達成しています。「サイバニクス革命」、人とテクノロジーが共生する未来社会「Society5.0/5.1」、「重介護ゼロ®社会」の実現に向けた研究開発に挑戦しています。

Challenging the Future based on “Cybernics”
In order to solve social problems in super aging society and to realize medical innovation, we are simultaneously promoting "Research& Development of Innovative Technology", "Creation of New Industry" in the fields of medical, welfare and life, and "Human Resource
Development". As an example of the outcome, the world's first Cybernic treatment device "Medical HAL®" was approved as a medical
device for neurological disorders in Japan and the United States, after the approval of medical devices in Europe. We are challenging
to realize the "Cybernics Revolution", "Society 5.0 / 5.1" and "ZERO Burdening-Care Society".

25

システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

数値解析学（櫻井 鉄也）
Numerical Analysis (SAKURAI Tetsuya)
SAKURAI Tetsuya, Ph.D.
Professor/Director
Center for Artificial Intelligence Research (C-AIR),
Department of Computer Science,
University of Tsukuba
E-mail address: sakurai@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~sakurai/

AI・データ解析・シミュレーションのためのアルゴリズム
コンピュータは科学や工学のさまざまな分野で重要な役割を果たしています。実世界（Physical Space）の現象をコンピュータ上（CyberSpace）で表すことにより、実際の現象や機能についての理解や予測のためにコンピュータを活用することが可能になります。我々の研究室では、人工知能やデータ解析、物理シミュレーションのための数理的なアルゴリズムとそのソフトウェアの研究をしています。
また、大規模な計算のためにスーパーコンピュータを活用するための高性能計算手法についても開発しています。

Mathematical Algorithms for AI, Data Analysis and Simulation
Computers play an important role in various fields of science and engineering. By representing phenomena in the real world (Physicalspace) on a computer (Cyber space), we can utilize computers to understand and predict various systems and phenomena in thereal world. In our research group, we develop mathematical algorithms and their software implementations for artificial intelligence(AI), data analysis, physical simulations, etc. We also research and implement high performance computing methods to exploit thecomputing power of supercomputers.

26

所属が入りますシステム情報工学研究科
Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering
医用画像と画像処理（工藤博幸）
Medical Imaging and Image
Processing (Hiroyuki Kudo)
医用画像と画像処理（工藤博幸）
システム情報系

Medical ImagingHiroyuki
and Image
Processing (KUDO Hiroyuki)
Kudo, Ph.D
Professor
KUDO
Hiroyuki, Ph.D.
Faculty of Engineering,
Professor
Information and Systems
Faculty of Engineering,
University of Tsukuba
Information and Systems
University
Tsukubakudo@cs.tsukuba.ac.jp
E-mailofaddress:
URL: http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~kudo/japanese.html
E-mail address: kudo@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~kudo/japanese.html

ウェブサ
イトの QR
コードが入ります

医用画像と画像処理の研究
私の研究分野は，医用画像と画像処理です．CT（コンピュータトモグラフィ）や PET（ポジトロン
CT）と呼ばれる装置において画像を生成する画像処理の研究，医用画像を解析して病変を検出して医用画像と画像処理の研究 3D モデルを構築して手術のシミ
医師の診断を支援する計算機支援診断，医用画像を解析して人体のュレーションやナビゲーション他に応用する計算解剖学，医用応用を意識した先端の画像処理やコ
私の研究分野は，医用画像と画像処理です．CT（コンピュータトモグラフィ）やPET（ポジトロンCT）と呼ばれる装置において画像をンピュータビジョン，などに関する研究を行っています．特に，CT や PET の画像を生成する画像処
生成する画像処理の研究，医用画像を解析して病変を検出して医師の診断を支援する計算機支援診断，医用画像を解析して人体の3D
理を扱う画像再構成の分野では，世界のトップを走っている研究者だと自負しています．
モデルを構築して手術のシミュレーションやナビゲーション他に応用する計算解剖学，医用応用を意識した先端の画像処理やコンピュ
ータビジョン，などに関する研究を行っています．特に，CTやPETの画像を生成する画像処理を扱う画像再構成の分野では，世界のトップを走っている研究者だと自負しています．

Research on Medical Imaging and Image Processing

on Medical
Imagingand IImage
Processing
My research fields are Research
medical imaging
and imageprocessing.
am mainly
working on the following four
research
subjects.
The
firstsubjectistheresearchon
image
processing,whichaims atsubjects.
generating
My research fields are medical imaging and image processing. I am mainly working on the following
four research
The first
cross-sectional
images
in
CT
and
PET
imaging
modalities.
The
secondsubjectistheresearch
onThesubject is the research on image processing, which aims at generating cross-sectional images in CT and PET imaging modalities.
Computer-Aided-Diagnosis,
which
aims
at
supportingthediagnosis
by
MD
using
medicalimage
processing
second subject is the research on Computer-Aided-Diagnosis, which aims at supporting the diagnosis by MD using medical image
techniques.
The third
is theresearch
onon
Computational
which
aims
at generating
3-D digitalprocessing
techniques.
The subject
third subject
is theresearch
Computational Anatomy,
Anatomy, whichaims
at generating
3-D digitalmodel of
model
of
human
atlas
togetherwithapplying
itto,forexample,simulation
andnavigationofsurgeries.
The
human atlas together with applying it to, for example, simulation and navigation of surgeries. The last one is the research on newest
last
one
is
the
researchon
newestimage
processing
andcomputervision,aimingatapplying
them
tomedicine.
image processing and computer vision, aiming at applying them to medicine. In particular, I am believing that I am one of top runners
In particular,
I ambelieving that
amPET.
one of top runners in the field of image reconstruction in CT and PET.
in thefield of image
reconstructionin CTIand

Medical Imaging and Image Processing
Computed Tomography

Mathematical Image Processing
Compressed sensing, Convex optimization,
Machine learning, Energy minimization,
Nonlinear analysis, Graph algorithms

New paradigm of CT imaging

ROI
Low-Dose CT

Sparse-View CT

Interior CT

Image reconstruction, 3-D and 4-D CT imaging, Lowdose CT, PET (Positron emission tomography),Electron tomography, X-ray phase tomography
We are joining two very large
first-priority national projects

Medical Image Processing
Human atlasconstruction

Compressed sensing denoisingSuper
resolution

Total Variation inpainting

Computer-aided-diagnosisof various diseases

0

Liver

1

2

SpleenGraphcut segmentation

27

システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

AIセキュリティ・プライバシー（佐久間 淳）
AI Security and Privacy (SAKUMA Jun)
SAKUMA Jun, Ph.D.
Professor
Dept. of Computer Science,
Graduate school of SIE,
University of Tsukuba
E-mail address: jun@cs.tsukuba.ac.jp
URL: www.mdl.cs.tsukuba.ac.jp

安全・安心な人工知能/機械学習技術の確立を目指して
機械学習技術の急速な発展に伴い、画像や音声などの認識精度が人間の認識能力を超える程度にまで改善しました。機械学習が優れた
予測・認識能力を発揮するためには大量のデータが必要となります。当研究室では、データが個人情報を含む場合に、プライバシ保護と機械学習における活用を両立させるための暗号理論や統計的プライバシ保護技術を研究開発しています。今後は機械学習が人間や社会にとって重要な判断や意思決定の一部を担うようになることが予想されます。研究室レベルでは良好に動作する機械学習も、社会で実際に利用される場面においては、その悪用を企む者の存在のために、安定的に期待した動作をするとは限りません。当研究室では、AIを安定に動作させるためのAIセキュリティ技術を研究しています。

Safety and Security of AI/Machine learning
Large amounts of data are required for machine learning to demonstrate excellent prediction and recognition ability. We study
cryptographic theory and statistical privacy protection technology that achieve both privacy protection and machine learning whendata contains personal information. Machine learning is expected to support important decision-making performed by experts.
Machine learning is expected to support important decision-making for humans performed by experts. Machine learning that works
well at the laboratory level while it does not necessarily produce the expected behavior because of the existence of those who areplanning to misuse it. Our laboratory is studying AI security technology to make AI operate stably.

28

システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

ヒューマンファクター（伊藤 誠）
Human Factors (ITOH Makoto)
ITOH Makoto, Ph.D.
Professor
Faculty of Engineering, Information and Systems,
University of Tsukuba
E-mail address: itoh.makoto.ge@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.risk.tsukuba.ac.jp/~itoh/

ヒューマンマシンシステムの安全確保にむけて安全性を高めるための自動化技術がかえって危険をもたらすということが、航空、原子力など様々な分野で発生し、安全なヒューマン
マシンインタラクションを実現するための学問として認知工学、ヒューマンファクターが発展してきました。今日では、これらの分野での経験を活かし、自動車の自動運転など、新しい領域においてヒューマンファクターの研究に注目が集まっています。人を知り、システムのあるべき姿を描き出すのがヒューマンファクター屋さんの仕事です。

Towards Safe Human-Machine Systems
Introduction of automation for safety may cause troubles/accidents. Actually serious accidents occurred in highly automated systems
such as aviation and nuclear power plants. Human factors/cognitive systems engineering have been developed in order to establish
safe human-machine systems. Today’s vital issue in human factors is to design safe automated driving systems. Human factors is notjust a psychology but an engineering based on deep understanding of humans.

ヒューマニクスの学生へのメッセージ
自動車の自動運転などでは、ユーザの特性を適切に踏まえてシステムをデザインしないと、かえって不安全なことになりかねま
せん。真に有用なシステムをデザインできるためには、センサ、制御則、ハードウェアなどのいわゆる工学的な知識・技術と、人間の生体的、心理的諸機能・特性とを広く・深く理解することが必要です。ヒューマンファクターのエンジニアは、言ってみれば、オーケストラの指揮者のように、個々の要素技術（楽器）を理解したうえで、全体の調和を図ることができなければなりません。「ヒューマンファクターのエンジニアはコンダクターたれ」が私のモットーです。

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システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

社会工学（大澤 義明）
Socio-Economic Planning (OHSAWA Yoshiaki)
OHSAWA Yoshiaki, Ph.D.
Dean, Graduate School of Systems and Information Engineering
Professor, Institute of Policy and Planning Sciences
University of Tsukuba
E-mail address: osawa.yoshiaki.fu@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://infoshako.sk.tsukuba.ac.jp/~tj330/Labo/koshizuka

移動革命と都市計画
都市・地域・環境の課題を計量的アプローチにより分析することで地域課題解決に取り組みます．既存の理論や汎用的分析手法にとらわれることなく，地域性や課題特性を踏まえ理論的手法を選択し（場合によっては開発し），理論と実践を両輪とする学際研究を目指します．研究テーマは，都市計画に関する全般であり，最近では，移動革命，インフラ維持管理，地域間税競争，住民投票の効率性，
都市景観の計量分析，自治体間広域連携，IoTを用いた都市計画，持続可能な自治体制度に力点を置いております．

Mobility Innovation and City Planning
In order to solve urban and regional problems, qualitative and interdisciplinary approaches are utilized. Regardless of existing
academic theory or general analysis methods, theoretical methods (in some cases, we create them) are chosen based on
characteristics of the region and the problem from practical and theoretical Although  research theme is general about city planning,
recently, the followings topics are studied: mobile innovation and urban planning, civil infrastructure management and maintenance,
tax competition and harmonization, efficiency of referendum, quantitative analysis of cityscape, wide-area cooperation among local
governments, city planning with IoT, and sustainable system of local government.

Cooperation Program with High Schools

Research on H2 Energy

Joso –City 2019 Symposium

LEGO model on Tsukuba Science City

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Football with Teshio Residents

Alliance with Kashima Antlers

システム情報系

システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

サイバニクス・人工知能（鈴木 健嗣）
Cybernics & Artificial Intelligence (SUZUKI Kenji)
SUZUKI Kenji, Ph.D.
Professor/Director
Center for Cybernics Research,
Faculty of Engineering, Information and Systems,
University of Tsukuba
E-mail address: kenji@ieee.org
URL: http://www.ai.iit.tsukuba.ac.jp

人々の行動を計算論的に理解し物理的に支援する
人々の残存機能や、本来有する能力を引き出すための技術であるサイバニクス、および人の脳神経系を通じた情報と機械系の機能を融合する人工知能の研究を行っています。装着型ロボットにより人の動作を支援するロボット工学、人々の行動を顕在化し学習を支援す
るとともに、意思や感情の理解を深化するセンシング技術、個人のビッグデータを予防や行動変容に活かすIoH/IoT技術を中心とする
人間拡張やインタラクションの技術を、医工融合分野や発達支援分野へ応用する研究を行っています。人の物理・生理／病理・心理学
的な深い理解に基づき、工学及び情報学的な手法により人々の機能改善や行動形成を支援する新しい学問分野や新産業の開拓に挑戦しています。

Human Technology for Understanding and Shaping Behaviors
The research of our team includes artificial intelligence, Cybernics, wearable robotics and devices, affective computing, social robotics
and assistive robotics with a particular emphasis on machine learning, pattern classification and dynamical modeling approaches. A
special emphasis is laid on the design of empowering people, particularly for elderly, adults and children with special needs. Cybernics
technology brings out latent human capabilities and potential abilities of people. AI for bridging between human neural systems andmachine. Robotics, sensing, and IoH (Internet of Human)/IoT technology to support human actions are applied to in medicine andspecial education.

人間拡張技術やインタラクション技術を、医工融合分野や発達支援分野へ応用する

Challenge to transfer technologies to society in engineering, medicine and developmental support

車椅子のライフスタイルを変革するテクノロジー
Standing Mobility Unlimited
Changing the life style of people forced
to be seated

ロボットにより歩行を支援するヒューマン・ロボティクス
Human Robotics
Science & technology behind Robotassisted locomotion

人工知能が嚥下を測る：個人のビッグデータを予防医学へ
AI measures swallowing
AI/IoH wearable health tech to prevent
aspiration pneumonia

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表情から情動を推定するウェアラ
ブルデバイスの開発
Science of smiles
Wearable affective computing forunderstanding social interaction

システム情報系

システム情報工学研究科／サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Cybernics Research

サイバニクス（河本 浩明）
Cybernics (KAWAMOTO Hiroaki)
KAWAMOTO Hiroaki, Ph.D.
Associate professor
Faulty of Engineering, Information and Systems,
Center for Cybernics Research,
University of Tsukuba
E-mail kawamoto@iit.tsukuba.ac.jp:
URL: https://sanlab.iit.tsukuba.ac.jp/

人と機械の一体化技術
人の身体機能の獲得・補助・改善するロボット/デバイスの開発に焦点をあて、基礎研究から、実現場での研究開発、臨床・実証研究
へと社会実装までを視野に入れ一気通貫で研究開発を推進し、広く社会へ貢献していく人支援機器/デバイスの開発を目標としています。人の身体機能・構造・生理特性、人を取り巻く実環境を十分に理解と、ロボット技術、情報技術を駆使し、生体情報センシング、
バイオフィードバック、人-機械系のインタラクションを活用した親和性の高い人-機械一体化システムの構築を目指します。研究フィールドとして、身体機能の獲得・改善・補助に関する医療・ヘルスケア分野、重作業・ストレスの軽減などの介護・労働分野、アスリートに対する運動・感覚提示などの競技・障がい者スポーツ分野など、様々な分野への展開を進めて行きます。

Integration between Human and Machine
We are developing human support system and technology focused on medical and health care field for physical function
improvement or physiologic function examination, labor and care field for reducing heavy works, and sports field to present motion
and sensation to various athletes. It includes human-machine integration system, biological motor control system, biological/
physiological system analysis, robot treatment technology, motion and skill learning support system, robot safety technology. We
conduct research and development of the human support systems to contribute to real social world by integrally implementing
fundamental researches related with proof of concept, applied researches for actual use and safety, and empirical study to investigate
the effectivity in actual environment.

実現場から得られる研究課題をもとに、それらを解決するための手法を開発・適用し、そこから得られる新たな課題を解決していく研究開発サイクルを好スパイラルで進めていきます。

The most important things we try are to develop ways tosolve various issues which rises and occurs in actual fields,
and to implement effective series of circle based on thedevelopment and feedback from the application.

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システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

知的画像処理（滝沢 穂高）Intelligent Image Processing (TAKIZAWA Hotaka)
TAKIZAWA Hotaka, Ph.D.
Associate Professor
Faculty of Engineering, Information and Systems
University of Tsukuba
E-mail address: takizawa@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.pr.cs.tsukuba.ac.jp/

画像処理技術の医用・福祉分野への応用
画像処理技術に基づく医用画像の計算機診断支援システムの開発や，視覚障がい者のための生活支援システムの開発などを行っています．具体的な研究テーマは下記の通りです．
１）Videofluorographyに基づく嚥下動態の解析と嚥下障害の解明 (Fig.1)
２）ＲＧＢ－Ｄセンサやスマートフォンを用いた視覚障がい者のための物体認識支援 (Fig.2)
画像処理技術と医用・福祉分野の境界領域に興味のある皆様はぜひご連絡ください．

Application of image processing technology to medical and welfare fields
In our laboratory, we are focusing on creating medical image processing systems and sensor-based welfare systems as follows:  1) Analysis of swallowing and elucidation of dysphagia based on videofluorography (Fig.1)
  2) Development of assistive systems for the visually impaired based on RGB-D sensors and smartphones (Fig.2)
Please contact us, if you are interested in these research themes.

Fig.1  Analysis of swallowing and elucidation of dysphagia.

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Fig. 2 Assistive system for the visually
impaired.

システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

数理情報学（安東 弘泰）
Mathematical informatics (ANDO Hiroyasu)
ANDO Hiroyasu, Ph.D.
Associate Professor
Division of Policy and Planning Science,
Faculty of Engineering, Information and Systems
University of Tsukuba
E-mail address: ando@sk.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000003543

生物模倣モデルの実社会システムへの応用
社会システムの構造を知るために様々な数理的手法（モデル化、シミュレーション、理論解析）を駆使して研究しています. 特に, 生物の巧妙な仕組みに着目し, それらを参考にした理論やモデルの構築と, その実社会システム（交通、エネルギーマネジメントなど）への応用可能性を検討しています. 具体的には, 脳や循環器などを複雑なネットワークシステムとしてとらえ, その生理学的知見をもとに, IT,
交通インフラ, 次世代パワーエレクトロニクス, 革新的疾病治療法などの幅広い分野へ応用可能な理論の構築を目指しています. 近年の人工知能技術は, 神経回路網の工学的応用から生まれた技術といえます.

Application of bio-inspired model to real world systems
In our laboratory, various mathematical approaches such as modelling, numerical simulation, theoretical analysis are focused in orderto understand the mechanism and structure of real world systems. Specifically, bio-inspired or bio-mimetic model is a key conceptof our research group so that we are aiming to propose basic theory and models of real world systems, e.g. traffic systems, energy
management systems, and so on. For example, we consider the brain and cardiovascular systems as a complex network system andbased on the physiological knowledge on those systems, we try to invent a theory applicable to a wide variety of field ranging fromengineering to medicine, namely IT, traffic infrastructure, next generation power electronics, innovative disease treatment. Recent
development of artificial intelligence technologies is derived from neural networks applied to engineering systems.

Neural Networks for phase reconstruction of magnitude spectrograms

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システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

計算知能学（延原 肇）
Computational Intelligence (NOBUHARA Hajime)
NOBUHARA Hajime, Ph.D.
Associate Professor
Faculty of Engineering, Information, and Systems,
University of Tsukuba
E-mail address: nobuhara@iit.tsukuba.ac.jp
URL: http://nobuharaken.com/

計算知能学とマルチメディア処理〜世の中を快適にするためのマルチメディアのスーパーインフラをつくりあげる〜
が大局的な研究戦略になります．この目標の下、日夜研究に取り組んでいます。より具体的には、
インターネット上を流れる膨大で様々なメディア（テキスト、画像、音）やデータ（医療、公共サービス、金融）、それを生み出すデバイス、消費するデバイスを含め、計算知能学（AIを含むより広義なインテリジェンス）を使って、いかに人々の生活を「本質的」によりよいものにしてゆくのかを、産業としての視点、また実用から基礎理論の視点で、幅広く研究しています。さらに多様な分野を、アセットからデータ連携、倫理・法的ハードルの解消、ルール策定などのデータアーキテクチャにも興味を持って取り組んでいます。

Computational Intelligence and Multimedia Processing“A comprehensive research strategy is to create a super multimedia infrastructure to make the world a better place”.
Under this goal, we are engaged in research day and night. More specifically, we use computational intelligence (broader intelligence
including AI) to study how to make people's lives better "essential" from an industrial point of view and from a practical to basic
theoretical point of view, including the enormous variety of media (text, images, and sounds) and data (healthcare, public services,and finance) flowing on the Internet, the devices that produce them, and the devices that consume them. We are also involved in awide range of areas with interest in data architecture, including asset, data collaboration, elimination of ethical and legal hurdles, andrulemaking.

