生命の再定義

東京大学とマックス・プランク生物サイバネティクス研究所の研究グループは、マウスがネオンカラー錯視を見ていることを初めて実証した。オンカラー錯視とは、実際には存在しない色や光が見えるという現象で、今回の研究でマウスが人間と同様に錯視を経験することが示された。

理化学研究所、東京大学、金沢大学の研究グループは、日本人3256人分の全ゲノムシーケンスデータを解析し、日本人の遺伝的起源と特徴の一部を解明した。研究では、全国7地域（北海道、東北、関東、中部、関西、九州、沖縄）の医療機関で収集した3256人の全ゲノムシーケンスによって得たデータを使用した。

九州大学、大阪大学、東京医科歯科大学、国立がん研究センターなどの共同研究チームは、早期大腸がんにおける「空間的転写産物解析（ST-seq）」と「シングルセルRNAシークエンス（scRNA-seq）」を統合解析することで、がんと腺腫の境界部において、腫瘍細胞の増殖/免疫抑制に関与する細胞集団を特定し、細胞間の相互作用機構を解明した。

理化学研究所、東京農工大学、慶應義塾大学の共同研究チームは、加齢に伴って起こる多様な脂質代謝の変化をさまざまな臓器、性別の違い、腸内細菌の有無など多角的な観点から捉え、加齢代謝変容とその分子機序の一端を明らかにした。今回得られた基礎的な知見は、ヒトの加齢に伴う脂質代謝変容と疾患リスクとの関連に係る機序の理解につながることが期待される。

東京大学、産業技術総合研究所、豪アデレード大学、コロンビア大学などの研究グループは、ムチンタンパク質の一種「MUC6」の喪失が胃がんを引き起こすことを世界で初めて突き止めた。研究の結果、MUC6遺伝子の変異は胃がんの約10%で確認されていたが、その発がん経路が判明した。

東北大学とトロント大学の共同研究チームは、マウス肺から細胞を除去し、その中にヒト細胞を培養定着させることで、移植可能なハイブリッドバイオ人工肺のプロトタイプを開発。ヒト細胞で再生したマウス肺をマウスに移植し、血流再開に成功した。

京都大学の研究チームは、ヒトiPS細胞から肺胞上皮細胞と気道上皮細胞を分化誘導し、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の変異株を見分けるモデル系を作製することに成功。それぞれの感染実験により、SARS-CoV-2変異株において病原性の特徴を詳細に調べられることを示した。

東京大学の研究チームは、あらゆる生物の細胞に共通して存在する構造体である「中心小体」の基本骨格である「三連微小管」の形成促進機構を解明した。中心小体は、細胞分裂やシグナル受容、精子運動など多岐にわたる生命現象を制御し、中心小体の構造破綻はがんや繊毛病、男性不妊などの原因となる。だがこれまで、中心小体の基本骨格である三連微小管が形成されるメカニズムや、制御分子の実体はわかっていなかった。

京都大学、東京医科大学、がん研究会がん研究所の共同研究チームは、希少がんである胞巣状軟部肉腫（ASPS）を模倣したオンチップモデル「ASPS-on-a-Chip」を開発。腫瘍形成時に血管新生を誘導する血管新生因子が輸送される仕組みを、生体外で再現することに成功した。

東京大学の研究チームは、放射線などによって切断された二本鎖DNAの修復に中心的な役割を担うタンパク質「RAD51」が、染色体上で二本鎖DNA切断を検知して修復を開始する様子を明らかにした。さらに、RAD51の染色体への結合には、がん患者において変異が多数報告されているRAD51のアミノ末端領域が重要であることを発見。RAD51の機能不全を原因とするがん発症メカニズムの解明に貢献することが期待される。

理化学研究所、東京大学、愛知学院大学の研究グループは、CRISPR-Cas13を利用した遺伝子ノックダウン手法「CRISPRδ（クリスパー・デルタ）」を開発した。特定の遺伝子の活動をノックダウン（一時的に低下）するもので、従来のRNA干渉技術と比べて高い精度を誇る。

自治医科大学、東北大学、九州大学、ドイツ研究センターヘルムホルツ協会の研究グループは、肝臓のフェロトーシス（脂質過酸化細胞死）を制御する因子を発見した。フェロトーシスは細胞膜のリン脂質の過酸化によって引き起こされる細胞死。神経変性疾患や虚血再灌流による臓器障害、非アルコール性脂肪肝炎など、さまざまな疾病に関係することが明らかになっている。

