SUIGEN
群馬大学研究活動報

巻頭 インタビュー

糖尿病の根本治療法開発を目指す̶ 注目されるヒト膵島を用いた研究 ̶
白川 純
Close -Up髙橋 昭久 国際宇宙ステーション
「きぼう」
利用実験

Vol.5

「知」の水源でありたい
日本一の流域面積を有する利根川の源は、群馬県北部にある三国山脈の１つ、大水上山です。この山岳地帯から県のほぼ中央を通って関東平野に流れています。生活、産業用の水供給に限りません。上流にある森林には多様な小さな生き物がいます。洪水を防いだり、水を蓄えた
りするダムのような役割も果たしています。そして何よりも豊かな森林がつくり出す水が、海の魚介を育てます。
群馬大学は知の水源でありたいと思っています。森林―河川―海が循環しているように、研究・教育―地域・産業連携―社会貢献（社会的課題の解決、イノベ―ションの創出）を循環させていきます。

CONTENTS
巻頭インタビュー
糖尿病の根本治療法開発を目指す― 注目されるヒト膵島を用いた研究 ―生体調節研究所 代謝疾患医科学分野 教授白川

純 ………………………… 01■ がん患者と紡ぐがん研究のデジタルトランスフォーメーション
情報学部准教授 片山 佳代子 ……………………………………………… 05[ 萌え立つ]自閉症の子どもと家族をサポートしたい―テーマは記憶・学習におけるシナプスの形態形成―
未来先端研究機構 海外ラボラトリー（ハーバード大学マサチューセッツ総合病院）助教

六本木 麗子 …………………………… 08
複雑な人工細胞モデルを構築し、生命現象の理解に迫る
大学院理工学府 分子科学部門 助教 神谷 厚輝 ……………………………… 10
廃棄の少ない新規有機フッ素化合物合成法の開発
大学院理工学府 分子科学部門 助教 杉石 露佳 ……………………………… 12

Close-Up
宇宙でがんの進行は早まる？
―ISS「きぼう」利用実験とその先へ
重粒子線医学研究センター 生物学部門 教授

髙橋 昭久……………………… 14

医学部附属病院 重粒子線医学センター

やわらかい空気 人を潤す …………………………………………… 裏表紙

表紙写真：タイトル「春日和」。雪を残す赤城山山頂と、華やぐ麓の光景（2019年４月、前橋市大室公園）。撮影／大澤郁弥（桐生写真部）

巻頭 インタビュー

し
ら
か
わ
じ
ゅ
ん

白
川
純

代 生
謝 体
疾 調
患 節
医 研
科 究
学 所
分
野
教
授

2006年筑波大学医学専門学群卒業、2011年横浜市立大学大学院医学研究科博士課程修了（日本学術振興会特別研究員 DC1、寺内康夫教授）、同年横浜市立大学医学部分子薬理学教室助教、2013年横浜市立大学
医学部分子内分泌・糖尿病内科学助教、2014年米国ハーバード大学医学部ジョスリン糖尿病センターリサー
チフェロー（日本学術振興会海外特別研究員、Rohit N. Kulkarni 教授）、2017年横浜市立大学医学部分子内分泌・糖尿病内科学助教、2018年同講師、2020年群馬大学生体調節研究所代謝疾患医科学分野教授

糖尿病の根本治療法開発を目指す― 注目されるヒト膵島を用いた研究 ―わが国では糖尿病は成人の６人に１人が発症する国民病。その根本的な治療法を見つ
けたいと日々、研究に打ち込む生体調節研究所の白川純教授はいま最も注目されている研究者である。その特徴はヒトの膵島を輸入して研究の対象にしていること。
膵島とは膵臓のなかの一つの組織。糖尿病はインスリンというホルモンが十分に働かないために血糖値が上昇してしまう病気で、膵島の「膵β細胞」の容量の減少が糖尿病の発症や憎悪を引き起こす。膵島の研究、特に膵β細胞をいかに増やすかは主要なテーマだ。そのためには、これまで研究の対象としてきた動物モデルの膵島ではなく、ヒトの膵島を用いた研究が重要だ。
しかし、欧米にはヒト膵島を研究用に分配する組織が確立しているが、日本やアジアにはそのような組織はない。さらにわが国は、膵島移植用に分離された膵島を、移植に利用しなかった場合に研究に転用できるルールがない。
そこで、白川教授はヒトを対象とした医学研究として倫理審査の承認を得て、カナダおよびアメリカの３つの拠点から膵島を輸入して研究に使用し、研究業績を積み重ねている。
インスリン発見100周年の2021年に、白川教授は日本糖尿病学会の学会賞であるリリー賞を受賞している。白川教授の突破力に期待がかかる。

1

インスリン療法は対症療法―― 研究を始めるようになった背景は？

ヒトと動物モデルの膵島では様々な点で異なっているということがわかってきており、糖尿病治療に向けてはヒトの膵島を用いた研究を行うことが重要と認識されるようになりました。

スタートは糖尿病および内分泌疾患を中心とした内科医でそのためにヒトの膵島の研究を深める必要があります。欧す。わが国において糖尿病は成人の６人に１人が発症し、国米においてはヒト膵島を研究用に分配する組織が確立してい民病と言われます。糖尿病とは、インスリンが十分に働かなましたが、しかし、日本やアジアには、そのような組織は存在

いために、血液中を流れるブドウ糖という糖
（血糖）
が増えて

しません。日本においては膵島移植用に分離された膵島を、しまう病気です。インスリンは、膵臓にある膵β細胞で産生移植に使用しなかった場合に研究に転用できるルールが存在されるホルモンで、血糖値を一定の範囲におさめる働きを担っせず、廃棄や凍結されており研究に転用することは困難でした。

ています。血糖値が何年も高いままで放置されると腎障害による透析が必要になったり、網膜症による失明、心筋梗塞等の動脈硬化性疾患など、様々な合併症を発症します。

欧米では動物モデル研究結果をヒト膵島で検証

現在行われている糖尿病患者さんに対するインスリン療法――群大で研究を始める前はアメリカに留学していましたね。

をはじめとする 治療 は、血糖値を下げて合併症を予防する

2014年、私は、ヒト膵島を研究するため、そしてその研究

対症療法で、糖尿病そのものに対する治療ではありません。

手法に関する知見を得るため、世界最大の糖尿病研究所であ治療を中断すると血糖値は増悪してしまいます。糖尿病治療

る、アメリカのハーバード大学医学部ジョスリン糖尿病センの目標は血糖値を下げることではなく、一般の方と変わらな

ターへ留学しました。欧米では、マウスなどの動物モデルでい人生を送ってもらうことです。糖尿病は贅沢病ではなく、の研究結果を、ヒト膵島を用いて検証することが当たり前と加齢とともに誰もがかかる可能性がある病気であり、患者さなっており、ヒト膵島の質に関するデータベース作成といっんに非がある訳ではありません。根本治療法を見つけたい―

た課題などにも取り組んでいます。日本は完全に取り残され―多くの糖尿病患者に接するなかで、そういう思いが強くなていることを実感しました。

り研究に転じました。

いかに膵β細胞の数を増やし機能を回復させるか――なぜヒトの膵島でなければならないのですか。
自己免疫により発症する１型糖尿病および日本人の90%を占める２型糖尿病のいずれにおいても、膵臓のなかの膵島同研究所には３年間いて、2017年秋に帰国し、2020年９月に群馬大学生体調節研究所に着任しました。帰国後、私はヒトを対象とした医学研究として倫理審査の承認を得て、カナダおよびアメリカの３つの拠点から、膵島を輸入して研究に使用しています（図１）。本学（私の研究室）はアルバータ大学の膵島分配機関である膵島コアにおいて、アジア初めての承認された機関となっています。

