KEIO RESEARCHERS INFORMATION SYSTEM

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• Research and Education Center for Natural Sciences

Academic Background 【 Display / hide 】

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• 2010.04

  -

  2012.09

  Keio University, 理工学研究科, 基礎理工学

  Graduate School, Completed, Doctoral course

Academic Degrees 【 Display / hide 】

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• 博士（理学）, Keio University, Coursework, 2012.09

  棘皮動物イトマキヒトデ幼生に着目した原始的な生体防御システム及びその制御メカニズムの解析

Research Areas 【 Display / hide 】

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• Immunobiology

• Life Science / Developmental biology (Developmental Biology)

• Life Science / Cell biology (Cell Biology)

• Life Science / Molecular biology (Molecular Biology)

• Life Science / Evolutionary biology (Evolutionary Biology)

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Research Keywords 【 Display / hide 】

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• 個体性

• 免疫進化

• 変態

• 棘皮動物

Research Themes 【 Display / hide 】

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• 棘皮動物ヒトデの変態現象の解析, 

  2019

  -

  Present

• 棘皮動物ヒトデの免疫システムの解析, 

  2005

  -

  Present

• 棘皮動物ヒトデにおける再構築現象の解析, 

  2019

  -

  Present

Books 【 Display / hide 】

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• 動物学の百科事典

  古川 亮平, 丸善出版, 2018.09

  Scope: マクロファージの起源

• Advances in Comparative Immunology

  Smith, LC., Arriza, V., Barela Hudgell, MA., Barone, G., Bodnar, AG., Buckley, KM., Cunsolo, V., Dheilly, N., Franchi, N., Fugmann, SD., Furukawa, R., Garcia-Arraras, J., Henson, JH., Hibino, T., Irons, ZH., Li, C., Lun, CM., Majeske, AJ., Oren, M., Pagliara, P., Pinsino, A., Raftos, DA., Rast, JP., Samasa, B., Schillaci, D., Schrankel, CS., Stabili, L., Stensväg, K., Sutton, E., Springer International Publishing, 2018.07

  Scope: Echinodermata: The Complex Immune System in Echinoderms.

• 実験医学別冊 RNA-Seq実験ハンドブック

  大桃 秀樹、古川 亮平、清水 厚志, 羊土社, 2016.03

  Scope: ヒト血液検体のトランスクプトーム解析

• 実験医学増刊 エピゲノム研究 就職の全体像の理解から先制・個別化医療へ

  古川 亮平、八谷 剛史、清水 厚志, 羊土社, 2016

  Scope: 全エピゲノム関連解析（EWAS）

Papers 【 Display / hide 】

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• PREDICTION OF THE PROCESS FOR THE IMMUNE SYSTEM MATURATION IN THE SEA STAR, <i>PATIRIA PECTINIFERA</i>

  Taguchi, M; Minakata, K; Sato, H; Tame, A; Furukawa, R

  DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY 148 2023.11

  ISSN  0145-305X

• Sex-inducing effects toward planarians widely present among parasitic flatworms

  Sekii K., Miyashita S., Yamaguchi K., Saito I., Saito Y., Manta S., Ishikawa M., Narita M., Watanabe T., Ito R., Taguchi M., Furukawa R., Ikeuchi A., Matsuo K., Kurita G., Kumagai T., Shirakashi S., Ogawa K., Sakamoto K., Koyanagi R., Satoh N., Sasaki M., Maezawa T., Ichikawa-Seki M., Kobayashi K.

  iScience (iScience)  26 ( 1 ) 105776 2023.01

  　View Summary

  Various parasitic flatworms infect vertebrates for sexual reproduction, often causing devastating diseases in their hosts. Consequently, flatworms are of great socioeconomic and biomedical importance. Although the cessation of parasitic flatworm sexual reproduction is a major target of anti-parasitic drug design, little is known regarding bioactive compounds controlling flatworm sexual maturation. Using the planarian Dugesia ryukyuensis, we observed that sex-inducing substances found in planarians are also widespread in parasitic flatworms, such as monogeneans and flukes (but not in tapeworms). Reverse-phase HPLC analysis revealed the sex-inducing substance(s) eluting around the tryptophan retention time in the fluke Calicophoron calicophorum, consistent with previous studies on the planarian Bipalium nobile, suggesting that the substance(s) is likely conserved among flatworms. Moreover, six of the 18 ovary-inducing substances identified via transcriptome and metabolome analyses are involved in purine metabolism. Our findings provide a basis for understanding and modifying the life cycles of various parasitic flatworms.

