【研究室紹介】 田川陽一研究室

生命理工学系にはライフサイエンスとテクノロジーに関連した様々な研究室があり、基礎科学と工学分野の研究のみならず、医学や薬学、農学等、幅広い分野で最先端の研究が活発に展開されています。

研究室紹介シリーズでは、ひとつの研究室にスポットを当てて研究テーマや研究成果を紹介。今回は、最小哺乳類システムの構築について研究する、田川陽一研究室です。

キーワード	人工生命体、疾患モデル、合成生物学、再生医学
Webサイト	田川陽一研究室

研究紹介

これまでの細胞生物学は、一種類の細胞を培養して研究に使われてきました。当研究室では、複数の細胞種で構成された組織を体外で再現、さらに組織同士を連結した集合体を生命システムとすることを目指しています。

我々生命体が生きているというのは、外界と非平衡状態を維持しているということです。そのためには、巧みな方法で代謝をおこないエネルギーを産生しています。また、バクテリアは一つの細胞で生命体ですが、我々哺乳類は、多種類の細胞から組織された個体が生命体です。しかし、出発はたった一つの受精卵から始まり、モノクローナルです。我々は、胚性幹（ES）細胞やiPS細胞から分化誘導、つまり、代謝に必要な組織を構築し、マイクロ流体デバイスを用いた人工生命体（最小哺乳類）の開発を目指しています。将来的には、動物実験代替法や前臨床試験への応用を期待しています。

研究成果

代表論文

ES細胞・iPS細胞由来肝組織、またはその他の人工肝臓モデル

• [1]　Ogawa, S., Y. Tagawa, A. Kamiyoshi, A. Suzuki, J. Nakayama, Y. Hashikura, and S. Miyagawa: Crucial roles of mesodermal cell lineages in a murine embryonic stem cell-derived in vitro liver organogenesis system. Stem Cells 23:903-913,2005
• [2]　Tsutsui, M., S. Ogawa, Y. Inada, E. Tomioka, A. Kamiyoshi, S. Tanaka, T. Kishida, M. Nishiyama, M. Murakami, J. Kuroda, Y. Hashikura, S. Miyagawa, F. Satoh, N. Shibata, and Y. Tagawa: Characterization of cytochrome P450 expression in murine embryonic stem cell-derived hepatic tissue system. Drug Metab. Dispos. 34:696-701, 2006
• [3]　Sakai, H., Y. Tagawa, M. Tamai, H. Motoyama, S. Ogawa, J. Soeda, T. Nakata, S. Miyagawa: Isolation and characterization of portal branch ligation-stimulated Hmga2-positive bipontent hepatic progenitor cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 403:298-304. 2010
• [4]　Tamai, M., A, Yamashita, and Y. Tagawa: Mitochondrial development of the in vitro hepatic organogenesis model with simultaneous cardiac mesoderm differentiation from murine induced pluripotent stem cells. J. Biosci. Bioeng. 112:495-500,2011
• [5]　Toyoda, Y., M. Tamai, K. Kashikura, S. Kobayashi, Y. Fujiyama, T. Soga, and Y. Tagawa: Acetoaminophen-induced hepatotoxicity in a liver tissue model consisting of primary hepatocytes assembling around an endothelial cell network. Drug Metab. Dispos. 40:169-177, 2012
• [6]　Tamai, M., E. Adachi, and Y. Tagawa: Characterization of a liver organoid tissue composed of hepatocytes and fibroblast in dense collagen fibrils. Tissue Engineering part A 19:2527-2535, 2013
• [7]　Shang, Y., M. Tamai, R. Ishii, N. Nagaoka, Y. Yoshida, M. Ogasawara, J. Yang, and Y. Tagawa: Hybrid sponge comprised of galactosylated chitosan and hyaluronic acid mediates the co-culture of hepatocytes and endothelial cells. J. Biosci. Bioeng. 117:99-106, 2014
• [8]　Ahn, S., M. Tamai, K. Nakashima, M. Ito, T. Suzuki, and Y. Tagawa: An in vitro liver model consisting of endothelial vascular networks surrounded by human hepatoma cell lines allows for improved hepatitis B virus replication. J. Biosci. Bioeng. in press.

