［SUIGEN］

Vol.1

群馬大学研究活動報

特 集 群馬大学の熱帯病研究

「水源」創刊に寄せて
群馬大学研究・産学連携推進機構は①高度研究と国際共同研究プロ
ジェクトの推進②博士人材や研究支援人材の育成③知的財産管理活用、共同研究推進、研究・産学連携に関するリスク管理――のそれぞれを担う３部門および「ＵＲＡ室」、次世代自動車産業の産学官金連携によるイノベーション拠点形成を目指す「次世代モビリティ社会実装
研究センター」、さらにこれらの全体を統括する「研究・産学連携戦略本部」から成る組織です。
群馬大学理事（研究担当）・副学長
研究・産学連携推進機構長

和泉 孝志

社会の要請に対応して機動的に大型プロジェクトを構築して研究資金を獲得し、社会的課題の解決に取り組むことを目指しています。
日本一の流域面積（神奈川県を除く関東地方１都５県と長野県の一部）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。
本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―地域や産業界などとの連携―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。
本誌の創刊はその一環で、本学の先端的研究を紹介するものです。

C ONTENTS
特集

群馬大学の熱帯病研究
わが国有数の研究拠点。なぜ群馬大学で熱帯病なのか。
研究者たちはどんなテーマに取り組んでいるのか。

新しい生命現象を見つけ熱帯病治療に生かしたい

嶋田

淳子 ……… １

腸内細菌とマラリアの相互作用を解析

久枝

一 ……… ５

流行地の免疫環境を再現するワクチン

奥浩之… …… ９〔研究の歩み〕1980 ～ 90 年代にわが国有数の研究拠点に… ……………12

きりひらくテーマ
今まで見えなかったものが見えるようになる―1,000 分の１秒の高速画像処理が開く扉

奥寛雅… ……14

脳の温度が一定であることがヒトの賢さの一因ではないか―温度センサータンパク質に着目

柴崎

貢志… ……15

TOPICS
次世代モビリティ社会実装研究センター／りょうもうアライアンス… …16

特 集 群馬大学の熱帯病研究

大学院保健学研究科 生体情報検査科学

嶋田淳子 教授

新しい生命現象を見つけ
熱帯病治療に生かしたい
遺伝子で決められたメカニズムによって、一部の細胞が自ら死ぬ現象がある。アポトー
シスという。個体をより良い状態に保つための仕組みだ。しかし、熱帯病のシャーガ
ス病などを引き起こす寄生虫トリパノソーマは、宿主のアポトーシスを抑制して生き残る戦略を持っている。このことを明らかにし、その因子、抑制メカニズムを研究。
シャーガス病治療薬の研究開発にも取り組む。

■ オリジナルな研究をしたい

るのは難しく、間口を広くしたほう

マは「細胞増殖のカルシウム制御」。

がいいと考え、1988 年４月、愛知

パン酵母を使った実験が中心で、大県岡崎市にある国の研究機関、基礎

きな狙いはガン研究。増殖のメカニ

生物学研究所（現在、大学共同利用

ズムを解明することによって、それ大学院では脳神経に多い糖脂質ガ機関法人自然科学研究機構を構成すを抑える方法を探るものです。

ングリオシドを研究していました。

る５研究機関の１つ）にポスドクとでも、この分野の研究は競争が激

当時も、今と同様、就職先を見つけして入りました。ここでの研究テーしく、特に米国は物量作戦できます

熱帯病を研究するようになった経緯は？

1

マウスに対するキノン誘導体の効果
既存薬ベンスニタゾール（BZL) と同等の抗トリパノ
ソーマ作用をもつ化合物が見つかった

T.cruzi 血流型虫体に対する

コマロビキノン誘導体の効果
キノン骨格をもつ化合物に抗トリパノソーマ効果が見られたから、とても勝てそうにない。ひと文によると、トリパノソーマは RNAをもつようになりました。そんな時、りでできる研究、オリジナルな研究の段階でエディティングが行われて寄生虫を研究している順天堂大学のをしたいと考えるようになりました。

いるというのです。

寄生虫学教室で助手を探していることを知りました。もともと順天堂大

転機は 26 年前の 1991 年 8 月です。
雑誌の Cell を読んでいたら、アフリ

エディティング？

学は南米型トリパノソーマを研究しカ型トリパノソーマが新しいメカニ

文字通り “ 編集 ” です。DNA の遺ていたのです。トリパノソーマにはズムを持つことを明らかにしたとい

伝情報が RNA に「転写」された後、南米型とアフリカ型があります。順う論文に出会いました。

RNA の段階で遺伝情報が書き換えら

天堂大学が探していた助手の採用条れるというか、変化してしまうわけ

件は、①生化学の知識があること②ですね。

遺伝子を扱えること③寄生虫に興味

トリパノソーマとは何ですか。

があること――の３つ。

トリパノソーマは、熱帯病のシャーガス病、アフリカ睡眠病、リーシ■ セントラルドグマが崩れた
ぴったりですね。

ュマニア症を引き起こす寄生虫です。
これら３つは世界保健機関（ WHO）
が「顧みられない熱帯病 (Neglected
Tropical Diseases)」と定義している 17 の疾患に含まれています。

DNA と同じ塩基配列の RNA が合成されない、ということですね。
そうですね。つまり、セントラル
ドグマが崩れたのです。

そうです。それで順天堂大学での研究生活に入り、2005 年に本学に移るまでいました。その間、NIH（アメリカ国立衛生研究所）に留学しました。アメリカ型トリパノソーマはセントラルドグマが崩れた？