  • Access to Document (DOI)

• Establishment of the immunological self in juvenile Patiria pectinifera post-metamorphosis

  Taguchi M., Minakata K., Tame A., Furukawa R.

  Frontiers in Immunology (Frontiers in Immunology)  13   1056027 2022.12

  ISSN  1664-3224

  　View Summary

  Ontogeny of the immune system is a fundamental immunology issue. One indicator of immune system maturation is the establishment of the immunological self, which describes the ability of the immune system to distinguish allogeneic individuals (allorecognition ability). However, the timing of immune system maturation during invertebrate ontogeny is poorly understood. In the sea star Patiria pectinifera, cells that have dissociated from the embryos and larvae are able to reconstruct larvae. This reconstruction phenomenon is possible because of a lack of allorecognition capability in the larval immune system, which facilitates the formation of an allogeneic chimera. In this study, we revealed that the adult immune cells of P. pectinifera (coelomocytes) have allorecognition ability. Based on a hypothesis that allorecognition ability is acquired before and after metamorphosis, we conducted detailed morphological observations and survival time analysis of metamorphosis-induced chimeric larvae. The results showed that all allogeneic chimeras died within approximately two weeks to one month of reaching the juvenile stage. In these chimeras, the majority of the epidermal cell layer was lost and the mesenchymal region expanded, but cell death appeared enhanced in the digestive tract. These results indicate that the immunological self of P. pectinifera is established post-metamorphosis during the juvenile stage. This is the first study to identify the timing of immune system maturation during echinodermal ontogenesis. As well as establishing P. pectinifera as an excellent model for studies on self- and non-self-recognition, this study enhances our understanding of the ontogeny of the immune system in invertebrates.

  • Access to Document (DOI)

• Evaluation of short-term epigenetic age fluctuation

  Komaki S., Ohmomo H., Hachiya T., Sutoh Y., Ono K., Furukawa R., Umekage S., Otsuka-Yamasaki Y., Minabe S., Takashima A., Tanno K., Sasaki M., Shimizu A.

  Clinical Epigenetics (Clinical Epigenetics)  14 ( 1 ) 76 2022.12

  ISSN  18687075

  　View Summary

  Considerable effort has been spent on lowering and maintaining the epigenetic age. However, the extent to which epigenetic age fluctuates under normal conditions is poorly understood. Therefore, we analyzed methylation data from monocytes and peripheral blood mononuclear cells collected from two Japanese men. The ranges of the Pan-tissue, Skin and blood, and DNAm PhenoAge epigenetic age during 3 months were ≥ 5.62, ≥ 3.04, and ≥ 8.23 years, and the maximum daily changes were 5.21, 3.20, and 6.53 years, respectively. These fluctuations were not suppressed by correcting for cell-type composition. Although the underlying biological mechanism remains unclear, there was a nonnegligible degree of age fluctuation which should inform personalized clinical applications.

  • Access to Document (DOI)

• Longitudinal DNA methylation dynamics as a practical indicator in clinical epigenetics.

  Komaki, S., Ohmomo, H., Hachiya, T., Sutoh Y., Ono, K., Furukawa, R., Umekage, S., Otsuka-Yamasaki, Y., Tanno, K., Sasaki, M., Shimizu. A.

  Clinical Epigenetics (Clinical Epigenetics)  13 ( 1 ) 219 2021.12

  Joint Work, Accepted,  ISSN  18687075

  　View Summary

  Background: One of the fundamental assumptions of DNA methylation in clinical epigenetics is that DNA methylation status can change over time with or without interplay with environmental and clinical conditions. However, little is known about how DNA methylation status changes over time under ordinary environmental and clinical conditions. In this study, we revisited the high frequency longitudinal DNA methylation data of two Japanese males (24 time-points within three months) and characterized the longitudinal dynamics. Results: The results showed that the majority of CpGs on Illumina HumanMethylation450 BeadChip probe set were longitudinally stable over the time period of three months. Focusing on dynamic and stable CpGs extracted from datasets, dynamic CpGs were more likely to be reported as epigenome-wide association study (EWAS) markers of various traits, especially those of immune- and inflammatory-related traits; meanwhile, the stable CpGs were enriched in metabolism-related genes and were less likely to be EWAS markers, indicating that the stable CpGs are stable both in the short-term within individuals and under various environmental and clinical conditions. Conclusions: This study indicates that CpGs with different stabilities are involved in different functions and traits, and thus, they are potential indicators that can be applied for clinical epigenetic studies to outline underlying mechanisms.

