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伊川研究室Ikawa Lab.

伊川 友活 教授Tomokatsu Ikawa
1995年京都工芸繊維大学工芸学部卒。2001年京都大学大学院医学研究科修了、医学博士取得(桂義元教授)後、カリフォルニア大学サンディエゴ校(Cornelis Murre教授)へ留学。2006年理化学研究所免疫・アレルギー科学総合研究センター研究員(河本宏チームリーダー)。2012年同上級研究員(Young Chief Investigator)。2018年東京理科大学生命医科学研究所、免疫生物学研究部門准教授。2019年同教授。

当研究室では生体防御に重要な役割を果たすT細胞とB細胞の分化制御機構の研究を行っています。分化に必要な分子機構を明らかにすることにより免疫系を制御するための薬剤や新規治療法の開発を目指します。また、分化制御機構が破綻することにより、TおよびB細胞はがん化します。この発症メカニズムを明らかにするため、転写制御やエピゲノム制御、代謝制御に注目して研究を行っています。さらに、私達は造血幹・前駆細胞を無限に増幅する方法を開発しました(Ikawa et al. Stem Cell Reports, 2015)。この方法を用いて新しい再生医療や免疫細胞療法への応用を目指します。

1.造血幹細胞からリンパ球への分化制御機構

リンパ球を含むすべての免疫細胞は造血幹細胞から作られます。その過程で多能性の造血幹細胞は徐々に分化能が限定されていき、最終的にT細胞あるいはB細胞にしかなれない前駆細胞に運命決定されます。この運命決定は様々な転写因子やエピジェネティック因子によって制御されていますが、詳細は明らかではありません。私達は最近多能性の人工白血球幹(iLS)細胞を開発しました。そこでこの方法を用いて、転写因子やエピジェネティック因子、細胞内代謝に注目し、分化を制御する分子機構の研究を行っています。

造血幹細胞からリンパ球への分化制御機構 造血幹細胞からリンパ球への分化制御機構

2.ポリコーム群タンパクによるリンパ球分化制御

ポリコーム群(PcG)タンパクは代表的なエピゲノム制御因子の一つであり、幹細胞の維持や発生、分化制御に重要であることが知られています。私達は以前にPcGタンパクの一つRING1A/BがT細胞の運命維持に重要であることを報告しました(Ikawa et al. Genes Dev 2016)。さらに最近、別のPcGタンパクが造血幹細胞からリンパ球系列への分化決定に必須であることを見いだしました(未発表)。PcGタンパクは急性骨髄性白血病やT細胞性白血病など様々な造血器腫瘍に関与することが示されています。そこで、これらPcGタンパクを中心にエピゲノム制御が免疫細胞の分化や運命維持に及ぼす影響を明らかにすることを目指しています。

ポリコーム群タンパクによるリンパ球分化制御

3.iLS細胞を用いた免疫細胞療法の開発

造血幹細胞は生体外に取り出すと通常は分化していまい、未分化なまま維持するのは困難でした。一方、私達が開発したiLS細胞は多能前駆細胞として試験管内で無限に増幅します。iLS細胞はT細胞やB細胞、ミエロイド系細胞など様々な白血球への分化能を維持しています。従って、ヒト造血幹・前駆細胞から作成したiLS細胞を様々な免疫細胞へ分化させることにより、大量の免疫細胞を得ることができます。そこで、iLS細胞を免疫細胞療法に応用するための基礎研究を行っています。