宿主の細胞、特に心臓の細胞の中にノソーマの新しいメカニズムとは？

はい、私は「これだ！」と思いま入ります。寄生虫は、宿主を殺して生物の遺伝では DNA がいわば設した。新しい生命現象を見つける面

しまっては自らは生きられない。寄計図で、その情報は DNA →（転写）

白さに目覚めたのです。そして、基生虫と宿主の相互作用、いわば持ち→ RNA →（翻訳）→タンパク質と礎研究を応用研究、さらには薬剤につ持たれつの関係に興味を持ちまし

伝達されます。この遺伝情報伝達のつなげ、熱帯病などに苦しんでいる

た。

流れは、DNA の二重らせん構造を発人々の医療ニーズに応えられたらい

見したフランシス・クリックによっいなと思いました。私が、薬学出身て 1958 年に提唱された分子生物学

で基礎医学に転じたので、そうしたの基本原則で、セントラルドグマと道筋が見えたのだと思います。熱帯「南米型トリパノソーマ感染による呼ばれています。ところが、その論

病、それを引き起こす寄生虫に興味

宿主側の応答、寄生虫の生き残り戦

その論文で突き止められたトリパ

2■ 寄生虫の生き残り戦略

特 集 群馬大学の熱帯病研究

T.cruzi 感染マウスにおけるアポトーシス抑制タンパク質の発現上昇トリパノソーマを感染させた マ ウ ス の 心 筋 細 胞 で は、
アポトーシス抑制タンパク
質 c-FLIP の発現が上昇していることが明らかになった

T.cruzi 感染による宿主細胞

アポトーシス抑制のモデル
トリパノソーマは、宿主アポトーシス抑制因子 c-FLIPを利用して、Fas を介するア
ポトーシス経路の初期過程を抑制すると仮定している略について分子レベルで解析」する

っつけろというシグナルが途中まで

は心不全などによって死亡してしまことは、先生の研究テーマの一つでしか届かない。トリパノソーマ感染

います。世界の感染者は 2014 年ですね。寄生虫の生き残り戦略とはどにより、宿主のアポトーシスが抑制

約 700 万人と推定されています。特ういうものですか。

されることは私が明らかにしたのでに中南米に多い。エルサルバドルで多細胞生物の体を構成する細胞のす。この抑制に関与している因子、は人口の 3.4％、約 30 万人が感染し死に方の一種にアポトーシスという抑制の分子メカニズムについて研究ています。米国でもエルサルバドル

ものがあります。一部の細胞があらを進めています。

と同じくらいの数の感染者がいます。

■ 吸血昆虫サシガメが媒介■ 宿主の細胞に作用

かじめ遺伝子で決められたメカニズ
ムによって、自ら死ぬ現象です。個体をより良い状態に保つために積極的に引き起こされる「プログラムさ先生のもう一つの主要な研究テー

治療薬はあるのですか。

マがシャーガス病新規治療薬の開発

現在、ベンズニタゾール（BZL）

ですね。シャーガス病は WHO の言とニフルチモックス（NFX）しかあ

手元の事典には、人の指は、最初う「顧みられない熱帯病」の 1 つとりません。いずれも急性期にだけ効は指の間が埋まった状態で形成され、のことですが、どんな疾患ですか。

果のある薬で、皮膚のアレルギー反後にアポトーシスによって指の間のシャーガス病とは、南米型トリパ

応、抹消神経障害、食欲不振、体重細胞が死滅することで完成する、まノソーマという原虫を感染の原因と減少などの重い副作用があります。

た、オタマジャクシがカエルになるする人獣共通の感染症です。カメム

60 ～ 90 日連続投与が必要ですが、ときに尻尾がなくなるのもアポトー

シの仲間のサシガメという吸血昆虫

この副作用に耐えられず薬の服用をシスの仕組みによるもの、とありまが媒介します。母子感染もします。

途中でやめてしまう人も少なくありす。

感染した急性期は、血液中に多数のません。

れた細胞死」です。

まぶたそうです。ガン化した細胞のほと原虫が循環しています。片側の瞼 周辺

我々が開発しようとしているシャんどは、アポトーシスによって取りが腫れ、高熱、リンパ筋炎、肝臓やーガス病治療薬候補は「IMD-0354」

除かれ続けており、これによって、脾臓が大きく腫れる。急性期症状はと「GTN 化 合 物 」 で す。 こ の う ち

ほとんどの腫瘍の成長は未然に防が約１カ月で、成人の場合、ほとんど

IMD-0354 は NF-kB と い う 転 写 因

れています。しかし、トリパノソーが慢性期に移行。慢性期は、原虫が子を抑制する酵素系の阻害剤で、抗マはアポトーシスを抑制して生き残

心筋、消化管組織、神経細胞に寄生

炎症、抗がん、抗アルツハイマー、る戦略を持っている。宿主の体内で、し、心筋炎、心肥大、巨大食道、巨

抗アレルギー、抗リウマチなどの作

トリパノソーマに感染した細胞をや

大結腸などを引き起こします。最後

用があることで知られています。こ3

シャーガス病国際会議

中南米の研究者が参加（2016 年 7 月エルサルバドルにて）エルサルバドルとの国際交流 教育省ハンダル副大臣（左から３人目）との国際共同研究についての協議 （2015年8月）

れらの疾患の治療薬を目指して臨床ャリンドウという植物から抽出した「GTN024」です。新規治療薬を開試験等を行っています。本学と医薬化合物コマロビキノンがトリパノソ発するための元になる「リード化合

分子設計研究所、東京大学の研究チーマ原虫を殺す作用を持っているこ物」にしたいと思っています。本学

ー ム は、2015 年、 こ の IMD-0354とを発見しました。本学と慶応義塾と高崎健康福祉大学の共同研究によに抗トリパノソーマ作用があること

大学の共同研究によるものです。薬るもので、両大学が特許出願していを発見しました。これはわれわれの剤開発のために、コマロビキノン誘ます。

オリジナルな研究です。

導体約 80 種類のスクリーニングを行い、培養液中の血流型虫体に対す

IMD-0354 の作用の特徴は何ですか。
既 存 薬 の BZL と NFX は、 血 液

る同誘導体の効果を調べると、キノン構造を持つ化合物に抗トリパノソ当面の研究の取り組みは？

ーマ効果が見られました。

2015 年からエルサルバドルとの共同研究を進めています。まず、シ中のトリパノソーマ原虫に直接作用します。分かりやすく言うと、原虫を 直 接 攻 撃 す る わ け で す が、IMD-■ エルサルバドルと共同研究