という組織の膵β細胞の容量が減少していることが発症や増悪に重要な役割を果たしていることがわかっています。膵臓
は、アミラーゼなどの消化酵素を分泌して消化吸収を助ける
外分泌細胞と、インスリンなどのホルモンを分泌して血糖調整を行う内分泌細胞との２種類の細胞群（組織）からできています。このうち血糖調節を行う内分泌組織が膵島で、一つの膵島の組織は直径約0.1〜0.3ミリメートルの球状の塊です。
これが、外分泌組織のなかに散らばっています。
弥生時代から食物繊維を多く含む穀物を中心に摂取してきた日本人は、脂質を多く含む肉類を摂取してきた欧米人と比較すると、肥満度が低く必要なインスリンの量も少なくてよ
いため、膵島のβ細胞（膵β細胞）
は少なくかつ増えにくい、
言い換えると、膵β細胞機能が低下しやすいことが知られています。膵β細胞の数を増やしてその機能を回復させることは根治を目指した糖尿病研究のなかでは主要なテーマの一つです。
以前は、マウスやラットなどの動物モデルの膵島を用いた糖尿病治療研究が世界中で主流でした。しかし、最近になり

2

図１ ドナーから単離されたヒト膵島、赤い細胞塊がインスリンを産生している膵島

患者の膵島で何が起こっているのか――現在進めている研究について
現在進めている研究の柱は、糖尿病患者さんの膵島で実際に何が起こっているのかを分子レベルで解明することと、ヒト膵島と同様な機能をもつ再生医療の確立の二つです。

巻頭 インタビュー

図３

図２

２型糖尿病における UCP2とアルドラーゼ B（AldB）を介した想定されるインスリン分泌低下機構

以下それぞれについて説明します。

ヒト多能性幹細胞由来の膵島をアルギン酸ファイバー内で培養した様子、下の緑色の蛍光はインスリンの産生を示している

ヒト多能性幹細胞で再生させた膵島の課
題解決へ（２）【ヒト膵島と同様な機能をもつ再生医療の確立】（１）【患者さんの膵島で起こっていることを分子レベルで解明】

現在進めているもう１つの研究の柱は、再生医療、具体的

糖尿病状態では、膵島の膵β細胞において、インスリン分にはiPS細胞などのヒト多能性幹細胞で再生させた膵島の課

泌低下や細胞死の増加、炎症細胞の浸潤、他の膵島細胞への題を解決することです。健常者の膵β細胞は、血糖値が高い

分化転換などが起こると考えられています。しかし、実際のとインスリンを出して血糖値を下げます。しかし幹細胞由来

糖尿病患者さんの膵島でいったい何が起こっているのかといの膵島では膵β細胞の血糖すなわちグルコースに対する反応

うことは明らかではありません。そこで、健常者ドナー由来が鈍いことが課題とされています。そこで実際のドナーからのヒト膵島と糖尿病ドナー由来のヒト膵島を比較することに提供されたヒト膵島と幹細胞由来の膵島におけるグルコース

より鍵となる分子を見つけることを試みています。

応答の差をリン酸化などのタンパク質の翻訳語修飾を網羅的

現在、さまざまな側面から解析をすすめていますが、そのに比較して、より「ヒト膵島」に近い幹細胞由来の膵島を創出うちの１つが、インスリンの分泌が低下するメカニズムです。

し、再生医療の実現を加速することを目指しています（図３）。

これまで糖尿病状態では慢性的な高血糖による 糖毒性 や血液中の遊離脂肪酸が増加することによる 脂肪毒性 が原因でインスリン分泌が低下すると考えられていましたが、分子機序はわかっていませんでした。私たちは、実際の２型糖尿病

アジアにおける共通の課題解決に向けて――大きな研究費を紹介してください。
現在獲得している主な研究費で行っている研究は次の通り

ドナー由来の膵島で増えている「UCP2」というミトコンドリです。

ア蛋白に注目しました。UCP2は、糖尿病における高血糖状・日本医療研究開発機構（AMED）の医療分野国際科学技術態で酸化ストレスを介して誘導されることがわかり、膵β細共同研究開発推進事業「戦略的国際共同研究プログラム

胞でUCPが増えると何が起こるか調べるために、ヒトの２型（SICORP）」という競争的資金プログラムにおいて、シンガ

糖尿病と同様に膵β細胞でUCP2の量が増える遺伝子改変マ

ポールの研究者と「糖尿病治療へ向けたヒト幹細胞由来膵

ウスを作成しました。するとヒトの２型糖尿病と同様にインβ細胞の品質管理と応用的研究」という課題の共同研究を

スリン分泌低下による血糖値の上昇を認めました。

行っています。このプログラムでは、アジアにおける糖尿

そこで、UCP2が増えるとなぜインスリン分泌の低下が起病の共通の課題解決に向けて、幹細胞研究と膵β細胞研究

こるのかを、先程のUCP2が増えた糖尿病モデルマウスを用との国際的な共同研究により、お互いの国のメリットを生いて、網羅的な遺伝子発現の解析を行ったところ「アルドラー

かした研究を展開しています。COVID-19の影響で直接的

ゼB」という糖の代謝に関わる酵素が誘導されインスリン分な往来が困難な中でも、オンラインで密な連絡を取りなが泌が低下することを見つけました。非常に興味深いことに、ら進めています。

このアルドラーゼBの発現も２型糖尿病ドナー由来のヒト膵

・前述のSICORPにおける文部科学省調整費配分では、糖尿島で発現が上昇していました。すなわち、UCP2もアルドラー

病治療へ向けたヒト幹細胞由来膵β細胞の品質管理と応用

ゼBも実際の２型糖尿病患者さんの膵島で増えている、病態的研究を推進しています。この研究は膵β細胞だけでなく、を反映した分子と言えます。このように従来の動物モデルとグルカゴンを産生する膵α細胞に対しても品質管理を行

ヒト組織の両者のメリットを生かした研究を行っています。

い、膵島の構成細胞に対して、よりヒト膵島に近い統合的

現在、この２つ分子が糖尿病におけるインスリン分泌回復へなアプローチを実施しています。

向けた糸口になるのではないかと考え、解析を進めています（図２）。

・日本IDDMネットワークは、１型糖尿病の患者さんとご家族で構成される全国協議会です。１型糖尿病において内因3

性の膵β細胞を増やし「移植ではない治療法」を確立する治――研究に使用する最先端の大型装置を相次いで導入してい療法開発に向けて、日本IDDMネットワークの１型糖尿病ますね。

研究基金から提供されている研究費でも研究をすすめています。
――最近の論文について。
以下のようなものがあります。
〇液性因子によるヒト膵β細胞の増殖促進

１つは、解糖系やミトコンドリアによる呼吸状態を計測す
る「細胞外フラックスアナライザー」です。多くの研究機関でも導入されていますが群馬大学では未導入でした。これにより細胞の代謝状態を効率的に行えます。また、タンパク質の翻訳状態を解析するポリソームプロファイリングも導入しカナダのアルバータ大学との共同研究で、インスリン抵抗

ました。これよりタンパク合成の定量的な評価が可能となり性下で血液中に分泌される液性因子がヒト膵島で膵β細胞ます。また、膵島の活動電気を計測する多点電極アレイシス

増殖を促進することを明らかにし、ヨーロッパ糖尿病学会

テムも導入予定です。これらの機器により膵島の代謝生理学誌である diabetologia 誌に報告しました。さらに、液性因を多面的に解析するとともに、いずれの機器も神経、循環器、子がE2F1という転写因子を介して増殖を促進することを癌、幹細胞の研究においても有用であり、群馬大学内で多く解明し、現在投稿中です。

の分野にも活用していけると考えています（図５）。

〇多能性幹細胞におけるレプチンシグナルの役割
ハーバード大学医学部との共同研究で、脂肪組織由来の食

本学の「重点支援プロジェクト」に

欲抑制や膵β細胞機能に重要なレプチンシグナルが、多能――ヒト膵島を用いた糖尿病治療研究は、群馬大学の「重点性幹細胞においてタンパクの翻訳調整に関与することを明支援プロジェクト」に選ばれています。

