西野 光一郎 (ニシノ コウイチロウ)

NISHINO Koichiro

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所属

農学部 獣医学科

職名

教授

外部リンク

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(農学) ( 2000年3月   東京大学 )

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ライフサイエンス / 分子生物学

  • ライフサイエンス / 細胞生物学

  • ライフサイエンス / 発生生物学

  • ライフサイエンス / 遺伝学

  • その他 / その他  / エピジェネティクス

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Variation of DNA methylation on the IRX1/2 genes is responsible for the neural differentiation propensity in human induced pluripotent stem cells 査読あり

    Sekiya A., Takasawa K., Arai Y., Horike S.i., Akutsu H., Umezawa A., Nishino K.

    Regenerative Therapy   21   620 - 630   2022年12月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Regenerative Therapy  

    Introduction: Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are useful tools for reproducing neural development in vitro. However, each hiPSC line has a different ability to differentiate into specific lineages, known as differentiation propensity, resulting in reduced reproducibility and increased time and funding requirements for research. To overcome this issue, we searched for predictive signatures of neural differentiation propensity of hiPSCs focusing on DNA methylation, which is the main modulator of cellular properties. Methods: We obtained 32 hiPSC lines and their comprehensive DNA methylation data using the Infinium MethylationEPIC BeadChip. To assess the neural differentiation efficiency of these hiPSCs, we measured the percentage of neural stem cells on day 7 of induction. Using the DNA methylation data of undifferentiated hiPSCs and their measured differentiation efficiency into neural stem cells as the set of data, and HSIC Lasso, a machine learning-based nonlinear feature selection method, we attempted to identify neural differentiation-associated differentially methylated sites. Results: Epigenome-wide unsupervised clustering cannot distinguish hiPSCs with varying differentiation efficiencies. In contrast, HSIC Lasso identified 62 CpG sites that could explain the neural differentiation efficiency of hiPSCs. Features selected by HSIC Lasso were particularly enriched within 3 Mbp of chromosome 5, harboring IRX1, IRX2, and C5orf38 genes. Within this region, DNA methylation rates were correlated with neural differentiation efficiency and were negatively correlated with gene expression of the IRX1/2 genes, particularly in female hiPSCs. In addition, forced expression of the IRX1/2 impaired the neural differentiation ability of hiPSCs in both sexes. Conclusion: We for the first time showed that the DNA methylation state of the IRX1/2 genes of hiPSCs is a predictive biomarker of their potential for neural differentiation. The predictive markers for neural differentiation efficiency identified in this study may be useful for the selection of suitable undifferentiated hiPSCs prior to differentiation induction.

    DOI: 10.1016/j.reth.2022.11.007

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  • Identification of an epigenetic signature in human induced pluripotent stem cells using a linear machine learning model 査読あり

    Nishino K, Takasawa K, Okamura K, Arai Y, Sekiya A, Akutsu H, Umezawa A.

    Human Cell   34 ( 1 )   99 - 110   2021年1月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Human Cell  

    The use of human induced pluripotent stem cells (iPSCs), used as an alternative to human embryonic stem cells (ESCs), is a potential solution to challenges, such as immune rejection, and does not involve the ethical issues concerning the use of ESCs in regenerative medicine, thereby enabling developments in biological research. However, comparative analyses from previous studies have not indicated any specific feature that distinguishes iPSCs from ESCs. Therefore, in this study, we established a linear classification-based learning model to distinguish among ESCs, iPSCs, embryonal carcinoma cells (ECCs), and somatic cells on the basis of their DNA methylation profiles. The highest accuracy achieved by the learned models in identifying the cell type was 94.23%. In addition, the epigenetic signature of iPSCs, which is distinct from that of ESCs, was identified by component analysis of the learned models. The iPSC-specific regions with methylation fluctuations were abundant on chromosomes 7, 8, 12, and 22. The method developed in this study can be utilized with comprehensive data and widely applied to many aspects of molecular biology research.

