実験医学特論のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
実験医学特論 科目番号
Course number
03BIMEB504
科目名称(英語)
Course title(English)
授業名称
Class name
実験医学特論
教員名 岩倉 洋一郎
Instructor Yoichiro Iwakura
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester 2021 First Semester
曜日時限 金曜1限
Class hours Friday, 1st period
開講学科
Department
生命科学研究科 生命科学専攻
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
英語
English
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format

オンライン授業(同期)/Online (synchronized remote)
概要
Descriptions
多くの疾病は自己の遺伝子の異常、あるいは病原性遺伝子の侵入によって引き起こされる。従って、病気の発症機構を理解したり,新しい治療法を開発したりするためには、遺伝子の機能を知り、疾病との関係を理解することが重要である。言うまでもなく、病気は個体レベルでおこる異常であるので、病気の発症過程における遺伝子の役割を理解するためには,試験管の中での解析だけでなく,個体レベルの解析が必要である。個体レベルで遺伝子の働きを調べるには、特定の遺伝子を導入したマウス(トランスジェニックマウス)を作製したり、逆に特定の遺伝子の機能を失わせたマウス(ノックアウト(KO)マウス)を作製したりして、どのような異常が生じるかを解析することが有効である。本講義に於いては,このような遺伝子改変マウスの作製法を理解すると共に、様々な遺伝子改変マウスを例として取り上げ,これらの遺伝子の生体内での役割と疾病との関連を理解することを目指す. 

Many diseases are caused by abnormality of a chromosomal gene or invasion of pathogen genes. Thus, elucidation of a gene function in a disease is critically important to understand the pathogenesis of a disease and development of new therapeutics. Because, in many cases, a defect of a gene function affects our whole body system and a disease develops as a result of complex interaction of various genes, molecules, cells and organs, it is important to analyze gene functions not only at in vitro level but also at in vivo level. Gene manipulated mice are useful to analyze a gene function in vivo, because you can understand the function of a gene in animals by over-expressing that gene (transgenic mice) or disrupting that gene (gene knockout mice). You can also assess the roles of a gene in the development of diseases using these gene manipulated mice. In this lecture, students will acquire the knowledge how to generate these gene manipulated mice, and by reading recent publications, you will get insight into the molecular and immunological mechanisms of the development of diseases.
目的
Objectives
 近年、医科学研究は遺伝子改変マウスを用いて行われる事が多い.これは特定の遺伝子の病態形成に於ける役割知る為に一番適しているからである.また、この手法は同時に遺伝子機能を個体レベルで解析する手法としても優れている.本講義では、多くの疾病が遺伝子の機能の異常によってもたらされることに鑑み、遺伝子改変マウスを駆使することにより、生体における個々の遺伝子の働きと疾病における役割を理解できるようにする。毎回最新の英文論文を参考論文として取り上げ、遺伝子改変マウスの作製法について理解するとともに、これらのマウスを駆使した研究を紹介し、種々の遺伝子の免疫異常や感染防御、発癌、脳・神経、内分泌制御などに於ける役割とその異常に基づく疾病について理解する.
本研究科のディプロマポリシー「生命科学における最先端の知識を体系的に理解し,それに基づいて生命科学諸分野の課題を論理的に把握できる高度な専門知識」、を身に付ける科目である。

Gene manipulated mice are useful for basic medical researches, because these mice are most powerful to elucidate the functional roles of a gene in the pathogenesis of a disease. At the same time, these mice are also useful to analyze the physiological roles of a gene in an animal. In this lecture, as many diseases are caused by a defect of gene functions, the relationship between gene function and diseases will be studied using gene modified mouse models. In each lecture, the attendants of the lecture will introduce most recent publications using gene modified mice, discuss, and understand the pathogenic roles of genes in the development of diseases such as immune abnormalities, infectious diseases, tumors, neurological diseases, and endocrine abnormalities.
This lecture is aimed to acquire "the highly specialized intelligence to systematically understand most recent advances in the biological research field and recognize the important task of the field" which is written in the diploma policy.
到達目標
Outcomes
 種々の遺伝子改変マウスを使った英語文献を理解できる様になる.また、免疫系の異常に起因する様々な疾病の発症機構について理解する.

Aiming to understand English original papers in which gene modified animals are used, and understand various disease pathogenesis caused by immune abnormality.
履修上の注意
Course notes prerequisites
授業は原則として英語で行われる。本科目を履修するにあたっては、特に前もって履修しておくべき授業科目はありません.ただし,履修者には「準備学習・復習」に記載した事項を自らの意志で行い,熱意を持って受講することを望みます.なお,授業計画の進行状況により授業計画を変更する場合がありますので,予めご承知下さい.
 