らかにし、国際幹細胞学会誌 であるStem Cell Reportsに報告しました。
〇新規糖尿病治療薬の膵β細胞保護作用

本学の戦略的重点研究領域の一つは「内分泌代謝・シグナル学」。ヒト膵島を用いた糖尿病治療研究はその中心となるものです。

イメグリミンという新しい糖尿病治療薬が小胞体ストレス

膵島は生体内で脳、肝臓、心臓、免疫系などあらゆる代謝（細胞の生存に重要なストレス応答）を変化させることによ

臓器と相互作用しているので、研究領域は多岐に渡ります。

り、タンパク質の合成（翻訳）を回復させ、膵β細胞をアポ幸い群馬大学には大学院医学系研究科、生体調節研究所など

トーシス
（細胞死）
から防ぐことを、ヒト膵島や幹細胞由来を中心に生命科学の様々な分野の研究者がいるうえ、医学部の膵島を用いて示し、アメリカ糖尿病学会誌のDiabetesに附属病院もあるので、他分野との共同研究を進めやすい。特報告しました（図４）。

にがん、幹細胞、神経研究との密接な連携を期待しています。

インスリン発見100周年に学会賞受賞

本学の重点研究分野における国内外の大学・研究機関と連携した先端的研究の推進、国際的な研究・人材育成の拠点形――2021年度の日本糖尿病学会学会賞であるリリー賞を受成に寄与したいと思います。

賞されました。

――抱負を

この賞は糖尿病に関する研究業績に対して、満46歳未満

糖尿病、とくに膵β細胞研究はまだまだ発展途上で、新たの学会員に対して与えられます。私は「ヒトの膵β細胞量増な研究の進展により10年後には治療法も大きく変わってき大による糖尿病治療を目指した基礎的研究」というタイトルている可能性もあります。そこに少しでも寄与できるように、

で、日本におけるヒト膵島を用いた研究に対して頂きました。

群馬大学から独創性のある研究を発信し、世界を牽引する研2021年はインスリン発見100周年の年でもあり、大変うれ究者の育成にも努めていきたいです。

しく思います。

図４

4

新規糖尿病治療薬であるイメグリミンはタンパクの翻訳回復により膵β細胞保護作用を示すことを、マウス膵島、動物モデル、ヒト膵島、ヒト幹細胞由来膵島で確認した

図５ 多点電極アレイシステムにて膵島の活動電位を測定している様子

がん患者と紡ぐがん研究のデジタルトランスフォーメーション

情報学部准教授 ………

片山佳代子 かたやま かよこ

情報学部の片山佳代子准教授は長年、がんの疫学を中心に国のがん対策に関わる研究に従事してきた。現在のテーマは「がんサバイバーシップ」で、疫学者としてこの分野に挑む
わが国の先駆者だ。
がんサバイバーシップとは、がんを経験した人が診断や治療を受けたその後を生きていくプロセスのことで、欧米で確立した考え方である。
環境は大きく変化している。2016年１月から法律に基づいて「全国がん登録」が開始され、全都道府県で全てのがん罹患の統計が集計されるようになった。国は国民全体を対象としたがん教育・普及啓発に乗り出している。研究の方法も「患者・市民とともに進める」がキーワードだ。
片山准教授は医師ら医療関係者、そして患者と共にがんに関する様々な教育プログラム
開発や情報発信を進めている。

１ 研究の面白さを知ったがん疫学

この格差班は、がんの死亡率に都道府県格差があり、それが社会経済的要因と関連があるという結果でした。米国で、私の研究分野は疫学です。早稲田大学大学院修了後に在コミュニティの衰退と健康をテーマにした「孤独なボウリン

籍した順天堂大学大学院の疫学・環境医学（衛生学講座）教グ」（Putnam,Robert D, 2006）がベストセラーとなってい室長・教授（当時）の稲葉裕先生は、厚生労働省科学研究費ました。住むところが違うだけで死亡率が２倍も異なると補助金による難病の疫学研究班を永らく率いてこられた疫いうことで、私は社会資本が健康に及ぼす影響に興味を持学の重鎮でした。稲葉先生が代表を務める文部科学省科学

つようになりました。

研究費補助金による研究班に協力研究者として加えていた

その後、同大学で疫学の講義を担当されていた岡本直之

だき、健康の格差をテーマに生態学的研究としてデータ収先生（当時、神奈川県立がんセンター臨床研究所がん予防・集や解析を行いました。

情報学部・部長）にお声をかけていただいて、2010年に同5センターに着任し10年間、がんという疾患に向き合ってきました。そして文理融合の新学部「情報学部」誕生に期待するところがあり2021年４月に群馬大学に参りました。

２ 知らなかった「がん登録」
がんセンターに入った当時、日本にはがんの罹患データを集計する仕組みが確立していませんでした。
がん登録の仕組みは1929年にドイツで始まりました。
1940年に開始したアメリカもがん登録先進国の一つです。
日本では1951年に東北大学の瀬木三雄先生が宮城県の実態

表１

都道府県別地域がん登録開始年

調査として行ったものが「地域がん登録」の始まりです。次いで1957年広島市と58年長崎市が着手した理由は言わずもがなでしょう。
住民ベースの「地域がん登録」は表１にあるように、各自治体の努力で広がっていきました。しかし、地域がん登録の関連が示唆されることになります。

４ 玉石混交のがん情報〜がん相談支援事業とがん電話相談〜

が一定程度普及しても①首都圏など大都市圏では、住んで2005年に神奈川県立がんセンター臨床研究所は、国内外いる都道府県以外の医療機関で診断・治療を受ける人や、からがんの電話相談を受ける事業を開始しました。その相がんにかかってから他県に転出する人などが多く、データ

談事業は、同じ県立がんセンターの看護局が管轄する相談が重複する可能性がある②法的義務がないので医療機関か支援センターに統合される2014年までの９年間に13,962

らの届け出も８割程度――といった課題があり、悉皆性に件の相談に対応しました。

欠けるものでした。

３ がん対策と「全国がん登録」〜がん患者と国民へがん情報の還元〜

語られた相談者の生の声の中にこそ一番重要なアンメッ
トメディカルニーズが隠れているため、私たちは性差に注
目して Mixed method という新たな手法でテキストマイ
ニングを行いました。その成果は Patient Education and

地域がん登録に関わる者の悲願であった法制化が実現しCounseling という国際雑誌に掲載されています。がんの死て2016年１月から悉皆性のある「全国がん登録」が始まり

亡、罹患者とも圧倒的に男性の方が多いのにも関わらず、７ました。次は利活用です。私が役員を務める日本がん登録

割が女性からの相談です（これは先行研究と同じ）。女性は協議会 (JACR：猿木信裕理事長 ) は2017年６月に全国がん患治療をはじめ日常生活、家族問題、精神的な悩み等あらゆ者団体連合会（天野慎介理事長 )と協定を結び、「J-CIP(Japan

る事柄について相談してきているのに対して、男性は的確

Cancer Information Partnership) プロジェクト」を立ち上な情報収集、医療機関の問い合わせが多く、その反面、見切げました。全国がん登録の利活用を通じて、がん患者をはじりが早く転院相談が多いなど自己解決型である点が特徴で

め国民のよりよい生活を実現するために、主にがん情報をした。ピアサポート（がん経験者らががんにかかった方々の患者目線で発信する取り組みです。
（図１）

悩みや不安をともに考える役割）の原則は「傾聴」と言われ全国がん登録開始に伴い、注目される研究の１つに「がんますが、男性は他者に自己開示しにくく、傾聴スタイルで検診精度管理」があります。これまでがん検診の偽陰性（が待っていても支援に結び付きにくいことが示され、がん相談んになっているのに検査が陰性）：見逃し例は、悉皆性のあ支援センターやピアサポートの現場に還元できる成果とな