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システム情報系

システム情報工学研究科／人工知能科学センター

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering/Center for Artificial Intelligence Research

ヒューマンエージェントインタラクション（大澤 博隆）
Human-Agent Interaction (OSAWA Hirotaka)
OSAWA Hirotaka, PhD in Engineering.
Assistant Professor/Reseracher
Faculty of Engineering, Information, and Systems/Center for Artificial
Intelligence Research
University of Tsukuba
E-mail address: osawa@iit.tsukuba.ac.jp
URL: http://hailab.net/

人を癒やすAI：人工物の人間らしさとその応用自律して動くロボットや、音声・スクリーン上のキャラクターを使用する情報技術が社会の中に増えてきました。これらの自律したシ
ステムの振る舞いを観察すると、人間はそのシステムをただの道具としてではなく「擬人化」して捉え、他者に対するのと同様の社会的やり取りを、人工的システムに対し意識的あるいは無意識的に期待するようになります。このように、人間から社会的なやり取りを期待される人工システムを、我々の研究室では道具（ツール）と対比して「エージェント」と呼んでいます。こうしたエージェントシ
ステムは単に面白いだけでなく、人に対する様々な精神的効用があることがわかってきました。
本研究室では、人間と人間の認知したエージェントとのやり取りを、対人実験を介して分析すると同時に、センサ、アクチュエータ、
プログラムを組み合わせ、人とシステムの間に介在する新しいエージェントシステムを作り出し、将来の社会の中で活躍する人工シス
テムのあり方を探っています。

AI cares Human: Utilizing Humanlike Attitude in Artificial System
Human-agent interaction (HAI) has become an important field in the field of human-computer interaction (HCI). The agent in HAIbehaves with users as if it has its own intentions. It triggers users’ social responses, and instructs users through social channels. The useof HAI is widespread from the field of entertainment to medical purposes. For example, several agents have tried to solve dementia
and autism through their behaviors. We defined an agent as an artificial social actor that is accepted by users through her/his
intentional stance, based on Dennett’s Intentional Stance, whether users are conscious or unconscious of the fact.
The goal of our lab is to proposing several usage of agent and agency to the society. Human-agent interaction is on the intersectionof artificial intelligence, human interface. cognitive science and other related studies. Everything related to the HAI is our target. For
example, what kind of expression evoke a user as an agent (like shape, motion, behavior, and auditory and visual changes), how tocreate credible agent, and the mutual behaviors of agents and effect for users.

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システム情報系

システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and Systems/Graduate School of Systems and Information Engineering

数値解析・機械学習（今倉 暁）
Numerical analysis & machine learning (IMAKURA Akira)
IMAKURA Akira, Ph.D.
Associate Professor
Faculty of Engineering, information and systems,
Center for Artificial Intelligence Research (C-AIR),
University of Tsukuba
E-mail address: imakura@cs.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/

数値解析および行列計算を基盤とした機械学習アルゴリズムの開発
我々の研究グループでは、数値解析および行列計算を基盤とした機械学習アルゴリズムの開発を進めています。大規模シミュレーショ
ンの計算時間の大部分は巨大な行列の線形方程式や固有値問題などの基本的な問題の求解に費やされており、我々のグループではこれらの大規模行列計算に対する並列数値計算法の開発を行ってきました。また近年では、これらの行列計算を基盤とした機械学習アルゴ
リズムやディープニューラルネットワーク計算法を独自に開発しており、医療データを始めとして様々なデータ解析への応用を進めています。

Numerical analysis & machine learning based on matrix computations
Our research group has been developing numerical analysis and machine learning algorithms based on matrix computations.
One of the most time-consuming parts of large-scale simulations is matrix computation including solutions of linear systems andeigenvalue problems. We have been investigating efficient and parallel numerical algorithms for computing such large-scale matrix
computations. Recently, we have also been developing original machine learning and deep neural network algorithms based on
matrix computations and applying some real-world problems including medical data.

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システム情報系

Faculty of Engineering, Information and Systems

数値線形代数（保國 惠一）
Numerical linear algebra (MORIKUNI Keiichi)
MORIKUNI Keiichi, Ph.D.
Assistant Professor
Division of Information Engineering
Faculty of Engineering, Information and Systems
University of Tsukuba
E-mail address: morikuni@cs.tsukuba.ac.jp
URL: https://researchmap.jp/KeiichiMorikuni/

行列問題に対する数値解法
これまで行ってきた研究は、行列（数や記号や式などを縦と横に矩形状に配列したもの）を扱うものが多く、線形最小二乗問題、線形
非適切問題、線形方程式、最適化問題、固有値問題に関するものです。主な興味は、このような問題に対する解法のアルゴリズム（算法）の設計、理論解析、およびその応用です。これらの基礎には線形代数、行列解析、数値計算があります。特に、理論的にも実用的にも扱いにくい特異な性質をもつ問題の解決に興味があります。

Numerical Methods for Matrix Problems
My studies have involved matrices (arrays of numbers, symbols, expressions, arranged in rows and columns) and include linear leastsquares problems, linear ill-posed problems, linear systems of equations, optimization problems, and eigenvalue problems. My maininterests are on the design of numerical algorithms for these problems, their convergence and error analyses, and their applications.
The underlying fundamentals are linear algebra, matrix analysis, and numerical computations. In particular, I'm interested in solving
the singular cases which are regarded as difficult in theory and practice.

Selected publications-  Morikuni, K. and Rozložník, M., On GMRES for singular
EP and GP systems, SIAM Journal on Matrix Analysis andApplications, 39(2), pp. 1033–1048, 2018.
-  Morikuni, K. and Hayami, K., Convergence of inneriteration GMRES methods for rank-deficient least squares
problems, SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications,36(1), pp. 225–250, 2015.

10¡ 1
10¡ 2
Relative residual- Matsuda, M., Morikuni, K., and Sakurai, T., Spectral featurescaling method for supervised dimensionality reduction,
Proceedings of the Twenty-Seventh International Joint
Conference on Artificial Intelligence, pp. 2560–2566, 2018.

CGLS-diag.
CGLS-RIFLSMR-NRSSORB AGMRES-RIF
B AGMRES-NRSOR

100

10¡ 3
10¡ 4
10¡ 5
10¡ 6
10¡ 7
10¡ 8
0

1

2

3
4
5
CP U time [seconds]

6

Fig. CPU time [second] versus relative residual

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医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

分子細胞生物学（入江 賢児）
Molecular Cell Biology (IRIE Kenji)
IRIE Kenji, Ph.D.
Professor
Laboratory of Molecular Cell Biology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: kirie@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molcellbiol/細胞の恒常性維持の分子メカニズム
細胞に、温度・pHなどの環境変化や栄養源飢餓などのストレスが生じると、それらに対応する細胞応答が起こることで、細胞の恒常性が維持される。私たちの研究室では、単細胞真核生物である出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）を用いて、「遺伝子発現の転写後制御」と「細胞内シグナル伝達系」の観点から、細胞の恒常性維持の分子メカニズムの研究を行っています。具体的には、（１）酵母と動物細胞におけるＲＮＡ結合タンパク質による遺伝子発現の転写後調節機構、（２）ＲＮＡ局在と局所的翻訳の制御機構、（３）小胞体ストレス応答の制御機構、（４）小胞輸送による前胞子膜形成の分子機構について、研究を行っています。

Molecular Mechanism of Cellular Homeostasis
In our laboratory, we are focusing on understanding the molecular mechanisms and the physiological functions of the following
processes. (1) Post-transcriptional regulation of gene expression by RNA-binding proteins. (2) Molecular mechanism of mRNA
localization and local translation regulating cell polarity, asymmetric cell division, and cell-fate. (3) Regulation of the endoplasmic
reticulum stress response by protein kinases. (4) Prospore membrane formation by vesicle docking.

ヒューマニクスの学生へのメッセージ
酵母は、医学・生命科学の様々な研究領域で、真核細胞のモデル生物として利用されています。酵母とヒトの共通性を外見から見いだすのは難しいですが、生命現象の基本的な分子機構は驚くほど保存されています。酵母を研究することにより、真核細胞の基本的な性質について知ることができます。大隈良典先生のオートファジーの分子機構の発見（2017年ノーベル医学生理学賞）は有名
な酵母研究の成果です。酵母の実験系は、生物初心者にもハードルが低く、実験に入ることができます。また、酵母はゲノムレベルの解析が容易なことから、
システムバイオロジーの実験材料にも使われています。

Message to Humanics students
Yeast is known for its commercial and industrial applications (fermentationand compound synthesis). Also, many biological processes are evolutionarily
conserved from yeast to human, making it an ideal model organism forresearch. It is affordable and grows rapidly, making systems approach and highthroughput studies possible.

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医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

再生幹細胞生物学（大根田 修）
Regenerative Medicine and Stem Cell Biology (OHNEDA Osamu)
OHNEDA Osamu, M.D., Ph.D.
Professor
Laboratory of Regenerative Medicine and Stem Cell Biology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: oohneda@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/stemcell/

組織幹細胞の臨床応用に向けた機能解析
私たちの研究室では、治療効果の高い組織幹細胞の臨床応用を目標に再生医学研究を行っています。組織幹細胞は生体内に存在し、再生能力や多様な細胞に分化する能力を有しています。当研究室では主に間葉系幹細胞（MSC）と血管内皮前駆細胞（EPC）を用いて研究を行っています。しかしながら、幹細胞移植の治療効果は、年齢・病状・薬物治療歴等の様々な患者背景に左右されます。よって当研究室では、組織幹細胞のポテンシャルを最大限引き出すことを目的として、患者背景の違いが組織幹細胞に及ぼす影響および加齢による影響について詳細な分子メカニズムの解明を行っています。

Analysis of Tissue Stem Cells derived from Patients
Our laboratory mainly focus on the development of tissue stem cells for clinical application. Tissue stem cells are undifferentiated cells
found in variety of tissues, which bear immense potential in the form of a long-time rejuvenation ability, and differentiation potency toseveral type of cells under the right induction. However, in clinical setting, the success of stem cell re-transplantation depends on thedonor’s background; factors such as age, pathological condition or drug consumption. Driven to harness the best potential of tissue
stem cells, our laboratory aim to deciphering molecular mechanism on either how tissue stem cells could function or deteriorate
depends on their backgrounds.

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医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

分子神経生物学（桝 正幸）
Molecular Neurobiology (MASU Masayuki)
MASU Masayuki, M.D. & Ph.D.
Professor
Laboratory of Molecular Neurobiology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: mmasu@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molneurobiol/

機能的神経回路構築の分子メカニズム
神経回路は膨大な数のニューロンがシナプスを介して結合したネットワークを通じて私たちの知覚、認知、行動などを制御しています。
私たちの研究グループは、この複雑なネットワークがどのようにして形成され、神経系として機能を獲得していくのかを、遺伝子や分子のレベルで明らかにする研究を進めています。具体的には、軸索ガイダンス分子や細胞間シグナルの重要なモジュレーターである糖鎖の神経回路構築における役割を、主に遺伝子改変マウスを用いて調べています。分子生物学、生化学、発生工学、神経解剖学、神経行動学など多くの分野の手法や考え方を駆使しながら、神経系の本質に迫る研究を進めています。

Molecular Mechanism of Neural Circuit Formation
The nervous system regulates perception, cognition, and behavior through the complex network in which an enormous number ofneurons are connected via synapses. Our research group is interested in the molecular mechanisms that regulate the formation of theneural network and acquisition of brain functions. We study the roles of axon guidance molecules and sugar chains in neural network
formation by using genetically modified mice. We take a multidisciplinary approach involving molecular biology, biochemistry, genetic
engineering, neuroanatomy and neurobehavioral methods.

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Medical Genetics (Emiko Noguchi)
医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate
Schoolof Comprehensive
Emiko
Noguchi,Ph.D. Human
M.D.Sciences

Professor
Faculty of恵美子）
Medicine
遺伝医学（野口University of Tsukuba
Medical Genetics(NOGUCHI Emiko)
E-mail address:enoguchi@md.tsukuba.ac.jp
NOGUCHI
Emiko,
Ph.D. M.D.
Emailaddress:
enoguchi@md.tsukuba.ac.jp
Professor
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/m-genetics/
Faculty of Medicine
University of Tsukuba

ゲノム解析を通じた病態解明と治療法の探索
Email address: enoguchi@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/m-genetics/

ヒトのゲノム配列の多様性は私たちの顔かたちの違いや病気のなりやすさ、薬の効きやすさ等、様々な影響を与えています。私たちの研究室では特にアレルギーなどの免疫関連疾患を中心として病気のなりやすさ、なりにくさにつながるような遺伝子の変化についての研究を行っています。近年の次世代シークエンサーの開発などのゲノム解析技術の進歩により多くのゲノムデータが日々産出さゲノム解析を通じた病態解明と治療法の探索れています。それらのデータを利用してアレルギー疾患などのいわゆる“ありふれた疾患”についヒトのゲノム配列の多様性は私たちの顔かたちの違いや病気のなりやすさ、薬の効きやすさ等、様々な影響を与えています。私たちのても疾患発症の予測精度を高めたり、新たな治療薬の開発などにつなげることを目指しています。
研究室では特にアレルギーなどの免疫関連疾患を中心として病気のなりやすさ、なりにくさにつながるような遺伝子の変化についての研究を行っています。近年の次世代シークエンサーの開発などのゲノム解析技術の進歩により多くのゲノムデータが日々産出されています。それらのデータを利用してアレルギー疾患などのいわゆる“ありふれた疾患”についても疾患発症の予測精度を高めたり、新たな治療薬の開発などにつなげることを目指しています。

Differences in our DNA sequence are responsible for the differences in our appearance, susceptibility
to diseases, and variability to drug response. The focus of our research was to identify novel genetic
Differences in our DNA sequence are responsible for the differences in our appearance, susceptibility to diseases, and variability tovariants
associatedwithallergic
diseases/immune-relateddiseasesandelucidate
the associateddrug response.
The focus
of ourresearch was
to identify novel genetic variants
associatedwithtoallergic
diseases/immune-relateddiseases and to elucidate the associated pathways by genome analysis. Big genetic data has been generated by next generation
pathwaysby genome analysis. Big genetic data has been generated by next generation sequencing
sequencing and array-based genotyping technique in recent years. Using this big data, we aim to improve our ability to predict
diseases andnew treatments.
andcommonarray-based
genotyping
technique in recent years. Using this big data, we aim to improve ourability to predict common diseases and new treatments.
HLA-peptide binding assay(diseases treatment)

Genome-wide association analysis

Polygenic risk score(disease prediction)42

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

橋渡し･臨床研究学（荒川 義弘）
Translational and Clinical Research (ARAKAWA Yoshihiro)
ARAKAWA Yoshihiro, Ph.D.
Professor and Director
Tsukuba Clinical Research and Development Organization (T-CReDO),
Advisor to the Director of Tsukuba University Hospital,
University of Tsukuba
E-mail address: arakawa-tky@umin.ac.jp
URL: http://www.s.hosp.tsukuba.ac.jp/t-credo/

時代に即した橋渡し・臨床研究のあり方を探る
基礎研究の成果を患者に応用できるようにするには、多くのステップと多数の専門家の協力が必要であり、臨床研究の段階では法律に則った開発が必要である。また、疾病構造は国ごとに異なり、医療技術の進歩とともに急速に変化を遂げており、開発品目のモダリテ
ィも低分子医薬品から抗体医薬、再生医療、遺伝子治療と多様になっている。さらに、最近は難病や希少疾患を標的に、ゲノム医学やビッグデータを応用した研究開発も活発になっている。T-CReDOは国の審査承認機関である医薬品医療機器総合機構（PMDA）と連携
大学院協定ならびに包括連携協定を結び、時代に即した開発のあり方を探索し、研究者に対し出口戦略の支援や起業家育成プログラム
等の人材育成を行っている。また、我々自身でもゲノム医療やロボットの開発に係る研究などいくつかの臨床研究を実施している。

Exploring the New approach in Clinical and Translational Research
In order to apply the basic research achievements to patients, the development according to the regulation is required. It takes longtime and requires huge resources. In addition, the disease structure varies from country to country, and is rapidly changing withadvances in medical technology. The modalities of development items are varied from small molecule drugs to antibody drugs,
regenerative medicine, and gene therapy. Furthermore, recently, research and development using genomic medicine and big data
has been activated, targeting incurable diseases and rare diseases. T-CReDO establishes a agreement for joint graduate course and acomprehensive cooperation agreement with Pharmaceutical and Medical Devices Agency (PMDA), which is a Japanese review andapproval agency, and is searching for the ideal way of development. Taking such advantages, we provide the support of researchers indevelopment and many training programs including the one for entrepreneurs. In parallel, we are conducting some clinical researchby ourselves such as the development of robots and genome medicine.

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医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

内分泌代謝・糖尿病内（島野 仁）
Endocrinology and Metabolism (SHIMANO Hitoshi)
SHIMANO Hitoshi, Ph.D.
Professor
Department of Internal Medicine(Endocrinology and Metabolism)
Faculty of Medicine
University of Tsukuba
E-mail address: hshimano@md.tsukuba.ac.jp
URL: https://www.u-tsukuba-endocrinology.jp/

脂肪酸の量と質に視点においた脂質研究〜生活習慣病やすべての生命現象、病態に向けた医療応用〜
代 謝 は 細 胞、 組 織、 個 体 い ず れ の レ ベ ル で も 生 命 現 象 の 根 幹 で す。 最 近 で は、metaflammation, immunometabolism, cancer
metabolism, brain metabolism といわれるように炎症、細胞増殖、免疫、がん、脳科学などの各領域で個別に注目されています。われわれもSREBP, CREBH, Elovl6など独自の脂質代謝研究から同様の展開を経験してきました。特に発見した脂肪酸伸長酵素のノックアウ
トマウスの研究から、脂質の量だけでなく質の視点：脂肪酸の組成（脂肪酸鎖長）がインスリン抵抗性や生活習慣病病態をはじめとしてあらゆる生命現象に影響することを見出し、脂肪酸鎖長を軸とした新しい医療戦略を提唱しています。この酵素を標的や脂肪酸の種
類、組成に基づいた食事療法など新しい概念に関する特許申請、創薬にむけたプロジェクトを展開したいと考えています。もう一つの重要な標的理念はエネルギーセンサー分子です。CtBP2はハブメタボライトを検知して、細胞内及び臓器間の代謝制御を担います。
ヒュマニクスでは、新しい領域と融合して分子構造やメカニズムを可視化して操作することが目標です。

Lipid research in the light of lipid quantity and quality~ medical strategy towards biological events and pathologies~
Metabolism is one of the fundamental biological events at the level of cells, tissues, and body. Recently, more attention is being individually gainedin the light of metaflammation, immunometabolism, cancer metabolism, and brain science. We have studied lipid metabolism, and through SREBP,CREBH, and Elovl6 similarly experienced our own extensions in different areas. Especially, Elovl6, identified as a novel long fatty acid elongase regulates
fatty acid composition. Lessons from the KO mice implicate that this “lipid quality” regulates insulin resistance, life-related diseases, and furthermore, awide variety of biological phenomenon, which tempts us to extend a novel medical strategy with elovl6, fatty acid chain length, and potentially foodfatty acid compositon as targets. Another target of concept is energy sensing system. Recent data suggest that energy sensor molecules including
CtBP2 sense hub metabolite and regulate energy metabolism inside the cells and potentially connecting inter-organ metabolism. In Humanics, we
attempt to understand molecular structure and mechanism through fusion with new areas.
1. SREBP-regulated lipid metabolism: convergent physiology-divergent pathophysiology. Nat Rev Endocrinol. 2017
2. Transcriptome network analysis identifies protective role of the LXR/SREBP-1c axis in murine pulmonary fibrosis. JCI Insight. 2019
3. Critical role of CREBH-mediated induction of TGF-β2 by HCV infection in fibrogenic responses in hepatic stellate cells. Hepatology. 2017
4. SREBP1 Contributes to Resolution of Pro-inflammatory TLR4 Signaling by Reprogramming Fatty Acid Metabolism.Cell Metab. 2017
5. KLF15 Enables Rapid Switching between Lipogenesis and Gluconeogenesis during Fasting. Cell Rep. 2016
6. Crucial role of a long-chain fatty acid elongase, Elovl6, in obesity-induced insulin resistance. Nat Med 200744

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

血液内科（千葉 滋）
Hematology (CHIBA Shigeru)
CHIBA Shigeru, Ph.D. or M.D.
Professor/Chair
Department of Hematology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: schiba-tky@umin.net
URL: wwww.ketsunai.com

血液がんの克服〜分子メカニズムからベッドサイドへ
造血器腫瘍（白血病や悪性リンパ腫など）のゲノム異常の解析や、腫瘍の微小環境の解析を通じ、細胞や分子レベルでの病態の解明に基づく治療法開発を目指す。化学療法や造血幹細胞移植でダメージを受ける正常造血とその再生、あるいは骨髄微小環境に関する研究も含まれる。材料としては、患者から得られた血液、骨髄、生検組織などの生体材料の他、培養細胞や遺伝子改変マウスなどを用い、細胞生物学解析、DNA、RNA、タンパク質の解析、免疫染色など様々な技術を駆使して研究を行う。

Getting over blood cancers〜 From molecules to bedside 〜
Our research ultimately aims at developing new treatment methods for hematologic malignancies such as leukemias and lymphomas,
based on the understanding of cellular and molecular pathophysiology of these diseases through the analyses of genetics and tumor
microenvironment. Notably, the blood production system is damaged by chemotherapy and hematopoietic stem cell transplantation
for the treatment of hematologic malignancies. Our research scope includes regeneration of hematopoiesis, focusing on the bonemarrow microenvironment. To these ends, clinical materials obtained from patients, such as blood, bone marrow, and biopsied tumor,and cultured cells and genetically engineered mice will be used for the cell biological and immunological analyses and analyses ofDNA, RNA, and protein.