キノン構造とはどういうものですか。

ャーガス病のことをもっとよく知るために、基礎研究を行います。トリ0354 は原虫ではなく、宿主の細胞

簡単に言うと、ベンゼン環に２つパノソーマのゲノムと心筋炎、消化に作用するのです。マウスを用いたのケトン構造をもつ化合物を指しま管疾患などの多様な病態との関連

実験では既存薬 BZL との併用で効す。

を 明 ら か に し た い と 思 い ま す。 また、エルサルバドルのトリパノソー

果があります。特に IMD-0354 は心筋炎に効果的という報告があるので、医薬品として開発できれば、シャー

そのキノン構造の化合物に絞られたわけですね。

マを用いて治療薬の開発を行い、臨床で応用できることを期待していま次の段階として各種のキノン誘す。エルサルバドルでは、新規治療

導体のスクリーニングを行いまし薬のニーズが高く、両国の若手研究た。血流型虫体に対する効果や、感者、女性研究者とともに研究を進め

染率や細胞内型虫体増殖に対する効られればと考えています。こうした果を調べ、さらにはマウスを使った国際的な共同研究の場を生かして、

もう一つのシャーガス病治療薬候実 験 を 行 い、 つ い に、 既 存 薬 BZL「IMD-0354」 と「GTN 化 合 物 」 に補の GTN 化合物について教えてくと同等もしくはそれ以上の抗トリパ

ついて、創薬のためのリード化合物

ださい。

ノソーマ作用を持つ化合物＝新規キを目指して研究のステップを一つず

ノン誘導体を見つけました。それがつ上げていきたいと思っています。

ガス病慢性期の治療に使えるのではないかと期待しています。
■ ムシャリンドウから抽出

2005 年、ウズベキスタンのムシ

4

特 集 群馬大学の熱帯病研究

大学院医学系研究科 国際寄生虫病学分野

久枝
一
教授

腸内細菌とマラリアの相互作用を解析
マラリアはハマダラカが媒介するマラリア原虫という寄生虫による感染症で、エイズ、結核と並ぶ三大感染症の1つである。
研究領域はマラリア原虫と感染者（宿主）の相互関係、特に免疫応答。マラリア原虫に感染したマウスは腸内細菌叢が著しく変化し腸内細菌バランスが失調していることを世界で初めて報告。マラリアの新たな予防、治療法開発への道を拓いた。
ウガンダのグル大学研究者らと共同で、マラリア患者を対象に、腸内細菌がマラリアの病態に及ぼす影響の解明に取り組む。

■ 免疫系の調節に関係延している感染症で、年間2億人以上介します。

の患者を出し、約60万人が死亡してマラリアとはどういう病気ですか。

います。感染源はマラリア原虫とい

マラリア研究にはいろいろなアプ

マラリアは熱帯、亜熱帯地域に蔓う微細な寄生虫で、ハマダラカが媒

ローチがあると思いますが、どのよ5

図１

マラリアにおける腸内細菌の変調と病態（A）悪性マラリア発症マウスの糞便の寒天培地上での培養
感染後は黒い色素の産生が見られず、外観上明らかな差が見られる（B）悪性マラリア発症マウスの糞便中の細菌種の変化感染後は善玉菌が減少し、悪玉菌が増加するうな領域ですか。
最終的な目的はマラリアの制圧ですが、研究は、マラリア原虫と感染した人＝宿主の相互関係を主にマウスを用いて解析しています。ウガン
ダとタイでは、それぞれの国の研究機関と共同でヒトにおける解析を行っています。
現在の主な研究テーマについてお（C）悪性マラリア発症マウスでは小腸の病変とともに、乳酸菌の減少など劇的に腸内細菌が変化する。一方、脳症状を呈さないマウスはわずかに変調が見られる。

を与えることで免疫系の変調や病態研究チームは、悪性マラリア（脳マラ

形態をもたらすのではないか”というリア）に感染したマウスと重症にならマラリアは腹痛、下痢、嘔吐といっ仮説を立てて研究を始めたわけです。

ない（非致死）マラリアに感染したマ

た消化器の症状が高い頻度にみられ別の言い方をすると、マラリア、免疫、ウスのそれぞれにおいて、マラリア

るにもかかわらず、その詳細な病態

腸内細菌――この3つの相互の関係の感染が腸内フローラにどう影響してについてはほとんど研究されてきま

なかで、ほとんど手が付けられていいるかを調べました。

せんでした。現在私が取り組んでいなかったマラリアと腸内細菌の関係る研究テーマの一つは、腸内細菌叢を解明したいと思ったのです。

聞きします。

どの代謝性疾患、アレルギーなどのたマウスでは腸内フローラが劇的に変化し腸内細菌のバランスが崩れて（フローラ）とマラリアの関係です。
近年、様々な疾患――肥満、糖尿病なその結果、悪性マラリアに感染し■ 悪性マラリア感染で腸内フローラ
激変いました。分かりやすく言うと、善玉菌が著しく減少していたのです。
死に至らないマラリアではそれほど免疫疾患、統合失調症、自閉症などの精神疾患など――で、腸内環境、特どういう研究ですか。