るがん登録データがなかったため算出できず、大きな課題りました。

となっていました。今後、各自治体はがん検診のマネジメントを行うためにも精度管理に乗り出す必要があります。
すでに群馬県からもがん検診プロセス評価、精度管理にがん疫学の力を貸して欲しいと依頼を受けています。

５ がんサバイバーシップ（ニューイングランド ジャーナル オブ メディスン）
2018 年 12 月 The New England Journal of Medicine

さらに、全国がん登録初の成果として期待される都道府（NEJM）の総説として、Charles L. Shapiro, M.D.の「Cancer

県別の５年相対生存率公表があります。2024年公表予定でSurvivorship」という論文が掲載されました。同誌は200年

すが、同じステージⅠの胃がん患者でも住んでいる地域で以上の歴史を有し、世界でもっとも権威ある週刊総合医学

生存率に差があれば拠点病院の機能や標準治療の実施状況

雑誌の一つです。看護や福祉系の雑誌ではなく医学界のトッに違いがある可能性や、冒頭で述べた社会経済的な要因とプジャーナルに掲載されたことで、がんサバイバーシップは6

がん患者と紡ぐがん研究のデジタルトランスフォーメーション

医学領域での研究対象であり、最新の研究分野であることが示されたことになります。Dr. Shapiro によると、がんサバイバーシップとは診断された時から生涯に渡り続くと定義していて、サバイバーの定義も、患者本人のみならず家族、友人、介護者をも含み、介護者の健康への影響は大きいとしています。日本は世界一のがん大国ですから、こうした定義でがんサバイバーシップを捉えると研究対象は大きく広がります。
この論文は示唆に富み、私ががんサバイバーシップに主軸を置いた研究にシフトしていく後押しとなりました。

６ がんサバイバーシップ・教育ユニット
2019年12月、神奈川県立がんセンター臨床研究所のが

図１ 日本がん登録協議会と全国がん患者団体連合会との共同プロジェ
クト「Japan Cancer Information Partnership（J-CIP）」の概要

ん予防・情報学部から独立し、所長直轄の「がんサバイバー
シップ・教育ユニット」を作っていただき、ユニット長としパートナーとして研究計画の段階からデザイン、管理、評価、て新分野に取り組むことになりました。第２期がん対策推結果の普及まで関与します。

進基本計画（2012 〜 2016年度）で初めてがん患者だけでな

第３期がん対策推進基本計画（2017〜2022年度）では、

く国民全体をターゲットとしたがん教育・普及啓発の施策

海外の研究体制と同様、わが国でも PPI の構築をめざしていが盛り込まれました。

ます。がんの患者数は国内最大なので、がんに特化した PPI

私ががん教育に力点を置くのは、それががんサバイバーシッ

推進は他の疾患のモデルとしても有用でしょう。

プにつながり、患者と協働できるからです。がんの予防研

PPI の促進というと、「患者教育」を思い浮かべる方も多い

究に従事してきた経験上、これ以上強力な介入研究はないとかと思います。実はがん患者教育は様々な名称で様々な団考えるためでもあります。

体がすでに取り組んでいます。そのため統一したプログラ

私は2013年からがん教育協議会委員、がん教育外部講師、ムが必要となっています。

教員、患者対象の指導者として年間で数十の研修会等に招一方、医療者や研究者向けの教育プログラムも必要です。

かれますが、医療者のなかには「知っていることと、教える

そこで国内初の、がんに特化した臨床研究の PPI を促進する

ことは違う」という点を理解しないまま、がん教育を「講演」

ための医療者向け教育プログラムの開発研究に乗り出すこと勘違いしている方が多い事に危惧を感じています。一方で、ととなりました。この研究は、がん患者を Advocate してき

多忙な診療現場から学校に足を運び、教育者と連携のとれた日本癌治療学会とファイザーが共同で実施する「医学教育る医師がいるのは事実で、現在私は、がん教育講師の経験豊

プロジェクト」助成の対象に選ばれたもので、私が研究代表

富な医師と共に「医療者向けのがん教育」の外部講師ガイドを務めさせていただき、2022年１月から開始となりました。

ラインを制作中です。がん教育に携わりたいと考えている

本研究の医療者向けの教育プログラムは、群馬大学数理デー

臨床医の助けになれたらと考えています。

タ科学教育研究センターの浅尾高行センター長と共同で開７ Public and Patient involvement：PPI(患者、市民参画）へ発を進めていく予定です。

８ 抱負…データサイエンスの力で貢献

近年、医療分野の研究成果を一刻も早く実用化して患昨年、あるがん患者さんから研究の相談を持ち掛けられま

者や家族の元に届けるため、医師主導治験、介入研究、した。SNS 上でがんピアサポート活動を行う団体の運営者で、

観 察 研 究 に お け る 患 者・ 市 民 参 画（Public and Patient

すでに90万件を超えるツィートや日記などのテキストが累

involvement（PPI））が求められています。PPIは「患者・市積しているといいます。この大変貴重なテキストデータを民のために」とか「患者・市民について」ではなく、「患者・市AI などの新しい情報科学の力でがんサバイバーシップに役

民と共に」、または「患者・市民によって」研究が行われるこ立ててほしいと託されました。データサイエンスの力で患と、と定義されています。

者支援、がん対策に貢献できるのが私の強みであると改めて患者・市民の関わり方は、「参加」→「エンゲージメント」→

感じました。がんという疾患に立ち向かうためにも情報と「参画」の順に強固になります。
「参加」は患者・市民が研究のいう武器を使ってこれからも患者さんと共に歩んでいきた

対象になることですが、「参画」になると、患者・市民が研究いと思っています。

7

[ 萌え立つ ]自閉症の子どもと家族をサポートしたい―テーマは記憶・学習におけるシナプスの形態形成―

未来先端研究機構

海外ラボラトリー（ハーバード大学マサチューセッツ総合病院） 助教

六本木 麗子 ろっぽんぎ れいこ
未来先端研究機構の六本木麗子助教の研究テーマは記憶・学習におけるシナプスの形態形成である。シナプスとは、脳のなかで情報が神経細胞から次の神経細胞に伝達されるとき、両者の間にできる接触構造のことである。
工学部情報工学科の学生だった時、自閉症スペクトラム障害の子どもたちと接するボランティア活動が楽しかった。将来そうした子どもたちとその家族をサポートする仕事に就きたいと思うようになった。臨床心理士になるか、脳の研究を通じて貢献するか――２つの選択肢があった。
卒業論文は、プログラミングで神経ネットワークをつくり神経伝達の効率をシミュレーションで検討した。
次第に “ 細胞 ” の面白さに惹かれて研究の道を選び、進んだ大学院は医学系研究科の高次細胞機能学
（現在の神
経薬理学）
。神経科学、分子生物学への挑戦だった。以来、夢を追いかけ続け、成果を積み上げている。

――シナプスとは？

ク質の発現量の変化をみました。シナプスは化学シナプスと人間の大脳は約100億個以上の神経細胞（ニューロン）が構

電気シナプスに大別され、化学シナプスは伝えられる情報に築したネットワークで、情報は神経細胞から次の神経細胞へ

より興奮性シナプスと抑制性シナプスに分けられます。うつ伝達されます。シナプスは神経情報を出力する側と入力され病モデルのマウスの行動異常を解析して分かったことの一つる側の間に発達した、情報伝達のための接触構造です。基本は、興奮性シナプスの樹状突起スパイン（スパインは樹状突的な構造は出力する側（「シナプス前」という）の細胞の「軸索にあるドレブリンというタンパク質が起にある棘状の構造）