45

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

脳神経外科学（松村 明）
Neurosurgery (MATSUMURA Akira)
MATSUMURA Akira, M.D., Ph.D.
Professor
Department of Neurosurgery
Faculty of Medicine
University of Tsukuba
E-mail address: neuros-saito@md.tsukuba.ac.jp
URL: https://neurosurgery-tsukuba.com/

脳神経外科疾患の克服、再生をめざして
脳神経外科研究グループでは脳腫瘍、脳卒中、機能的脳神経外科疾患、神経画像に関する基礎研究、臨床研究、医工連携研究を行っています。悪性脳腫瘍に対する自家腫瘍ワクチン、不活化ウイルスの研究、悪性脳腫瘍に対する中性子捕捉療法の研究、各種脳腫瘍における遺伝子解析と治療応用の研究を行っています。脳卒中に対しては歯髄幹細胞を用いた再生医療,ナノ粒子の研究、ロボットスー
ツHALを用いた脳機能再生の研究、嚥下モニター装置（GOKURI）を用いた嚥下機能の評価と治療への応用、新規ステントの臨床研究、
スポーツ頭部外傷の治療研究、などを行っています。その他、神経画像を用いた脳機能の評価と治療応用の研究を行っています。

Aiming overcome of Neurosurgical Disease
In Neurosurgical Research group, various clinical and basic research projects in Neuro-oncology, Neurovascular disease, Functional
neurosurgical disease have been performed.
Neuro-oncology; Autologous tumor vaccine therapy and virus therapy, Boron neutron capture therapy, genetic analysis and its
application
Neurovascular disease; regenerative therapy using dental pulp stem cells and nanoparticles, robotic suits HAL, swallowing device(GOKURI), clinical research of new stent devices. Clinical research for Sports concussion
Ref.
1. Hosoo H, et al.: Neurovascular Unit Protection From Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury by Radical-Containing Nanoparticles inMice. Stroke. 48:2238-2247, 2017
2. Mizukami M, et al,: Gait training of subacute stroke patients using a hybrid assistive limb: a pilot study. Disability and Rehabilitation:
Assistive Technology. 26:1-8, 2016
3. Takahashi H, et al.: Regenerative medicine for Parkinson's disease using differentiated nerve cells derived from human buccal fat
pad stem cells., Hum Cell , 2017; 30: 60-71
4. Ishikawa E, et al.: Phase I/IIa trial of fractionated radiotherapy, temozolomide, and autologous formalin-fixed tumor vaccine for newly
diagnosed glioblastoma.J Neurosurg. 2014, 121:543-53
5. Matsuda M, et al.: Immunogene therapy using immunomodulating HVJ-E vector augments anti-tumor effects in murine malignant
glioma.J Neurooncol. 2011, 103:19-31

46

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

整形外科学（山崎 正志）
Orthopaedic Surgery (YAMAZAKI Masashi)
YAMAZAKI Masashi, M.D., Ph.D.
Professor and Chairman
Department of Orthopaedic Surgery,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: masashiy@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://tsukuba-seikei.jp/

ロボットスーツHALを用いた機能再生治療
ロボットスーツHAL（Hybrid assistive limb）は，筑波大学システム情報系で開発された外骨格型の動作訓練支援ロボットです。筑波大学附属病院では，HALを用いた機能再生治療の安全性・有効性を検証するため，様々な疾患に対してHALを用いた臨床研究を行ってきました。
現在、われわれの施設で進めている整形外科関連の臨床試験の対象は下記のごとくです。①脊髄症術後の急性期、②脊髄症術後の慢性増悪（脊髄萎縮）、③脊髄損傷・障害（急性期・慢性期）、④頚椎術後の上肢(C5等)麻痺、⑤腕神経叢損傷（神経移行術後）、⑥脳性麻痺、⑦姿勢異常（首下がり）、⑧人工膝関節・高位脛骨骨切り術（術後）、⑨肩関節機能障害。加えて、腰HAL、足関節HAL、手関節HALの研究も行っています。今後とも医工連携での研究を進め、脊椎・関節患者の病態に合わせて、最適なロボット治療を選択して、新たな治療法の開発を進めて行きたいと考えております

Functional regeneration therapy using robot suits HAL
HAL is a new wearable exoskeletal robot suit that interactively provides motion according to the wearer’s voluntary drive. Various
types of HAL, including for lower limbs, for single joints, and for lumbar support, have been developed. In the Tsukuba University
Hospital, under tight medicine and engineering cooperation, we have progressed several clinical trials and researches of functional
regeneration therapy using HAL for intractable musculoskeletal diseases including spinal cord injury/lesion, cerebral palsy and joint
diseases.

47

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

心臓再生（家田 真樹）
Cardiac regeneration (IEDA Masaki)
IEDA Masaki, Ph.D. or M.D.
Professor and Chair
Department of Cardiology, Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: mieda@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/clinical-med/cardiology/

細胞移植をしない新しい心臓再生法の開発
我々は世界で初めて、マウス非心筋細胞（線維芽細胞）を拍動する心筋細胞に直接転換できる心筋リプログラミング遺伝子群（Gata4,
Mef2c, Tbx5）を発見しました（Ieda et al., Cell 2010）。その後、ヒトでも同様の遺伝子群の同定に成功し、さらに心筋リプログラミ
ング遺伝子による治療で、心筋梗塞マウスの梗塞巣が縮小して心機能が改善することを発表しました(Miyamoto et al., Cell Stem Cell
2018)。またこの細胞リプログラミングという新しい研究手法を応用して、心臓の発生に関わる新規遺伝子Tbx6を同定し、同遺伝子が心筋のみならず血管の形成や、さらに循環器疾患にも関与する可能性などを明らかにしました(Sadahiro et al., Cell Stem Cell 2018)。このように細胞移植を必要としない新しい心臓再生法の開発や、循環器疾患の病態解明を目指して、独創的な研究を展開しております。

We first discovered that a combination of cardiac-specific transcription factors—Gata4, Mef2c, and Tbx5—directly reprogrammed
cardiac fibroblasts into induced cardiomyocyte-like cells (iCMs) in vitro without reverting to a pluripotent stem cell state (Ieda et al,
Cell, 2010). The same combination of cardiac transcription factors could also directly reprogram resident cardiac fibroblasts into iCMs
in situ and improve cardiac function after myocardial infarction in mice. Thus, cardiac reprogramming can be a potential approach for
cardiac regeneration in heart failure patients.

Transplantation of iPS cell-derived CMs
1. Risk of tumor formation
2. Expensive, complicated process
3. Poor survival of transplanted CMs

Direct cardiac reprogramming (Our approach)
1. No risk of tumor formation
2. Simple, fast process
3. No cell transplantation48

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

解剖学・発生学（高橋 智）
Anatomy and Embryology (TAKAHASHI Satoru)
TAKAHASHI Satoru, M.D.
Professor/Director
Laboratory Animal Resource Center,
Transborder Medical Research Center
University of Tsukuba
E-mail address: satoruta@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/anatomy/embryology/index.html

細胞分化における Large Maf 転写因子群の機能解析
Large Maf転写因子群は、遺伝子の発現を調節する転写調節因子ですが、ヒトおよびマウスではMafA、MafB、c-Maf およびNrl の4種類が知られています。これらの因子は、目、内耳などの感覚器、副甲状腺、膵臓などの内分泌器、骨、軟骨、筋肉などの運動器、腎臓など泌尿器系に発現しており、それらの臓器の細胞分化と機能維持に重要な働きをしていることが明らかとなっています。またこれらの遺伝子異常により、ヒト疾患が発症することも報告されています。ゲノム編集を用いた遺伝子改変マウスを用いて、Large Maf転写因
子群の細胞分化と機能維持、疾患発症における機能解析を行なっています。

Functional Analysis of Large Maf Transcription Factors in Cell Differentiation
Large Maf transcription factors are transcriptional regulators that control the expression of target genes. Four factors, MafA, MafB, c-Maf
and Nrl are known in both human and mouse. These factors are expressed in sensory organs such as the eyes, inner ear, endocrineorgans such as parathyroid, pancreas, exercisers such as bones, cartilage and muscles, urinary system such as kidney, and are used forcell differentiation and function maintenance of these organs. It is also reported that human diseases develop due to these genetic
abnormalities. Using genetically modified mice by genome editing, we are performing functional analysis of Large Maf transcription
factors in cell differentiation, function maintenance and disease onset.

49医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

実験病理学（加藤 光保）
Experimental Pathology (KATO Mitsuyasu)
KATO Mitsuyasu, M.D.
Professor
Laboratory of Experimental Pathology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: mit-kato@md.tsukuba.ac.jp
URL: www.md.tsukuba.ac.jp/epatho/

がん細胞の持続的増殖をもたらす幹細胞性誘導の機構
がんの最も重要な特徴は、細胞数が増え続けることにあります。正常組織でも、骨髄の造血細胞や腸粘膜上皮などは、持続的に分裂増殖を行なっていますが、これらの組織では、細胞分裂によって増える細胞の数と細胞死によって失われる細胞の数が一致してバランスがとられ、総細胞数の動的平衡が保たれます。私は、がん組織では、幹細胞性誘導という現象によって細胞数が持続的に増え続けるよ
うになることを見い出し、その分子メカニズムを明らかにするとともに、幹細胞性誘導に関わるGPNMBやTMEPAIという分子を標的としたがん幹細胞標的治療を開発して、再発のないがん治療を実現することを目指しています。

Stemness Induction as a Mechanism of Autonomous andTumorigenic Cancer Cell Proliferation
Cancer is characterized by autonomous and tumorigenic cell proliferation. Even in normal tissue, such as bone marrow hematopoietic
cells and intestinal epithelial cells continue cell division but these normal tissues make dynamic balance between cell division and cell
death to keep stable total cell numbers. We have identified stemness induction observed in cancer cells is a mechanism that makes
autonomous and tumorigenic cell proliferation of cancer cells and trying to elucidate the molecular mechanism of this phenomenon
and to develop a cancer stem cell targeting therapy in order to achieve a relapse-free cancer treatment.

50

Masayuki Matsumoto, Ph.D.
写真
35mm x 30
mm Professor
医学医療系 人間総合科学研究科
LaboratorySchoolof Cognitive
andHuman
Behavioral
程度
Faculty of Medicine/Graduateof Comprehensive
Sciences Neuroscience,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba

ウェブサ
イトの QR
コードが入ります

認知行動神経科学（松本 正幸）
E-mailaddress:
mmatsumoto@md.tsukuba.ac.jp
Cognitive
andBehavioral
Neuroscience (MATSUMOTO Masayuki)
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cog-neurosci/
MATSUMOTO Masayuki, Ph.D.
Professor
Laboratory of Cognitive and Behavioral Neuroscience,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba

心理現象を実現する神経メカニズムの理解を目指して

我々の研究室では、注意や記憶、推論、学習、意思決定などの心理現象を実現する脳のメカニズム
E-mail address: mmatsumoto@md.tsukuba.ac.jpを解明することを目的としています。そのため、ヒトに近い脳の構造を持つサルに様々な認知行動
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cog-neurosci/
課題をおこなわせ、その際に脳がどうのように活動するのかを電気生理学的な手法を用いて調べています。また、その活動を脳局所への薬物投与や光遺伝学的手法によって操作することにより、脳の活動と心理現象との因果関係を解析しています。特に現在は、その機能異常が精神疾患とも深く関わるモノアミン神経群に着目し、前頭葉や線条体に伝達されるモノアミン信号が意思決定や行動
心理現象を実現する神経メカニズムの理解を目指して抑制に果たす役割について研究しています。

我々の研究室では、注意や記憶、推論、学習、意思決定などの心理現象を実現する脳のメカニズムを解明することを目的としています。
そのため、ヒトに近い脳の構造を持つサルに様々な認知行動課題をおこなわせ、その際に脳がどうのように活動するのかを電気生理学的な手法を用いて調べています。また、その活動を脳局所への薬物投与や光遺伝学的手法によって操作することにより、脳の活動と心理現象との因果関係を解析しています。特に現在は、その機能異常が精神疾患とも深く関わるモノアミン神経群に着目し、前頭葉や線The goal条体に伝達されるモノアミン信号が意思決定や行動抑制に果たす役割について研究しています。
of our research is to understand neural mechanisms underlying cognition such as attention, memory,

Neural mechanisms underlying cognition

prediction, learning and decision making. In particular, we are investigating the role of monoamine systems,
mechanisms
such as dopamine and serotonin, inNeuralcognitivefunctions. underlying
Experimentscognitionin our laboratory center on the brain of
The
goal
of
our
researchistounderstandneuralmechanisms
underlying
cognitionsuch asbrain.
attention,
memory,prediction, learning
awake behaving monkeys as a model for similar systems in the humanUsingelectrophysiological,
and decision making. In particular, we are investigating the role of monoamine systems, such as dopamine and serotonin, in cognitive
pharmacologicaland optogenetic techniques, we examine what signals monoamine neurons convey while
functions. Experiments in our laboratory center on the brain of awake behaving monkeys as a model for similar systems in the humanmonkeysbrain.
are Using
performing
cognitivepharmacologicaltasks and how
the signals,
releasedmonoamine,work
in targetedelectrophysiological,
and optogenetic
techniques,
we examine
what signals
monoamineneuronsbrain
areas to achievethetasks.
These
studies
will
providemoremechanistic
accountsofcognitive
disorders.
convey while monkeys are performing cognitive tasks and how the signals, released monoamine, work in targeted brain areas toachieve the tasks. These studies will provide more mechanistic accounts of cognitive disorders.

51医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

医学物理学（榮 武二）
Medical physics (SAKAE Takeji)
SAKAE Takeji, Ph.D.
Professor
Proton medical research center
University of Tsukuba
E-mail address: tsakae@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.pmrc.tsukuba.ac.jp

粒子線治療のための技術開発
粒子線治療は世界的な注目を集めており、世界で多くのプロジェクトが開始されています。筑波大学は陽子線治療で35年の経験があり、高度な治療技術の研究実績があります。また、この分野の専門家の教育を行ってきました。 陽子線、重イオン線、中性子捕捉療法を含む粒子線治療のために、癌治療の新技術開発を目指します。

Development of new techniques for particle therapy
Particle therapy has been getting worldwide attention, and many projects are started in the world.
University of Tsukuba has 35 years experience in proton beam therapy, has been investigating advanced treatment techniques andhas performed education of specialists of this field. For the particle therapy including proton, heavy ion and neutron capture therapy,
we are developing new techniques to perform the cancer treatment.

52

Radiation
Health Risk Science (Tomonori Isobe)
人間総合科学研究科

医学医療系

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

Tomonori Isobe, Ph.D.
Professor
Laboratory of Radiation Health Risk Science,
Radiation Health
Science (ISOBE Tomonori)
FacultyRisk
of Medicine,
University of Tsukuba

放射線健康リスク科学（磯辺 智範）

ウェブサ
イトの QR
コードが入ります

ISOBE Tomonori, Ph.D.

E-mailaddress: tiso@md.tsukuba.ac.jp
Professor
Laboratoryof Radiation Health Risk Science,
URL:
https://ramsep.md.tsukuba.ac.jp/
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba

放射線災害の全時相に立ち向かう

E-mail address: tiso@md.tsukuba.ac.jp
URL: https://ramsep.md.tsukuba.ac.jp/

放射線災害発生時、初期対応では救急医療と放射線防護、亜急性対応期では放射線計測、防護、
クライシスコミュニケーション、災害回復期では疫学、統計、リスクコミュニケーション、メンタ
ルヘルスなど、時相ごとに融合複合した知識・技術が必要であり、その総称が新学術領域である「放射線健康リスク科学」です。私たちの研究室では、将来起こりうる放射線リスク対策として、放射線災害のあらゆる状況を想定した“全時相”をキーワードとし、「スペシャリスト」の人材育成を目
放射線災害の全時相に立ち向かう
指しています。研究分野は、放射線計測、放射線防護、放射線管理、さらには健康リスク管理まで幅広く研究テーマを抽出し、新たな技術の開発やエビデンスの確立につなげる研究に取り組んでい放射線災害発生時、初期対応では救急医療と放射線防護、亜急性対応期では放射線計測、防護、クライシスコミュニケーション、災害
回復期では疫学、統計、リスクコミュニケーション、メンタルヘルスなど、時相ごとに融合複合した知識・技術が必要であり、その総ます。
称が新学術領域である「放射線健康リスク科学」です。私たちの研究室では、将来起こりうる放射線リスク対策として、放射線災害のあらゆる状況を想定した“全時相”をキーワードとし、「スペシャリスト」の人材育成を目指しています。研究分野は、放射線計測、放射線防護、放射線管理、さらには健康リスク管理まで幅広く研究テーマを抽出し、新たな技術の開発やエビデンスの確立につなげる研究に取り組んでいます。

Face `all-time-phase of radiation disasters'

In the event of radiation disasters,
the necessary knowledge
and skills
are different depending on the time
Face `all-time-phaseof radiation
disasters'
phase: (1)`emergency medical care' and `radiation protection' after the occurrence of radiation disasters,In
the event of measurement',
radiation disasters,`radiation
the necessary
knowledge`radiationand skills aredifferent dependingthe `crisis
time phase:(1)`emergency(2)`radiation
protection',emergency
medicine'onand
communication'
medicalcare'and`radiation
protection'
after
the
occurrenceofradiation
disasters,(2)`radiation
measurement',`radiationin the subsequent phase, (3)`epidemiology', `statistics', `decontamination', `risk communication' andprotection'`mental ,`radiation emergency medicine' and `crisis communication' in the subsequent phase, (3)`epidemiology', `statistics', `decontamination',
health' in the recovery period, and (4)`disaster training' in the pre-preparation stage. Our group is working on`risk communication' and `mental health' in the recovery period, and (4)`disaster training' in the pre-preparation stage. Our group is
education of the specialist of radiation disasters with the `all-time-phase of radiation disasters' as a key word.
working on education of the specialist of radiation disasters with the `all-time-phase of radiation disasters' as a key word. Research
Research themes are radiation measurement, radiation protection, radiation control, health risk management, etc.,
themes are radiation measurement, radiation protection, radiation control, health risk management, etc., aiming for developments ofaimingfor and wetechnologiesofandnewtechnologies
anddevelopments
research aimingof
at new
the establishment
newresearch
evidence.aiming at the establishment of new evidence.

Evaluation of internal exposure dose
Release radionuclide

Annual exposure dose due to intake ofsanchu lettuce

Autoradiography (Imaging plate)
Hot spot

Eat

2011.3.11 1F accident
Outer leaves

Sanchu lettuce

Outer leaves

Inner leaves

HP-Ge semiconductor detector
2000（Bq/kg）

1500

137Cs

1371.93

1000

Inner leaves (Vegetables Produced in Tsukuba)

-500

53

137Cs

500
0

Nuclear
species

9.68

Outer
leaves上の葉

Innerleaves下の葉Annual exposure [mSv]
Outer leaves
Inner leaves
0.88890.0063The internal exposure dose will not breachthe annual safety limit prescribed by ICRP,
even if contaminated outer leaves are
consumed regularly.