  • Access to Document (DOI)

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Papers, etc., Registered in KOARA 【 Display / hide 】

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• Establishment and maintenance of individuality in the echinoderm starfish, Patiria pectinifera.

  Furukawa, Ryohei

  学事振興資金研究成果実績報告書 (慶應義塾大学)  2022

• Exploration of species-specific glycans involved in self- and nonself-recognition in starfish larvae.

  Furukawa, Ryohei

  科学研究費補助金研究成果報告書 2022

• Establishment and maintenance of individuality in the starfish, Patiria pectinifera.

  Furukawa, Ryohei

  学事振興資金研究成果実績報告書 (慶應義塾大学)  2021

• Establishment and maintenance of individuality in the starfish, Patiria pectinifera.

  Furukawa, Ryohei

  学事振興資金研究成果実績報告書 (慶應義塾大学)  2020

• Regulatory system of inflammation by two macrophage migration inhibitory factors in starfish larvae

  Furukawa, Ryōhei

  科学研究費補助金研究成果報告書 2019

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

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• Echinodermata: The complex immune system in echinoderms (Advances in Comparative Immunology, 10.1007/978-3-319-76768-0_13)

  Smith L., Arizza V., Hudgell M., Barone G., Bodnar A., Buckley K., Cunsolo V., Dheilly N., Franchi N., Fugmann S., Furukawa R., Garcia-Arraras J., Henson J., Hibino T., Irons Z., Li C., Lun C., Majeske A., Oren M., Pagliara P., Pinsino A., Raftos D., Rast J., Samasa B., Schillaci D., Schrankel C., Stabili L., Stensv K., Sutton E.

  Coresource 1 (Coresource 1)   2018.01

  　View Summary

  © Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2018. This chapter was inadvertently published with an incorrect spelling of the author's name as V. Arriza whereas it should be V. Arizza. In addition to this the affiliation of one of the chapter authors Elisse Sutton was published incorrectly and it has now been corrected to read as Department of Biological Sciences, Macquarie University, Sydney, NSW, Australia.

  • Access to Document (DOI)

• IMMオミックスリファレンスパネルの取り組み

  古川 亮平、清水 厚志

  生化学 88 ( 1 ) 36 - 43 2016

  Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Joint Work

  • Access to Document (DOI)

Presentations 【 Display / hide 】

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• 野外生物実習のオンライン教材 VRinkai 英語版の実装

  紫藤拓巳、戸塚望、上田理名、小暮悠暉、高橋茉莉奈、水谷日菜、古川亮平、倉石立、戸金大、藤田稜介、矢澤和明、藤澤侑典、内山正登、堀田耕司

  日本生物教育学会第 109 回全国大会, 

  2025.03

  , 

  Oral presentation (general)

• ヒトDNAメチル化情報を用いた年齢評価

  小巻翔平、大桃秀樹、八谷剛史、須藤洋一、美辺詩織、小野加奈子、古川亮平、梅影創、大塚-山﨑弥生、丹野高三、佐々木真理、清水厚志

  DNA多型学会第33回学術集会 (横浜) , 

  2024.11

  , 

  Oral presentation (general)

• Application of the online teaching material for field biology course to secondary education and construction of the English version

  Shito, T.T., Totsuka, N.M., Kogure, Y.S., Mizutani, H., Takahashi, M., Ueda, L.L., Furukawa, R.,Togane, D., Kuraishi R., Fujita, R., Fujisawa, Y., Yazawa, K., Uchiyama, M. and Hotta, K.

  The 29th Biennial Conference of Asian Association for Biology Education, 

  2024.10

  , 

  Oral presentation (general)

• Let’s try VRinkai!! –online teaching material for field biological course–

  Shito, T.T., Totsuka, N.M., Kogure, Y.S., Mizutani, H., Takahashi, M., Ueda, L.L., Furukawa, R.,Togane, D., Kuraishi R., Fujita, R., Fujisawa, Y., Yazawa, K., Uchiyama, M. and Hotta, K.