    DOI: 10.1007/s13577-020-00446-3

    Scopus

    PubMed

  • Comprehensive analysis of chondroitin sulfate and aggrecan in the head cartilage of bony fishes: Identification of proteoglycans in the head cartilage of sturgeon. 査読あり

    Shionoya K, Suzuki T, Takada M, Sato K, Onishi S, Dohmae N, Nishino K, Wada T, Linhardt RJ, Toida T, Higashi K

    International journal of biological macromolecules   208   333 - 342   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2022.03.125

    PubMed

  • Dog Steroidogenic Factor-1: Molecular cloning and analysis of epigenetic regulation 査読あり

    Sekiya A, Takasawa K, Arai Y, Torisu S, Nishino K

    Journal of Veterinary Medical Science   82 ( 6 )   681 - 689   2020年4月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Veterinary Medical Science  

    Steroidogenic factor 1 (SF-1) is a nuclear receptor that is important in steroid hormone production, and adrenal and gonad development. The SF-1 gene is highly conserved among most vertebrates. However, dog SF-1 registered in public databases, such as CanFam3.1, lacks the 5’ end compared to other mammals including mouse, human, bovine, and cat. Whether this defect is due to species differences or database error is unclear. Here, we determined the full-length dog SF-1 cDNA sequence and identified the missing 5’ end sequence in the databases. The coding region of the dog SF-1 gene has 1,386 base pairs, and the protein has 461 amino acid residues. Sequence alignment analysis among vertebrates revealed that the 5’ end sequence of dog SF-1 cDNA is highly conserved compared to other vertebrates. The genomic position of the first exon was determined, and its promoter region sequence was analyzed. The DNA methylation state at the basal promoter and the expression of dog SF-1 in steroidogenic tissues and non-steroidogenic cells were examined. CpG sites at the basal promoter displayed methylation kinetics inversely correlated with gene expression. The promoter was hypomethylated and hypermethylated in SF-1 expressing and non-SF-1 expressing tissues, respectively. In conclusion, we identified the true full sequence of dog SF-1 cDNA and determined the genome sequence around the first exon. The gene is under the control of epigenetic regulation, such as DNA methylation, at the promoter.

    DOI: 10.1292/jvms.20-0050

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    CiNii Research

  • DNA methylation ambiguity in the Fibrillin-1 (FBN1) CpG island shore possibly involved in Marfan syndrome 査読あり

    Nishino K, Arai Y, Takasawa k, Toyoda M, Yamazaki-Inoue M, Sugawara T, Akutsu H, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Umezawa A.

    Scientific Reports   10 ( 1 )   5287   2020年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Fibrillin-1 (FBN1) is responsible for haploinsufficient and autosomal dominant Marfan syndrome. Even in the same Marfan pedigree, penetrance and expressivity in heterozygous individuals can differ and result in variable disease onset and severity. Thus, other factors in addition to mutations in FBN1 are likely to contribute to the disease. In this study, we examined the regulation of FBN1 in porcine Marfan syndrome model, focusing on DNA methylation patterns distinguishable as wild-type (WT) and FBN1 null (KO) alleles in heterozygous cells. Most importantly, the ratio of the transcriptionally active hypomethylated WT allele was altered during cellular passage and highly correlated with FBN1 mRNA level compared with that in the KO allele. Transcribed FBN1 RNA from the KO allele was abolished after splicing coupled with translational initiation, suggesting that the functional FBN1 mRNA levels were affected by DNA methylation of the WT allele.