に腸内細菌の変調が全身の免疫系の悪性のマラリアとそうでないマラ調節に深く関わり、しかも免疫応答

リアを比較しました。マラリアには興味深い結果です。

の強弱にも影響していることが報告

幾つかの種類がありますが、熱帯熱

悪性マラリアに感染したマウスでされています。

マラリアは重症化し、脳障害（発症すは腸内フローラが劇的に変化して腸こうした腸内フローラと全身の免ると脳マラリアと呼ばれる）や腎障害

内細菌バランスが失調を起こしてい疫系の調節に関する知見に着目し、を起こし死亡することがあり、悪性ることを我々が世界で初めて報告し“マラリア感染が腸内フローラに影響

マラリアと呼ばれます。われわれのました。本学と理化学研究所統合生

6の変化はみられませんでした（図１）。

特 集 群馬大学の熱帯病研究

写真１、２ ウガンダでの共同研究の様子（ウガンダ北部の主要都市グル市のラチョー病院）

命医科学研究センターの大野博司グ症の患者さんよりも腸内細菌の変化殖します。本学の研究の1つは、このループディレクターらの研究グルーが大きいという、マウスで認められ赤血球ステージの原虫に対し、キラープとの共同研究の成果です。

た結果が再現されています。

Ｔ細胞がどのように働いているかに

今後、乳酸菌などを飲んでもらう
腸内細菌の果たしている役割は大きいですね。
このほか、細菌の種類により病態が変化することや、腸内細菌が宿主関するものです。

グループと飲まないグループを比較

私たちの免疫系は、マラリア原虫

したり、食事の内容と腸内細菌と症を排除するのに様々な攻撃を試みま状の関わりなどについても研究してす。その細胞系免疫の主役がキラー

いきたいと思います。

Ｔ細胞です。

のマラリアへの防御応答を誘導していること、また、腸内細菌の種類とその組成がマラリア感染に影響することなども報告されています。
■ ウガンダ・グル大学と連携
海外のマラリア流行地でも研究していますね。
ウガンダとタイで共同研究しています。ウガンダでは、2014年からグ

こうした研究にはどんな社会的意
義がありますか。
マラリアは毎年多くの死者を出し解析し、マラリアの症状との関係な者について、「重症の時」と「治った後」すね。
肝細胞に感染したマラリア原虫にア発症に対する腸内細菌の作用メカ

対して、キラーＴ細胞は感染細胞もニズムが明らかになれば、腸内フロー

ろとも殺滅します。

ラをバイオマーカーとした診断技術

こ の と き、 感 染 細 胞 上 に 現 れ るの開発、腸内フローラの正常化を主「MHCクラスＩ分子（原虫の抗原を結眼とした新たな治療法の開発などへ合する自己を規定するタンパク質）」

道を開く可能性があります。

を攻撃の目印にします。しかし、赤血球は例外的にMHCクラスＩ分子を■ 赤血球ステージの防御の仕組み解明

持たない細胞で、キラーＴ細胞はマ
ラリア原虫に感染した赤血球を認識できないとされ、キラーＴ細胞が感どを調べています。症状の重い患者と軽い患者の比較、また、重症の患た細胞を攻撃するリンパ球の一種でています。マラリアの病態やマラリル大学のAginya博士などと連携して、マラリア患者の便の中の腸内細菌をがん細胞やウイルスなどに感染し腸内フローラとマラリアとの関係以外の研究テーマは？

のそれぞれの腸内フローラの比較とマラリアはハマダラカによって媒

いった方法での研究です。これまで介され、感染した原虫はまず肝細胞に集めた患者の便のサンプルはおよに寄生し、そこで発育すると血中にそ500です。重症の患者さんでは軽移行し赤血球に感染。赤血球中で増染赤血球を排除しようとしているかはよく分かっていませんでした。
赤血球ステージではどう防御しているのですか。
我々は、赤血球ステージのマラリ

7

図２ D8T細胞の感染赤芽球殺滅のメカニズム ーマクロC
ファージとの協調作用ー
CD8T細胞はマラリア原虫に感染赤芽球をＴ細胞レセプターで認識し、FasLを介してフォスファチジルセリンを表出させる（①）．
一方で、CD8Ｔ細胞は IFN-γを分泌してマクロファージを活性化させる（②）．活性化されたマクロファージは、フォスファチジ
ルセリンを認識して、感染赤芽球を取り込み、マラリア原虫ごと
消化する
（③）
．

ア原虫に対しては、キラーＴ細胞と果を発揮しないという弱点がありま功績でノーベル医学生理学賞を受賞

マクロファージ――死んだ細胞や体内した。我々の研究で明らかにした「キしました。

に侵入した細菌などを捕食して消化

ラーＴ細胞による防御」を基盤とする

アーテミシニンの治療薬は本当にする“掃除屋”――が協調して働き、感ワクチンであれば、その抗原は細胞

よく効きます。しかし、ロジスティ

染を防御しているというメカニズム

表面にある必要はありません。マラ

クスの問題で流行地に広く届けられを解明しました（図２）。

リア原中の排除により適したワクチ

ませんし、費用負担の課題もありまン開発へのブレークスルーとなるか

す。従来からの治療薬であるクロロもしれません。

キンと同じようにアーテミシニンに

これまで分かっていなかった、新しい防御メカニズムですか。どんな意義がありますか。

耐性を持つマラリア原虫が今後出て■ 変わらない基礎研究の重要性くることが予想されます。一方で、製薬会社は、利益が見込めないため

これまでのワクチン戦略は抗体を基盤にしていて、その標的となる抗マ ラ リ ア と い え ば、2015年 に、新たなマラリア治療薬開発にあまり原は、抗体と結合する細胞表面に存中国の女性研究者トゥー・ユウユウ

積極的ではありません。基礎研究、在します。しかし、こうしたワクチさんが、マラリア治療薬に広く使わワクチンの研究開発等の重要性は少ンは同じ抗原性を持つものにしか効れているアーテミシニンを発見した