  The 29th Biennial Conference of Asian Association for Biology Education, 

  2024.10

  , 

  Oral presentation (general)

• アカガイScapharca broughtonii血球の形態学的および機能的分類の試み

  伊藤篤子，上野天馬，田口瑞姫，古川亮平

  日本動物学会 第95回長崎大会, 

  2024.09

  , 

  Oral presentation (general)

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

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• イトマキヒトデの変態誘導機構の解明

  2023.04

  -

  2026.03

  Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), No Setting

  　View Summary

  変態現象にバクテリアが関与する動物種は多く、バクテリア刺激をキューとした変態制御の分子基盤を明らかにすることは、生態系の理解や生態発生学の発展に有用な知見となる。イトマキヒトデは、浮遊生活を送る幼生期から底生生活を送る成体に変態する際、固着基質表面に存在するバイオフィルムを必要とする。最近、この変態の開始にはバクテリア刺激によるレチノイン酸経路の活性化が必要であることが示唆された。そこで本研究では、イトマキヒトデの変態過程を網羅したトランスクリプトームデータを用いて、バクテリア刺激の直下で発現上昇する遺伝子群から、レチノイン酸経路を活性化する変態誘導シグナルを同定する。

• Exploration of species-specific glycans involved in self- and nonself-recognition in starfish larvae.

  2020.04

  -

  2023.03

  Grants-in-Aid for Scientific Research, FURUKAWA Ryohei, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Principal investigator

  　View Summary

  Mesenchyme cells, the immune cells of the starfish larvae, regulate the immune response by "missing-species" recognition, in which they specifically recognize that the cells are of the same species and consider those they cannot recognize as foreign. This study was designed to search for species-specific molecules that control this recognition mechanism. However, in the process of examining the experimental conditions, doubts arose about the preliminary data, and it became necessary to reconsider the hypothesis of this study itself. On the other hand, through the process of trial and error of other approaches, it became clear that the adult-type immune system of the starfish matures during the juvenile stage after metamorphosis and acquires the ability to consider allogeneic individuals as non-self. This finding is very important for the ontogeny of the immune system.

• 海洋プランクトン幼生の成長：摂餌の消化・吸収と栄養素の伝播・受容

  2018.04

  -

  2021.03

  Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Coinvestigator(s)

  　View Summary

  本研究の目的は、棘皮動物ヒトデ幼生の消化システムと神経システムに焦点を当てながら、成長に寄与する消化・吸収ならびに栄養素の伝搬・受容を理解することにある。本年度もコロナ禍による研究制限の状態が続いたが、複数の重要な研究データを得ることができた。その一部を用いて、学会発表を行った。
  消化システムと神経システムの解明ポイントとなる幼生サイズの増加に着目した結果、胚期の時間依存的な発生様式と異なり、幼生サイズに依存した成長が進行して変態可能なステージに移行することを明らかにできた。この過程で摂餌は必要であり、（１）餌がない状態では変態可能になる前段階で形態形成が停止すること、（２）摂餌には感覚神経細胞が重要な働きをしていることも判明した。
  一方、幼生成長の基盤をなす上皮細胞数の確保において、上皮細胞増殖の主因となる間充織細胞の膜型アスタチン属メタロプロテアーゼ（MC５分子）は、TGFbの潜在型から活性型への変換だけでなく、上皮細胞の生存自体をも担保している可能性を見出した。このとき、上皮細胞の生存に対するデフォルトの表現型は、細胞断片化によるアポトーシス細胞死である証拠も得られた。最終年では、既得したデータ解析や論文の補助的データ取得を含みつつ、研究の完成を目指す。
  コロナウイルスの感染変動に祟られるように、計画していた複数の実験計画の遂行を諦めざるを得なかった。一方、この様な状況の中、基本に立ち戻るべく行った新たな実験から、本研究の目的である幼生成長の理解を導く複数の有意義なデータが得られた（それらの一部をまとめて学会発表にまで至っている：以下の（１））。また、昨年来進めてきた研究においても、論文完成へ向けて新たなデータの取得ができた（以下の（２））。
  （１）受精後の初期胚から得た分離割球の胚期と幼生期における成長特性
  時間依存的に進行する胚期の発生と異なり、摂餌を行うビピンナリア幼生期以降はサイズ依存的な成長段階のシフトが生じることが判明した。投餌必要性の検討により、ビピンナリア幼生期の前半は母性栄養で成長が可能であるのに対し、後半以降は餌が必須条件になることが示唆された。温度感受性の感覚神経細胞が発現しているTRPAチャネル機能をモルフォリノで抑制したところ、胚期の発生には何ら影響はなかったが、ビピンナリア幼生の摂餌量は減少し、成長速度が遅延した。
  （２）アスタチン族メタロプロアーゼMC5分子によるアポトーシス細胞死の回避
  最近、間充織細胞のMC5分子はTGFbを活性化させて上皮増殖を誘起することを証明できた。　これに加え、MC5分子は上皮細胞の生存にも関与している可能性も見出した。モルフォリノオリゴ(MO)でMC5分子の発現を抑制させたサンプルでは、アポトーシス細胞死が生じている現場として上皮細胞の断片化が、電子顕微鏡下で検出され、上記の可能性が支持された（TGFbが上皮細胞の生存に関与してないことは、TGFb-MOサンプルで確認した）。また、ペプチド性のアポトーシス阻害剤とMC5-MOの同時注射により、MC5-MOサンプルに特徴的な著しい細胞数の減少が緩和されるという強力な補助データも得られた。
  コロナ禍の完全な収束が早々には認められないこと、ならびに現在までの進捗状況を鑑みて、先ずは前項7に記載した内容に焦点を絞り、取得してきた実験データの解析を鋭意に進め、本年度中に複数の論文として完成させることを優先する。論文作成でのレフェリーとのやり取りにおいて割愛せざるを得ないデータが出た場合、また本研究を計画するにあたり貯めおいていたデータ（クラスリン分子による胃における消化）なども対象に、紀要などの予備研究報告書も考慮にいれ、可能な限り実験データを塩漬けにしないことに留意する。
  一方、投稿論文の採択を目指すにあたり、レフェリーとのやり取りの中で要求される可能性がある補助実験を先に進める。具体的には、前項7の後半部に記述したMC5分子のアポトーシス回避機能において、そのメカニズムとして作動していることが推測される細胞外マトリックス成分であるコラーゲンタイプIVのMC5-MOサンプルにおける存在状態、MC5分子の発現局所性、MC5-MOの濃度依存的影響の解析となる。