    DOI: 10.1038/s41598-020-62127-3

    Scopus

    PubMed

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 獣医発生学

    木曽康郎、西野光一郎 他( 担当: 共訳)

    学窓社  2019年2月 

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    担当ページ:68-78   記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

  • カラーアトラス動物発生学

    山本雅子、谷口和美、西野光一郎 他( 担当: 共訳)

    緑書房  2014年4月 

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    担当ページ:199-211   記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

  • DNAメチル化研究法

    塩田邦郎, 田中智, 服部中, 大鐘潤, 今村拓也, 西野光一郎, 鈴木雅子, 小田真由美, 服部奈緒子, 冨川順子, ユリアクレメンスカ, 岩谷美沙( 担当: 共著)

    学会出版センター  2006年10月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

MISC 【 表示 / 非表示

  • コンパニオンアニマル再生医療における間葉系幹細胞 -自験例を中心に 招待あり

    関谷麻杜, 鳥巣至道, 西野光一郎

    医学のあゆみ   272 ( 10 )   1075 - 1080   2020年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:医歯薬出版株式会社  

  • 機械学習とiPS細胞研究から得られるバイオビッグデータの融合 招待あり

    高澤建, 新井良和, 西野光一郎

    再生医療の開発戦略と最新研究事例集   298 - 305   2019年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:(株)技術情報協会  

  • 幹細胞・iPS細胞研究におけるエピジェネティクスと医療応用

    西野光一郎, 梅澤明弘

    エピジェネティクスの産業応用   362 - 369   2014年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:シーエムシー出版  

  • 再生医療

    梅澤明弘, 西野光一郎

    エピジェネティクスキーワード事典   235 - 241   2013年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:羊土社  

  • エピジェネティクスと病気「再生医療とエピジェネティクス」

    梅澤明弘, 西野光一郎

    遺伝子医学MOOK   25   2013年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(大学・研究所紀要)   出版者・発行元:株式会社メディカルドゥ  

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • ヒトiPS細胞の神経分化指向性を予測するエピゲノムマーカーの同定

    関谷 麻杜、髙澤 建、新井 良和、堀家 慎一、阿久津 英憲、梅澤 明弘、西野 光一郎

    第22回日本再生医療学会総会  (横浜市)  日本再生医療学会

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    開催年月日: 2023年3月23日 - 2023年3月25日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:横浜市  

  • iPS細胞のDNAメチル化解析

    住吉凪海、関⾕⿇杜、⻄野光⼀郎、井上健太郎

    第45回日本分子生物学会年会  (横浜市)  日本再生医療学会

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    開催年月日: 2022年11月30日 - 2022年12月2日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:横浜市  

  • 高次脳機能・脳構造の構築に関わるゲノム刷り込み遺伝子の探索

    目黒牧子、齋藤健吾、新明洋平、島津美幸、岡田源作、西野 光一郎、河崎洋志、堀家慎一

    第45回日本分子生物学会年会  (横浜市)  日本再生医療学会

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    開催年月日: 2022年11月30日 - 2022年12月2日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:横浜市  

  • ヒトiPS細胞におけるBCOR遺伝子のDNAメチル化による発現制御機構の解析

    吉田 里美、関谷 麻杜、高橋 真央、新井 良和、西野 光一郎

    第115回 日本繁殖生物学会大会  (筑波市)  日本獣医学会

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    開催年月日: 2022年9月11日 - 2022年9月14日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:筑波市  

  • エピゲノム情報に基づく機械学習によるヒトiPS細胞の神経分化指向性の解明

    関谷 麻杜、髙澤 建、新井 良和、阿久津 英憲、梅澤 明弘、西野 光一郎

    第15回日本エピジェネティクス研究会年会  (横浜市)  日本エピジェネティクス研究会

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    開催年月日: 2022年6月9日 - 2022年6月10日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:横浜市  

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科研費(文科省・学振・厚労省)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • DNAメチル化を基盤としたヒト心筋細胞発生分化機構の制御に関する研究

    研究課題/領域番号:21H02381  2021年04月 - 2024年03月

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 自然発症腎形成不全マウスを用いた腎尿路発生の遺伝学的機序の解明

