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2026年05月20日 【プレスリリース】大脳皮質樹状突起形成を制御する新たなリン酸化シグナル機構を解明

東京女子医科大学

大脳皮質樹状突起形成を制御する
新たなリン酸化シグナル機構を解明


 
 東京女子医科大学・生化学分野の若槻実祐(大学院生)、瀧澤光太郎助教、中村史雄教授らの研究グループは、横浜市立大学・先端医科学研究センターの木村鮎子特任助教(現、群馬パース大学)、平野久教授らと共に、大脳皮質樹状突起形成においてチロシンホスファターゼPTPδがSIRPαのリン酸化状態を制御していることを発見しました。脳の神経細胞が複雑なネットワークを形成するためには、樹状突起が正しく伸び、配置される必要があります。しかしその形成を制御する分子メカニズム、特にチロシンリン酸化・脱リン酸化シグナルの役割は十分には解明されていませんでした。
 本研究では、チロシンホスファターゼPTPδが、免疫分子として知られるSIRPαのリン酸化状態を精密に制御することで、大脳皮質ニューロンの樹状突起形成を調節していることを明らかにしました。さらに、SIRPαのリン酸化異常をもつマウスでは、神経回路形成に重要な樹状突起の向きや枝分かれに異常が生じることを発見しました。本成果は、脳神経回路がどのように形成されるかという基礎的理解を深めるだけでなく、自閉スペクトラム症や統合失調症など、神経回路形成異常が関与する神経精神疾患の新たな理解につながる可能性があります。
 
 
Ⅰ 研究の背景 
                                                                          
 脳の神経細胞は、「樹状突起」と呼ばれる枝状構造を形成することで複雑な神経回路を構築しています。細胞内シグナル伝達では、「チロシンリン酸化」と「脱リン酸化」が重要な役割を果たしています。これらは、それぞれチロシンキナーゼとプロテインチロシンホスファターゼ(PTP)によって制御されます。これまで、チロシンキナーゼ側の研究は数多く進められてきましたが、PTPがどの分子を基質として働き、神経発達にどのように関与しているかについては、十分に明らかになっていませんでした。
 PTPδ(PTPRD)は脳に豊富に発現するPTPの一つであり、空間学習やシナプス可塑性に関与することが知られています。また近年では、自閉スペクトラム症、統合失調症、むずむず脚症候群などの神経疾患との関連も報告されています。しかし、PTPδが神経回路形成をどのように制御しているか、その詳細な分子機構は未解明でした。神経回路形成の過程では軸索ガイダンス因子の一つ、Semaphorin 3A(Sema3A)が大脳皮質錐体ニューロンの樹状突起形成を促進することが知られています。PTPδはSema3Aの細胞内シグナル伝達に関与し、Fynチロシンキナーゼを活性化することで、大脳皮質錐体ニューロンの樹状突起形成を促進します(Nakamura F. et al., 2017. J Neurosci 37:7125-7139)。しかし、PTPδがどの分子を脱リン酸化しているのか、すなわち「PTPδの生体内基質」は明らかになっていませんでした。
 Signal Regulatory Protein α(SIRPα)は免疫系で“don’t eat me signal”に関与する分子として知られていますが、神経系においても神経細胞の成長円錐やシナプス豊富領域に局在することが報告されています。しかしSIRPαの神経発達における役割はほとんど分かっていませんでした。そこで本研究では、PTPδの新たな基質として同定したSIRPαに着目し、SIRPαのリン酸化・脱リン酸化がSema3A依存性の樹状突起形成にどのように関与するかを解析しました。
 