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

橋渡し・臨床研究学（橋本 幸一）
Clinical and Translational Research (HASHIMOTO Koichi)
HASHIMOTO Koichi, Ph.D.
Professor
Clinical and Translational Research Methodology,
Faculty of Medicine ,Tsukuba Clinical Research and Development Organization (T-CReDO)
University of Tsukuba
E-mail address: koichi.hashimoto@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/clinical-med/k.h-res/index.html
http://www.s.hosp.tsukuba.ac.jp/t-credo/

地域産業活性化を目指す橋渡し研究
機能性食品・先端技術を応用した医療機器などの開発
橋渡し研究、臨床研究に取り組むことにより、より質の高い医療や健康支援活動を実現し、地域住民の健康な生活に貢献します。また、地域発の機能性食品、AIなどの先端技術を応用した医療機器などのシーズ開発を推進し、地域産業の活性化を目指しています。
近年、倫理的・科学的に妥当な方法で実施する、高品質の臨床研究の社会的ニーズはますます高まっていますが、人材が不足しています。そのため本研究室では、臨床研究に関わる人材をOJT教育にて養成し、社会に供給する教育活動にも積極的に貢献しています。

Translational research for activation of region’s industry
Development of functional foods and cutting-edge medical devices
Major activities of our group are,
1. Development of effective prevention treatments such as functional foods for lifestyle-related diseases,
2. Construction of a seamless platform for clinical translational research in Tsukuba Clinical Research and Development Organaization(T-CReDO) ,3. Education of experts of integrative celerity research process for clinical translational research.
Our major scientific interests are,
1. Effective and practical management of technology in clinical trials field,
2. Effective prevention treatments for lifestyle related diseases.
The following are examples of projects for students in doctoral or master's programs.
1. Study on amelioration of process for reliable clinical translational research
2. Extraction of problematic points in specific clinical trials and proposition of solution

医学医療系

Seeds

Translational research

Goal・Realization of high-quality
medical care and healthsupportCutting-edge
medical devices

・Activation of region’s industry

Regional products

54医学医療系

Faculty of Medicine

橋渡し・臨床研究学（小栁 智義）
Translational Research Methodology (KOYANAGI Tomoyoshi)
KOYANAGI Tomoyoshi, Ph.D.
Professor, Faculty of Medicine,
Head of TR Promotion and Education Center,
Tsukuba Clinical Research and Development Organization (T-CReDO),
University of Tsukuba
E-mail address: tkoyanagi@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.s.hosp.tsukuba.ac.jp/t-credo/english/

基礎研究成果を患者さんに届けるシステム構築
近年、医薬品、医療機器、再生医療製品等の研究開発はアカデミアへの依存度合いを高めていますが、10年、20年後を見据えてアカデミアを起点とした研究開発を担うことのできる人材育成と、イノベーションを起こし続ける社会システムの構築は急務です。世界的にも稀有な研究機関が集積をするつくば地域の利点を活かし、ボストン、サンディエゴ、サンフランシスコ・ベイエリアと緊密に連携したヘルスケアイノベーションエコシステムの構築を目指し、アクセラレーションプログラム「Research Studio powered by SPARK」
を始めとする各種のスタートアップ支援の取り組みを行っています。基礎研究の成果を事業化する新たな仕組みをつくばから作っていきましょう！

Development of Healthcare Innovation Ecosystem
Nevertheless a number of research achievements by talented scientists with tremendous efforts, the productivity of medical
products including pharmaceuticals, medical devices, and regenerative medicine products are decreasing. Manufacturers are seeking
innovative scientific achievements to be their flagship products from academia. We provide an educational course of translational
research for scientists and business managers, who will eventually form a startup team to bridge the gap between the scientificachievement to the product development. The program is named “Research Studio powered by SPARK”, which will be a platform as astartup accelerator to be a part of innovation ecosystem from Tsukuba area in alliance with Boston, San Diego and SF Bayarea. Join us
to take your science into the real market for medical innovation!

55

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

血液腫瘍学分野（坂田（柳元）麻実子）
Hematology-Oncology (SAKATA-YANAGIMOTO Mamiko)
SAKATA-YANAGIMOTO Mamiko, Ph.D. or M.D.
Associate Professor,
Department of Hematology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: sakatama-tky@umin.net
URL: http://www.ketsunai.com/english/

血液細胞と免疫の出会い～造血システムを制御して、疾病の制御を目指しませんか～
造血システムに由来する血液細胞は、からだの“炎症”や“免疫”を司る中心的な役割を果たしています。血液細胞はときにゲノム/エピゲ
ノム異常を獲得することで、“白血病”や“悪性リンパ腫”といった様々な血液がんを発症します。さらには、血液がん以外のさまざまな固形がん、自己免疫疾患、アレルギー、感染症といった多くの疾病において、血液細胞は炎症細胞へと最終分化（≒変身）して疾病の中心部位へと遊走し、免疫を司ることで疾病を誘発/悪化させると考えられています。私たちの研究室では、臨床サンプルや独自に樹立したマウス白血病/リンパ腫等の実験モデルを材料とし、次世代シーケンスを用いた体細胞変異解析やシングルセルシーケンス解析
等の技術を駆使することにより、血液がんの仕組みについて明らかにしています。さらには、血液細胞を制御することで、免疫システ
ムの変調を促し、多様ながんを制御する方法を開発しています。

Crosstalk between blood cells and immunity
Blood cells derived from the hematopoietic system play a central role in controlling the "inflammation" and "immunity" of the
body. Blood cells acquiring genetic/epigenetic events eventually develop various types of blood cancers such as "leukemias" and"malignant lymphomas". Furthermore, in many diseases other than blood cancers, such as solid cancers, autoimmune diseases, allergy
and infectious diseases, blood cells are terminally differentiated into inflammatory cells, migrate to the central part of diseases, andfinally control the local immunity. Our laboratory has been clarifying the mechanisms of blood cancers using the next generation
sequencing technologies: somatic mutation analysis and single cell sequencing. Furthermore, by controlling blood cells and theirimmune response, we are trying to establish novel methods to control various cancers.

56

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

感染生物学（川口 敦史）
Infection Biology (KAWAGUCHI Atsushi)
KAWAGUCHI Atsushi, Ph.D.
Associate Professor
Department of Infection Biology, Faculty of Medicine
Transborder Medical Research Center
University of Tsukuba
E-mail address: ats-kawaguchi@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infectionbiology/virology/

新型インフルエンザの出現と病原性発現の分子基盤
A型インフルエンザウイルスは、自然界ではカモなどの水禽類で維持され、水禽類から陸生の鳥や哺乳動物へウイルスは伝播します。
しかし、鳥由来のウイルスが種の壁を超えて、ヒトで病気を引き起こすメカニズムは明らかにされていません。我々は、従来のウイル
ス学だけでなく、構造生物学や膨大な疫学情報を背景にしたバイオインフォマティクスを活用して、新型インフルエンザの出現予測や病原性発現機構の解明をめざしています。また、得られた成果をもとに、抗インフルエンザ薬の開発も展開しています。

Molecular basis of emergence and pathogenicity of pandemic influenza
Aquatic birds are the reservoir of influenza A viruses in nature and the source for transmission of influenza A viruses to other animal
species. However, the avian influenza A viruses hardly replicate in humans, the molecular mechanism how avian influenza overcomes
the species barrier is also unknown. The aim of our study is to clarify the molecular mechanism of species barrier and pathogenesisof influenza virus through multidisciplinary studies between classical virology, structural biology, and bioinformatics using
epidemiological data. We also try to develop an anti-viral compound that can block the viral infection.

57

医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

ゲノム生物学（村谷 匡史）
Genome Biology (MURATANI Masafumi)
MURATANI Masafumi, Ph.D.
Professor
Department of Genome Biology,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: muratani@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/tmrc/

微量検体のゲノム・エピゲノム統合解析技術の開発と応用
システムレベルでの生命現象の理解に不可欠な定量的・網羅的な情報を収集・解析する上で、ゲノミクスは生命科学研究に必須の手法となりました。私たちのグループでは、宇宙医学・生物学研究とバイオバンク臨床検体のゲノム・エピゲノム解析を主なテーマとしな
がら、これらの研究を進める過程で開発された微量検体解析技術とインフォマティクス手法、および運用ノウハウを、様々な共同研究や企業への技術移転など*を通して応用しています。ゲノム医療、ラボドロイドによる実験の自動化、臨床検査・研究への機械学習の導入をはじめ、社会的に必要とされている課題に対応しながら研究分野を定義し、解析手技や科学的な考え方を実戦で磨きたい方にも面白い環境です。

Technology development for genomics analysis of limited samples
Quantitative data acquisition by genomics technologies and informatics analysis are essential parts of life science. The main researchinterests in our group is genomics and epigenomics in space medicine and clinical research, with particular focus on developmentof technologies for limited sample analysis. We also collaborate with clinicians and industry partners* to implement our methods
to personalized medicine and automated laboratory testing using AI and robotics. These collaborative projects provide our groupmembers with opportunities to learn real-world technological demands and to shape unique research programs fitting to individualcareer aspiration.
*MM is Senior Research Fellow of Genome Science Research Center, LSI Medience Corporation through cross-appointment system,
and Research Advisor of Robotic Biology Institute Inc.

*MM is Senior Research Fellow of Genome Science Research Center, LSI Medience Corporation through cross-appointment
system, and Research Advisor of Robotic Biology Institute Inc.

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医学医療系

人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

整形外科学（原 友紀）
Orthopeadic Surgery(HARA Yuki)
HARA Yuki, Ph.D. or M.D.
Assistant professor
Faculty of Medicine,
Orthopeadic Surgery
University of Tsukuba
E-mail address: yukihara@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://tsukuba-seikei.jp/

コンビネーション医療機器開発
産業総合技術研究所および企業との共同研究で、金属インプラントに成長因子をコーティングしたコンビネーション医療機器を開発しています。

Titanium alloy screw coated with the apatite-FGF-2 composit layer
Implants coated with fibroblast growth factor-2 (FGF-2)-apatite composite layers show enhanced soft-tissue formation, boneformation, and angiogenesis owing to the biological activity of FGF-2.

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医学医療系

Faculty of Medicine

数値・数式融合計算1)/ 教育工学2)（讃岐 勝）
Symbolic-Numeric Computation1)/Educational Informatics2) (SANUKI Masaru)
SANUKI Masaru, Ph.D.
Assistant Professor, Faculty of Medicine
University of Tsukuba
Department of Medical Informatics, Strategic Planning, and Management
University of Tsukuba Hospital
E-mail address: sanuki@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.u.tsukuba.ac.jp/~sanuki.masaru.fe/1)行列演算の安定性と多項式演算の効率性の融合
数理モデルを解析する際，連続データ・関数の解析には数式処理，離散データの解析には数値計算が利用されるが，双方の間には理論的なギャップがあり異なる分野で研究がされている．“数値計算による高精度計算”と“数式処理による厳密効率計算”をを融合させた分
野は数値数式融合計算の名で知られ、摂動のある種々の入力（多項式・行列など）を扱うことをコンセプトとしています．アルゴリズ
ムを開発・実装について，医療データなどの問題を通して研究します．

1) Combine symbolic and numeric computations
Formula manipulation (symbolic computation) is used to analyze continuous modeling and emphasizes exact computation faster.
Numerical computation is used to analyze discrete modeling, and emphasizes approximate computation accurately. Concept ofSymbolic-numeric computation is to treat perturbation input such as polynomial, rational function with floating-point numbers andmatrix without distinction. Developing and implementation of algorithm can be studies from mathematical approach using medical
data and other actual data.

2) e-learningを含むシステム開発と管理、その検証研究を進める上で，コンピュータの利用は欠かせない．上で述べた実装や計算のみならず，実務を通してシステム構築(e-learning
system)・コンテンツ開発やその教育効果の検証についてなど，幅広く勉強および経験を積むことができます．
（備考：学術情報メディアセンター クラウド室 協力教員）

2) Development and Management of ICT systems, including e-learning
Use of computers/ICT system is indispensable for promoting research. Not only implementation and computation described in above,
development of system (including e-learning system) and of contents can be also learned and researched pathing practical work
experiments.
(Collaboration: Office of Educational Cloud, University of Tsukuba)

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医学医療系／人工知能科学センター

Faculty of Medicine / Center for Artificial Intelligence Research

バイオインフォマティクス（尾崎 遼）
Bioinformatics (OZAKI Haruka)
OZAKI Haruka, Ph.D.
Associate Professor
Bioinformatics, Faculty of Medicine /Center for Artificial Intelligence Research,
University of Tsukuba
E-mail address: haruka.ozaki@md.tsukuba.ac.jp
URL: https://sites.google.com/view/ozakilab

コンピュータを通して医学生物学の問題を捉え、解明する

大規模計測技術の飛躍的進歩に伴い、ゲノムを始めとした生命の複雑性が大量のデータに変換される時代となりました。一方で、そのような大規模データに隠れた生物学的意味を抽出し、諸課題を解決するには、人類が装備している‘武器’は全く不十分です。そのため
尾崎研究室では、情報科学の視点から医学・生物学の問題を捉え、コンピュータやAIを活用して大規模データを解釈する方法論・情報技術に関する研究を行っています。具体的には（１）AIによるゲノム配列の機能の予測・解釈、（２）大規模生命データの統合解析、（３）シングルセルインフォマティクス、（４）ゲノム進化に取り組みます。また、情報科学や統計科学を駆使した疾患研究などの応用も進めていきます。

Think and solve the biomedical problems thorough computers
Now the massive measurement technologies convert diversities of life, such as genome, into biological big data. However, we humanare ‘ill-equipped’ to extract latent biological meanings from the massive data and solve the biomedical problems. Therefore, our lab isdeveloping methods to think the biomedical problems through the informatics point of view and interpret massive data with the helpof computers and AI: (1) AI-based prediction and interpretation of functions of genome sequences, (2) Integrative analyses of massive
biological data sets, (3) Single-cell informatics (informatics for single-cell omics data), (4) Evolution of genomes and epigenomes. In
addition, we apply informatics and statistics to biological and disease research.

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生命環境系

生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

天然物化学（繁森 英幸）
Natural Products Chemistry (SHIGEMORI Hideyuki)
SHIGEMORI Hideyuki, Ph.D.
Professor
Faculty of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: shigemori.hideyuk.fn@u.tsukuba.ac.jp

不思議な生物現象を化学の力で解明する生命現象や生物現象に関わる化合物は「天然有機化合物」と呼ばれています。植物、動物、微生物からの生理活性天然有機化合物の探索研究は、それらの生命現象や生物現象を分子レベルで解明するのに重要です。一方、このような天然有機化合物は新薬のリード化合物としても用いられています。そこで私たちの研究室では、植物、動物、微生物からの生理活性天然有機化合物の単離・構造決定ならびにこれらの生物の興味深く神秘的な生物現象の解明を行うことを目的としています。このために、最新のクロマトグラム法、スペク
トル解析法ならびに化学合成による生理活性物質の単離・構造決定手法を用いて研究を遂行しています。

Mysterious biological phenomena are elucidated
by bioactive substances
Organic compounds concerning with life and biological phenomena are called "natural products". The investigation of bioactive
natural products from plants, animals, and microorganisms is very important to understand the molecular mechanisms for theirlife and biological phenomena. On the other hand, natural products play an important role in lead compounds for new drug
development. My research interests are isolation and structure elucidation of new bioactive substances from plants, animals,
and microorganisms and determination of the molecular mechanisms for interesting and mysterious biological phenomena anddiscovering bioactive substances useful for development of new drugs and providing new biological molecular tools. These researchworks are essentially required in isolation and structure elucidation of bioactive substances using current chromatographic techniques,
spectrosopic analyses, and chemical syntheses.

62

生命環境系

生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

分子細胞生物学（千葉 智樹）
Molecular Cell Biology (CHIBA Tomoki)
CHIBA Tomoki, Ph.D.
Professor
Laboratory of Molecular Cell Biology,
Faculty of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: chiba.tomoki.fp@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://tchibalab.org

選択的タンパク質分解はなぜ大事か
細胞内のタンパク質は時空間特異的な制御を受けて選択的に分解されており、その分解制御が細胞周期、ストレス応答など広範な生命現象において必要です。この選択的タンパク質分解を主に担っているのがユビキチンープロテアソームシステム(UPS)です。私たちの研究室ではUPSがどのように制御されているのかを解明し、様々な生命現象を「タンパク質分解」という側面から捉えようとしています。

The Regulation of Selective Protein Degradation
The proteins in our cells are selectively degraded in a spatiotemporal manner, and such degradation is essential for the regulation of awide range of cellular events, such as cell cycle progression, stress response, and so on. The major pathway that mediates the selective
protein degradation is the Ubiquitin and Proteasome System (UPS). Our laboratory is analyzing the regulatory mechanism of the UPS
to understand the physiology of “regulated protein degradation”.

63

生命環境系

生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

応用微生物学（野村 暢彦）
Bacterial cell-cell communication and bacterial biofilm (NOMURA Nobuhiko)
NOMURA Nobuhiko, Ph.D.
Professor
Faculty of Life and Environmental Sciences,
Deputy Director
Microbiology Research Center for Sustainability (MiCS),
University of Tsukuba
Research Director
JST ERATO Nomura ProjectE-mail address: nomura.nobuhiko.ge@u.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.envr.tsukuba.ac.jp/~microbio/index.html
http://www.jst.go.jp/erato/nomura/index.html

微生物細胞の相互作用と多様性・集団性の関係についての理解と応用
多様な微生物が集団を形成し、相互作用を及ぼすことで、集団としてのさまざまな機能を発揮することが明らかになりつつあります。
このような微生物の集団は、環境中のさまざまな場面で私たちの生活と密接に関与しており、革新的な集団微生物の制御技術の創出が期待されています。 私たちの研究室では、多様な微生物の集団における１細胞の振る舞いや微生物間相互作用の解明に取り組みます。
また、微生物の集団とその周りの環境や他の生物との相互作用にも焦点を当てることで、微生物が集団を形成することでどのように環境に適応するかを明らかにし、未解明な点が多い微生物の集団の全貌解明を目指します。

Comprehension and application of microbial cell-cell interactions,diversity, community
Microbial communities demonstrate a wealth of behavior in response to environmental stimuli due to the variety of and interactions
between microbes in these communities. Furthermore, they have a significant impact on human life and well-being, highlighting
the need for innovative technologies to control microbial community development. We aim to elucidate the behavior of individual
bacteria within communities and interactions between communities and to clarify community adaptation to the environment andmicrobial interactions with other environmental organisms. To achieve this, we will develop novel technologies to image and analyze
microbial communities from the individual to the community level. We will clarify the role of heterogeneity and cell-cell interactions
within these communities.