• DNAメチル化・トランスクリプトーム・血漿メタボロームの３層オミックス解析を用いた電気加熱式たばこの喫煙・受動喫煙の県境影響に関する疫学研究

  2018.04

  -

  2020.03

  日本医療研究開発機構, 循環器疾患・糖尿病等生活習慣病対策実用化研究事業, Other, Coinvestigator(s)

• Regulatory system of inflammation by two macrophage migration inhibitory factors in starfish larvae

  2017.04

  -

  2020.03

  Grant-in-Aid for Scientific Research, FURUKAWA Ryohei, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Research grant, Principal investigator

  　View Summary

  Macrophage migration inhibitory factor (MIF) is thought to be one of the most primitive cytokines in phylogenetic evolution. In this study, to understand the regulatory system of inflammation by MIF in starfish larvae, we searched the receptor(s) of two types of MIF (ApMIF1 and ApMIF2) and the downstream signaling pathway(s) from the immune cells. RNA-seq analysis in the larval immune cells treated with two recombinant MIFs suggested that MAPK and PI3K/Akt signaling pathways exist downstream of MIFs. Furthermore, two types of G protein-coupled receptors and two types of receptor tyrosine kinases were obtained as receptor candidates. These results provide useful insights for understanding the evolutionary conservation and diversity of regulatory system of MIF-mediated inflammation.

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Awards 【 Display / hide 】

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• 日本比較免疫学会 古田優秀論文賞

  古川 亮平, 2016.08, 日本比較免疫学会, ２つのマクロファージ遊走阻止因子がヒトデ幼生の間充織細胞の走化性を制御する

  Type of Award： Award from Japanese society, conference, symposium, etc.

• 日本比較免疫学会　古田奨励賞

  FURUKAWA Ryohei, 2009.08, ヒトデ胚の間充織細胞におけるApDOCKタンパク質の構造及び発現解析

  Type of Award： Award from Japanese society, conference, symposium, etc.

Courses Taught 【 Display / hide 】

Courses Taught 【 Display / hide 】

• LIBERAL ARTS AND SCIENCES SEMINAR 2

  2025

• LABORATORY OF BIOLOGY

  2025

• INTRODUCTION TO BIOLOGY

  2025

• BIOLOGY 2

  2025

• BIOLOGY 1

  2025

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Memberships in Academic Societies 【 Display / hide 】

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• 日本比較免疫学会

  　

• 日本動物学会

  　

Committee Experiences 【 Display / hide 】

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• 2016.09

  -

  Present

  役員, 日本比較免疫学会