 
Ⅱ 研究の成果
 
 PTPδ欠損マウス脳では野生型マウスに比していくつかのタンパク質が過剰にリン酸化されています(図1A)。リン酸化プロテオーム解析により矢印の100kDa蛋白はSignal Regulatory Protein α(SIRPα)であること(図1B)、SIRPαのTyr501残基が著しく過剰リン酸化されていることを見出しました。さらに解析を進めた結果、SIRPαはチロシンキナーゼFynでリン酸化され、PTPδはSIRPαを直接脱リン酸化することから、SIRPαはPTPδの新たな生体内基質であることが示されました。
 次に研究グループは、大脳皮質ニューロンの初代培養を用いてSIRPαの役割を解析しました。その結果、PTPδが発現するニューロンではSema3A刺激によってSIRPα Tyr501の脱リン酸化が誘導されることを見出しました(図1C)。またSema3A刺激は野生型ニューロンの樹状突起を伸長させるのに対して、SIRPα欠損ニューロンでは刺激に伴う伸長が消失しました。(図1D左側)。このSIRPα欠損ニューロンに、野生型のSIRPαを再導入すると樹状突起形成は回復しますが(図1D中央)、Tyr501がリン酸化されないSIRPα変異体(Y501F)の導入では回復しませんでした(図1D右側)。生体内解析では、Y501F変異体を発現した大脳皮質錐体ニューロンにおいて、基底樹状突起形成の低下などの異常が認められました(図1E右側)。またSIRPα欠損マウス脳においても皮質ニューロンの樹状突起形成の低下が認められました。
 Sema3A刺激による樹状突起伸長の消失や、基底樹状突起の低発達はFynやPTPδの欠損ニューロンでも生じます。これらの結果からFyn, PTPδによるSIRPαのリン酸化・脱リン酸化サイクル、すなわちリン酸化・脱リン酸化の動的変化が樹状突起形成や神経回路発達に重要であることが示されました(図1F)。

 
  Ⅲ 今後の展開

 本研究により、PTPδによるSIRPαのリン酸化制御が、大脳皮質ニューロンの樹状突起形成に重要であることが明らかとなりました。今後は、SIRPαのリン酸化・脱リン酸化が樹状突起形成においてどのように時空間的に制御されているかを解明し、さらにPTPδの活性制御機構の解明を目指します。また、PTPRD遺伝子異常は自閉スペクトラム症や統合失調症などとの関連が報告されていることから、本研究成果は、これら神経発達疾患の新たな分子病態理解や治療戦略の開発につながることが期待されます。
 
図1. PTPδによるSIRPα脱リン酸化はSema3A誘導性樹状突起形成を制御する。
A) 野生型(wild-type)、PTPδ欠損(Ptpδ -/-)脳におけるリン酸化チロシンブロット。PTPδ欠損脳において複数タンパク質が過剰にリン酸化されている。100kDaタンパク質はプロテオーム解析によりSIRPαと同定された。B) SIRPα模式図。細胞外に3つのイムノグロブリン様領域、細胞内に4つのチロシン残基(Y)を有する。数字はアミノ酸の位置。C) PTPδを発現するニューロンの初代培養。樹状突起(矢頭)の先端にリン酸化SIRPαの緑シグナル(pY501)とSIRPαの赤シグナルが共在し黄色になる。Sema3A刺激により樹状突起のSIRPαは脱リン酸化され、赤シグナルのみになる(矢頭)。D) SIRPα欠損(Sirpα -/-)ニューロンの初代培養。Sema3Aによる樹状突起(赤の突起)伸長は生じない(左列)。SIRPα野生型を再発現させると、Sema3A刺激により樹状突起が伸長する(中央列)。SIRPαリン酸化変異体(Y501F)の発現では、Sema3Aによる樹状突起伸長は生じない。E) SIRPα野生型、Y501F変異型を導入した大脳皮質ニューロンの樹状突起。SIRPα野生型(中央)の導入は空ベクター(mock, 左側)導入と同様に樹状突起が発達する。一方、Y501F変異体導入は樹状突起発達を抑制した(右側)。F) SIRPαのリン酸化・脱リン酸化による樹状突起伸長模式図。Sema3AはSema3A受容体に結合し、PTPδを活性化する。PTPδはFynを活性化し、FynはSIRPαをリン酸化する。またPTPδはSIRPαを脱リン酸化することから、リン酸化・脱リン酸化の代謝回転の増加が樹状突起の伸長を引き起こすと考えられる。


【お問い合わせ先】
<研究に関すること>
中村 史雄(ナカムラ フミオ)
東京女子医科大学 医学部生化学分野 教授
〒162-8666 東京都新宿区河田町8-1
Tel&Fax:03-3353-8112 (Ext: 31525)  直通 03-5269-7415
E-mail: nakamura.fumio@twmu.ac.jp