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所属が入ります
生命環境科学研究科、人間総合科学研究科
生理遺伝学（丹羽隆介）
生理遺伝学（丹羽隆介）genetics (Ryusuke Niwa)
Physiological
生命環境系

Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Comprehensive Human Sciences

Physiological genetics (NIWA Ryusuke)

Ryusuke
Niwa,
Ph.D.
NIWA
Ryusuke,Ph.D.
Associate
Professor
Associate Professor
Faculty of Life and Environmental Sciences,
Faculty of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
University of Tsukuba
E-mail address: niwa.ryusuke.fw@u.tsukuba.ac.jp
E-mailaddress:
niwa.ryusuke.fw@u.tsukuba.ac.jp
URL:
https://sites.google.com/view/niwa-lab-tsukuba
URL: https://sites.google.com/view/niwa-lab-tsukuba

幹細胞・生殖・老化・寄生を制御する臓器連関システムの研究
ホルモンと神経は、多くの臓器の機能を連動させながら、個体内外の状態・環境に応答して生命体の生理状態を調節しています。私たちは、この臓器連関システムが生殖や老化、そして寄生にど幹細胞・生殖・老化・寄生を制御する臓器連関システムの研究のような役割を担うのかに関心を持ち、キイロショウジョウバエと寄生蜂を主材料にして研究しています。研究アプローチとしては、遺伝学、生理学、生化学、そしてイメージングの手法を用いてホルモンと神経は、多くの臓器の機能を連動させながら、個体内外の状態・環境に応答して生命体の生理状態を調節しています。私たいます。
ちは、この臓器連関システムが生殖や老化、そして寄生にどのような役割を担うのかに関心を持ち、キイロショウジョウバエと寄生蜂
また、得られた基礎的知見に基づき、Ｘ線結晶構造解析やハイスループットスクリーニング系なを主材料にして研究しています。研究アプローチとしては、遺伝学、生理学、生化学、そしてイメージングの手法を用いています。
どを援用した応用指向の研究（創農薬研究）にも着手しています。
また、得られた基礎的知見に基づき、Ｘ線結晶構造解析やハイスループットスクリーニング系などを援用した応用指向の研究（創農薬研究）にも着手しています。

InterorgansystemInterorgancommunication
communication system
to regulate stem cells, reproduction, longevity, and parasitism

to regulate stem cells, reproduction, longevity, and parasitism

The neuroendocrine system coordinates communication between multiple organs to regulate organismal physiology in response
to intra-The
andneuroendocrine
extra-environmental
conditions.
Our group
has been studying
the multiple
role of neuroendocrine-dependentinterorgansystemcoordinates
communication
betweenorgans to regulate organismal
communications
inregulating
stem
cells,
reproduction,
longevity,
andparasitism
mainly
by
using
the
fruit
fly
Drosophilamelanogasterphysiology in response to intra- and extra-environmental conditions. Our group has been studying the role ofand its parasitoid wasps. We pursue a combined approach with genetics, physiology, biochemistry, and bioimaging.
neuroendocrine-dependent interorgan communications in regulating stem cells, reproduction, longevity, andBased on the basic scientific data obtained above, we also employ application-oriented research to identify and develop newparasitism mainly by using the fruit fly Drosophila melanogaster and its parasitoid wasps. We pursue a
insecticides by high-throughput screen system and X-ray crystallography.

combined approach with genetics, physiology, biochemistry, and bioimaging.
Based on the basic scientific data obtained above, we also employ application-oriented research to identify anddevelop new insecticides by high-throughput screen system and X-ray crystallography.

65

生命環境系

生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/Graduate School of Life and Environmental Sciences

分子細胞生物学（石川 香）
Molecular cell biology (ISHIKAWA Kaori)
ISHIAWA Kaori, Ph.D.
Assistant Professor
Faculty of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
E-mail address: k_ishikawa@biol.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.biol.tsukuba.ac.jp/nakada_ishikawa/index.html

ミトコンドリアの生物学
ミトコンドリアは、食物から得た栄養を生体エネルギー分子、ATPに変換する細胞内のエネルギー工場です。ミトコンドリアには、細胞核に含まれる遺伝情報DNAとは別に、独自のDNA（ミトコンドリアDNA; mtDNA）があります。mtDNAに突然変異が蓄積すると、細胞内のエネルギー合成がうまくいかなくなり、からだの様々な部分に大きな影響を及ぼします。こうして現れる多様な症状を「ミトコンドリア病」と総称していますが、その発症メカニズムはよくわかっておらず、有効な治療法も確立されていません。私たちは、そんなmtDNAの突然変異やミトコンドリアの機能に関与する核にコードされた遺伝子の突然変異が、細胞や生体にどのような影響を及ぼすのかを様々なアプローチによって検証しています。

Mitochondrial biology
Mitochondria are “energy plants” of the cell, producing large amount of ATP from nutrients of foods we eat. Mitochondria contain theirown genome, called as mitochondrial DNA (mtDNA). Accumulation of pathogenic mutations in mtDNA decreases produced ATP bymitochondria and induces various abnormalities in whole body. These symptoms are called as mitochondrial diseases. The detailed
expression mechanisms of diverse disease phenotypes are not well known, and effective treatments for mitochondrial diseases havenot been established. We are investigating the influences of mutations of mtDNA and/or mitochondria-related nuclear coded genes
on cellular or biological functions by using animal models or cell models.

66数理物質系

数理物質科学研究科

Faculty of Pure and Applied Sciences/Graduate School of Pure and Applied Sciences

分子イメージング（加納 英明）
Molecular imaging (KANO Hideaki)
KANO Hideaki, Ph.D.
Associate Professor
Department of Applied Physics,
University of Tsukuba
E-mail address: hkano@bk.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~CARS/

分子の指紋で医工連携～ラマン散乱を用いたラベルフリー分子イメージング～
色素や蛍光タンパク質等を導入せず、生細胞・生体組織のありのまま、そのままを可視化する手法として、非線形ラマン散乱を用いたイメージング手法が近年急速に発展しています。私たちの研究室では、coherent anti-Stokes Raman scattering(CARS)という非線形ラマン過程の一つを用いることで、生細胞・生体組織から分子の「指紋」であるラマンスペクトルを直接取得し、疾患に伴う分子の組成や構造変化をラベルフリーで明らかにする手法を開拓しています。

Medical-engineering collaboration with the molecular fingerprint~ Label-free molecular imaging by Raman scattering ~Nonlinear Raman scattering is one of the powerful techniques to visualize living cells and tissues without staining or moleculartagging. In our laboratory, we are aiming at developing a novel molecular imaging method using the nonlinear Raman scattering inorder to establish molecular-based diagnosis of cancer, digestive and heart diseases without the need for any exogenous contrast
agent.

G1期の生細胞（HeLa：細胞提供は理研バイオリソースセンター）のCARS分光イメージング。分子固有の複数の分子振動（左図の数字）により、細胞内生体分子を異なるイメージ・コントラストで選択的に可視化（右図）している（THGはCARSと異なる非線形光学効果で、Third harmonic generationの略）

67

図書館情報メディア系

図書館情報メディア研究科

Faculty of Library, Information and Media Science/Graduate School of Library, Information and Media Studies

ヒューマンインザループBig Data & AI（森嶋 厚行）
Human-in-the-loop Big Data & AI (MORISHIMA Atsuyuki)
MORISHIMA Atsuyuki, Ph.D.
Professor
Faculty of Library and Information Science
University of Tsukuba
E-mail address: morishima-office@ml.cc.tsukuba.ac.jp
URL: https://fusioncomplab.org

ビッグデータにおける人間とAIの分業最適化
防災、健康、教育、環境、飢餓、貧困・・・人類が直面する困難な問題を解決するために、人々と計算機の知を結集して立ち向かわな
ければなりません。森嶋・松原研究室では、人類が史上初めて手に入れた、数十億規模の人々とAIのネットワークとビッグデータを活用し、これらの協力により創出される「融合知能」をデザインする科学技術の確立に向けて研究を行っています。世界的な研究成果を出しながら、成果を活用したプラットフォームを自ら開発し、様々な領域の専門家と協力して、これまで諦めていた問題の解決とよりよい社会を実現することを目指します。現在まで、自然災害、図書館、地方自治体、等の様々な分野において、人とAIを最適に組みあわせた問題解決の方法の研究を進め、また実際に活用してきました。ヒューマニクス学位プログラムが対象とするような領域においても、人間とAIを適切に組み合わせたよりよい分業について研究を推進します。

Optimized Division of Labor for Humans and AIs in Big Data
Disaster prevention, healthcare, education, environments, hunger and poverty – we need to gather and integrate the powers ofhumans and machines to solve difficult problems we face in our society. Morishima and Matsubara Lab are conducting research
toward establishing science and technologies for the fused intelligence, which is achieved by combining the network of billions ofhumans and AIs and BigData. We aim at not only publishing papers, but also making our society a better place with our research
results; we develop platforms based on our research results and work with experts in a variety of domains. So far, we developed
optimized solutions that combines humans and AIs in domains such as natural disaster responses, libraries and local governments. We
will take this approach in the target domains of the Ph.D. Program in Humanics as well.

数十億の人とAIがつながったCyborgCrowd World

人間と機械のリソースが与えられたとき、問題を解決するための最適な役割分担は何か？

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国立研究開発法人産業技術総合研究所

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST)

糖鎖工学（舘野 浩章）
Glycan engineering (TATENO Hiroaki)
TATENO Hiroaki, Ph.D.
Chief Senior Researcher & Visiting Professor
Biotechnology Research Institute for Drug Discovery
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
E-mail address: h-tateno@aist.go.jp
URL:https://unit.aist.go.jp/brd/jp/groups/cgtrg/cgtrg.html
https://staff.aist.go.jp/h-tateno

グライコミクスための新技術の開発と細胞一斉解析
微生物から哺乳生物まで、全ての生物を構成する細胞の最も外側は糖鎖で覆われており、細胞と細胞の会話をとりもつ仲介役として働いています。また糖鎖は、細胞の種類や状態（分化やがん化など）で変化することから「細胞の顔」と呼ばれ、創薬の標的としても期待されています。このように糖鎖は魅力溢れる分子ですが、構造が複雑であるが故に、機能の理解や応用は十分ではありません。私の研究室では糖鎖工学、タンパク質工学、細胞生物学、化学生物学などの技術を融合し、様々な細胞のグライコームを定量的・網羅的に極限の精度と分解能で解析するための技術を開発しています。そして、幹細胞、がん細胞、微生物など様々な細胞の糖鎖を読み解くことで、社会に貢献する革新的技術を開発しています。糖鎖研究には多くの宝が眠っています。糖鎖の基礎から応用までの研究に興味を持って下さる方、是非一緒に研究しましょう！

Development a novel technology for glycomics
and simultaneous cellular analysis
From the microorganisms to the mammals, the outermost cell surfaces of all organisms are covered with glycans, acting as anintermediary role over the conversation between cells and cells. In addition, glycans are called "cell features" because they changewith the type and state of cells (differentiation, tumorigenesis etc.) and are also expected as targets of drug discovery. In this way, glycans
are attractive molecules, but due to the complex structure, understanding the functions and application of glycans is not sufficient.
In my laboratory, we have been developing technologies to quantitatively and comprehensively analyze the glycome of various cellswith extreme precision and resolution by fusing various technologies such as glycan engineering, protein engineering, cell biology,
and chemical biology. We have been developing innovative technologies that contribute to society by analyzing glycans of various
cells such as stem cells, cancer cells, and microorganisms. If you are interested in research on glycans from basics to applications, let 's
study together!

Mammalian cells

G lyc ans

Bacteria

Glycans

All c ells are c overed with glyc ans

69

G lyc an profiling tec hnology

国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

ナノ材料科学（中山 知信）
Nanomaterials Science (NAKAYAMA Tomonobu)
NAKAYAMA Tomonobu, Ph.D.
Professor
Grad. School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba
Deputy & Administrative Director and PI, WPI-MANA, NIMS
Deputy Director, ICYS, NIMS
E-mail address: NAKAYAMA.Tomonobu@nims.go.jp
URL: www.nims.go.jp/NanoFIG/index-j.html

ナノ材料を活用する脳型情報処理
過去数十年に渡るナノスケールの物質・材料の研究は、多くの興味深いナノ材料を生み出しました。今、我々はナノ材料を連結したナノシステムを作り上げ、新しい機能を生み出す段階に来ています。ナノシステムが目指す方向の一つに、脳型の情報処理をこなす材料システムの開発があります。これは、生物の脳に発現する学習・記憶・連想といった高度な機能を、非生体材料から成るナノシステムに持たせようというものです。生体材料を使わずに、生物物性を再現する代表的なシステムはロボット、すなわち機械システムでしょう。最近、シナプスの動作を模倣するデバイスも現れ、ソフトウェアの助けを借りずに思考するシステムの実現は、着実に近づいています。当研究室では、ナノ材料の物性やナノシステムの挙動をナノテクノロジーを駆使して計測し、その生物機能類似性に着目します。
機械システムに人間性を与え、脳科学の進展にも貢献する脳型ナノシステムを一緒に開発しましょう。

Brain-type information processing with nanoscale materials
The research of nanoscale materials over the past few decades has yielded many interesting materials and structures. We are now at
the stage of creating nanosystems for emerging new functions by linking such nanomaterials. One of the directions that nanosystems
aim for is the development of materials systems that handle brain-type information processing. This is to give high-level functions,such as learning, memorization and associative thinking realized by the biological brains, to nanosystems made of non-biologicalmaterials. A typical system that reproduces biological properties without using biomaterials is a robot, namely mechanical system.
Recently, devices that mimic synaptic plasticity have also appeared, and the realization of systems that think without software
assistance is steadily approaching. In our laboratory, we measure physical properties of materials at the nanoscale and behavior ofnanosystems at macroscopic scales with a help of the state-of-the-art nanotechnology and focus on their similarities to biological
functions. Let's develop brain-like nanosystems that gives humanity to mechanical systems and also contributes to the advancementof brain science.

70

国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

生体材料（陳 国平）
Biomaterials (CHEN Guoping)
CHEN Guoping, Ph.D.
Professor
Department of Materials Science and Engineering,
Graduate School of Pure and Applied Science,
University of Tsukuba
E-mail address: Guoping.CHEN@nims.go.jp
URL: http://www.nims.go.jp/graduate/index.html

再生医療のための足場材料の開発
けがや病気などで失われた生体組織の再生に重要な細胞足場材料と細胞機能制御材料の研究開発を行っています。
細胞足場材料として、
生体吸収性合成高分子および天然高分子を用いて多孔質構造や力学強度などを制御した高分子多孔質材料および複合多孔質材料、細胞によって産生される細胞外マトリックスで構成され、ナノ・マイクロ構造をもつ生体親和性材料について研究しています。また、生体組織の再生に重要な幹細胞の機能を制御するため、機能性分子をマイクロパターン化した材料や、生体内の微小環境を模倣した細胞培養材料にも取り組んでいます。

Development of Scaffolds for Regenerative Medicine
We are devoted to the research of biodegradable scaffolds and functional biomaterials for tissue engineering of lost or damaged
tissues and organs and for manipulation of cell functions. Porous scaffolds with well controlled pore structures, hybrid scaffoldsof biodegradable synthetic polymers and naturally derived polymers and highly biocompatible matrix biomaterials with nanoand microstructures constructed from cultured cells are designed and prepared. Biomaterials that mimic the in vivo nano- andmicroenvironment surrounding cells and micro-patterned surfaces are created to manipulate cell functions, particularly stem cellfunctions.

Preparation of porous scaffolds and their applications for regenerated medicine
Hybrid scaffold

Regenerated skin

Collagen microsponge
Synthetic polymer
skeleton
100 µmFunnel-like porous scaffold

Regenerated cartilage
Tissueengineering

100 µm71

国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

物理薬剤学（川上 亘作）
Physical Pharmacy (KAWAKAMI Kohsaku)
KAWAKAMI Kohsaku, Ph.D.
Professor/Group Leader
Medical Soft Matter Group,
International Center for Materials Nanoarchitectonics,
National Institute for Materials Science
Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba
E-mail address: kawakami.kohsaku@nims.go.jp
URL: https://www.nims.go.jp/group/medsoftmatter/en/index.html

物理化学的アプローチによる医薬品機能の最大化
医薬品の利用において、活性物質が単独で体内に投与されることはほとんどなく、その効果を最大に発揮するためには製剤化が行われます。巧みな製剤化によって、医薬品化合物を所望のタイミングで所望の部位に送達し、効果を最大化しつつ副作用を抑えることができます。我々は一連の製剤研究を行っていますが、近年は特に非晶質状態の利用に注力しています。医薬品化合物はその構造多様性か
ら様々な非平衡状態をとることが可能で、物理化学の観点からも魅力的な材料です。我々は医薬品化合物が形成する非晶質状態の構造変化およびその溶解過程の制御を行い、物理化学の基礎に迫るとともに、その知見で治療効果を高める実務的視点も持って研究を進めています。

Physical chemistry for maximizing function of pharmaceuticals
Pharmaceutical compounds are not administered to human body only by themselves but after being formulated for maximizing
their function. Sophisticated formulation technologies enable delivery of pharmaceutical compounds to desired sites at desired
timing, which can maximize their functions and minimize side-effects. We are conducting series of formulation studies with focus on
utilization of amorphous state, as pharmaceutical compounds are attractive for designing glass materials because of their structural
diversity. We are investigating non-equilibrium dynamics of pharmaceutical glasses to make progress in basic science of physicalchemistry as well as to make contribution to effective drug delivery.

72

国立研究開発法人物質・材料研究機構
National Institute for Materials Science(NIMS)

スマートポリマー（荏原 充宏）
Smart polymers (EBARA Mitsuhiro)
EBARA Mitsuhiro, Ph.D.
Associate Professor/Group Leader
Graduate School of Pure & Applied Science,
University of Tsukuba
International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA),
National Institute for Materials Science (NIMS)
E-mail address: EBARA.Mitsuhiro@nims.go.jp
URL: https://www.nims.go.jp/bmc/group/smartbiomaterials/index.html

スマートポリマーで拓く未来医療～途上国でも利用可能な医療をめざして～
みなさん、スマートポリマー（スマポ）ってご存知でしょうか？ポリマーとはプラスチックのことです。そのプラスチックの中でも、周りの環境の変化に敏感に応答して（空気を読んで？）自ら性質を変えるとても賢いプラスチックのことをスマポと呼んでおります。
私たちは、このような新素材を利用して、未来の医療材料（バイオマテリアル）の研究に取り組んでおります。特に、電気や水などのライフラインが不十分な途上国、被災地、宇宙などでも病気を治せるような医療機器をつくるべく、日々、創造と開発を行っております。

Smart polymer technologies for global health
Most of my research interests focus on developing ‘smart’ biotechnologies using stimuli-responsive polymers that respond to smallchanges in external stimuli (e.g., Temperature, pH, light, magnetic field, piezoelectric etc.) with large discontinuous changes in their
physical properties. These ‘smart’ biomaterials are designed to act as an “on-off” switch for not only newest biomedical applications
in developed countries such as drug delivery technologies, gene therapy, affinity separations, chromatography, diagnostics, but also
public health in developing countries diagnostics for Malaria, Influenza, and HIV etc.

Smart Polymers
Stimuli-responsive,
environmentallysensitive polymers

SwitchSmart Polymer
Water

CancerKidney Disease

Infectious Disease

Nano�iber meshes forcaner chemo/thermotherapy

Wearable �ilters which
adsorb uremic toxins
selectively

Enrichment technology ofbiomarkers for early diagnostics

73国立研究開発法人理化学研究所
RIKEN

医学深層学習（清田 純）
Deep Learning for Medicine (SEITA Jun)
SEITA Jun, Ph.D., M.D.
Principal Investigator (Unit Leader)
AI based Healthcare and Medical Data Analysis Standardization Unit,
Medical Sciences Innovation Hub Program,
RIKEN
E-mail address: jun.seita@riken.jp
URL: http://www.riken.jp/en/research/labs/mih/

深層学習の健康・医療データへの応用
当研究室では深層学習の健康・医療データへの応用を研究します。健康・医療データには様々な特性のパラーメーターが存在することから、高精度で効率の良い深層学習にはデータの標準化が鍵となります。当研究室では健康・医療データの生成・プライバシー保護・
標準化・正規化・深層学習、そして結果の視覚化などによる理解の各ステップを研究対象とし統合することにより、高精度の予測による個別化医療の実現を目指します。

Deep Learning on Health and Medical Data
We study deep learning on health and medical data. Each variable in health and medical data has different characteristic, thus data
standardization plays critical role for accuracy and efficiency of deep learning. We investigate data generation, data privacy protection,
data standardization, deep learning, and data visualization, to achieve personalized preventive medicine based on precise predictions.