iLS細胞を用いた免疫細胞療法の開発

代表的な業績

  • 1. Li S, Liu J, Min Q, Ikawa T, Yasuda S, Yang Y, Wang YQ, Tsubata T, Zhao Y, Wang JY. Kelch-like protein 14 promotes B-1a but suppresses B-1b cell development. Int Immunol. (2018) In press
  • 2. Miyai T, Takano J, Endo TA, Kawakami E, Agata Y, Motomura Y, Kubo M, Kashima Y, Suzuki Y, Kawamoto H, Ikawa T. Three-step transcriptional priming that drives the commitment of multipotent progenitors toward B cells. Genes Dev. 32:112-126, (2018)
  • 3. Ikawa T, Masuda K, Endo TA, Endo M, Isono K, Koseki Y, Nakagawa R, Kometani K, Takano J, Agata Y, Katsura Y, Kurosaki T, Vidal M, Koseki H, Kawamoto H. Conversion of T cells to B cells by inactivation of polycomb-mediated epigenetic suppression of the B-lineage program. Genes Dev. 30: 2475-2485, (2016)
  • 4. Calés C, Pavón L, Starowicz K, Pérez C, Bravo M, Ikawa T, Koseki H, Vidal M. Role of Polycomb RYBP in maintaining the B-1 to B-2 B-cell lineage switch in adult hematopoiesis. Mol Cell Biol. 36:900-912, (2015)
  • 5. Ikawa T, Masuda K, Huijskens MJAJ, Satoh R, Kakugawa K, Agata Y, Miyai T, Germeraad WTV, Katsura Y, Kawamoto H. Induced developmental arrest of early hematopoietic progenitors leads to the generation of leukocyte stem cells. Stem Cell Reports. 5:716-727, (2015)
  • 6. Inoue T, Morita M, Hijikata A, Fukuda-Yuzawa Y, Adachi S, Isono K, Ikawa T, Kawamoto H, Koseki H, Natsume T, Fukao T, Ohara O, Yamamoto T, Kurosaki T. CNOT3 contributes to early B cell development by controlling Igh rearrangement and p53 mRNA stability. J Exp Med. 212:1465-1479, (2015)
  • 7. Arner E, Daub CO, Vitting-Seerup K, Andersson R, Lilje B, Drabløs F, …, Ikawa T (36 out of 109), … ; FANTOM Consortium, Hume DA, Forrest AR, Sandelin A, Carninci P, Hayashizaki Y. Transcribed enhancers lead waves of coordinated transcription in transitioning mammalian cells. Science. 347:1010-1014, (2015)
  • 8. Ikawa T. Genetic and epigenetic control of early lymphocyte development. Curr Top Microbiol Immunol. 381:1-20, (2014)
  • 9. Itoh-Nakadai A, Hikota R, Muto A, Kometani K, Watanabe-Matsui M, Sato Y, Kobayashi M, Nakamura A, Miura Y, Yano Y, Tashiro S, Sun J, Ikawa T, Ochiai K, Kurosaki T, Igarashi K. The transcription repressors Bach2 and Bach1 promote B cell development by repressing the myeloid program. Nat Immunol. 12:1171-1180, (2014)