The lecture will be given in English.
You need not receive other lectures to attend this lecture. I hope every attendant should be actively involved in the lecture by reading the scheduled papers before the lecture and summarize it after the lecture.
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
0 小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
0 グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
0 反転授業
Flipped classroom
0
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
講義の一週間前に、研究発表(演題)の概要についてメール配信するので、あらかじめ関連する文献などの学術情報を収集し、それを演習前までに2時間程度予習し、充分に理解した上で、講義に参加すること。提供された演題については、講義の後、各自が2時間以上かけて再度復習するとともに他の履修者と議論するなどした後、レポートを作成すること。

Every attendant should read the scheduled papers for 2 h before the lecture and after the lecture, every one should reread and discuss each other and present the report.
成績評価方法
Performance grading
policy
課せられた課題に対するレポート、及び発表内容:80%
講義での質問,議論など,授業に向かう姿勢,熱意:20%

Evaluation to the report and the presentation : 80%
Participation in the discussion, positive attitude for the lecture : 20%
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
以下の教科書は授業の理解を助けると思われるので読むことを勧める。
動物発生工学、岩倉洋一郎,佐藤英明、館鄰、東條英昭編、朝倉書店
マウス胚の操作マニュアル(第三版)、   (山内一也、豊田裕、岩倉洋一郎、佐藤英明、鈴木宏志共訳)、近代出版、2005年、
疾患モデルの作製と利用:免疫疾患(シリーズ モデル動物利用マニュアル)、岩倉洋一郎編、Life-Science Information Center (LIC)
Immunology (8th edition) Elsevier, ISBN: 978-0-702-04548-6

The following text books will be helpful to understand the lecture.
動物発生工学、岩倉洋一郎,佐藤英明、館鄰、東條英昭編、朝倉書店
Manupulating the mouse embryo, a laboratory manual (eds. A. Nagy, M.
   Gertsenstein, K. Vintersen, R. Behringe)、2005.
疾患モデルの作製と利用:免疫疾患(シリーズ モデル動物利用マニュアル)、岩倉洋一郎編、Life-Science Information Center (LIC)
Immunology (8th edition) Elsevier, ISBN: 978-0-702-04548-6
授業計画
Class plan
1.実験医学についての概説
 実験医学に於ける動物実験や疾患モデルの重要性,意義について理解するとともに,動物実験を行う上での倫理上の問題、注意すべき点などについても理解する.
2.発生工学手法に関する解説−1
 近代的動物実験手法として注目されている遺伝子改変動物(トランスジェニックマウス,遺伝子破壊マウス)について,その作製法,研究の歴史を理解する..
3.発生工学手法に関する解説−2
 コンディショナル遺伝子改変技術,遺伝子トラップ法,核移植法などの技術とその応用について理解する..
4.発生,再生医療に関する説明
 哺乳動物の初期発生のメカニズムを理解するとともに,ES細胞,iPS細胞の作製法,利用法などに関し理解する.倫理上の問題点などについて議論し,理解を深める.
5.発生工学的手法を用いたウイルス学研究(1)
 ウイルス学の概要を理解した後,ヒト免疫不全ウイルス(HIV)遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを題材とし,エイズの発症機構,潜伏感染からの活性化メカニズム,治療法と治療上の問題点などについて理解する.
6.発生工学的手法を用いたウイルス学研究(2)
 HTLV-1ウイルス遺伝子導入トランスジェニックマウスを例として,発癌や自己免疫性関節炎の発症機構を理解する.
7.発生工学手法を用いた免疫学研究(1)
 サイトカインに関する全体的な知識を獲得した後,IL-1レセプターアンタゴニスト遺伝子欠損マウスに発症する自己免疫性関節炎や皮膚炎について発症機構を理解する.
8.発生工学手法を用いた免疫学研究(2)
 IL-1ファミリーやIL-17ファミリー遺伝子の遺伝子改変マウスを用いた研究により,これらのサイトカインの免疫系での役割,炎症やアレルギー,自己免疫、癌などの病態形成に於ける役割を理解する.
9.発生工学手法を用いた免疫学研究(3)
 DCIRなどのC型レクチンや補体系分子の免疫応答,アレルギー応答に於ける役割について理解する.
10.発生工学手法を用いた感染防御機構の研究(1)
 インターフェロンファミリー分子のウイルス感染防御に於ける役割について,理解するとともに,インターフェロンの誘導機構,シグナル伝達機構についても理解する.
11.発生工学手法を用いた感染防御機構の研究(2)
 IL-17ファミリー遺伝子の細菌感染防御や真菌感染防御に於ける役割について理解する.
12.発生工学手法を用いた感染防御機構の研究(3)
 Dectin-1, Dectin-2などのC型レクチンファミリー分子が,真菌感染防御や腸管免疫に於いて果たす役割について理解する. 
13.発生工学手法を用いた脳神経疾患研究
 接着分子やサイトカインの遺伝子欠損マウスを用いた研究を取り上げ,これらの分子がストレス応答や行動,記憶学習,虚血性脳障害に於いて果たす役割について理解する.
14.発生工学手法を用いた内分泌学研究
 肥満や糖尿病モデルとしてインスリン受容体やサイトカイン遺伝子欠損マウスを取り上げ,これらの疾病の発症機構を理解する.
15.発生工学の創薬への応用と今後の展望
 これまでに発生工学手法によって作製した疾患モデルを用いて得られた創薬標的を紹介し,遺伝子改変動物が発症機構の理解や創薬標的の探索,薬物の効能評価に有用であることを理解し、こうした研究手法を使った研究ができる様になる.