京都大学、東京都健康長寿医療センター、東北大学の共同研究チームは、身体にとって悪玉とされる「活性酸素」が記憶の形成に必要不可欠であることを発見した。また、抗酸化物質として運動選手や一般大衆に用いられるビタミンEで活性酸素を除去すると、運動記憶が阻害されることも示した。

名古屋大学、大阪大学、東京大学の共同研究チームは、加齢性肥満（中年太り）の原因となる脳の仕組みをラットで発見。抗肥満機能を持つ「メラノコルチン4型受容体（MC4R）」が脳の視床下部の神経細胞の一次繊毛に局在し、加齢に伴ってその一次繊毛が退縮することが加齢性肥満の原因であることを突き止めた

東京大学、琉球大学、東京医科歯科大学、聖マリアンナ医科大学、第一三共の研究グループは、難治性血液がんである成人T細胞白血病リンパ腫（ATL：Adult T-cell Leukemia）に対するエピゲノム治療薬の作用機序を解明した。エピゲノム治療薬は、エピゲノム異常を阻害することで、多くのがん抑制遺伝子の発現を回復させて治療効果を発揮する薬剤。今回の研究では、日本発の新薬である「バレメトスタット」の、ATLに対する作用機序を調べた。

金沢大学の研究チームは、DNAの機能制御に関与する遺伝子として「TFDP1」を同定。さらに、TFDP1の機能を阻害することで、ゲノム編集やiPS細胞（多能性幹細胞）のリプログラミングの効率を上げることに成功した。ワクチン開発や再生医療分野など幅広い研究分野に活用されることが期待される。

京都大学、名古屋市立大学、マウントサイナイ医科大学の研究グループは、ケタミン誘導体が持つ抗うつ作用の仕組みを解明した。麻酔薬であるケタミンは、低用量で投与すると即効性かつ持続性の抗うつ作用を持つ。ケタミンには依存性や幻覚などの重篤な副作用があるが、ケタミン誘導体は副作用が少なく、安全性が高いと考えられている。

筑波大学、MED R&D、マイキューテックの研究グループは、羊毛から取り出したケラチンを使用して、毛の成長を促進する新たな研究成果について発表した。研究グループは、このケラチンを非常に小さな球体に加工し、水に分散させることで「ケラチンマイクロ球体ゲル」を作り出した。そして、このゲルがマウスの毛の成長を促進することが確認された。

東京大学と朝日生命成人病研究所の研究グループは、ピロリ菌除菌後にカリウムイオン競合型アシッドブロッカー（P-CAB：Potassium-Competitive Acid Blocker）を長期内服すると胃がん発症リスクが高まると報告した。

長崎大学、東京大学、ロンドン大学、イェール大学などの研究グループは、地球温暖化の進行によって、将来の季節ごとの死者数が変化する可能性があることを発見した。現在は、寒冷な季節の方が温暖な季節よりも死者数が多い傾向が強いが、温暖化が進むとこの傾向が変化するとしている。

北海道大学、テキサスA＆M大学、ミズーリ大学、東洋大学の研究グループは、がん免疫療法の効果を増幅させる新技術を開発した。

東京医科歯科大学、東北大学、熊本大学らの共同研究チームは、ヒトの胎盤幹細胞を用いて、生体内の絨毛（じゅうもう、胎盤の一部を構成して酸素や栄養素の交換などの働きをする）に類似した「胎盤オルガノイド」を作製した。

東京大学、スウェーデン・カロリンスカ研究所、ドイツ・マックスプランク研究所の共同研究チームは、細胞核内のDNA鎖に生じるよじれを、細胞が認識・処理する仕組みを明らかにした。DNA鎖のよじれをうまく処理できないと細胞にとって致死的な結末をもたらすことが想像されるため、今回の成果は、がんや細胞老化がどのようなメカニズムで起こるかの理解に貢献することが期待される

京都大学、大阪大学、名古屋市立大学の研究グループは、心理社会ストレスに対する個々の反応の違いを生み出す脳内メカニズムを特定した。心理社会ストレスが引き起こす症状は人によって異なり、これまでその個体差を決定づけるメカニズムは解明されていなかった。

京都大学、慶應義塾大学、大阪大学、福島大学、大阪公立大学の研究グループは、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の重症化リスクを感染初期の段階で予測可能にするバイオマーカーを発見した。新型コロナの感染者には、症状がほとんどない人もいれば、命を脅かすほど重症化する人もおり、これまで感染初期に重症化リスクを予測することは難しかった。