  • 10. Miyai T, Hojyo S, Ikawa T, Kawamura M, Irié T, Ogura H, Hijikata A, Bin BH, Yasuda T, Kitamura H, Nakayama M, Ohara O, Yoshida H, Koseki H, Mishima K, Fukada T. Zinc transporter SLC39A10/ZIP10 facilitates antiapoptotic signaling during early B-cell development. Proc Natl Acad Sci U S A. 111(32):11780-5, (2014)
  • 11. FANTOM Consortium and the RIKEN PMI and CLST (DGT), Forrest AR, Kawaji H, Rehli M, Baillie JK, de Hoon MJ, … , Ikawa T (102 out of 261), … , Carninci P, Hayashizaki Y. A promoter-level mammalian expression atlas. Nature. 507: 462-470, (2014)
  • 12. Ikawa T. Genetic and epigenetic control of early lymphocyte development. Curr Top Microbiol Immunol. 381:1-20, 2014
  • 13. Okuyama K, Ikawa T, Gentner B, Hozumi K, Harnprasopwat R, Lu J, Yamashita R, Ha D, Toyoshima T, Chanda B, Kawamata T, Yokoyama K, Wang S, Ando K, Lodish HF, Tojo A, Kawamoto H, Kotani A. MicroRNA-126-mediated control of cell fate in B-cell myeloid progenitors as a potential alternative to transcription factors. Proc Natl Acad Sci USA. 110: 13410-13415, (2013)
  • 14. Ikawa T, Hirose S, Masuda K, Kakugawa K, Satoh R, Shibano-Satoh A, Kominami R,Katsura Y, and Kawamoto H. An essential developmental checkpoint for production of the T cell lineage. Science 329: 93-96, 2010
  • 15. Ikawa T, Kawamoto H, Goldrath AW., and Murre C. E proteins and Notch signaling cooperate to promote T cell lineage specification and commitment. J. Exp. Med. 203: 1329-1342, 2006
  • 16. Ikawa T, Kawamoto H, Wright LYT, and Murre C. Long-term cultured E2A-deficient hematopoietic progenitor cells are pluripotent. Immunity 20: 349-360, 2004
  • 17. Ikawa T, Masuda K, Min L, Minato N, Katsura Y, and Kawamoto H*. Identification of the earliest prethymic T-cell progenitors in murine fetal blood. Blood 103: 530-537, 2004
  • 18. Ikawa T, Fujimoto S, Kawamoto H, Katsura Y, and Yokota Y. Commitment to natural killer cells requires the helix-loop-helix inhibitor Id2. Proc Natl Acad Sci USA. 98: 5164-5169, 2001
  • 19. Kawamoto H, Ikawa T, Ohmura K, Fujimoto S, and Katsura Y. T cell progenitors emerge earlier than B cell progenitors in the murine fetal liver. Immunity 12: 441-450, 2000
  • 20. Ikawa T, Kawamoto H, Fujimoto S, and Katsura Y. Commitment of T/Natural killer (NK) progenitors to unipotent T and NK progenitors in the murine fetal thumus revealed by a single progenitor assay. J. Exp. Med. 190: 1617-1625, 1999
Tomokatsu Ikawa Associate Professor