1.Overview of Experimental Medicine
 Students will understand the importance and significance of animal experiments and disease models in Experimental Medicine. Furthermore, students will understand the rules, guidelines and ethical problems in performing animal experiments.
2.Gene engineering technology −1
 Regarding gene engineered mice such as transgenic mice and gene knockout mice, students will understand the history of the technology development and how to generate these mice.
3.Gene engineering technology−2
 Students will understand the other gene modification techniques such as conditional gene modification technique, gene trap method, and nuclear transfer method, and also the application of these techniques.
4. Developmental biology and regenerative medicine.
 Students will understand the mechanisms of early development of mammalian embryos. Then, students will understand how to generate ES cells and iPS cells and use of them. Further, students are expected to discuss and understand the ethical problems well.
5. Gene manipulated mice in virological research (1)
 After the overview of virology, students will understand AIDS onset mechanism, activation mechanism from latent infection, treatment and problems in the therapy, using HIV gene transgenic mice as an AIDS model.
6.Gene manipulated mice in virological research (2)
 Students will understand the pathogenesis of cancers and autoimmune arthritis, using HTLV-I transgenic mice as a model.
7. Gene manipulated mice in immunological research (1)
 After the overview about cytokines, students will understand the pathogenic mechanisms of autoimmune arthritis and dermatitis that develop in IL-1 receptor antagonist gene-deficient mice.
8. Gene manipulated mice in immunological research (2)
 Students will understand the roles of cytokines in the development of diseases such as inflammation, allergy, autoimmune and cancer.
9. Gene manipulated mice in immunological reserarch(3)
 Students will understand the roles of CTRP family and C-type lectin receptor family in inflammatory and autoimmune diseases.
10. Gene manipulated mice in infection immunity research (1)
 Students will understand the role of the interferon family molecules in the host defense against virus infection.
11. Gene manipulated mice in infection immunity research (2)
 Students will understand the roles of cytokines in the host defense against bacterial and fungal infection.
12. Gene manipulated mice in infection immunity research(3)
 Students will understand the roles of C-type lectin receptor family molecules such as Dectin-1 and Dectin-2 in the host defense against fungal infection and intestinal immunity.
13. Gene manipulated mice in neuro-behavioral research.
 We will pick up the research using gene-deficient mice of adhesion molecules and cytokines. Students will understand the roles of cytokines and cell adhesion molecules in stress response, behavior, memory, learning and ischemic brain damage.
14. Gene manipulated mice in endocrinology research.
 Students will understand the pathogenic mechanisms of obesity and diabetes using insulin receptor- and cytokine gene-deficient mice as the models.
15.Gene manipulated mice in drug discovery.
 Students will be introduced drug targets identified using gene manipulated mice. Students will understand how gene modified animals are useful in elucidating pathogenesis and discovering drug targets, and will be able to apply to their own research.



教職課程
Teacher-training course
本科目は教職に関する科目であり、教育職員免許法施行規則に定める「大学が独自に設定する科目」に該当する科目です。

 This course is related to teacher training and falls into 'a subject originally prepared by the university’ stipulated in the Ordinance for Enforcement of the Education Personnel Certification Act.
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
特になし

None.
990C208
CLOSE