東京大学、京都大学、江戸川大学、筑波大学、国立精神・神経医療研究センターの研究グループは、不眠症治療における認知行動療法に有効な要素を特定した。認知行動療法は不眠症治療の第一選択肢とされているが、さまざまな要素から成り立っており、どの要素が不眠症治療に有効なのかははっきりしていなかった。

北海道大学、長崎大学、京都大学、米国フォックス・チェイスがんセンターの研究グループは、成人T細胞性白血病／リンパ腫で見られる免疫チェックポイント分子「PD-L1」の発現メカニズムを明らかにした。この発見は、従来の治療に反応しづらい成人T細胞性白血病／リンパ腫に対する新しい免疫療法の開発への道を開くものである。

京都大学と早稲田大学の共同研究チームは、目的の機能と構造をもつ人工RNA設計を支援する世界初の深層学習モデル「Rファムジェン（RfamGen）」を開発した。人工知能（AI）の支援によるRNA設計が可能となることで、従来の設計よりも開発コスト削減と高速化が実現し、核酸医薬や遺伝子治療などのRNA創薬の研究開発が進展することが期待される。

東京農工大学と三重大学の共同研究チームは、アルツハイマー病の原因物質であるアミロイドβが人工細胞膜中で毒性を持つ構造に変化する様子をリアルタイムに観察することに成功。膜中のコレステロールが毒性構造への変化を促進することや、カテキンが毒性構造を阻害することを見い出した。

大阪大学、奈良県立医科大学などの共同研究グループは、細胞小器官であるミトコンドリアとリソソーム両者のクオリティーコントロールを介して、細胞老化を抑制する新たな分子メカニズムを明らかにした。

東京大学と東北大学の研究グループは、迷走神経が正常な情動の形成に関与することを明らかにした。長い間、情動は脳がつくるものと考えられてきたが、最近の研究ではさまざまな内蔵の状態も情動に影響することが分かっている。特に、さまざまな内臓の状態を脳に伝える求心性の迷走神経が重要だと考えられてきたが、詳細な仕組みは明らかでなかった。

京都大学、奈良先端科学技術大学院大学などの共同研究グループは、報酬とリスクを獲得するバランスの制御に関わる霊長類の戦略的意思決定の脳神経回路機構を解明した。意思決定に関与する主要な脳部位として、中脳の腹側被蓋野から前頭皮質、とりわけ腹外側6野と呼ばれる領域への直接経路が報酬とリスクのバランスを調節する重要回路として機能的役割を担うことを示した研究は世界初だという。

大阪大学、和歌山県立医科大学、千葉大学などの研究グループは、過去の感染やワクチン接種で誘導した生体内抗体を抗原送達キャリアとして利用することで、免疫賦活化剤（アジュバント）を使うことなく、経鼻ワクチンで免疫応答を誘導できることを明らかにした。粘膜免疫を安全に誘導可能なアジュバントはまだ開発されていないことから、今回の成果は有効かつ安全な経鼻ワクチンの実用化につながるという。

東北大学の研究チームは、マウスを用いて、精子におけるマイクロRNAを網羅的に解析し、加齢による精子のプロファイル変化を明らかにした。さらに、それらの変化が神経発達障害に関連する遺伝子の制御に関わる可能性を見い出した。マイクロRNAは細胞内に存在する20塩基程度の小さな核酸で、対応する配列をもつメッセンジャーRNAに結合することによって遺伝子を制御することが知られている。

東京工業大学、京都大学、量子科学技術研究開発機構の研究グループは、性能を従来品の7倍に高め、環境毒性を抑えたMRI造影剤を開発した。造影MRIの撮影には、環境毒性が高い重金属であるガドリニウムが使われているが、人体への副作用や体内残留のリスクがあり、自然環境への悪影響も懸念されている。

東京大学、理化学研究所らの国際共同研究チームは、食餌（食事）制限による寿命延長効果が加齢によって弱まることを、ショウジョウバエを用いた研究で明らかにした。

大阪大学と京都産業大学の研究グループは、ヒトの脂肪組織量を決める重要な因子として「HSP47」を特定した。体脂肪量は個人差が大きく、さまざまな要因や要素で変動することから、科学的に統括して説明する研究報告はこれまでなかったという。

理化学研究所、台湾中央研究院・生物化學研究所、台湾大学、大阪大学などの国際共同研究チームは、紫外線によって損傷したDNAを修復する「光回復酵素」の動的構造を解明した。