Selected publications:

  • 1. Li S, Liu J, Min Q, Ikawa T, Yasuda S, Yang Y, Wang YQ, Tsubata T, Zhao Y, Wang JY. Kelch-like protein 14 promotes B-1a but suppresses B-1b cell development. Int Immunol. (2018) In press
  • 2. Miyai T, Takano J, Endo TA, Kawakami E, Agata Y, Motomura Y, Kubo M, Kashima Y, Suzuki Y, Kawamoto H, Ikawa T. Three-step transcriptional priming that drives the commitment of multipotent progenitors toward B cells. Genes Dev. 32:112-126, (2018)
  • 3. Ikawa T, Masuda K, Endo TA, Endo M, Isono K, Koseki Y, Nakagawa R, Kometani K, Takano J, Agata Y, Katsura Y, Kurosaki T, Vidal M, Koseki H, Kawamoto H. Conversion of T cells to B cells by inactivation of polycomb-mediated epigenetic suppression of the B-lineage program. Genes Dev. 30: 2475-2485, (2016)
  • 4. Calés C, Pavón L, Starowicz K, Pérez C, Bravo M, Ikawa T, Koseki H, Vidal M. Role of Polycomb RYBP in maintaining the B-1 to B-2 B-cell lineage switch in adult hematopoiesis. Mol Cell Biol. 36:900-912, (2015)
  • 5. Ikawa T, Masuda K, Huijskens MJAJ, Satoh R, Kakugawa K, Agata Y, Miyai T, Germeraad WTV, Katsura Y, Kawamoto H. Induced developmental arrest of early hematopoietic progenitors leads to the generation of leukocyte stem cells. Stem Cell Reports. 5:716-727, (2015)
  • 6. Inoue T, Morita M, Hijikata A, Fukuda-Yuzawa Y, Adachi S, Isono K, Ikawa T, Kawamoto H, Koseki H, Natsume T, Fukao T, Ohara O, Yamamoto T, Kurosaki T. CNOT3 contributes to early B cell development by controlling Igh rearrangement and p53 mRNA stability. J Exp Med. 212:1465-1479, (2015)
  • 7. Arner E, Daub CO, Vitting-Seerup K, Andersson R, Lilje B, Drabløs F, …, Ikawa T (36 out of 109), … ; FANTOM Consortium, Hume DA, Forrest AR, Sandelin A, Carninci P, Hayashizaki Y. Transcribed enhancers lead waves of coordinated transcription in transitioning mammalian cells. Science. 347:1010-1014, (2015)
  • 8. Ikawa T. Genetic and epigenetic control of early lymphocyte development. Curr Top Microbiol Immunol. 381:1-20, (2014)
  • 9. Itoh-Nakadai A, Hikota R, Muto A, Kometani K, Watanabe-Matsui M, Sato Y, Kobayashi M, Nakamura A, Miura Y, Yano Y, Tashiro S, Sun J, Ikawa T, Ochiai K, Kurosaki T, Igarashi K. The transcription repressors Bach2 and Bach1 promote B cell development by repressing the myeloid program. Nat Immunol. 12:1171-1180, (2014)
  • 10. Miyai T, Hojyo S, Ikawa T, Kawamura M, Irié T, Ogura H, Hijikata A, Bin BH, Yasuda T, Kitamura H, Nakayama M, Ohara O, Yoshida H, Koseki H, Mishima K, Fukada T. Zinc transporter SLC39A10/ZIP10 facilitates antiapoptotic signaling during early B-cell development. Proc Natl Acad Sci U S A. 111(32):11780-5, (2014)
  • 11. FANTOM Consortium and the RIKEN PMI and CLST (DGT), Forrest AR, Kawaji H, Rehli M, Baillie JK, de Hoon MJ, … , Ikawa T (102 out of 261), … , Carninci P, Hayashizaki Y. A promoter-level mammalian expression atlas. Nature. 507: 462-470, (2014)
  • 12. Ikawa T. Genetic and epigenetic control of early lymphocyte development. Curr Top Microbiol Immunol. 381:1-20, 2014
  • 13. Okuyama K, Ikawa T, Gentner B, Hozumi K, Harnprasopwat R, Lu J, Yamashita R, Ha D, Toyoshima T, Chanda B, Kawamata T, Yokoyama K, Wang S, Ando K, Lodish HF, Tojo A, Kawamoto H, Kotani A. MicroRNA-126-mediated control of cell fate in B-cell myeloid progenitors as a potential alternative to transcription factors. Proc Natl Acad Sci USA. 110: 13410-13415, (2013)
  • 14. Ikawa T, Hirose S, Masuda K, Kakugawa K, Satoh R, Shibano-Satoh A, Kominami R,Katsura Y, and Kawamoto H. An essential developmental checkpoint for production of the T cell lineage. Science 329: 93-96, 2010
  • 15. Ikawa T, Kawamoto H, Goldrath AW., and Murre C. E proteins and Notch signaling cooperate to promote T cell lineage specification and commitment. J. Exp. Med. 203: 1329-1342, 2006
  • 16. Ikawa T, Kawamoto H, Wright LYT, and Murre C. Long-term cultured E2A-deficient hematopoietic progenitor cells are pluripotent. Immunity 20: 349-360, 2004
  • 17. Ikawa T, Masuda K, Min L, Minato N, Katsura Y, and Kawamoto H*. Identification of the earliest prethymic T-cell progenitors in murine fetal blood. Blood 103: 530-537, 2004
  • 18. Ikawa T, Fujimoto S, Kawamoto H, Katsura Y, and Yokota Y. Commitment to natural killer cells requires the helix-loop-helix inhibitor Id2. Proc Natl Acad Sci USA. 98: 5164-5169, 2001
  • 19. Kawamoto H, Ikawa T, Ohmura K, Fujimoto S, and Katsura Y. T cell progenitors emerge earlier than B cell progenitors in the murine fetal liver. Immunity 12: 441-450, 2000
  • 20. Ikawa T, Kawamoto H, Fujimoto S, and Katsura Y. Commitment of T/Natural killer (NK) progenitors to unipotent T and NK progenitors in the murine fetal thumus revealed by a single progenitor assay. J. Exp. Med. 190: 1617-1625, 1999