しも変わっていません。

8

特 集 群馬大学の熱帯病研究

大学院理工学府 分子科学部門

奥
浩之
准教授

流行地の免疫環境を再現するワクチン
マラリアは一度の感染によって免疫（抗体）ができても、免疫力が次第に低下し、次の感染を完全に防ぐことができない。しかし、流行地では、多くの住民が絶えずマラリ
アに感染することで免疫力を維持している。ワクチンの抗原を少しずつ体内に放出できれば免疫状態を長期間維持できるのではないか――この着想がワクチン研究開発の出発点だ。

■ 感染しても次第に免疫力が低下
マラリアワクチンの開発を手掛けようになった背景は？

の1つで、およそ95の国と地域で流かし感染症の中には一度感染したり行し、2015年に2億1200万人の罹患ワクチンを投与しても免疫力が次第者と43.8万人の死亡者数が推定されに低下し感染を防げないものもありています。

ます。マラリアはそうしたタイプの感染症の１つです。

マラリアは人に寄生する原虫が引

多くの感染症は、最初の感染またき起こす感染症で、原虫はハマダラ

はワクチン投与によって抗体ができ、ところが、マラリア流行地では絶カが媒介します。世界最大の感染症

次の感染を防ぐことができます。しえずマラリアに感染することで免疫9

図１

ナノ粒子ワクチンのアイディアと目標

図２

皮下投与後の蛍光強度（生体吸収）■ 本学先輩の研究成果を受け継いで力を維持しています。そこから、ワ教授）の科学研究費補助金のプロポー

クチンの抗原が少しずつ放出されれザル（基盤研究（A））の「マラリア流行

ば免疫状態を長期間維持できるので地において精密な分析機器を用いずエノラーゼという酵素は、マラリ

はないか、材料化学で流行地の免疫に住民の免疫状態を簡便に測定でき

ア原虫が赤血球に入るのを助けたり、状態を再現（図１）できるのではないるキット（化学材料＋デバイス）」とい原虫の分裂増殖に必要なエネルギー

かというアイデアが浮かびました。

う考え方。もう１つは当時、マラリを生みだしているとのことでした。

そして、人工の抗原およびそれを内

ア原虫エノラーゼのアミノ酸配列が

その抗体がエノラーゼに対する免疫包させた免疫投与用微粒子（将来のワ解明されたことです。

力があるということは、エノラーゼにそういう働きをさせないというこ

クチン用抗原材料）の開発を進めて成功。現在はこれを使ったワクチンとエノラーゼとは？

とですね。ということは、こうしたワクチン効果判定キット（抗体価測定

酵素です。一般にエノラーゼは細エノラーゼ抗体ができるような抗原キット）の開発に取り組んでいます。

胞内において解糖系と呼ばれるエネを人工的につくりワクチンにすれば、

ルギー産生に機能しているのです

マラリアの感染と重症化を予防できが、近年は別の役割のあることも明るわけですね。

■ 鈴木先生の科研費プロポーザルがヒント

らかにされています。例えば病原微そうです。患者の快復期に現れる生物の細胞表面にみられるエノラー

エノラーゼを標的とした人工抗原を

ゼはヒトへの感染に関わっているとつくります。免疫力は専門用語で抗考えられています。マラリア原虫に体価と言います。その抗体価が上がヒトに感染するマラリア原虫に５おいてエノラーゼは、原虫が赤血球

りやすいいくつかのエノラーゼ部分

種類ありますが、現在の研究対象は、に入るのを促進する役割、原虫の解配列のなかから、大きなループを構

感染者数も多く、免疫の無い患者の糖系においては急速な分裂増殖に必成する22残基配列に絞りました。残場合重症化しやすいという特徴のあ

要なエネルギーを生みだしています。

基というのはアミノ酸の個数です。

る熱帯熱マラリア原虫です。人工抗1990年、鈴木守先生と狩野繁之先生「エノラーゼ」そのものは狩野先生と原の研究は1998年から始めました。

（現在、国立国際医療センター部長）

鈴木先生がマラリア流行地と国内の

正確には抗原ペプチドの開発です。

が流行地で行った熱帯熱マラリア患

疫学調査で、患者快復期に関与するペプチドは２個以上のアミノ酸が結者の快復期の血清疫学調査から、こ抗原として報告したものです。私た

合した化合物です。抗原の合成の研のエノラーゼに対する抗体が強く現

ちはさらにこれを22残基に絞って抗究を始めるヒントになったものが２れることを発見しました。これを抗原として用いました。

つあります。１つは鈴木守先生（名誉エノラーゼ抗体と言います。

人工抗原の研究はいつからはじめたのですか。

10

特 集 群馬大学の熱帯病研究

図３

群馬大学の先輩の研究者の研究成果を受け継いでいるわけですね。

免疫状態を判定する検査材料の仕組み

これまでに医学部附属病院臨床試
験部の中村哲也先生が推進された臨本学には熱帯病研究の伝統があり

床研究中核病院支援事業や厚生労働ます。多くのマラリア研究は実験室か

省科学研究委託費の支援を受けて、ら得られた知見をもとに進められてい

原薬と製剤のプロトタイプを完成さますが、鈴木先生と狩野先生はマラリ

せています。その後は共同研究者側

ア流行地のフィールド調査に熱心に取においてAMED支援の非臨床試験なり組まれ、例えば流行地患者の抗体価どが進められています。私たちは初を測るIFAT（間接蛍光抗体法）という期開発品よりも、さらに改良した原研究手法などで有名でした。

薬と製剤について研究を進めている
ところです。

■ 皮下に滞留させ、抗原をゆっくり放出

れている点が多くあります。
検査キットの開発はどういう段階ですか。
これは十分に実用化のレベルに達していると考えています。
■ ものづくりイノベーションに結びつけたい
最後に、今後の展望、抱負を。
私の研究は表面的にはワクチン開■ ワクチンの効果を患者ごとに判定発ですが、これは化学研究そのものです。つまり我が国のものづくり製