末端」というところが、入力
（受け皿）
側
（
「シナプス後」という）扁桃体と前頭前野で減少していたこと。これらの部位でシナ細胞の「樹状突起」というところに接触しているものです。

プス機能の障害が起きている可能性が示唆されました。

修士課程ではうつ病モデルのマウスをつくり、脳内タンパ

8

それ以来、シナプスの形態を研究しています。

[ 萌え立つ ] 自閉症の子どもと家族をサポートしたい

写真１

留学したカナダ・マニトバ大学の研究室

博士課程の研究では、精神疾患の発症の仕組みと深く関連している5-HT2A受容体が活性化するとスパイン内のアクチ

図１

シナプス前と後の新たな結合パートナー発見を報告した論文が論文誌「Neuron」に掲載された

ン細胞骨格制御に関連して、スパインの形態を変化させることを見出しました。
■ シナプス前部と後部の新たな結合パートナーを発見――その後、研究員を経て神経薬理学の助教になり、2015
年５月から19年９月にカナダ・マニトバ大学へ留学。
「シナプス前」と「シナプス後」の間には膜貫通型タンパク質が存在し、それが両者を結合させ情報を伝達させます。従来、シナプス前部にあるNeurexin(ニューレキシン)というタ

化学解析を行いました。その結果、このマウスでは興奮性シ
ナプスにおいてシナプス数の減少が見られました。つまり、NeurexinとLRRTM4の結合がないマウスにおいてシナプスの脆弱性が示唆されました。以上のことから、Neurexin とLRRTM4の結合がシナプス形成において重要な役割を果たしていることが分かりました。
研究成果は2021年４月、論文誌「Neuron」に掲載されま
した
（図１）
。

ンパク質とシナプス後部にあるNeuroligin(ニューロリギン)というタンパク質との結合が神経精神疾患の発症に関連し■ 放射線照射による神経細胞への影響を解析ていることが知られていました。我々のチームは、シナプス―― 未来先端研究機構の海外ラボラトリーにおける研究は？

後部に局在し Neurexin と結合する、もう一つのタンパク質

研究課題は放射線照射による神経細胞への影響について解であるLeucine rich repeat transmembrane (LRRTMs)が、析することです。主にげっ歯類（マウス）の海馬培養神経細胞

Neuroliginと違うメカニズムでシナプス機構を制御しているを用いて、非照射群と照射群とでシナプスレベルでのタンパことを報告しました(Siddiqui et al., 2013など)。

ク質の局在や発現量、形態形成の比較を検討しています。

留学先
（写真１）
で、新たな結合パートナーを発見しました。

これまで神経細胞は他の臓器・組織細胞に比べて放射線感

NeurexinとLRRTM４の結合で、これがシナプス形成におい受性が低いとされてきましたが、現在までの研究結果では、て重要な役割を果たしていることを解明しました。以下が概低線量の放射線を照射した神経細胞でもダメージを受けてい

要です。

ます。

LRRTMsは４つのサブタイプがあり、それぞれLRRTM1，2，
3，4 と名付けられています。構造はほとんど同じで、アミノ―― 自閉症の子どもと家族が社会で過ごしやすくすることに貢献したいとのことですが…。

酸配列が少し違います。Neurexinもサブタイプ1、2、3 とあ集団行動を重んじる日本の社会では、目立つ言動の子ども

り、構造の違いでα、βおよびγに分かれます。Neurexinとは学校や地域活動でいろいろな制限がかかってしまいます。

LRRTM4のそれぞれにおいて、構造上異なる部位特異的変親も周りから子育ての仕方について言及され、窮屈に感じて異体を作製し、お互い結合するのに必要不可欠な場所を特定いると思います。空気を読むといった社会的コミュニケーショ

しました。同じファミリーでも、LRRTM1/2と LRRTM3/4

ン能力や情動行動、限定的な興味などについて脳のなかでどとで Neurexin と結合部位に違いがあることが分かりましのような神経ネットワークを構築し、その指令先として言動た。また、その LRRTM4と Neurexin とで結合しない遺伝子にどのようにつながるのかを研究によって解き明かしたいと組み換えマウスを作製し、生化学や電気生理学、免疫組織

思っています。

9[ 萌え立つ ]複雑な人工細胞モデルを構築し、生命現象の理解に迫る

大学院理工学府

分子科学部門助教

神谷 厚輝 かみや こうき
大学院理工学府分子科学部門の神谷厚輝助教は、化学、生物学、機械工学の知識を融合してリポソーム（人工細胞膜）研究の新時代の扉を開こうとしている気鋭の研究者である。
リポソームはヒトの細胞膜の構造を模した人工細胞膜の小胞。細胞膜は細胞の内と外を隔てる膜で、タンパク質が埋め込まれたリン脂質が二重の層になっている。その役割は細胞への物質の出入りの制御、情報伝
達等さまざまなプロセスへの関与――など生命現象に重要な役割を担っている。
神谷助教はリポソームを用いて膜タンパク質などの生体分子の機能を理解することにより・細胞機能の一部を搭載し、効率的に反応する人工細胞の創成・作製した人工細胞による生命の起源の理解――を目指している。
――リポソーム研究とは提供しています。その膜に埋め込まれたタンパク質（膜タン

細胞サイズのリポソームは細胞膜と物性が酷似している

パク質）
は生命現象に不可欠であり、膜タンパク質の素機能ため、リポソームを用いて膜物性や膜タンパク質の機能研究を解析するためにプロテオリポソーム ( 膜タンパク質が埋めが行われてきました。現在、細胞サイズのリポソームに細込まれたリポソーム ) の作製が古くから行われてきました。

胞の最小構成要素を再構成した人工細胞モデル構築に向け

界面活性剤を用いて細胞から膜タンパク質を抽出し、それをた研究が、特に欧米で莫大な予算が付いて進んでいます。

リポソームに再構成するのが従来の方法。しかし、これには――膜タンパク質は生命現象にとって重要な役割を果たし問題がありました。界面活性剤によって膜タンパク質が失

ています。

活
（活性が失われ反応を起こさなくなること）
したり、リポソー

細胞膜は物質輸送や情報伝達等の生命維持に重要な場を

10

ムへの再構成時に膜タンパク質の向き（配向性）が定まらない[ 萌え立つ ] 複雑な人工細胞モデルを構築し、生命現象の理解に迫るといったことです。

ロデバイス内で、平面リン脂質非対称膜をつくる、②この平

そこで、バキュロウイルスというウイルスの膜に目的の膜面リン脂質非対称膜にジェット水流を当てる――そうすると、

タンパク質を乗せ、ウイルスの 感染力（ウイルスが本来持っシャボン玉のようにリポソームが形成されます(図２(A))。

ている膜融合タンパク質）を利用してリポソームと融合させこのように世界に先駆けてリン脂質非対称膜リポソーム

ると、ヒトの細胞と同じ向きの膜タンパク質がリポソームにを形成し、リン脂質の分子運動やペプチドの相互作用観察に埋め込まれる――という作製方法を考案しました。

成功しました(図２(B))。リン脂質だけで構成されているので、■ 界面活性剤を用いない作製法

膜と相互作用する生体分子の素反応を観察できます。従来の非対称でない膜と比較して、リン脂質非対称膜では膜タン――この方法を援用して、界面活性剤を用いないプロテオ

パク質の取込み挙動が変化することが分かりました ( 神谷ら

リポソーム作製法を開発したのですね。

Nature Chemistry 2016)。これは、なぜ生体膜はリン脂質非そうです。その作製法は、まず、グリア芽腫（脳腫瘍の一種）

対称膜であるかという答えの一つであると考えられます。また、細胞の膜上に現れるカドヘリン（細胞膜を貫通する膜タンパ

ナノサイズのリン脂質非対称膜リポソームの形成や糖脂質非ク質で、ジッパーのように細胞同士を接着する）をリポソー

対称膜リポソーム形成等に成功し、多数の原著論文を発表しムに再構成します。次に、グリア芽腫細胞の周りにカドヘリています。

ンリポソームを加えます。
そうすると、細胞膜上でカドヘリンを介してリポソームが細胞膜に近接し、さらに、細胞が細胞外の物質を取り込む■ 細胞とコミュニケーションするモデル――現在取り組んでいる研究は？