 <報道に関すること>
東京女子医科大学 広報課
〒162-8666 東京都新宿区河田町8-1
Tel:03-3353-8111 Fax:03-3353-6793
E-mail: kouhou.bm@twmu.ac.jp


【プレス情報】
1.掲載誌名:Journal of Neuroscience
2.論文タイトル: Elaboration of cortical pyramidal dendrites requires dephosphorylation of Signal Regulatory Protein α by Protein Tyrosine Phosphatase δ
3.著者名: Miyu Wakatsuki, Kohtaro Takizawa, Aoi Jitsuki-Takahashi, Ayuko Kimura, Nobuto Arashiki, Hiroko Makihara, Yoichiro Iwakura, Takuya Takahashi, Hisashi Hirano, Yoshio Goshima, Fumio Nakamura*
(*はcorresponding author、アンダーラインは本学所属の著者)
4.DOIコード:10.1523/JNEUROSCI.2043-25.2026
5.論文のオンライン掲載日と報道解禁日(Embargo) :2026年5月20日

2026年05月19日 堀 貞夫名誉教授(眼科学)が瑞宝小綬章を受章

 令和8年春の叙勲において、本学名誉教授の堀 貞夫先生(眼科学)が瑞宝小綬章を受章されました。
 瑞宝章は、国家又は公共に対し功労のある方及び公務等に長年にわたり従事し、成績を挙げた方に授与される勲章で、その中で瑞宝小綬章は、社会の様々な分野における功績の内容に着目し、顕著な功績を挙げた方へ授与されるものです。
 堀先生(以下同教授)は、長年にわたり眼科学分野において、精力的に教育・研究・診療活動を進められました。
 同教授は眼科顕微鏡手術の普及と、それに伴う医局員へのご指導にご尽力されました。当時一般的であった肉眼的観察から、眼科用顕微鏡を使用した診療・治療へと技術が発展するなか、医局員の技術の習得が課題でありました。同教授は反復的な訓練を通じた習熟を義務付けられ、在籍する医局員の多くが顕微鏡手術を習得することができました。
 また、同教授は女性医師の比率が高い眼科学教室の特性を踏まえ、ライフステージの変化に対応可能な勤務体制(ワークシェアリング・短時間勤務)を整備することにより、医師人材の安定的確保に大きな効果をもたらしました。
 さらに1995年3月には、同教授の主導により日本眼科学会の分科会として、日本糖尿病眼学会が設立されました。糖尿病眼合併症に対する研究成果を表彰する奨励賞を設置され、糖尿病眼合併症領域の基礎と臨床の研究に邁進する医師や研究者、医療スタッフの育成・研究意欲の向上に大きく貢献されました。

 

~堀 貞夫名誉教授の略歴~

 1976年         群馬大学大学院医学研究科修了(医学博士号取得)
                      日本学術振興会奨励研究員
                      米国網膜財団眼研究所研究員
 1979年         東京大学 医学部眼科学 医員
 1981年         同 講師
 1988年         東京女子医科大学 医学部糖尿病センター 助教授
 1990年         同 教授
 1998年         同 眼科学主任教授
 2005年         同 病院副院長
 2008年         同 理事(2011年3月迄)
 2011年         同 評議員(2014年3月迄)
 2012年     同 名誉教授(現在に至る)

2026年05月08日 【プレスリリース】八千代医療センターにて屋内配送ロボット「FORRO(フォーロ)」の運用を開始

東京女子医科大学附属八千代医療センター
川崎重工業株式会社

東京女子医科大学附属八千代医療センターにて
屋内配送ロボット「FORRO(フォーロ)」の運用を開始
~ロボットとのタスクシェアの効果検証を通じて「未来型看護」の実現へ~

 
 

院内を「FORRO」が走行する様子       エレベータに人と相乗りする様子

 
 学校法人東京女子医科大学(東京都新宿区、以下、東京女子医科大学)と川崎重工業株式会社(以下、川崎重工)は、東京女子医科大学附属八千代医療センター(千葉県八千代市、以下、八千代医療センター)における院内配送業務の効率化と医療従事者の負担軽減を目的として、2026年4月6日より屋内配送ロボット「FORRO(フォーロ)」※による院内配送を開始しました。
 