そうですか。そして、
その「エノラー
ゼ」の部分ペプチドを起点として、そ検査キットも並行して開発しています。

造業が付加価値の高い次世代産業へ発展するにはどうしたらいいかと考の人工抗原およびその抗原を内包し検査キットは、ワクチン投与後にえて、学生の教育や研究にあたってた微粒子、いわゆるワクチン製剤開抗体価を維持しているかどうか、ワいます。すなわち、“医療・保健分野発へと進むわけですね。

クチンの効果を患者ごとに測定するを通したものづくりイノベーション”

ワクチン製剤は合成抗原ペプチドのが主な目的です（図３）。ワクチン

として、臨床や製造業の現場におけを包み込んだ生体吸収性の合成高分効果測定に限らず、流行地の免疫状るニーズと理工学部の研究シーズを子です。マイクロメートル（μｍ）サ

況の調査にも活用できます。測定方

結びつけられるような人材育成と研イズの微粒子です。これをワクチン

法は、抗原を含んだ微粒子とマラリ究開発を進めていきたいと考えていとして投与し、皮下に長期間滞留さ

ア患者の血清を混ぜて、免疫凝集反ます。

せ、抗原を体内でゆっくり放出しま

応を目視で確認します。この検査キッ

これまでに研究が進められたのは、

す
（図２）
。

トはベッドサイドでも使えます。ま

今回お話しできませんでしたが多くた多くの検体を同時に再現性良く高の先生方、多くの学生さん、内科医

感度で測定できるのも特徴で、IFATである妻の裕子の大きな協力による法やELISA法など従来の方法より優ものです。深く感謝しております。

原薬（抗原）と製剤の開発状況と非臨床試験についてお聞きします。

11

特 集 群馬大学の熱帯病研究【研究の歩み】1980～90年代にわが国有数の研究拠点に

1960年代半ばから70年ごろにかけ

1966年に寄生虫学講座て主要国のなかに「近い将来、感染症として独立は撲滅できる」との見方もあったが、現実には熱帯病を含む感染症の脅威

採択件数では、本学は常にトップ集団の一角を占めている。

世界の熱帯病研究に貢献

わが国の大学では20世紀の初頭かは衰えず、世界保健機関（ＷＨＯ）は

ら日本住血吸虫などの研究が盛んに行

1970年代後半、熱帯病対策の重要性

27年間の長きにわたり本学の熱帯われた。当時はフィールド調査を含め、を訴えた。鈴木守教授が本学に着任し病研究を主導した鈴木教授はマラリア

病理学の研究者が取り組んでいた。戦

たのはこうした時代だった。以来、鈴の研究者。千葉大学大学院博士課程修後、占領軍により公衆衛生の考え方が木教授は2003年末に学長に就任する

了後、東京大学医科学研究所細菌感染

広まり、寄生虫病、熱帯病研究にも社まで本学の熱帯病研究を牽引し、わが研究部で５年間助手をつとめ、その間

会医学の視点を取り入れることが求め国有数の研究拠点にした。同講座の主

ＷＨＯの上級研究者として英国及び米られた。これに応えて、1957年から

任はその後、野崎智義教授（2004 ～国に留学した。群馬大学では医学部長、各地の大学に相次いで寄生虫学の研究

2008年）を経て、2010年から久枝教副学長を経て2003年12月から2009

分野が設けられた。

授が務めている。

年３月まで学長を務めた。2004年４月に本学が国立大学から国立大学法人

群馬大学においても同様で、現在の大学院医学系研究科「国際寄生虫病学」

本学では、国際寄生虫病学講座スに改組（全国の国立大学が国立大学法講座は1966年に衛生学教室から寄生

タッフ以外にも、本誌で紹介している

人に移行）したときの最初の学長だっ

虫学講座（主任：沢田利貞教授）としてように、大学院保健学研究科、同理工た。鈴木教授は世界寄生虫学者連盟会独立したのが始まりだ。1976年に沢学府など様々な分野の研究者が熱帯病

長、日本寄生虫学会理事長などを務め、田教授が退官し、鈴木守教授（現在名研究を手掛けており層が厚い。科学研

世界の熱帯病研究、国際医療協力に多誉教授）が着任した。

究費補助金の「寄生虫学」分野の大学別大な貢献をした。

12鈴木 守 群馬大学名誉教授

フィールド調査に基づいてワクチン候補分子を特定鈴木 守 群馬大学名誉教授に聞く
1969年に私が東大医科学研究所で研究を始めたころ、日本の研究者でマラリアだけに研究対象を絞っていた

フィリピン大と共同のマラリア対策に成果

流行地で求められるマラリア対策
は、治療薬、ワクチンだけでなく、公衆衛生を含めた全体としての取り組みだ。蚊を退治する殺虫剤や蚊帳（かや）も必要だし、さまざまなイン
フラの整備、住民の教育なども欠かせない。社会システム全体としての対応が求められているわけだ。群馬のはほとんど私に限られていたよう

群馬大学における研究のなかでも、大学がフィリピン大学と共同で進めに思う。しかし、WHOの働きかけのスーダンの流行地でのフィールド調査

たパラワン島における住民参加型の影響もあり、70年代末からマラリアに基づきワクチン候補分子を特定した

マラリア対策は刮目すべき成果をあ研究が日本においても熱を帯び、80

仕事は今後も発展すると思われる。政げている。

年代に入ると一時は学会発表の半分

府の対外援助の一環でJICA（独立行政くらいをマラリア関係が占めるよう

法人国際協力機構）からハイチ、スー

全体としての対応が求められているな状況だった。

ダン、インドネシア、ソロモン諸島国ということは、寄生虫学の未来展望に免疫学を基礎とするマラリアのワなどの計画に参加した。スーダンではついてもいえるのではないか。複雑なクチン開発への関心も高く、90年代