機能によって、効率よくリポソームが細胞の中へ輸送されタンパク質の配列や構造の情報は簡単に入手できるようました ( 図１)( 神谷ら Biomaterials 2011)。このプロテオリになりました。将来、タンパク質を電子部品に、リポソーム

ポソーム作製法から、膜タンパク質を利用したドラッグデを電子基板に見立て、リポソーム内で電子回路のようにタン

リバリーシステムの構築に成功しました。これは博士課程のパク質間の反応を繋ぐことが可能になる。生物種を超えた研究成果です。

タンパク質間で反応を生じされることも可能で、自分がデ■ JST「さきがけ」に採択され研究加速――その後、リン脂質非対称膜リポソームに取り組みました。

ザインした人工細胞モデルの創出が期待される。最終的には、細胞内で起こる生命現象の詳細な理解、有用産物の大量産
生や、原始細胞はどのようなものであったかが解明される。
こうした中で、私は３年前に日本学術振興会の卓越研究員

真核細胞の細胞膜は、内膜と外膜が異なったリン脂質で事業により群馬大学に着任し、細胞からの情報を受取りリ構成されています(リン脂質非対称膜)。しかし、従来のリポ

ポソーム内で反応させ、細胞へ反応物を作用させる 細胞とソーム作製法では非対称になりませんでした。作製時にリ

コミュニケーションする人工細胞モデル の構築を目指してン脂質を混和するからです。そこで博士号取得後、マイクロ

います。この人工細胞モデル実現には、
外部環境応答センサ、

流体デバイスが専門の神奈川県立産業技術総合研究所の竹効率的な酵素反応の構築、リポソームの分裂・サイズ回復

内昌治研究室にてマイクロデバイスを用いたリン脂質非対等の要素が必要になります。現在、化学・生物学・機械工

称膜リポソーム作製法について研究。その時に、科学技術振学等の知見を活かし、

興機構
（JST）
の戦略的創造研究推進事業さきがけに採択され、これらの要素を個々にこの研究を加速させることができました。

構築しています。その考案したリン脂質非対象膜リポソーム作製法は①マイク過程で、該当分野の技術革新や新しい発見を期待しています。近い
未来にこれらを統合して、オーダーメイド医
療等に役立てたい。

図2
図１

カドヘリン再構成リポソームをグリア芽腫細胞へ播種。赤い輝点は、細胞内に取り込まれたリポソームである。

(A) リン脂質非対称膜リポソーム作製の概略図 (B) リン脂質非対
称膜上でのリン脂質の分子運動11[ 萌え立つ ]廃棄の少ない新規有機フッ素化合物
合成法の開発大学院理工学府

分子科学部門助教

杉石 露佳 すぎいし つゆか
大学院理工学府分子科学部門の杉石露佳助教が取り組んでいるのは廃棄の少ない新規有機フッ素化合物合成法の開発だ。フッ素原子は、たくさんある元素のうち水素原子に次いで小さく、電気陰性度（原子が電子を引き寄せる強さ）が最も大きい。このため、フッ素原子を有する有機化合物は、優れた耐熱性、耐水性、耐酸化性、代謝安定性な
ど特異的性質があり、樹脂、塗料、撥水撥油剤な
どの化学材料や医薬、農薬に使われている。多様な合成法が求められているが、フッ素化合物合成
において環境に調和する廃棄の少ない方法を見出せば、工業的合成の発展につながると期待されている。

――今の研究に至った背景は？
私の研究は有機合成化学という分野です。有機化合物とされていることを意識し、廃棄の少ない合成法に興味を持ちました。

は、反応条件により様々な化学反応をし、分子変換を起こします。私は各反応後に生成物の構造を調べ、その反■ 新しい物性を見出せる可能性

応で起きたことを考察します。そして、その反応条件下――なぜフッ素かにおける「分子構造上の結合開裂と結合形成」や「反応のフッ素原子を含有している有機化合物の合成を研究課

駆動力」に着眼して研究を進めています。前者はこの反題としたのは、分子構造内にフッ素原子を持った有機化

応によってどのような分子変換が起きるのか、後者はこ合物を設計すると、その有機フッ素化合物を合成した際の反応が起きる理由は何であるかということの解明に繋に――分子内のフッ素原子が変化をもたらしたり相乗効がります。さらに、これらの考察を通して、新しい合成果を示したりして――新しい物性を見出せる可能性があ法の考案や合成する分子の設計をしています。

るからです。

研究を進めていくうちに、環境に調和する合成が必要

12

ただし、フッ素原子を有する有機化合物は分子量が同[ 萌え立つ ] 廃棄の少ない新規有機フッ素化合物合成法の開発(

い カ る 図フ バ 論 ２ッ ー 文
素 に が フ化 採 英 ッ合 択 国 素物 さ 王 を合 れ 立 含成 た 化 有法
学 すの ２ 会 る一 ０ 出 複つ ２ 版 素︒ ０ の 環
年 雑 化
︒ 誌 合
原 の 物
子 イ 合
効 ン 成
率 サ に
の イ 関
良 ド す

原子効率の良い報告例：原子効率の良いフッ素化合物合成の例。反応する化合物（左辺）から脱離する部位がなく、フッ素原子を３つ含む化合物（右辺）が生成するため、廃棄がない。

)

図１程度の一般有機化合物に比較して、低沸点および低融点に複素環骨格を持ちます。複素環とは環を構成する元素なので取り扱いが難しい上、フッ素化試薬には腐食性やとして、酸素、窒素、硫黄などの炭素以外の原子を含む

爆発性のものが多くあります。私が携わる研究では、安環状部位のことです。医薬品の分子設計では複素環骨格

全で入手可能なフッ素化試薬によりフッ素原子を持つ合を基盤とすることが多く、複素環骨格を形成する反応の成ブロックを構築し、これを他の有機化合物と反応させ開発が創薬にとって有意義です。

ることにより目的の化合物を得る戦略を立てています。

一方、近年、創薬において分子内にフッ素原子を有する化合物の方が、同じ骨格でもフッ素原子を持たない化■ 原子効率の良い合成法

合物に比べて効能を発揮することが多くあると知られる――「廃棄の少ない」とは？

ようになりました。その代表例としてブロック効果（フッ通常の合成でよく用いられる置換反応においては、出発物質の有する置換基の脱離を伴います。言い換えると、素原子を有する化合物の方が代謝されずに残存するので効能が持続する）
が挙げられます。

分子内の大部分を失うことにより、新しい部分を化合さひと言でいうと、有機フッ素化合物は体内に取り入れせる合成法（置換反応）
は、反応機構が簡素であり提案すられやすく代謝されにくいため、医薬への展開が期待さるのは容易ですが、廃棄が多いという問題を解決するこれるのです。

