バイオメディカル学分野では、比較解剖学、発生生物学、ゲノム生物学、さらに人文学的アプローチを融合して、哺乳類やヒトの解剖学的表現型の進化メカニズムと病態の解明を目指しています。研究材料として、胚操作やゲノム編集が可能なマウス、ニワトリ胚に加えて、有袋類やさまざまな羊膜類の胚を用いています。これらの研究は医工学や再生医療分野への貢献、さらにヒト先天性疾患の病態解明や治療薬開発の基盤提供につながることが期待されます。

研究・教育

　私たちの体を構成するすべての細胞は１つの受精卵に由来します。発生の過程における細胞の増殖と分化のコントロールは、多様な組織や器官の構造と機能的成熟に不可欠であり、発生過程の破綻はさまざまな先天性疾患や難治疾患の原因となります。研究室では、哺乳類やヒト特異的な解剖学的構造の発生とその破綻のメカニズムを発生工学的技術によって明らかにしていきます。哺乳類全胚培養法、マウス子宮内電気穿孔法による遺伝子導入、空間的遺伝子発現解析、さらにさまざまな脊椎動物胚を用いたゲノム編集個体の作出により、医工学連携によるヒト疾患の病態理解を目指します（野村真）。

　脊椎動物の体においては、肛門 (総排泄孔) より後方に存在する体幹の延長部分のことをしっぽ (尾) とよびます。多くの生物は様々な形のしっぽを多様に使っており、しっぽは生物の適応や進化を知るための重要な指標のひとつです。しかし、そんな我々 (生物学的”ヒト”) には残念ながらしっぽがありません。そのくせ、我々 (人間性を備えた”人”) の周りには、しっぽに関する表現があふれかえっています。不思議ですね。これこそが私の研究テーマです。失くしてしまったしっぽという存在が、我々はどのように「ひと (ヒト＋人)」となったかを総合的に知る鍵だと私は考えています。生物学的なヒトがなぜ・どのようにしっぽを失くしたのかを知るために、有羊膜類を用いたしっぽの形態形成過程の研究や有袋類の形態形成過程の研究を行うとともに、人間らしい認知の形成過程を知るために、文化表現の中に現れるしっぽ表現の収集と分析を進めています（東島沙弥佳）。

研究課題

1. 大脳皮質の発生過程における神経幹細胞の増殖・分化、神経細胞移動、神経回路形成機構の解明
2. 比較発生学的解析による大脳皮質の発生と進化機構の解明
3. 発生工学・進化医学的手法によるヒト解剖学的特徴の進化と疾患の病態解明
4. 有羊膜類における尾部形態形成過程の解明
5. 有袋類の育児嚢内形態形成過程の解明
6. 六国史から読み解く古代日本の先天異常実態の解明

業績

1. S. Tojima, S. Yamada. Congenital anomalies in ancient Japan as deciphered in the Nihon shoki (Chronicles of Japan). Studies in Japanese Literature and Culture 7: 25-52 (2024).
2. A. Agata, S. Ohtsuka, R. Noji, H. Gotoh, K. Ono, T. Nomura. A Neanderthal/Denisovan Gli3 variants contribute to anatomical variations in mice. Frontiers in Cell and Developmental Biology 11, 1247361 (2023)
3. T. Nomura, K. Nagao, R. Shirai, H. Gotoh, M. Umeda, K. Ono. Temperature sensitivity of Notch signaling underlies species-specific developmental plasticity and robustness in amniote brains. Nature Communications 13, 96 (2022)
4. S. Tojima, H. Anetai, K. Koike, S. Anetai, K. Tokita, C. Leigh, J. Kumaratilake. Gross anatomy of the gluteal and posterior thigh muscles in koalas based on their innervations. PLOS ONE: e0261805 (2022).
5. S. Tojima. Relationship between sacral shape variation and phylogeny in Old
   World. monkeys. Journal of Morphology 282: 1287-1297 (2021).
6. S. Tojima. A tale of the tail. a comprehensive understanding of the “human tail”. Journal of Korean Neurosurgical Society 64: 340-345 (2021).
7. T. Nomura, C. Ohtaka-Maruyama, H. Kiyonari, H. Gotoh, K. Ono. Changes in Wnt-dependent neuronal morphology underlie the anatomical diversification of neocortical homologues in amniotes. Cell Reports 31, 107592 (2020).
8. S. Tojima, S. Yamada. Classification of the “human tail”: correlation between position, associated anomalies, and causes. Clinical Anatomy 33: 929-942 (2020).
9. T. Nomura, W. Yamashita, H. Gotoh, K. Ono. Species-specific mechanisms of neuron subtype specification reveal evolutionary plasticity of amniote brain development. Cell Reports 22, 3142-3151 (2018).
10. W. Yamashita, M. Takahashi, T. Kikkawa, H. Gotoh, N. Osumi, K. Ono, T. Nomura. Conserved and divergent functions of Pax6 underlie species-specific neurogenic patterns in the developing amniote brain. Development 145, doi:10.1242/dev.159764 (2018).

研究室