    研究課題/領域番号:19K09732  2019年04月 - 2023年03月

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

  • エピジェネティック制御によるヒトTERT遺伝子制御機構と細胞不死化獲得機構の解明

    研究課題/領域番号:16K15055  2016年04月 - 2018年03月

    科学研究費補助金  挑戦的萌芽研究

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    担当区分:研究代表者 

    体細胞から人工多能性幹細胞(iPS細胞)への形質転換時における細胞不死化はテロメア伸長に関わるTERT遺伝子の発現獲得と大きく関係している。申請者はこれまでヒトTERTプロモーターの遠位領域にヒト多能性幹細胞特異的DNAメチル化可変領域(TERT-DMR)を同定したが、iPS細胞樹立時におけるTERT-DMRと発現獲得機構関連については明らかとなっていない。本研究では、TERT-DMRにおけるヒストン修飾とクロマチン構造の決定、およびTERT-DMRに結合する転写因子の探索と、その機能解析を通してTERT-DMRのDNAメチル化を介したヒトTERT遺伝子のエピジェネティック発現制御機構の解明を行う。

  • 哺乳動物の中枢・末梢クロストークによる摂食と走行運動調節機構の分子生物学的研究

    研究課題/領域番号:26292165  2014年04月 - 2018年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

  • 疾患特異的犬猫iPS細胞を用いた疾患発症機序の解明と臨床応用基盤技術の開発

    研究課題/領域番号:25292187  2013年04月 - 2016年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    イヌやネコは偏った交配によって疾患原因遺伝子の濃縮を伴ってきた。このためヒトにおいて希少疾患と言われるものがこれらの動物では高頻度に自然発症するケースが多い。それ故、疾患動物由来人工多能性幹細胞(iPS細胞)を用いた難病原因の解明、診断、治療法の技術基盤の確立は獣医療への応用ばかりでなくヒト疾患モデルとしてヒト医療応用への貢献度も非常に高い。しかし、これら疾患伴侶動物からiPS細胞を樹立したとする報告はまだない。本研究では変性性脊髄症(DM)イヌおよびグルタル酸尿症II型(GAII)ネコからiPS細胞を樹立し、疾患発症機序の解明と予防および治療法への応用を試みる。また、より安全なゲノムを傷つけないiPS細胞と各種動物由来フィーダー細胞の作成系を確立し、真に獣医再生医療臨床応用ができるイヌ、ネコiPS細胞の樹立を行う。

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 新規Naïve型幹細胞の創出と品質評価システムの開発

    2020年04月 - 2021年03月

    国立研究開発法人日本医療研究開発機構  再生医療実用化研究事業 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

  • ヒトiPS細胞株間差の要因となるエピジェネティック変動領域の同定と細胞特性評価法の創出

    2019年04月 - 2020年03月

    国立研究開発法人日本医療研究開発機構  再生医療実用化研究事業 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 臨床利用のための新規ES細胞の樹立とストック作製に関する研究

    2017年04月 - 2018年03月

    国立研究開発法人日本医療研究開発機構  再生医療実用化研究事業 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

  • Primed型ヒトiPS細胞のNaïve 化/腫瘍化/分化指向性を規定する境界エピゲノムネットワークの解析

    2016年04月 - 2019年03月

    国立研究開発法人日本医療研究開発機構  再生医療実現拠点ネットワークプログラム 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 臨床利用のための新規ES細胞の樹立とストック作製に関する研究

    2016年04月 - 2017年03月

    国立研究開発法人日本医療研究開発機構  再生医療実用化研究事業 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

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受託研究受入実績 【 表示 / 非表示

  • チョウザメ資源の活用を目指した細胞培養系の開発

    2020年04月 - 2021年03月

    株式会社九州築地  一般受託研究 

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    担当区分:研究代表者  受託研究区分:一般受託研究

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • チョウザメの全雌化技術の開発

    2023年07月 - 2024年03月

    宮崎県水産試験場  国内共同研究 

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    担当区分:研究代表者  共同研究区分:国内共同研究

  • チョウザメ資源の活用を目指した細胞培養系の開発

    2021年04月 - 2022年03月

    株式会社九州築地  国内共同研究 

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    担当区分:研究代表者  共同研究区分:国内共同研究

研究・技術シーズ 【 表示 / 非表示