とができません。しかし、脱離する部分を小さくする、

そこで、複素環骨格上にフッ素置換基を有する化合物のもしくは無くす、という工夫をすれば、廃棄を減らすこ

合成は創薬にも応用され得ると考え、そのような合成のうち、ともできます。そう考え、分子内の原子を反応中に大き

廃棄の少ない方法を産み出す研究を進めています。

く損なわない、すなわち、原子効率の良いフッ素有機化

最近、私達が開発した反応は、分子内の原子同士の結合物の合成を目指すことにしました。有機フッ素化合物

合を切断し、三角形をした骨格を壊すことで五角形の複の廃棄の少ない合成法は、環境に調和する方法でもあり素環へと変換する仕組みです。この合成法の提唱により、ます。

フッ素を含有する複素環化合物のより多様な合成が可（図１）
は、反応中に分子内から損なう原子を抑える、

能になりました。さらに、この合成における脱離はなく、

すなわち、原子効率の良いフッ素化合物合成の例です。

目標としていた原子効率の良いフッ素化合物の合成が達化合する２つの化合物どちらからも脱離する部位がなく、成されました。本反応について報告した論文は、英国王

フッ素原子を３つ含む、より大きな構造の化合物が生成

立化学会出版の雑誌に掲載され、そのインサイドカバー

します。

（図２）
に採択されました。
――抱負は？

■ 体内に取り入れられやすく代謝されにくい――現在進めている研究は？
キーワードは複素環骨格と創薬の２つです。

様々な種類の複素環骨格に挑戦し、フッ素化合物の廃棄の少ない合成法を追究しながら新規反応の開発を行っていきたいです。

生物活性を有する化合物の多くは、その分子構造の中

13Close -Up
重粒子線医学研究センター

生物学部門

教授

髙橋昭久

いよいよ民間の宇宙旅行も始まった。人類は再び月へ、火星へ。より遠く、より長く「宇宙に生きる」時代の到来が現実味を増してきた。宇宙空間は、重粒子線を含む宇宙放射線が飛び交う。重力は微小だ。よく「無重力」と言われるが、厳密には限りなく「無」に近い「微小重力」なのだという。群馬大学に、宇宙生活者の健康を考える研究者がいる。重粒子線医学研究センターの髙橋昭久だ。専門は放射線生物学。
「宇宙でがんの進行は早まる？」が目下の研究テーマ。今まさに、宇宙航空研究開発機構（JAXA）と協力して、国際宇宙ステーション（ISS）
日本実験棟「きぼう」
利用実験の実行可能性を探っている。

宇宙でがんの進行は早まる？ ― ISS「きぼう」利用実験とその先へ
JAXA は ISS でマウス長期飼育ミッションを2016年から開始し、新たに発光イメージング装置の設置を計画していた。2018年夏、JAXA は ISS「きぼう」利用実験の特定課題として「発光を利用したマウス遺伝子機能解析装置を利用する提案」のフィジビリティ研究（FS、実行可能性研究）テーマを募集した。国の科学技術イノベーション政策への貢献や、独創的、先導的で国際的に高い水準の研究を推進するのが狙いだ。2019年３月、この特定課題に、髙橋のテーマ「宇宙でがんの進行は早まる？」が採択された。現在、発光するがん細胞移植マウスを用いた宇宙実験の詳細な計画内容や技術の検討を進めている。＜図１＞14

図１

Close -Up◈ 重粒子線医学研究センターとは ◈なった年。それから毎年数回、日本初の重粒子線がん治療を開始した放射線医学総合研究所（略称：放医研、現在は国立

髙橋と宇宙の関わりに触れる前に、髙橋の所属について

研究開発法人量子科学技術研究開発機構）で共同利用研究を説明しよう。群馬大学は昭和キャンパスに重粒子線加速器を続け、重粒子線の生物学的優位性を示すデータを積み重ね設置し、2010年３月から重粒子線がん治療を開始した。重てきた。ステップアップを考えていた時、幸運にも重粒子線

粒子線は放射線の一つで、ヘリウムイオンより重い粒子線のがん治療を始めたばかりの群馬大学で、テニュアトラック（若こと。重粒子線加速器で炭素イオンを光速の70％に近づけ、手研究者が、審査を経てより安定的な職を得る前に、任期

がん治療に利用している。物理工学的に制御・計画された付の雇用形態で自立した研究者として経験を積むことがで

重粒子線は、病巣部の狙い撃ちが可能なため、患者さんに「優きる仕組み）の募集があった。思う存分、重粒子線を利用でしくて」安全だ。その上、通常の放射線治療に難治性のがん

きる夢のような環境だ。2011年１月、髙橋は迷わず奈良か細胞にも「強くて」治療に適している。

ら群馬へ。2015年４月にテニュアを取得し、現在に至る。

この重粒子線に関わる学内組織は２つある。医学部附属病院 重粒子線医学センターは重粒子線がん治療を行っている。

◈ 宇宙との関わり ◈重粒子線医学推進機構 重粒子線医学研究センターは研究・

重粒子線のメリットも、ランダムに被ばくするとデメリッ

教育が主な使命である。重粒子線医学研究センターには医学、トになる。それが「宇宙にいる」重粒子線だ。宇宙での健康を

物理学、生物学の３部門があり、髙橋は、生物学部門を任研究するためには、重粒子線加速器は欠かせない。髙橋は、されている。スタッフや腫瘍放射線学講座、協力講座とも力

自身の類稀な経歴を活かすことで、がん治療に加えて、宇宙を合わせ、さらなる治療の最適化、効果向上を目指し、日夜研究が本学の新たな強みになると提唱し、2020年度から学研究をしている。髙橋は、免疫の力を利用して、重粒子線内の重点支援プロジェクトに選ばれている。

がん治療の効果を高める方法の特許申請も進めている。

◈ 重粒子線との深い縁 ◈髙橋の研究環境の傍らに、いつも重粒子線があった。出会
いは1995年。髙橋が奈良県立医科大学生物学教室の助手に髙橋は、修士時代からこの道に導いてくれた恩師（奈良県立医科大学の故大西武雄先生）が提案した宇宙実験の実行部隊でもあった。1993−2010年まで、スペースシャトル、ミール、
ISS「きぼう」で行った宇宙実験の総数は10回を超える。研究
材料も実に幅広い。
〈図２〉

図２

15

宇宙での実験は、微小重力による自重・浮力・沈降・対

二つ目は、2018年１月にテレビで見たNHKスペシャル「人流がないため、普段の装置や容器が使えない。低電力、小型、体」骨 だ。骨からのメッセージで免疫細胞数が保たれてい軽量が求められる。宇宙飛行の期間も、機会も限られていること、自転車競技の選手はペダルをこぐだけだと骨へのる。いわば一発勝負。宇宙飛行士に実験してもらうため、単衝撃がないため骨量不足になること等の紹介で、「宇宙」には純で短時間の作業、二重、三重の安全性が最重要視される。

一切触れてなかった。それでも髙橋は、「骨への衝撃がない≒

宇宙実験は、国を超えて人類の知恵比べ。まさしく「科学の宇宙の微小重力状態」、「骨量不足すると免疫力が弱まる」とオリンピック」だ。髙橋らは、予想外の要求にも様々なアイしたら、「宇宙でがんの進行が早まる」のではと閃いた。がん

デアで乗り越え、参加するだけでなく、成果をあげてきた。

治療研究からの「逆転の発想」だ。直ちに、学生と地上模擬

総括すると、宇宙滞在が長くなるほど、発がんの初期過実験を行った。マウスのしっぽを吊るすことで後肢への衝撃程に関わるゲノム不安定性（遺伝子損傷、突然変異、染色体をなくした模擬微小重力で免疫組織が萎縮し、移植したが異常等）が増すことを報告してきた。しかし、これまでの宇宙ん細胞の増殖と肺転移が亢進することを確かめた。仮説と実験では多くの制約のため、宇宙放射線と微小重力の複合

おりだ！
（けれど、この仮説に「宇宙放射線」は含まれていな

影響を明らかにできなかった。

い・・・）
三つ目は、2018年春に「夢ナビライブ」
（主催：
（株）
フロム

◈ 地上での模擬宇宙実験 ◈ページ、後援：文部科学省）
でのミニ講義の依頼だ。大勢の高現職に就き、この問題解決と国際プレゼンス向上のため、校生に、自身の研究の面白さをどう語りかけるか？ 髙橋は、