74トヨタ自動車（株）（筑波大学未来社会工学開発研究センター）

Toyota Motor Corporation (R&D Center for Strategic Frontiers in Social Planning, University of Tsukuba)

次世代モビリティ社会工学（髙原 勇）
Sciences for Future Mobility Society (TAKAHARA Isamu)
TAKAHARA Isamu, Ph.D.
Specially Appointed Professor/Director
Sciences for Future Mobility Society,
R&D Center for Frontiers of MIRAI in Policy and Technology(F-MIRAI)
University of Tsukuba
E-mail address: takahara@sk.tsukuba.ac.jp
URL: https://www.f-mirai.tsukuba.ac.jp/

モビリティイノベーションの社会応用〜交通均衡の標準理論と新たなモビリティサービス実現〜
未来のモビリティ社会は可能性に満ちています。移動の自由は高齢化社会を迎える日本のみならず、世界の人々と共有できる根源的なさまざまな課題に直面しています｡ 交通事故ゼロ、希求です。モビリティイノベーション（CASE＊）の社会応用は目前となっていますが、渋滞解消、利便性向上など交通課題の解決と新たな統合型社会サービスとしてのモビリティサービス（Mobility as a Service）創出が期
待されています。我々は自動運転を前提とするレーザー、ライダー、カメラで得られる車両走行情報の計測と交通流解析、渋滞データの機械学習による解消誘導の知能化、空間的秩序の最適化など未来社会で実現する新たな交通均衡の標準理論を研究しています。研究成果から提言した次世代自動車交通基盤（つくばモデル）は産業競争力懇談会で採択され、プロジェクト組成が進行中です。
＊

CASE：Connected（つながる）Autonomous（自動運転）Shared（シェアリング）Electric（電動化）

Application of the Mobility Innovation to Society~The Equilibrium of Transportation for the Mobility Service~
The future mobility society is full of possibility. The freedom of the movement is the essential desire that we can share with the world
as well as Japan being on the way to a aging society. Applying the Mobility Innovation (CASE*) to society should be near at hand,
but we face various problems. We expect the equilibrium of transportation network to solve Traffic problems (ex. traffic accident
zero, traffic clearing up and improvement of the convenience), so that future Mobility as a Service will be implemented. We study theequilibrium of transportation network theory such as transport analysis of the traffic flow information obtained from the measurementof LASAR, LIDAR and camera, the machine learning of traffic congestion data, and optimization of the spatial order with CASE. The
next-generation Mobility Platform (Tsukuba model) that we proposed is adopted in Council on Competitiveness-Nippon by results ofresearch, and the project is in progress.

137.25
100

137.2
80

LAT

60

137.15

40

137.1
20

Traffic flow information
by LASAR and LIDER

137.05
35

35.05

35.1

35.15

Spatial distribution of
IoT vehicle infomation
LON

75

0

The future Mobility as a Service

（株）
日立製作所
Hitachi, Ltd.

医療情報学（秋山 浩）
Medical Informatics (AKIYAMA Hiroshi)
AKIYAMA Hiroshi, Ph.D.
Professor
Faculty of Medicine,
Radiation Oncology,
University of Tsukuba
E-mail address: hta.h.akiyama@md.tsukuba.ac.jp
URL: http://www.pmrc.tsukuba.ac.jp/radioncology/

放射線治療の治療予測のためのデータ収集システムの構築と治療効果解析
私は、特別共同研究の枠組みで株式会社日立製作所ヘルスケアビジネスユニットより筑波大学に2018年に参りました。日立では、粒子線治療に関連した装置やソフトウェアのの研究・開発を長年担当しておりました。近年、様々な分野で大規模なデータを扱うビッグデータ解析が盛んに研究されています。放射線治療においても、過去の症例をもとに治療効果や治療品質を高めるための症例解析の研究が徐々に進められています。筑波大学では陽子線治療のパイオニアであり、1983年に治療を開始してから36年年にわたり五千を超える症例データを蓄積しています。これらのデータを整備し、各疾患における特徴量をもとに治療効果を予測するモデルを作ることは今後の治療の効果を高めるために重要です。一方、日常の診療の中で研究のためのデータを収集するのは容易ではありません。日常の診療の中で入力した治療の情報を自動的に収集し、治療効果予測の研究をしやすいように整理するシステムの構築が必須です。米国では大病院を中心にこのようなシステムの構築が進んでいますが、日本ではまだ普及しているとは言えません。筑波大学附属病院の放射線腫瘍科に効率的なデータ収集システムを構築し、日本のモデルケースとしていきたいと考えています。

Data collection and analysis for outcome prediction of radiation therapy
I was transferred from Hitachi, Ltd. for special collaborative research in 2018. I have worked for research and development of the systemand software for particle therapy for years. Recently, research with big data is becoming popular in various fields. Clinical analysis forradiation therapy is proceeding to predict clinical outcome and improve quality of life based on past clinical case. Tsukuba university
is one of the pioneer of proton therapy and accumulate over 5,000 clinical cases of proton therapy since starting proton therapy in
1983. It is very important to a establish the model for prediction of clinical outcome with analysis of these clinical cases based on thefeatures in each disease for improvement of treatment quality. On the other hand, it is not easy to collect data for research in daily
practice. In order to facilitate research on prediction of treatment effectiveness, it is essential to construct a system that automaticallycollects and organizes information on treatments entered in routine practice. In the United States, such systems have been developed
mainly in large hospitals. However it can not be said that it is still popular in Japan. I hope to build an efficient data collection system in
the radiation oncology department of University of Tsukuba Hospital and to make it a model case in Japan.

76

*プレシジョン・メディスン開発研究センター （* 株）島津製作所 （* 株）
iLAC
*R&D Center for Precision Medicine*Shimadzu Corporation*iLAC Co.,Ltd.

分子腫瘍学（佐藤 孝明）
Molecular Oncology (SATO Taka-Aki)
SATO Taka-Aki, Ph.D.
Specially Appointed Professor / Director
Research and Development Center for
Precision Medicine
University of Tsukuba
E-mail address: sato.takaaki.fb@u.tsukuba.ac.jp
URL: https://rdcpm.tsukuba.ac.jp/

日本発の1000ドルゲノム解析拠点を目指して
プレシジョン・メディスン開発研究センターは、わが国初の 1000 ドルゲノム開発研究を目指したオミックス解析拠点です。同センタ
ーでは、最先端のゲノム解析システムや質量分析システムを用いて、科学的証拠に基づいたがんや様々な病気の診断を行います。当センターでは予防・先制医療研究の機能を兼ね備えた人間ドック「つくば予防医学研究センター」とも連携し、国内外の最先端の研究機
関と共同研究を推進しながら、個人に最適の治療や薬の選択につながる「プレシジョン・メディスン（個別化精密医療）」の基盤研究とその実現を目指します。

With the aim of the first 1000 dollar genome analysis for JapanThe Research and Development Center for Precision Medicine (PMC) was established as Japan’s first omics analysis center aiming todevelop a $1000 genome sequencing technology. Using state-of-the-art technologies in genome sequencing and mass spectrometry,
the Center aims to provide analytic and translational approaches to provide precise diagnosis of cancers and various diseases in adata-driven/evidence-based approach.
The Center has been working with the Tsukuba Preventive Medicine Research Center, which offers a comprehensive medical
examination utilizing the function of initiative prevention of medical research. In order to promote collaborations with leading
domestic and international research institutions, the PMC is also active in cross-border multidisciplinary networking.
The Center aims to establish a research infrastructure for the implementation and realization of Precision Medicine, to improve/
determine the best course of treatment for each individual.

77

CYBERDYNE（株）
YBERDYNE, INC.

サイバニクス（市橋 史行）
Cybernics (ICHIHASHI Fumiyuki)
ICHIHASHI Fumiyuki, Ph.D.
Director & CIO (Chief Information Officer)
Research and Development Department
CYBERDYNE, Inc.
E-mail address: ichihashi@cyberdyne.jp
URL: https://www.cyberdyne.jp

生理・行動・環境情報に基づく革新的サイバニックシステムの研究開発と社会実装
当該研究グループでは、IoH (Internet of Humans)/IoT、ロボット、AI によるサイバニクス技術で医療、福祉、生活・職場、生産を繋ぎ、社会が直面する課題解決を実現するサイバニクス産業の創出にチャレンジしています。当該研究グループの先端技術の特徴として、人の外的情報（行動情報・生活情報など）に加えて、人の内的情報（脳神経情報・生理情報など）をサイバニックインタフェース・デバ
イスで扱い、これらをサイバニックシステムと連動させることで、脳神経系、生理系、身体系、行動系、生活系、環境系からスーパコ
ンピュータまでを一体的に扱うことができる「革新的サイバニックシステム」の研究開発と社会実装に取り組んでいます。

Development and Social Implementation of
Innovative Cybernic System based on Human-Related InformationCYBERDYNE Inc. group develops and socially implements a Cybernic Technology powered by Internet of Humans/Internet of Things(“IoH/IoT”), Robots, and AI, to create a Cybernic Industry that will connect medical filed, welfare field, Living support field (at home
and in work environments) and manufacturing field in order to solve the various problems that a hyper-aging society must tackle.
This technology has a unique advantage in its ability to access and integrate information within the human body(e.g. Brain-nerve
and vital information) and information outside the human body (behavior, life and environmental information) treated by Cybernicinterfaces and devices. “Innovative Cybernic System” enables information of the brain-nerve, vital, physiological, behavioral, life andenvironmental systems to be integrated and connected to a super computer.

78

ヨーテボリ大学

Gothenburg University

Michael Kann
Michael Kann
Professor
Clinical Virology
Department of Infectious Diseases
Institute of Biomedicine
Gothenburg University/Sahlgrenska University Hospitals
Email address: michael.kann@gu.se
URL: https://biomedicine.gu.se/

Intracellular trafficking of subviral structures
We are interested in the intracytoplasmic transport of different viral components that are involved in nuclear delivery of viral genomes.
The main focus is the human hepatitis B virus (HBV) and adeno-associated viruses (AAV). While HBV exhibits an extreme efficiency
and is a major human pathogen, counting for 600,000 deaths per year, AAVs do not cause any human disease, are inefficient but
they are a major platform for gene transfer. We like to understand the reasons of efficacy of both viruses, which are largely based on
their intracellular transport and in particular on their interaction with the cell nucleus. For HBV, we aim to decrease efficiency for cure,while for AAV we like to increase efficiency for a better use in therapy. Being at the interphase between virology and cell biology our
research targets the molecular interactions with cellular partners mainly by using real-time microscopy.

Modified from Whittaker, Kann, Helenius, Annu Rev Cell Dev Biol., 2000

79

ウプサラ大学
Uppsala University

Carl-Henrik HeldinCarl-Henrik Heldin
Professor
Department of Medical Biochemistry and Microbiology
Uppsala University
E-mail address: c-h.heldin@imbim.uu.se
URL: http://www.imbim.uu.se

Mechanism of signaling via TGFβ receptors
Our aim is to elucidate molecular mechanisms involved in TGFβ signaling in normal and malignant cells. TGFβ has both tumor
suppressor (inhibits growth and induces apoptosis) and tumor promoting (stimulates invasiveness and metastasis) effects in cancer
cells. In addition, TGFβ exerts pro-tumorigenic effects in the tumor micro-environment, since it stimulates angiogenesis and thedevelopment of cancer associated fibroblasts, and inhibits immune surveillance. TGFβ binding to type I and type II receptors (TβRI
and TβRII, respectively), induces signaling via Smad transcription factors which affects the transcription of specific genes, as well as via
non-Smad pathways, including MAP-kinases, PI3-kinase, the tyrosine kinase Src, and liberation of its own intracellular domain (ICD).
We are interested in elucidating the mechanism by which TGFβ induces pro-tumorigenic and tumor suppressive pathways. Our goal
is to develop selective TGFβ inhibitors which inhibits the pro-tumorigenic pathways, while leaving the tumor suppressive pathways
unperturbed.

80

ライデン大学
Leiden University

がんシグナル（Peter ten Dijke）
Cancer Signaling (Peter ten Dijke)
Peter ten Dijke, Ph.D.
Professor
Molecular Cell Biology,
Leiden University Medical Center
Cancer Signaling Laboratory,
Faculty of Medicine,
University of Tsukuba
E-mail address: P.ten_Dijke@lumc.nl
URL: https://ccb.lumc.nl/about-the-ten-dijke-lab-34

TGF－βシグナルの制御
TGF-βシグナルは発生や正常な細胞機能を維持するために重要である。しかし、TGF-βシグナルに異常が起こると様々な疾患が発生する。私たちの研究グループは1)まだ未解明なTGF-βシグナルの異常を解析すること、2)恒常性の回復のために誤って制御されたTGF-βシ
グナルを調節すること、の2点に着目をしている。当研究室では、
標的タンパク質に対するリガンドを試験管内で探索する技術を利用し、TGF-βシグナルに対するリガンドの探索を試みている。この技術は研究ツールあるいは治療への利用が期待される。近年、我々は環状ペプチド-タンパク質-、アプタマー由来のリガンドを同定するセレクションのプラットフォームを確立させた（図１）。研究室の公用語は英語である。

Regulation of TGF-β signaling
Transforming Growth Factor-β (TGF-β) signaling is an important component in human development and normal cellular function.
Aberrant TGF-β signaling, however, is implicated in various human diseases, including cancer. Our group focuses on 1) elucidation of
yet unresolved aberrant TGF-β signaling mechanisms and 2) control of misregulated TGF-β signaling for the restoration of homeostasis.
In our Cancer Signaling Laboratory at the University of Tsukuba, we are exploring the use of novel in vitro selected ligands against
TGF-β signaling proteins, which could be used as experimental tools or a potential therapeutics. We are currently establishing various
selection platforms to identify macrocyclic peptide-, protein-, and aptamer-based ligands (Figure 1). All communication in our lab isconducted in English.

図 1. Random non-standard Peptide
Integrated Discovery system (RaPID) シ
ステムによる標的タンパクに対する環状ペプチドリガンドの探索

Figure 1. Schematic depicting an invitro selection platform known as
the Random non-standard Peptide
Integrated Discovery (RaPID)
system used for the identification ofmacrocyclic peptide ligands against
TGF-β signaling protein targets.

O

Reversetranscription

S

O

O

S
O

S

O

S

O
S

S

In vitro translation
systemSO

6 rounds

mRNA library
diversity > 1012
Transcription

O
S

O

Hipolito, C. J.; Suga, H. Ribosomal
production and in vitro selection ofnatural product-like peptidomimetics:
The FIT and RaPID systems.
Curr. Opin. Chem. Biol. 2012, 16, 196203.
doi: 10.1016/j.cbpa.2012.02.014

qPCR
and PCR

O

S

O

81

S

S

ソウル大学校

Seoul National University

腫瘍生物学と TGF-β 信号伝達
Tumor Biology and TGF-β Signaling
Seong-Jin Kim, Ph.D.
Director, Precision Medicine Research Center,
Advanced Institutes of Convergence Technology,
Seoul National University, Korea
E-mail address: jasonsjkim@snu.ac.kr

TGF-β とそのシグナル伝達機構
最近の研究によりTGF-β とそのシグナル伝達が癌の腫瘤形成、転移に深く関わり、重要な役割を果たしてことが明らかになって来ました。TGF-β 阻害剤がTGF-β で誘導される癌の進展、転移を抑制し、さらに抗腫瘍免疫を増強することから、この薬剤の持つ抗癌作用が期待されています。我々の研究室ではこのTGF-β が惹起する腫瘍進展作用、悪性形質へ転換機構を、in vivoの実験に力点を置き、詳細に解析を進めています。TGF-β 作動薬、阻害剤を悪性腫瘍、免疫疾患の治療に如何に有効に適応するかを探る橋渡し研究 (Translational
research)にも力を注いでいます。一方、癌患者サンプルを次世代シーケンシング(RNA-based NGS sequencing)を用いて解析すること
により、浸潤性悪性腫瘍で発現する新規遺伝子、遺伝子変異の発見に努力しています。

TGF-β and its signaling pathway in tumorigenesis
Recent advances emphasize the importance of TGF-β and its signaling pathway in tumorigenesis and metastasis. TGF-β signaling
inhibitors have shown promise in blocking the TGF-β-mediated tumor progression and metastasis, and enhancing antitumor
immunity. Our Lab is trying to define important in vivo properties of TGF-β, with the intent to better understand how these activities
participate in the processes of malignant transformation and tumor progression. Efforts are focused toward translational research,
particularly the identification of therapeutic interventions based on successful application of either TGF-β agonists or antagonists inmalignancy and in immune disorders. Our Lab is also focusing on identification of novel genes and novel genetic alterations involvedin the invasive human cancers by the RNA-based NGS sequencing in cancer patients.

82エディンバラ大学

The University of Edinburgh

Pluripotent stem cell biology (Ian Chambers)
Ian Chambers, Ph.D
Professor of Pluripotent Stem Cell Biology
MRC Centre for Regenerative Medicine,
Institute for Stem Cell Biology,
University of Edinburgh
E-mail address: ichambers@ed.ac.uk
URL: http://www.crm.ed.ac.uk/research/group/embryonic-stem-cell-biology

Transcription Factor Control of Pluripotent Cell Identity
Our work on pluripotent stem cells focuses on three strands: (i) how transcription factors (TFs) interact with partner proteinsand chromatin to direct efficient self-renewal, (ii) how changes in TF interactions drive commitment to differentiate, (iii) how thepluripotency TF network is reconfigured to enable entry to the germline. (i) To understand how TFs control cell identity we use
mass spectrometry to identify partner proteins (Gagliardi et al., The EMBO J., 2013). Repeating this with mutant proteins focussed
attention on 6 NANOG interacting proteins. We are using biochemical and advanced microscopic approaches to determine how thesepartners deliver NANOG function. (ii) To assess how TFs act on chromatin we analyse RNA-seq and ChIP-seq data. Coupling ChIP with
FACS to dissect distinct sub-populations of pluripotent cells tells us about TF interdependencies at individual loci before, and at theearliest stages of commitment to differentiation (Festuccia et al. The EMBO J., 2018). Coupling ChIP with a technique for genomewide analysis of enhancer activity (ChIP-STARR-seq) enables us to find novel active enhancers, genome-wide in distinct pluripotent
populations (Barakat et al. Cell Stem Cell, 2018). (iii) We have recently shown that OTX2 restricts entry of cells into the germline andthat in the absence of OTX2, germline differentiation exhibits aspects of a default differentiation (Zhang et al, Nature, 2018). These
results suggest that OTX2 acts like a traffic warden, to restrict access to the germline and to usher cells towards the soma.

( iii )(i)Partner(s)?
OCT4 SOX2 NANOG

Formative
Pluripotency+

Blimp1; Prdm14;
Ap2γ; Nanog

Naïve
Pluripotency

RNA
Polymerase
machinery

PGC
Otx2

_

soma
PrimedPluripotency

Commitment( ii )
ESRRB

NANOG

NANOG

ESRRB

OCT4

OCT4

83

エディンバラ大学

The University of Edinburgh

リプログラミング生物学（梶 圭介）
Biology of Reprogramming (KAJI Keisuke)
KAJI Keisuke, Ph.D.
Professor
Biology of Reprogramming
MRC Centre for Regenerative Medicine
University of Edinburgh
E-mail address: Keisuke.kaji@ed.ac.uk
URL: http://www.crm.ed.ac.uk/research/group/biology-reprogramming

細胞運命コントロールのメカニズムを探る
2006年、分化した体細胞にたった4つの因子を導入することで人工多能性幹細胞 (iPS細胞)が作製できることが発見されました。iPS細胞は誰からも作成することが可能なうえ、様々な細胞に分化できるため、病気の発症に関わる基礎研究、創薬、薬剤毒性試験、再生医
療など、多くの分野で活用されています。しかしながら、同じ条件を与えても100 ～ 1000個に1個程度の細胞しかiPS細胞にはならず、
なぜ、少数の体細胞しかiPS細胞ならないのか、また、この4つの因子がどのように多能性を誘導するのか未だ解明されていません。私たちの研究室ではiPS細胞がどのようにできるのかを研究し、その知見を活かしiPS細胞以外にも医療に役立つ細胞を作製することを目指しています。

Molecular mechanisms of reprogramming
In 2006, a technology to generate induced pluripotent stem (iPS) cells from differentiated somatic cells using only 4 factors has beendeveloped. iPS cells can be derived from any individuals and differentiate into various cell types, they have already been used for
disease modelling, drug discovery, toxicology tests, and regenerative medicine. However, only 1 in 100-1,000 somatic cells can giverise to iPS cells and why the efficiency is so low, how the 4 factors induce pluripotency has not been elucidated. Our group aims tounderstand the molecular mechanism of the reprogramming, improve the technology and also generate fully functional other cell
types useful for medicine, via cellular reprogramming based on the knowledge.

Self-renewal

Differentiated cells+ reprogramming factors?

iPS cells

Heterogeneous, inefficient, immature differentiation in vitro

iPS cells are extremely useful cells that have a potential to make any cell types like embryonic stem (ES) cells. However, in reality,
only a limited number of fully functional cell types can be generated from iPS/ES cells to date in vitro. Directing changes of cellular
identity is still a challenge. We believe understanding molecular mechanisms of iPS cell generation can give us clues of how tomanipulate cellular identity more efficiently and faithfully.