発生工学

• [1]　Tagawa Y., K. Sekikawa, and Y. Iwakura. : Suppression of concanavalin A-induced hepatitis in IFN-g(-/-) mice, but not in TNF-a(-/-) mice: role for IFN-g in activating apoptosis of hepatocytes. J. Immunol. 159:1418-1428, 1997
• [2]　Yoshimoto, T., H. Okamura, Y. Tagawa, Y. Iwakura, and K. Nakanishi. : Interleukin-18 together with interleukin-12 inhibits IgE production by induction of interferon-g production from activated B cells. Prc. Natl. Acad. Sci. U S A. 94:3948-3953, 1997
• [3]　Shimada, S., M. Kawaguchi-Miyashita, A. Kushiro, T. Sato, M. Nanno, T. Sako, Y. Matsuoka, K. Sudo, Y. Tagawa, Y. Iwakura, and M. Ohwaki. 1999. Generation of polymeric immunoglobulin receptor-deficient mouse with marked reduction of secretory IgA. J. Immunol. 163:5367-5373, 1999
• [4]　Tanaka, J., H. Ozaki, J. Yasuda, R. Horai, Y. Tagawa, M. Asano, S. Saijo, M. Imai, K. Sekikawa, M. Kopf, and Y. Iwakura. : Lipopolysaccharide-induced HIV-1 expression in transgenic mice is mediated by tumor necrosis factor-α and interleukin-1, but not by interferon-g nor interleukin-6. AIDS 14:1299-1307, 2000
• [5]　Denda, K., K. Nkano-Wakabayashi, N. Okamoto, N. Kitamura, J. Ryu, Y. Tagawa, T. Ichisaka, S. Yamanaka, and M. Komada:Nrk, an X-linked protein kinase in the germinal center kinase family, is required for placental development and fetoplacental induction of labor. J. Biol. Chem.286:28802-28810, 2011
• [6]　Ryu, J.-Y., A. Siswanto, K. Harimoto, and Y. Tagawa: Chimeric analysis of EGFP and DsRed2 transgenic mice demonstrates polyclonal maintenance of pancreatic acini. Transgenic Res. 22:549-556, 2013
• [7]　Aikawa, H., M. Tamai, K. Mitamura, F. Itmainati, G. N. Barber, and Y. Tagawa: Innate immunity in an in vitro murine blastocyst model using embryonic and trophoblast stem cells. J. Biosci. Bioeng.117:358-365, 2014

主な日本語総説

• [1]　田川陽一編　創立９０周年記念特別企画　特集「こんな研究にもES細胞やiPS細胞が役に立つ　－ノックアウトマウス、再生医療、毒性試験だけではない－」　生物工学会誌. 90:546-561, 2012
• [2]　三田村圭祐、田川陽一：RNaseの豊富な組織からのRNA抽出のコツ　実験医学　30:2641-2647, 2012
• [3]　田川陽一編　特集「発生工学」　生物工学会誌. 81:343-360, 2003
• [4]　田川陽一、浅野雅秀、岩倉洋一郎　：遺伝子ノックアウトマウスの作製法. 細胞工学. 14, 946-955. 1995.

教員紹介

田川陽一 准教授　博士（理学）

所属学会

日本バイオマテリアル学会、日本デザイン生命工学研究会、肝細胞研究会、日本組織培養学会、日本インターフェロン・サイトカイン学会、日本再生医療学会、日本分子生物学会

教員からのメッセージ

• BSフジ「ガリレオX」に生命理工学院の田川陽一准教授が出演｜生命理工学系 News
• チップの上の「生命」｜ブルーバックス
• 研究室と研究テーマ

※この内容は掲載日時点の情報です。最新の研究内容については研究室サイトをご覧ください。