鈴木守教授記念研究室と命名された研全体の仕組みから要素を抽出するので半ばまでマラリア研究熱は世界的な究室が現地の研究者によって今も保存なく、『複雑』は『複雑』のまま、つまり、

流れであった。世界中の研究者がワクされている。WHO計画で中国へ、
また、

自然生態系の中に構成されているネッ

チンをてがけたが、現在に至るまで、

海外学術調査でブラジル・アマゾンにトワーク全体を捉えようとすることが決定的なものは出ていない。

も行った。

大事なのだと思う。

13

今まで見えなかったものが見えるようになる

きりひらくテーマ

大学院理工学府

奥 寛雅 准教授

千—分の１秒の高速画像処理が開く扉◎ １秒間に 1,000 枚撮影
大学院時代からずっと高速画像処理技術の研究をしています。
カメラの撮影速度の単位に「fps」があり、一秒間に何枚の画像を撮影するのかを表します。私が現在取り組んでいる高速処理は最大 1,000fps。日本や米国のテレ
ビ放送のスピードが 30fps ですから、その 30 倍くらいの速さです。
画像の処理がこのくらい速くなると、いままで見えなかったものが見えるようになり、対象の本質に迫れます。
・スポーツ中継やバーチャルリアリティなどさまざまなメディアで新たな映像表現が可能になります。
・顕微鏡で細胞やタンパク質などの変化の画像計測が容易になり、医療・バイオの研究が大きく進みます。
・人が理解しやすい映像を活用すれば FA（工場の自動化）の中で働きやすくなります。
——画像高速処理によって幅広い分野で新たな展開を生み出せます。
◎ 光学系がボトルネック
計算機処理をするためにデジタル画像を取得する装置（コンピュータビジョン）では、被写体の像がレンズ部分を介して撮像素子に記録されます。レンズを介して被写体を記録媒体に写し取る構造は、フィルムカメラ（被写体→レンズ→フィルム）と同じです。
これが問題なのです。撮像素子の画像処理部は 1,000分の 1 秒という高速で対応できるのに対し、レンズ部分（光学系）の応答速度は「1 秒」という超低速です。
つまり、高速画像処理をしようとしても、フォーカス・
ズーム等の機能を持つ光学系がボトルネックになってい14るわけです。コンピュータビジョンがフィルムカメラと同じ構造を持ち続けている必然性はありません。
こうしたことから私は画像処理を高速化するため、センサなど処理部分の技術だけでなく光学系、照明系を含むシステム全体の最適化を目指し、要素技術から応用までの全体を研究しています。
◎ 高速な物体を追従・撮影「1ms オートパン・チルト」という技術はその一つです。高速な物体を追従・撮影し、オートフォーカスが自動的に焦点を合わせるのと同様に、対象がつねに画面の中心に来るように制御します。2 人がボールを打ち合う
卓球のラリーを撮影すると、あたかも画面中央にボールが止まっているかのような映像を記録することができます。当研究室が開発したサッカードミラーと呼ばれる高速視線制御ユニットを使い、1,000fps の高速画像処理
で実現します。この技術はスポーツ中継などへの応用が期待され、NHK などが注目しています。
また、物の位置や形も高速に計測できるようになり、そこにプロジェクターなどで情報を表示することもできるようになります。最近研究室では 1/1000 秒でカメラの前の物の三次元的な形状を計測できる「構造化ライ
トフィールド」と呼ばれる手法を創り出し、これを利用して動く物体にも安定して映像を投影できることをデモ
ンストレーションしました。これができると我々の身の周りの物が皆ディスプレイになるので、将来的にディスプレイを持ち歩く必要がなくなります。
次世代のメディアテクノロジーを創出し、ユーザーが必要とする新しい映像を提供していきたいと思っています。

我々は四季を通じて様々な温度を感じます。さらに、
低温、高温のものに触れた場合には、それを瞬時に感じとります。実は、様々な温度は TRP（トリップ）という温度センサータンパク質が感知しています。温度セン
サー TRP は 10 種類ほどあります。私は人間の賢さの根源が恒温動物という体温を一定に保つ性質に支えられているのではないかと考え、温度センサー TRP に着目し、脳機能・疾患との関わりを調べる研究をしています。
外気の温度に関係なく、常にほぼ一定の体温を維持す
る恒温動物が、なぜ子育てや巣作りをするような高度な脳機能をもっているのか。従来、変温動物との脳の構造の違い（脳の大きさや神経細胞の多さなど）によるものとされてきました。一方、私は、脳の温度が一定である
ことがヒトの賢さのもう一つの因子ではないかという仮説を立てました。ヒトなどの哺乳類は脳内の温度を 37 度
付近に保つために多くのエネルギーを費やしており、雪山で遭難して体温が 30 度以下になっても、脳内の温度は死ぬ直前まで 37 度に保たれます。一方、脳内温度が低下するとたちまち意識消失することが知られています。
この点に着目し、私が実験を進めた結果、34 度で活性化する “ 温度センサー TRPV4” が脳の神経細胞に非常に強く発現していることを見いだしました。そして約37 度という脳内温度により TRPV4 が恒常的に活性化していることが神経細胞を円滑に動作させるキーであることを突き止めました。脳内温度を情報源として、これを翻訳し、神経情報伝達に活かす分子的な仕組みを世界で初めて明らかにしたのです。
◎ 新領域の「温度生物学」