地上での模擬実験に着手した。2015−2019年度新学術領

客観的に類稀な経歴と自身の強みを見つめ直す機会を得た。

域「宇宙に生きる」の計画班代表として、本学自慢の重粒子

何よりも、新たな宇宙実験に挑戦している生き様を見せた

線加速器を利用して、世界初の模擬微小重力・重粒子線同いと思った。一旦、放射線生物学者としての専門のこだわ

時照射装置を開発した。この装置は NASA にも評価された。

りを捨て、覚悟を決めた。やるぞ！

2018−2021年NASAグラントの分担者として、重粒子線単そんな時、JAXA の FS 特定課題テーマの募集があった。

独照射との比較で、模擬微小重力・重粒子線同時照射の影

FS期間は2022年３月まで。ただし、現状はオリンピックの響を検討した。同時照射すると、細胞周期が停止せず、DNA

強化選手に選ばれたようなもの。この後、「科学のオリンピッ

損傷が正しく修復されないまま誤って DNA 複製・細胞分裂ク≒宇宙実験」に参加するための審査が待っている。順調にして、ゲノム不安定性を引き起こすように遺伝子発現パター

いけば数年後、ようやく自身発案の宇宙実験が実現する。

ンが変化すること、染色体異常が増加することを突き止めた。
さりとて、あくまで模擬実験。宇宙放射線によるゲノム◈「きぼう」のその先へ ◈不安定性のその先のがん死までの過程は長時間かかるため、

髙橋の夢は尽きない。宇宙でがんの発症は？ 月や火星

宇宙実験では未踏の領域だ。従来、がん死リスクは「宇宙放の低重力では？

射線の質と量」で評価されてきた。その評価に、新たに「重力たいことが山積だ。2019−2021年度 JAXA 宇宙研のフロン変化」を追加すべきか、追加するならどうやったら宇宙実験

トローディング研究（FS 採択等を出口とする研究）にも採択で実証できるか？ 髙橋は宇宙実験の制約を知り尽くしてされ、月を周回する Gateway での実験をめざしている。そいるからこそ、答えを出せずに悶々としていた。一方、心こは、地球の磁場に守られた低軌道のISSと異なり、宇宙放の片隅で「宇宙実験は、もう充分」とも思っていた。

射線が直接降り注ぐ過酷な環境だ。Gatewayでの研究におい◈ 再び宇宙実験に挑戦 ◈再び宇宙実験挑戦の覚悟を決めた三つの出来事があった。

複合影響は？

その防御方法は？

やりて、放射線生物学者の貢献が期待されている。髙橋は、発がんモデルマウスを用いて、模擬微小重力と放射線の複合影響によるがんの発症を調べている。

一つ目は、2017年初夏に「教授になれたのだから、次は宇宙

今や、髙橋は、宇宙惑星居住科学連合の代表、日本宇宙実験に挑戦したら？」と、恩師が病床で最後にかけてくれた

放射線研究会会長、日本宇宙生物科学会副理事長、月惑星言葉だ。宇宙実験は、準備から実施まで、５−10年と気の遠に社会を作るための勉強会の世話人等、次世代育成を含めくなる長期戦である。テニュアトラックのように四半期毎にて本領域を牽引する立場を担っている。国内外の多くの協業績が求められては、不確定要素の多すぎる宇宙実験を行

力者と共に夢を分かち合い、「宇宙に生きる」ため、「きぼう」えない。今すぐ取り掛からないと、自分の退官が先に来る。

のその先を見据えている。

ISSの退役も迫っている。今だ！
（・・・でも、どうやって？）

16

【産学連携ワンストップサービスオフィスについて】・ 群馬大学で対応できない場合は学外協力機関へ対応を依頼します。

・ 群馬大学の研究や産学連携に関するご相談、ご意見、ご要望などの総合窓口です。
「水源」の記事についてのご質問

・ 群馬大学が持つ研究成果（シーズ）を社会に役立て、地域の活性化に貢献できる大学として存在することを使命とも受け付けております。

していますので、遠慮なくご利用ください。

・ 群馬大学は複数の学部、大学院、研究所等を持つ総合大学であり、それぞれの学部、大学院等においてもさらに専門分野が分かれています。また、「産学官金連携」活動を■ お問い合わせ先担う多様な職種のスタッフが教育・研究・社会連携活動

国立大学法人群馬大学に携わっています。産学連携ワンストップサービスオフィ

産学連携ワンストップサービスオフィス

スにいただいたお問い合わせは、関連部署間で情報を共TEL：0277−30−1105

研究・産学連携推進機構

FAX：0277−30−1178

有し、調整して対応させていただきます。

（電話受付時間：午前９時〜午後４時）

・ ご相談自体は無料です。

E-mail：onestop@jimu.gunma-u.ac.jp

・ 共同研究、受託研究、依頼分析はそれぞれの内容に応じ

http://www.gunma-u.ac.jp/information/43976

た費用をご負担いただきます。

SUIGENVol.5
発行

群馬大学研究・産学連携推進機構

制

作

研究・産学連携推進機構、研究推進部

企画・構成

登坂和洋（研究・産学連携推進機構）

写

大澤郁弥（桐生写真部）

真

渡邉莉子（理工学部事務部）
八木優子（研究推進部）
印
発

行

刷

上武印刷株式会社

日

2022年２月７日

Copyright ©2022
Organization to Promote Research and University-industry Collaboration,Gunma University
Printed in Japan
本書の収録内容の無断転載、複写、引用等を禁じます。

17

………… ❶

医学部附属病院

重粒子線医学センター

やわらかい空気 人を潤す

重粒子線医学センターは重粒子線によるがん治療を行う、群馬大学医学部附属病院の一部門である。照射施設
は昭和キャンパス（病院と医学・生命科学の研究・教育機能が集積）の一角にある。
本学の重粒子線治療装置は2010年３月、わが国で３番目に治療を開始した（現在は全国に７施設）。大学病院に併設された施設の第一号で、「併存疾患があったり、多くの診療科が関わる総合的な診療が必要な患者さんに対応できるのが強み」（河村英将副センター長・教授）。
多くの治療実績があり、知見、ノウハウを蓄積している。
午前８時から午後８時過ぎまで、国内外から訪れる50 〜 60人の治療を行っている。治療は診察・検査から治療計画策定、重粒子線照射（部位等によって4 〜 16回）と続く。治療後の経過観察も患者さんの状況に応じて行なっている。看護の特徴の一つは、初診から治療終了後まで同じ部門の看護師が担当すること。
「何回も通うことになるので、患者さんとスタッフとの信頼醸成は欠かせません」と北田陽子重粒子線医学センター看護師長。
毎回、検査や治療が終わって待合コーナーに戻るまで看護師が案内し、相談相手になる。重粒子照射では痛みや熱さは感じないが、不安を抱えて治療に臨む患者に寄り添い、特に緊張されている方にはそっとからだに手を触れ、声をかける。がん看護のノウハウが生きる。
「緊張が強いと腫瘍や臓器の体内での位置関係が変わってしまうので、リラックスすることには治療上の意味もある」と河村医師は言う。
CT シミュレーション室の内装はそうした配慮の一つだ。優しい色の漆喰の壁と、そこにコテで表現した欅の絵。
CT シミュレーション室は照射範囲や照射線量などの治療計画を立てるための CT を撮影する場所である。内装を設計した共同教育学部の田中麻里教授は「漆喰によるやわらかい空気を感じてみてください。コテ絵の欅、赤城
山の土を用いた窓枠、縮緬布など群馬の伝統技術も随所にあります。日本漆喰協会作品賞を受賞した、医療関係者の思いが詰まった空間で安心して検査を受けていただければ」と語る。
硬質なイメージの大型医療機器が並ぶ施設内に漂うやわらかい 空
気 、スタッフとの密なコミュニケー
ションが、がんに向き合う患者さんを潤してゆくのだろう。
コテ絵の欅に飛ぶ鳥が、きょうも患者さんとスタッフを見つめている。