84

ボン大学

University of Bonn

Regenerative Medicine (Bernd K. Fleischmann)
Bernd K. Fleischmann, M.D.
Professor, Chairman
Institute of Physiology I,
Life & Brain Center,
Medical Faculty
University of Bonn (Germany)
E-mail address: bernd.fleischmann@uni-bonn.de
URL: http://www.physiologie.uni-bonn.de/

Mending the Broken Heart
Our primary interest is to explore different strategies to repair the heart after myocardial infarction (MI) either by using cell replacement
approaches (exogenous repair) or by trying to redirect terminally differentiated cardiomyocytes (CMs) into cytokinesis (endogenous
repair). We could show in mouse that embryonic- or ES cell-derived CMs engraft in infarcted hearts, improve function and lower
the incidence of post-infarct arrhythmias. We have also demonstrated that engraftment is strongly enhanced by magnet-driven
positioning of nanoparticle-loaded CMs. While the adult heart does not display repair upon MI, the neonatal mouse heart can partiallyregenerate due to remaining cell cycle activity and cytokinesis of some resident CMs. We have therefore generated transgenic systems
to unequivocally identify CMs in cytokinesis and to screen molecules for their potential to bring adult CMs back into the cell cycle andmake them divide. Thus, our long term goal is to at least partially repair the heart post-MI and to treat its long term sequelae such asheart failure and arrhythmias.

85

カリフォルニア大学アーバイン校
University of California, Irvine

システムズバイオロジー（アーサー・ランダー）
Systems Biology of Development (Arthur Lander)
Arthur D. Lander, M.D., Ph.D.
Professor/Director
Center for Complex Biological Systems
University of California, Irvine
Irvine, CA 92697 (USA)E-mail address: adlander@uci.edu
URL: http://faculty.sites.uci.edu/landerlab

Design principles underlying robust biological systems
Systems biology fuses experimental biology with mathematics, physics, engineering and computer science, in a search for
fundamental design principles that explain the complexity of life. We investigate how cells accurately know their locations in space;
how tissues and organs stop growing at precisely-determined sizes; and how selection for control of these processes opens the door
to combinatorial fragility, wherein combinations of small changes (e.g. in gene expression) can lead to catastrophic failures (e.g. birthdefects). We work with mice, fruit flies, zebrafish, and frequently combine genetic experiments with mathematical modeling. We also
study the influences of such control processes on how cancer arise and grow.

Cellular origins of cancer

Morphogens and patterning

Math andcomputation!

Feedback regulation of cell lineages
creates robust self-regulating lineages

Genetic origins of birth defects

86カリフォルニア大学アーバイン校
University of California, Irvine

分子細胞生物学ゲノム生物学（横森 馨子）
Molecular Cell and Genome Biology (YOKOMORI Kyoko)
YOKOMORI Kyoko, Ph.D.
Professor
University of California, Irvine, U.S.A.
School of Integrative and Global Majors,
University of Tsukuba
E-mail address: kyokomor@uci.edu
URL: https://www.faculty.uci.edu/profile.cfm?faculty_id=4476

ゲノム損傷に対する細胞生存メカニズム；
クロマチンエピジェネティクス異常による疾患のメカニズムの解析
我々の遺伝情報はクロマチンという核酸たんぱく複合体の形で細胞核内に保全されています。そのクロマチンが何らかのダメージを受けた時に、細胞がどのように反応して、ダメージを修復し遺伝情報を守り、代謝を変えて生存を図るのかをレーザーと様々な蛍光ダイ
ナミクスの手法を用いて、リアルタイムで計測します。また、クロマチンの構造あるいは修飾異常がどのように人の疾患につながるのかを、コルネリアデランゲ症候群（CdLS）と顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（FSHD）の二つの疾患に着目して次世代シーケンス、
さらにシングルセル解析を用いてゲノムワイドに研究しています。

Mechanism of cell survival in response to DNA damage;Molecular mechanism of epigenetic abnormality disorders Cornelia de Lange
syndrome and facioscapulohumeral muscular dystrophy
The Yokomori laboratory studies the mechanisms of higher-order chromatin structural organization and how they influence genome
integrity and functions, such as DNA repair and gene transcription, with special focus on chromatin structural organizers cohesinsand condensins, and human epigenetic abnormality disorders, Cornelia de Lange syndrome and FSHD muscular dystrophy, using
genome-wide pooled and single cell/nucleus sequencing analyses. In addition, the role of PARP signaling in epigenetic DNA damage
response and its relationship to cellular metabolism are being investigated using laser microirradiation and realtime fluorescence
dynamics techniques.

Epigenetic regulation of gene expression and DNA damage response in human disorders(Collaboration: Drs. Michael Berns and Michelle Digman)87

メンター教員一覧
氏名

Name

List of Faculty Mentors
所属・研究科名等Affiliation

研究内容

Research subject

専門分野

Speciality

研究室Web Siteページ

国際統合睡眠医科学研究機構／
YANAGISAWA Masashi 人間総合科学研究科

International Institute for Integrative Sleep
Medicine (WPI-IIIS)/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

We carry out a large-scale forward genetic screen in a mutagenized cohort ofmice, looking for new genes directly responsible for sleep/wake regulation. Our
approaches include real-time visualization and manipulation of the activity ofmultiple neurons within the sleep/wake regulatory circuits in freely behaving
睡眠医科学
mice. In a translational front, we aim at discovering and developing orexin
receptor agonists in order to treat narcolepsy and other conditions associated withexcessive sleepiness.

櫻井武

SAKURAI Takeshi

医学医療系 人間総合科学研究
科／国際統合睡眠医科学研究機
構

Faculty of Medicine/Graduate Schoolof Comprehensive Human Sciences/
International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Funcation of Novel Neuropeptides/Deciphering the neuronal circuits that regulateemotion, behavior and sleep/wakefulness states.

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

http://sakurai-lab.com/index.php

2Liu, Qinguha

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Molecular Circuits of Mammalian Sleep/Fear Regulation, Molecular Mechanisms of
RNA Interference, Regulatory Mechanisms of MicroRNA Biogenesis

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

http://liu.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/jp/

3

Greene, Robert

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Sleep and sleep regulation - understanding cortical slow waves.

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

https://wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/japanese/research/member/detail/robertgreene/

4

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Elucidation of the function of sleep and its application to development of novel
therapeutics.

神経科学・睡眠医科学

Neuroscience of sleep

http://hayashi.wpi-iiis.tsukuba.ac.jp/index.html

5

柳沢正史

林悠

HAYASHI Yu

Neuroscience of sleep

http://sleepymouse.jp

1

Lazarus, Michael

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

The investigative focus of our laboratory is the cellular and synaptic basis bywhich the brain regulates sleep and wakeful consciousness. Our experiments
seek to link the activity of defined sets of neurons with neurobehavioral andelectroencephalographic outcomes in behaving animals by using innovative
genetically or chemically engineered systems (optogenetics, chemogenetics
or optopharmacology) in conjunction with recording of the electrical activity
produced by the brain or in-vivo imaging (fiber-optic endomicroscopy).

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

https://www.wpiiiislazaruslab.org/

6

本城咲季子

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Electrophysiology and molecular biology of sleep
We aime to elucidate the functions of sleep at molecular and cellular levels and theneural mechanisms underlying vigilance state-dependent differences in congnitive 睡眠医科学
ability. To address these questions, we employ in vivo electrophysiology, opto/
chemogenetics, and gene expression analyses.

Neuroscience of sleep

http://www.u.tsukuba.ac.jp/~honjoh.sakiko.gf/

7

平野有沙

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Research on circadian regulation of sleep/wake cycle

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

http://sakurai-lab.com/index.php

8

丹羽康貴

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Molecular and cellular mechanisms of cholinergic regulation of sleep-wake states

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

http://sakurai-lab.com/index.php

9

大石陽

国際統合睡眠医科学研究機構

International Institute for Integrative Sleep
Medicine

Neural circuits for sleep function and regulation

睡眠医科学

Neuroscience of sleep

https://www.wpiiiislazaruslab.org/

10

深水昭吉

生存ダイナミクス研究センター
生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance(TARA)/Graduate School of Life andEnvironmental Sciences

Studies on biologival methylation in aging

生化学

Biochemistry

http://akif2.tara.tsukuba.ac.jp/

11

渋谷彰

生存ダイナミクス研究センター
人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
basic Immunilogy, Clinical Immunology, Immunotherapy, Drug development,
Tsukuba Advanced Research Alliance
Allergy, Cancer Immunology, Autoimmune diseases, Infectious Immuniology,(TARA)/Graduate School of Comprehensive
Inflammation
Human Sciences

免疫学

Immunology

http://immuno-tsukuba.com/

12

小林悟

生存ダイナミクス研究センター
生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance(TARA)/Graduate School of Life andEnvironmental Sciences

発生生物学

Developmental biology

http://skob.tara.tsukuba.ac.jp/Top/index.html

13

柳沢裕美

生存ダイナミクス研究センター
人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
To investigate the mechanism of mechanotransduction in the vessel wall and its
Tsukuba Advanced Research Alliance
relevance to vascular diseases. Currently collaborating with lable-free imaging(TARA)/Graduate School of Comprehensive
group and biomechanics group on aortic aneurysms.
Human Sciences

血管マトリクス生物学

Vascular matrix biology

http://saggymouse.tara.tsukuba.ac.jp

14

田原聡子

生存ダイナミクス研究センター
人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
basic Immunilogy, Clinical Immunology, Immunotherapy, Drug development,
Tsukuba Advanced Research Alliance
Allergy, Cancer Immunology, Autoimmune diseases, Infectious Immuniology,(TARA)/Graduate School of Comprehensive
Inflammation
Human Sciences

免疫学

Immunology

http://immuno-tsukuba.com/

佐田亜衣子

生存ダイナミクス研究センター
人間総合科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research AllianceSkin stem cells in tissue regeneration and aging(TARA)/Graduate School of Comprehensive
Human Sciences

幹細胞生物学

Stem cell biology

https://www.aikosada.com
http://saggymouse.tara.tsukuba.ac.jp

HONJOH Sakiko

HIRANO Arisa
NIWA Yasutaka
OISHI Yo

FUKAMIZU Akiyoshi

SHIBUYA Akira

KOBAYASHI Satoru

YANAGISAWA Hiromi

TAHARA Satoko

SADA Aiko

Morphology/Structure
Developmental biology

15

氏名

Name

所属・研究科名等Affiliation

研究内容

Research subject

島田裕子

生存ダイナミクス研究センター
生命環境科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance(TARA)/Graduate School of Life andEnvironmental Sciences

岩崎憲治

生存ダイナミクス研究センター
数理物質科学研究科

Life Science Center for Survival Dynamics,
Tsukuba Advanced Research Alliance(TARA)/(Graduate School of Pure andApplied Sciences)

Structural life science mainly using electron microscope

北川博之

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

天笠俊之

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

建部修見

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

SHIMADA Yuko

IWASAKI Kenji

KITAGAWA Hiroyuki

AMAGASA Toshiyuki

TATEBE Osamu

専門分野

Neuronal regulation ofsteroid hormone biosynthesis in response to nutition during
発生生物学
the juvenile-to-adult transition of development.

Speciality

研究室Web Site

ページ

Developmental biology

https://researchmap.jp/yukoshimada

16

電子顕微鏡学、構造生
物学Electron microscopy,
Structural Biology

https://www1.tara.tsukuba.ac.jp/projects/iwasaki/

17

Data engineering (databases, bigdata, data mining, etc.) and its application tobiological sensing and medical and helth data analysis

データ工学

Data engineering

http://kde.cs.tsukuba.ac.jp/~kitagawa/18

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

Management and high-performance processing of big data including scientificdata, and mining and knowledeg discovery from big data.

データベース・データ
工学

Databases, Data
engineering

http://www.kde.cs.tsukuba.ac.jp/~amagasa/

19

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

System Software for High performamce computing, Big Data, and AI

計算機科学

Computer science

http://www.hpcs.cs.tsukuba.ac.jp/~tatebe/

20

計算メディアComputational media

http://www.image.iit.tsukuba.ac.jp

21

亀田能成

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

Image Understanding
Multiple Camera Observation
3D Shape Reconstruction
Sensor Fusion
Multimedia Processing
Massive Sensing
Mixed Reality
ITS
Distant learning

北原格

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

Computer Vision, Augmented Reality, Mixed Reality, Free View-Point Video

計算メディアComputational media

http://www.image.iit.tsukuba.ac.jp

22

塩川浩昭

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

GraphTheory and Graph Database System

データ工学

Data engineering

http://www.kde.cs.tsukuba.ac.jp/~shion/

23

堀江和正

計算科学研究センター
システム情報工学研究科

Center for Computational Sciences/
Graduate School of Systems andInformation Engineering

Machine learning & its application for biological signal processing

知能情報学Intelligent informatics

http://kde.cs.tsukuba.ac.jp

24

山海嘉之

システム情報系
システム情報工学研究科／
サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems
and Information Engineering/Center for
Cybernics Research

Pioneering a new academic field [Cybernics: the fusion and combination ofhumans, robots and information systems]. Promoting spiral of innovations from
R&D to realizing industrial and social implementations of "innovative human
support technology"

サイバニクス：人・ロ
ボット・情報系の融合

Cybernics:fusion of
Humans, Robots
and Information
Systems

https://www.ccr.tsukuba.ac.jp/introduction/
https://sanlab.iit.tsukuba.ac.jp/

25

櫻井鉄也

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Mathematical algorithms, Artificial intelligence, Data analysis, Eigenvalue problems, 数値解析

Numerical Analysis

http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~sakurai/index-j.html

26

工藤博幸

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Medical image processing, medical imaging (CT, MRI, PET, and others), image
processing, inverse problems

医用画像工学

Medical imaging
technology

http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~kudo/japanese.html

27

佐久間淳

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Machine learning, data privacy, AI security and privacy

知能情報学Intelligent informatics

https://www.mdl.cs.tsukuba.ac.jp/

28

伊藤誠

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

design of human-machine interactions for systems safety and reliability based onhuman factors analyses

認知システム工学

Cognitine systems
engineering

http://www.risk.tsukuba.ac.jp/~itoh/

29

牧野昭二

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Acoustic signal processing, Music signal processing, Computational auditory
scene analysis: Blind source separation, Acoustic echo cancellation, Segregation,
メディア情報学
processing, synthesis, 3D reproduction, and retrieval of music, Technical realizationof the cocktail party effect.

Media information
processing

http://www.tara.tsukuba.ac.jp/~maki/index-j.htm

大澤義明

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

tax competition in Europe and Japan
voting decison for providing urban infrastructures
multi-criteria facility location
municipalities management in Japan

社会工学

Policy and planningsciences

http://infoshako.sk.tsukuba.ac.jp/~tj330/Labo/koshizuka/

30

鈴木健嗣

システム情報系
システム情報工学研究科／
サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems
and Information Engineering/Center for
Cybernics Research

Robotics, Assistive Technology, Augmented Human, Cybenics, Music Technology,
HCI, HRI, Social Robotics, Biorobotics

知能機械学Intelligent mechanics

http://www.ai.iit.tsukuba.ac.jp

31

KAMEDA,Yoshinari

KITAHARA Itaru

SHIOKAWA Hiroaki

HORIE Kazumasa

SANKAI Yoshiyuki

SAKURAI Tetsuya

KUDO Hiroyuki

SAKUMA Jun

ITOH Makoto

MAKINO Shoji

OSAWA Yoshiaki

SUZUKI Kenji

氏名

Name

所属・研究科名等Affiliation

研究内容

Research subject

専門分野

Speciality

研究室Web Site

ページ

河本浩明

システム情報系
システム情報工学研究科／
サイバニクス研究センター

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems
and Information Engineering/Center for
Cybernics ResearchIntelligent mechanics/Mechanical systems

知能情報学Intelligent informatics

https://sanlab.iit.tsukuba.ac.jp/

32

滝沢穂高

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Medical image processing, videofluorography, Elucidation of dysphagia, Assistivesystem for visually impaired people

医用画像工学

Medical imaging
technology

http://www.pr.cs.tsukuba.ac.jp/

33

馬場雪乃

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Human Computation, Machine learning, Data mining, Crowdsourcing, Collective
intelligence, Human-AI collaboration

知能情報学Intelligent informatics

http://yukinobaba.jp/ja/

安東弘泰

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

A study on mathematical models of biological systems based on complex
dynamics and their applications for engineering

数理情報学

Mathematicalengineering

http://www.trios.tsukuba.ac.jp/researcher/
0000003543

34

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Computational Intelligence
Multi-Media Processing
Image Processing
Smart Interaction
Web Science
Web Intelligence
Multi-Agent
Bio-informatics
Information Visualization

計算知能

Computational
intelligence

http://nobuharaken.com/

35

Human-AgentInteraction

http://hailab.net/

36

KAWAMOTO Hiroaki

TAKIZAWA Hotaka

BABA Yukino

ANDO Hiroyasu

延原肇

NOBUHARA Hajime

システム情報系
システム情報工学研究科

大澤博隆

システム情報系
システム情報工学研究科／
人工知能科学センター

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems
and Information Engineering/Center for
Artificial Intelligence Research

Human-agent interaction (HAI) has become an important field in the field of
human-computer interaction. The agent in HAI behaves with users as if it has its
own intentions. It triggers users’ social responses, and instructs users through social
channels. The use of HAI is widespread from the field of entertainment to medical
purposes. The key factor in agent design through HAI is whether it has necessary
ヒューマンエージェン
and sufficient triggering expressions to evoke users’ social behaviors. If we mistake
トインタラクション
the selection of appropriate expressions for users and tasks, we could create
exaggerated agents that would impose greater cognitive loads on users. Ourlaboratory proposes to use HAI method in the field of HCI, where all expressions
that evoke a user as an agent (like shape, motion, behavior, and auditory and visualchanges) are called agential triggers.

今倉暁

IMAKURA Akira

システム情報系
システム情報工学研究科

Faculty of Engineering, Information and
Systems/Graduate School of Systems andInformation Engineering

Numerical analysis, matrix computations and their parallel algorithms. Machinelearning and AI algorithms based on matrix computations.

数値解析・機械学習

Numerical Analysis・
Machine learning

http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/

37

保國惠一

システム情報系

Faculty of Engineering, Information and
Systems

Numerical linear algebra, matrix analysis, numerical algorithm

数値線形代数、行列解
析、数値計算アルゴリ
ズム

numerical linear
algebra、matrix
analysis、numericalalgorithm

https://researchmap.jp/KeiichiMorikuni/

38

入江賢児

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Post-transcriptional regulation of gene expression, endoplasmic reticulum stressresponse, molecular basis of membrane structure formation by vesicle fusion

分子細胞生物学

Molecular and Cellularbiology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/
molcellbiol/

39

大根田修

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Cell biology
Developmental biology

幹細胞生物学

Stem cell biology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/stemcell/

40

桝正幸

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Our reserch goal it to elucidate the molecular mechanisms that control neuralcircuit formation and neural funcstions.

神経科学

Neuroscience

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/
molneurobiol/

41

野口恵美子

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Human Genetics, Allergic diseases, Pediatric diseases

遺伝医学

Genetic medicine

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/m-genetics/index.html

42

荒川義弘

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Clinical Research Methodology, Regulatory Science

臨床薬理学、医薬品規制科学

Clinical Pharmacology,
Pharmaceutical
Regulatory Science

http://www.s.hosp.tsukuba.ac.jp/t-credo/index.html

43

島野仁

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Lipid metabolism and various in vivo organ pathlogies(obesity, diabetes,
inflammation, cancer, brain, neurogenesis, and regenerative medicine),
understanding and visualization of pathology mechanism at organella andmolecular levels

代謝内分泌学

Metabolism andEndocrinology

http://www.u-tsukuba-endocrinology.jp/

44

千葉滋

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Using both parient-derived samples and mouse models, the mechaniss of bloodcancers will be unraveled at the molecular levels. Based on the discoveries, newmethods to treat the patients will be intended. Physiologic mechanisms of blood
production in the bonr marrow is also within our scope.