するのでしょうか？

まだ誰も調べることが出来ていません。そこで、てんかん病態における脳内温度の変化とTRPV4 活性化の違い、神経異常興奮との関係を調べています。そして、てんかん領域では正常領域と比べて、脳内温度が 1 度上昇していることを突き止めました。1度の温度上昇は風邪を引いたときの経験からお分かりのように生理機能に大きな変化を及ぼします。実験の結果、
てんかん領域では 1 度の温度上昇により TRPV4 が異常に活性化し、これがてんかんの病態悪化を引き起こしていることを明らかにしました。この知見に基づいて、てんかんの発作をなくす治療につなげる器具や医薬品の開発に取り組んでいます。
上で述べた研究成果は、群馬大学着任後の 2009 年
から毎年継続的に一流学術誌にレポートしてきた成果です。2015 年度からは文部科学省科学研究費補助金・新学術領域研究に「温度生物学」という新領域を立ち上げ、脳内温度と脳機能の関連性を分子レベルでさらに追求
し、我が国発信の新規科学技術創出を目指しています。
◎ フロンティアを開拓し続ける
私と TRP との関わりは前の勤務先の生理学研究所時代からです。当時、脳内温度が常に一定に保たれる重要性
やその生理機能については全く未解明でした。そこで新
たなテーマを立ち上げる際、体温程度の温度を感知する
TRPV4 に着目し、研究をスタートしました。上でも述べましたように、我々の正常な脳機能を保つ上で極めて重要な分子であることを明らかに出来ました。また、病態悪化に強く関連することも示しました。新たな視点で

温—度センサータンパク質に着目

大学院医学系研究科

柴崎 貢志 准教授

◎ 34 度で活性化

脳の温度が一定であることがヒトの賢さの一因ではないか

きりひらくテーマ

脳内温度という特殊環境を見つめ直すことで、幸運にもフロンティアの開拓を続けられています。

では、病気が生じた場合に脳内温度はどのように変化

15

TOPICS

次世代モビリティ社会実装研究センターが始動
平成 28 年 12 月、群馬大学の全学組織として次世が企業と同じ土俵で戦ったのでは意味がありません。

代モビリティ社会実装研究センターが発足致しまし我々は経済的利益ではなく、地域の方々の生活に本当た。このセンターは、学内的には学部を越えた研究成に役立つことを第一の目的とします。そしてそれを企果を結集し、学外的には自治体および企業の皆様の協業が利潤をあげられる形で社会システムとして作り上力を得て、次の世代の交通システムを構築・普及させげることを考えます。そうすれば持続可能なシステム

ることを目指します。

として社会に浸透すると考えられ、それを提示するこ

現在最も活発に活動しているプロジェクトは、自動とが大学の使命であると考えるからです。ご期待・ご運転車両を社会に普及させるプロジェクトです。自動支援いただければ幸いです。

（太田 直哉）運転は多くの企業がしのぎを削る分野ですが、大学

次世代モビリティ社会実装研究センター発足式

自動運転実験車両（左から小木津副センター長、太田（センター長）、平塚学長）

りょうもうアライアンス

４機関が連携して企業をサポート

群馬大学（前橋市）、前橋工科大学（同）、足利工業
大学（栃木県足利市）、群馬工業高等専門学校（前橋市）の４機関は平成 28 年９月、それぞれが企業から受ける分析の依頼や技術相談を相互に紹介する連携体
制「りょうもうアライアンス」をスタートさせました。
各機関は産学連携を進め地域貢献を果たしてきまし
たが、機関毎の活動では相談に対応できる専門家がいない、適切な分析装置がないなどの理由でお断りせざ
るを得ないこともあり、必ずしも地元企業様の期待にりょうもうアライアンスの仕組み

応えきれていなかったことが課題でした。４機関が連携することで「取りこぼしの無い企業サポート」が実現できます。国立、公立、私立と設置主体の異なる大学および高等専門学校が連携して、地元企業の商品開
発や技術開発をサポートする取り組みは全国で初めてです。それぞれの機関が築いてきた強みや特性を両毛地域の共通の財産と捉え、それを地域に還元すること
で地域全体が元気になることを期待しています。
（林 史夫 = 共同利用設備統括センター）

協定調印式（左から西尾群馬高専校長、星前工大学長、平塚群大学長、荘司足工大学長）

16■ お問い合わせ先
群馬大学研究推進部〒371－8510

前橋市荒牧町四丁目２番地

TEL 027－220－7512

FAX 027－220－7515

群馬大学研究・産学連携推進機構〒376－8515

桐生市天神町一丁目５－１

TEL 0277－30－1101

FA X 0277－30－1197

水源

創刊号

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［特集／きりひらくテーマ］
取材・構成

登坂和洋（研究・産学連携推進機構）

撮影協力

三好京子・八木優子（総務部総務課）
吉野慎一（理工学部）
須藤瑛奈（研究推進部研究推進課）［群大コレクション］田中正実（研究推進部総合情報メディアセンター課）
印
発

行

刷

上武印刷株式会社日

平成29年３月31日

Copyright ©2017
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、引用等を禁止しますGUNDAI
Collection
群 大 コ レ ク シ ョ ン

南下古墳群（北群馬郡吉岡町南下）の発掘調
査現場での尾崎博士

貴重な古墳発掘資料を展示
群馬は関東地方で最も多くの古墳がつくられた東国文化の中心地。
尾崎喜左雄博士（群馬大学名誉教授、1904 ～ 1978）は1946 ～ 1970年の長きにわたり県内270以上の古墳の調査を行った考古学者である。尾崎博士の研究
成果は現在まで群馬大学教育学部に保管されており、「考古遺物・記録・写真」の3点が揃った調査資料は全国でも類を見ない貴重な資料であると専門家から評価されている。
2016年11月には群馬県立歴史博物館の協力のもと、群馬大学総合情報メディアセンター中央図書館で「群馬県の古墳発掘の父・尾崎喜左雄博士展～群馬県内の古墳発掘・調査の歴史を識る～」を開催し好評を博した。2017年度も展示会を開催する予定である。