 今回、八千代医療センターで運用を開始した「FORRO」は、広範囲をセンシングすることにより安全かつ安定して走行するだけではなく、メーカーの異なるエレベータを活用したフロア間移動や、各所のセキュリティドアと連動しながら、複数棟にまたがる長距離配送を可能とする配送ロボットです。
 病院内外の関係者の往来や、医療機器などの運搬が頻繁にあり、複数階にわたって大きな面積を有する大学病院特有の環境下においても、安全性と安定性を両立した院内配送を実現します。
 
 これにより、これまで医療従事者が担っていた検体および薬剤の配送業務を、ロボットが代わりに行い、医療従事者が専門性の高い業務や患者さんへの対応に集中できる環境を構築することで、病院が提供する医療の質の向上や業務全体の効率化を実現します。さらに、病院内の医療従事者が限られる夜間や休日の配送業務にも活用することで、医療従事者の負担を軽減するなど、働き方改革を推進にも寄与します。

 なお、本ロボットの愛称は、院内で開催された地域向けイベントにおいて来場者の皆さまから募集し、「やちまる」に決定しました。地域の皆さまに親しみを持っていただける存在として、より身近な医療環境づくりに貢献していきます。
 
また、今回の導入においては、東京女子医科大学 看護学部(駒形朋子准教授)と川崎重工が連携し、「FORRO」の導入効果に関する検証(JSPS科研費基盤研究(B)25K02955)も実施します。具体的には、院内配送業務の自動化による業務への影響を多角的に分析し、医療従事者の業務負担軽減効果や業務効率の向上について評価を行う予定です。これらの検証を通じて、看護現場におけるロボット活用の有効性を明らかにすることで、持続可能な「未来型」の医療現場の改善モデルの構築を目指します。



学校法人東京女子医科大学について
 
1900年に吉岡彌生が創立した日本唯一の私立女子医科大学です。本学の使命を達成するための教育・研究・診療の基盤となる理念は、「至誠と愛」です。至誠は、「常住不断私が患者に接するときの根本的な心構えを短い二つの文字のなかに言い現したもの(吉岡彌生傅)」という創立者・吉岡彌生の座右の銘であり、「きわめて誠実であること」「慈しむ心(愛)」を教育・研究・診療の総ての場において求めています。
〇Webサイト: https://www.twmu.ac.jp/univ/



学校法人東京女子医科大学附属八千代医療センターについて
 
「地域社会に信頼される病院としての心温まる医療と急性期・高機能・先進医療との調和」、および、本学の理念である「至誠と愛」に基づき、皆さまに信頼される病院を目指しています。 患者さんのプライバシーを守り、一人ひとりの権利を尊重するとともに、つねに最新の医療技術と知識を用いて、安全で良質の医療を提供しています。また、患者さんに寄り添ったチーム医療を行っています。 地域の中核病院として、近隣の診療所・病院等との連携を推進し、皆さまの健康の維持・増進に取り組んでいます。
〇Webサイト: https://www.twmu.ac.jp/TYMC/index.html



川崎重工業株式会社について

国内外の100に及ぶ関連企業とともに"技術の企業集団"川崎重工グループを形成しています。
技術の歴史は100年を越え、磨きあげてきた先端技術をもって新たな価値を創造し、社会の発展に貢献するという理念のもと、陸・海・空はもとより、遥かな宇宙から深海にまで、多彩な製品を送り出しています。
〇Webサイト:https://www.khi.co.jp/



※ 屋内配送用ロボット「FORRO(フォーロ)」

「FORRO」は、川崎重工が「ヒトは、ヒトにしかできないことを。」をコンセプトに、深刻化する労働力不足に対するこたえのひとつとして創出したサービスロボットです。医療従事者とともに働くパートナーであるとともに、患者様からも親しみを持って迎えられる外観を備えています。
(参考リンク)川崎重工「FORRO」オフィシャル HP
https://forro-service.com/
(参考リンク)川崎重工「FORRO」オフィシャルムービー
https://www.youtube.com/watch?v=ziMds-eM4rU



【本件に関するお問い合わせ先】
〇本件の静止画の提供が可能です。ご希望の方はお問い合わせください。
川崎重工業株式会社 コーポレートコミュニケーション総括部PR部
Tel:03-3435-2130