血液内科学

Hematology

http://www.ketsunai.com/

45

松村明

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciencescharged particle therapy, Robot rehabilitation, vital sensing, regeneratice medicine

脳神経外科学、放射線科学

Neurosurgery,
Radiation Oncolgy

https://neurosurgery-tsukuba.com/

46

山崎正志

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Robot rehabilitation, regeneratice medicine

整形外科学

Orthopaedic surgery

http://tsukuba-seikei.jp/

47

OSAWA Hirotaka

MORIKUNI Keiichi

IRIE Kenji

OHNEDA Osamu
MASU Masayuki
NOGUCHI Emiko

ARAKAWA Yoshihiro

SHIMANO Hitoshi

CHIBA Shigeru

MATSUMURA Akira
YAMAZAKI Masashi

氏名

Name

所属・研究科名等Affiliation

研究内容

Research subject

専門分野

Speciality

研究室Web Site

ページ

家田真樹

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Cardiac regeneration, heart failure, cardiovascular disease

循環器内科学

Cardiovascular
medicine

http://www.md.tsukuba.ac.jp/clinical-med/cardiology/

大鹿哲郎

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Ophthalmologica optics, lens disorder, corneal disorder, quality of vision

眼科学

Ophthalmology

http://www.tsukubadaiganka.com

高橋智

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Functional analysis of large Maf transcription factor family, Mouse Space
experiments, Functional analysis of suger chains

発生工学・分子生物学

Developmental
technology, Molecularbiology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/anatomy/
embryology/

49

加藤光保

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Cell division kinetics of cancer stem cells and its targeting therapy

病理学、腫瘍学

Pathology, Oncology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/epatho/

50

医学医療系
MATSUMOTO Masayuki 人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

The goal of our research is to understand neural mechanisms underlying cognition
such as attention, memory, prediction, learning and decision making. Experiments
認知行動神経科学
in our laboratory center on the brain of awake behaving monkeys as a model for
similar systems in the human brain.

Cognitive andBehavioral
Neuroscience

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cogneurosci/index.html

51

榮武二

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Development of equipments for particle beam therapy

医学物理学

Medical Physics

http://www.pmrc.tsukuba.ac.jp/research/index.html

52

磯辺智範

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Radiation science

放射線科学

Radiation science

https://ramsep.md.tsukuba.ac.jp/

53

橋本幸一

HASHIMOTO Koichi

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

1. Development of effective prevention treatments such as functional foods
for lifestyle-related diseases. 2. Construction of a seamless platform for clinicaltranslational research in T-CReDO.

橋渡し・臨床研究学

Clinical andTranslational research

http://www.md.tsukuba.ac.jp/clinical-med/k.h-res/index.html

54

小栁智義

医学医療系

Faculty of Medicine

Focusing on the development of business models of start-up companies forpharmaceuticals, medical devices and regenerative medicine products in earlystage, which is called "Translational Research". Performing investigational researchof "eco-system" of startup community in the Biotech/Medech field in US andJapan.

橋渡し・臨床研究学

Clinical andTranslational research

http://www.s.hosp.tsukuba.ac.jp/t-credo/english/

55

医学医療系
数理物質科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofPure and Applied Sciences

Optical engineering, Photon science

光工学

Optical engineeringhttps://cog-news.blogspot.com

医学医療系
SAKATA-YANAGIMOTO 人間総合科学研究科
MamikoFaculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

leukemia, lymphoma, cancer genome, cancer immunology, cancer
microenvironment

血液内科学

Hematology

http://www.ketsunai.com/english/

渋谷和子

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

basic Immunilogy, Clinical Immunology, Immunotherapy, Drug development,
Allergy, Cancer Immunology, Autoimmune diseases, Infectious Immuniology,
Inflammation

免疫学

Immunology

http://immuno-tsukuba.com/

川口敦史

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Study of virus pathogenesis and host immune responses to control emerging
infectious disesases including influenza virus

感染生物学

Infection biology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/
infectionbiology/virology/

57

村谷匡史

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Genomics and epigenomics analysis of limited samples

ゲノム生物学

Genome biology

http://www.md.tsukuba.ac.jp/tmrc/

58

原友紀

医学医療系
人間総合科学研究科

Faculty of Medicine/Graduate School ofComprehensive Human Sciences

Development of Combination medical instruments: Growth factor composit bone
screw

整形外科学

Orthopaedic surgery

http://tsukuba-seikei.jp/

59

医学医療系

Faculty of Medicine

1) fast and efficient computation via symboc-computation and high-precisioncomputation via numerical computation, and both colaboration. 2) educational
infomatics pathing e-learning for inter-disciplinary area

Symbolic-numericcomputation (symbolic
数値数式融合計算（数computation, numerical
式処理・数値計算）、教
computation),
http://www.u.tsukuba.ac.jp/~sanuki.masaru.fe/
育工学（e-learning、遠Educational technology
隔教育）(e-learning, distanceeducation)

60

OZAKI Haruka

医学医療系／
人工知能科学センター

Faculty of Medicine / Center for Artificial
Intelligence ResearchAI-based genome analyses, Massive biolgical data analyses, Single cell informatics.

バイオインフォマティ
クス・情報生命科学

Bioinformatics andComputational biology

61

巻田修一

医学医療系

Faculty of Medicine

Optical engineering, Photon science

生体医用光学

Biomedical optics

繁森英幸

生命環境系
生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/
Elucidation of the Mechanism of Bioactive Substances involved in Mysterious
Graduate School of Life and Environmental
Biological Phenomena
Sciences

天然物化学

Natural products
chemistry

千葉智樹

生命環境系
生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/
Graduate School of Life and Environmental Molecular biology, Cell biology
Sciences

分子細胞生物学

Molecular and Cellularbiology

IEDA Masaki
OSHIKA Tetsuro

TAKAHASHI Satoru

KATO Mitsuyasu

松本正幸

SAKAE Takeji
ISOBE Tomonori

KOYANAGI Tomoyoshi

安野嘉晃

YASUNO Yoshiaki

坂田麻実子

SHIBUYA Kazuko

KAWAGUCHI Atsushi
MURATANI Masafumi
HARA Yuki

讃岐勝

SANUKI Masaru

尾崎遼

MAKITA Shuichi

SHIGEMORI Hideyuki

CHIBA Tomoki

https://sites.google.com/view/ozakilab

48

56

62

http://tchibalab.org/

63

氏名

Name

所属・研究科名等Affiliation

研究内容

Research subject

専門分野

野村暢彦

生命環境系
生命環境科学研究科

Faculty of Life and Environmental Sciences/
Graduate School of Life and Environmental Bioconversion, Cell-cell interaction, Biofilm
Sciences

応用微生物学丹羽隆介

生命環境系
生命環境科学研究科、人間総合科学研究科

Faculty of Life and Environmental
Sciences/Graduate School of Life andEnvironmental Sciences/Graduate Schoolof Comprehensive Human Sciences

発生生物学

石川香

生命環境系
生命環境科学研究科

加納英明

Speciality

研究室Web Siteページ

Applied microbiology

http://www.envr.tsukuba.ac.jp/~microbio/index.
html

64

Developmental biology

https://sites.google.com/view/niwa-lab-tsukuba

65

Faculty of Life and Environmental Sciences/
Analyses of influences on cellular functions induced by mutations of mitochondrial
Graduate School of Life and Environmental
細胞生物学
DNA and/or nuclear-coded mitochondria-related genes
Sciences

Cell biology

http://www.biol.tsukuba.ac.jp/nakada_ishikawa/
index.html

66

数理物質系
数理物質科学研究科

Faculty of Pure and Applied Sciences/
Graduate School of Pure and Applied
Sciences

Exploring new frontiers in biomedical molecular imaging using nonlinear Raman
spectroscopy

非線形光学・分子イメージング・医用分光

Nonlinear optics,
Molecular imaging,
Medical spectroscopy

http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~CARS/index.html

67

森嶋厚行

図書館情報メディア系
図書館情報メディア研究科

Faculty of Library, Information and Media
Science/Graduate School of Library,
Information and Media Studies

Bigdata Management and Integration, Human-in-the-loop Data Management andIntelligent Systems, Crowdsourcing Systems, and their Applications

データ工学・ヒューマ
ンコンピュテーション

Data Engineering,
Human Computation

https://fusioncomplab.org/

68

広川貴次

国立研究開発法人
産業技術総合研究所

National Institute of Advanced Industrial
Science and Technology(AIST)

Computational science, Chemical biology, Life / Health / Medical informatics, Drugdevelopment chemistry

生命情報工学Life and informationengineeringhttps://www.molprof.jp/research/iddt1.html

舘野浩章

国立研究開発法人
産業技術総合研究所

National Institute of Advanced Industrial
Science and Technology(AIST)

We clarify the structure and function of glycans expressed on various cells such asstem cells and cancer cells, and develop innovative technologies to contribute toregenerative medicine and drug discovery.

糖鎖工学

Glycotechnology

https://unit.aist.go.jp/brd/jp/groups/cgtrg/cgtrg.
html

69

国立研究開発法人
NAKAYAMA Tomonobu 物質・材料研究機構

National Institute for Materials
Science(NIMS)

Creation of neuromorphic network materials using nanotechnology, investigationof their dynamic properties, their potential applications as AI materials

ナノ材料学

Nanomaterials
engineering

http://www.nims.go.jp/NanoFIG/index-j.html

70

陳国平

国立研究開発法人
物質・材料研究機構

National Institute for Materials
Science(NIMS)

Study of scaffolds and biomaterials for cell function manipulation and regenerative
物質材料工学
medicine

Materials Science andEngineering

http://www.nims.go.jp/graduate/index.html

71

川上亘作

国立研究開発法人
物質・材料研究機構

National Institute for Materials
Science(NIMS)

Physical chemistry on pharmaceutical formulations

薬剤学

Pharmaceutical Science

https://www.nims.go.jp/group/medsoftmatter/en/
index.html

72

荏原充宏

国立研究開発法人
物質・材料研究機構

National Institute for Materials
Science(NIMS)

We have been developing new medical devices using smart polymers.

物質材料工学

Materials Science andEngineeringhttps://www.nims.go.jp/bmc/group/
smartbiomaterials/index.html

73

清田純

国立研究開発法人
理化学研究所

RIKEN

We study deep learning on health and medical data. Each variable in health andmedical data has different characteristic, thus data standardization plays criticalrole for accuracy and efficiency of deep learning. We investigate data generation,
情報科学
data privacy protection, data standardization, deep learning, and data visualization,to achieve personalized preventive medicine based on precise predictions.

Deep Learning for
Medical Information

http://www.riken.jp/en/research/labs/mih/

74

髙原勇

TAKAHARA Isamu

トヨタ自動車（株）（筑波大学未来社会工学開発研究センター）

Toyota Motor Corporation(R&D Center for Strategic Frontiers in Social Advanced mobility, Hydrogen society, Intelligent transportation system
Planning, University of Tsukuba)

次世代モビリティ

Advanced mobility

https://www.toyota.co.jp/
https://www.f-mirai.tsukuba.ac.jp/

75

秋山浩

（株）日立製作所

Hitachi, Ltd.

Data collection and analysis for outcome predicstion of radiation therapy

医療情報学

Medical informatics

http://www.pmrc.tsukuba.ac.jp/radioncology/

76

SATO Taka-Aki*プレシジョン・メディスン開発
研究センター *（株）島津製作所 *（株）iLAC*R&D Center for Precision Medicine*Shimadzu Corporation*iLAC Co.,Ltd.

Identification of a new baiomarker specific for human diseases in cancer, congenital
metabolic disease, and dementia by multi-omics analysis (genome,metabolome,
分子腫瘍学
proteome etc), and discovery of a new drug target for these diseases.

Molecular oncology

https://rdcpm.tsukuba.ac.jp/

77

三好荘介

アステラス製薬（株）

Astellas Pharma Inc.

Next-generation treatment and imaging diagnosis beyond the drugs in drug
discovery research and development.

創薬学

Department ofpharmacology

https://www.astellas.com/jp/

市橋史行

CYBERDYNE（株）

CYBERDYNE, INC.

Cybernics: Life system · artificial heart system · security · network system · big data
accumulation system

サイバニクスCybernics

https://www.cyberdyne.jp/

Kann, Michael

ボルドー第二大学

Bordeaux University

Hepatitis B: the aim of our studies is the understanding of the impact offundamental processes of hepatitis B virus trafficking and variability on diseasedevelopment including future treatment options.

ウイルス学

Virology

79

Heldin, Carl-Henrik ウプサラ大学

Uppsala University

The research interest of C-H. Heldin is related to the mechanisms of signaltransduction by growth regulatory factors, as well as their normal function and rolein disease. In particular, platelet-derived growth factor (PDGF), a major mitogen for
生化学、腫瘍学
connective tissue cells, and transforming growth factor β (TGF β), which inhibits
the growth of most cell types, are studied. An important goal is to explore thepossible clinical utility of signal transduction antagonists.

Biochemistry, Oncology http://www.imbim.uu.se

80

Li, Tsai-Kun

National Taiwan University

Topoisomerases, Topoisomerase-targeting drugs, DNA damage and repair.
DNA topology and its biological implications
Topoisomerases and their targeting drugs
Repair and signaling pathways for DNA damage

Molecular and Cellularbiology

NOMURA Nobuhiko

NIWA Ryusuke

ISHIKAWA Kaori

KANO Hideaki

MORISHIMA Atsuyuki

HIROKAWA Takatsugu

TATENO Hiroaki

中山知信

CHEN Guoping
KAWAKAMI Kohsaku
EBARA Mitsuhiro

SEITA JunAKIYAMA Hiroshi

佐藤孝明

MIYOSHI Sosuke
ICHIHASHI Fumiyuki

国立台湾大学

1) Insectiside discovery by high throughput screen, X-ray crystallography, andinsect molecular genetics
2) Insect neuroendocrinology

分子細胞生物学

78

氏名

Name

ten Dijke, Peter

Kim, Seong-Jin

所属・研究科名等
ライデン大学

ソウル大学校

Affiliation

研究内容

Research subject

専門分野

Speciality

Leiden University

His laboratory studies the molecular mechanisms by which TGF-β family members
elicit their cellular effects via (co)receptors and intracellular SMAD effectors, and
分子細胞生物学、腫瘍
how subverted TGF-β family signaling is involved in cancer, vascular and bone学
diseases.

Molecular and Cellularbiology, Oncology

Seoul National University

TGF-? is a multifunctional cytokine involved in diverse cellular functions, including
cell growthandimmune responses.TGF-? signaling has emerged as a key architectof themicroenvironmentin poor-prognosis cancers. Disseminatedtumorcells show
a strong dependency on aTGF-?-activated stroma during the establishment andsubsequent expansion of metastasis.TGF-? also has a positive role on the cancer
stem cell (CSC) population promoting or sustaining stemness of the pool of
CSCs in diverse types of malignancy.Since TGF-? signaling is dysregulatedin mostof humancancers, thus affecting the overall progression to malignancy, TGF-?
signaling has been considered a potentially novel therapeutic targetfor treating
resistance acquired by EMT.In the TGF-? signaling pathway, TGF-? receptor I kinase
腫瘍学
inhibitors have shown promise in blocking the TGF-?-mediated tumor progression
and metastasis, and enhancing antitumor immunity in nonclinical animal models.
Vactosertib, a TGF-? receptor I kinase inhibitor, has shown significant preclinicalantitumor efficacy in a range of in vivo metastatic and orthotopic xenograft models
and has completed phase 1 clinical trials in USA. Recent molecular classificationof gastrointestinal cancer has identified a poor-prognosis transcriptional subtype
associated with mesenchymal traits and genes upregulated by TGF-? in stromalcells are robust predictorsof cancer recurrence and metastasis. This observation
warrants the development of anti-TGF-? therapies for the treatment of poorprognosis cancers with TGF-?response signature.

Oncology

Regenerative medicine

研究室Web Site
https://ccb.lumc.nl/about-the-ten-dijke-lab-34

ページ

81

82

Kunath, Tilo

エディンバラ大学

The University of Edinburgh

Our lab is focussed in two main areas (i) understanding how the protein, alphasynuclein, causes degeneration of neurons in Parkinson’s, and (ii) producing acell-based therapy for Parkinson’s. Central to this aim is generation of midbrain
再生医学
dopaminergic neurons from human pluripotent stem cells. We use patient-derived
material to generate induced pluripotent stem cells (iPSCs) with genetic mutations
know to cause Parkinson’s.

Chambers, Ian

エディンバラ大学

The University of Edinburgh

We study embryonic stem cells (ESCs). These cells are pluripotent, meaning they
can change into all the cell types of our bodies (differentiation). ESCs can also
divide to produce cells identical to themselves, a process termed self-renewal. The
simultaneous possession of these properties is what makes ESCs useful.

再生医学

Regenerative medicine

http://www.crm.ed.ac.uk/research/group/
embryonic-stem-cell-biology

83

梶圭介

エディンバラ大学

The University of Edinburgh

The Kaji group aims to understand the mechanisms of reprogramming induced
pluripotent stem cells (iPSCs) to improve the technology as well as to apply theknowledge to generate different cell types.

再生医学

Regenerative medicine

http://www.crm.ed.ac.uk/research/group/biologyreprogramming

84

生理学

Physiology

http://www.physiologie.uni-bonn.de/85

KAJI Keisuke

Fleischmann,
Bernd

ボン大学

University of Bonn

Disorders of the cardiovascular system are the most frequent cause of death in thewestern hemisphere. Our group aims to deepen the physiological understandingof both, the developing and the diseased heart. Since pathologically altered cells
can recapitulate gene expression and regulatory pathways of the early embryonicheart, we are currently deciphering the most essential physiological function i.e.
initiation and regulation of the spontaneous activity. For this purpose molecular,
cell biological and physiological techniques are combined with transgenic mouseand embryonic stem cell models. Our group is also interested in improving heart
function after an irreversible loss of heart cells. For this purpose, we are currently
evaluating the functional benefit of transplanting embryonic heart cells as well asembryonic- or adult stem cells into the infarcted mouse heart.

Lander, Arthur D.

カリフォルニア大学アーバイン
校

University of California, Irvine

Research in the Lander lab is focused on the Systems Biology of Development
and Disease, and deals with topics in Developmental Biology, Cell Biology,
システムバイオロジー
Mathematical/Computational Biology, Glycobiology, Neurobiology, Cancer Biology
and Engineering.

System biology

http://faculty.sites.uci.edu/landerlab

86

University of California, Irvine

Chromosomes are essential components of the cell, storing genetic informationnecessary to carry out the normal life cycle of the cell. They serve as templates for
replication and transcription, and undergo mitosis to maintain genetic information
over generations. To achieve these multiple roles, chromosomes exhibit dynamic
structural changes in a cell cycle-dependent manner. Although genetic studies
identified various important cell cycle regulators such as cyclin and cdks, the actual
molecular machine that drives structural changes of chromosomes in responseto these cell cycle regulators remains elusive. In recent years, the SMC (structural
maintenance of chromosomes) family proteins were found to play important
分子生物学
roles in several fundamental chromosome functions including chromosome
condensation, segregation, recombination, repair and X chromosome dosage
compensation. The SMC proteins are physically associated with chromosomes,suggesting that they may be part of the machinery that regulates local and global
structural changes of chromosomes required for these functions. The research
objective of our laboratory is to biochemically identify and characterize the SMCcontaining multiprotein complexes in human cells that modulate higher orderchromatin structure, and study how their function is regulated during cell cycle
using biochemical, cell biological and genetic approaches.

Molecular biology

https://www.faculty.uci.edu/profile.cfm?faculty_
id=4476

87

横森馨子

YOKOMORI Kyoko

カリフォルニア大学アーバイン校

ヒューマニクス学位プログラムホームページ
http://www.phd-humanics.tsukuba.ac.jp/
卓越大学院プログラム（WISE Program(Doctoral Program for World-leading Innovative & Smart Education)）
http://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/kaikaku/takuetudaigakuin/index.htm

事務局
ヒューマニクス学位プログラム グローバル教育院 事務室〒305-8577 茨城県つくば市天王台1-1-1 総合研究棟A703 グローバル教育院 事務室
TEL.029-853-7085Ⓒ Ph. D. Program in Humanics, University of Tsukuba.
School of Integrative and Global Majors (SIGMA) Office
School of Integrative and Global Majors (SIGMA),the University of Tsukuba 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki 305-8577 JAPAN
TEL.+81-29-853-7085Ⓒ Ph. D. Program in Humanics, University of Tsukuba.

List of Facult y Mentor s Ph. D. Program in Humanics

ヒューマニクス学位プログラムホームページ
http://www.phd-humanics.tsukuba.ac.jp/
卓越大学院プログラム（WISE Program(Doctoral Program for World-leading Innovative & Smart Education)）
http://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/kaikaku/takuetudaigakuin/index.htm

事務局
ヒューマニクス学位プログラム グローバル教育院 事務室〒305-8577 茨城県つくば市天王台1-1-1 総合研究棟A703 グローバル教育院 事務室
TEL. 029-853-7085Ⓒ Ph. D. Program in Humanics, University of Tsukuba.

School of Integrative and Global Majors (SIGMA) Office
School of Integrative and Global Majors (SIGMA), the University of Tsukuba 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki 305-8577 JAPANTEL. +81-29-853-7085Ⓒ Ph. D. Program in Humanics, University of Tsukuba.