淨住 大慈

 研究内容 精子成熟を制御するメカニズムの解明

　生物の生殖能力は、驚くほど精緻に制御されています。精子は精巣でつくられますが、つくられた直後の精子にはまだ受精能力がありません。未熟な精子は、体外へ向かう途中で生殖路を通過しながら成熟し、はじめて受精できるようになります。

　しかし、この「精子成熟」の仕組みは長らく謎のままでした。私は、これまでの分泌タンパク質研究で培った技術を応用し、生殖路において精子成熟を制御する分泌型シグナル伝達を、世界で初めて発見しました（Kiyozumi et al., Science. 2020; Kiyozumi et al., Nat Commun. 2023）。このシグナルは、生殖路の管腔（lumen）を介して遠くまで作用します。私はこの新しい分泌型シグナル伝達を”ルミクリン（lumicrine）シグナル伝達”と名付け、新しい概念として提唱しています。

　現在は、以下の2つの観点から研究を進めています：
ルミクリンの全体機構の解明―――精子成熟を制御するシグナル伝達「ルミクリン」について、ルミクリン因子の分泌、輸送、標的細胞での認識機構などを解析し、生殖路に特有な分泌型シグナル伝達の仕組みを明らかにします。
精子成熟の分子メカニズムの解明―――生殖路の中で精子がどのように成熟し、その過程がどのように制御されているのかを、分子レベルで解き明かします。

　この研究は、生殖の分子機構を明らかにするだけでなく、ルミクリンが制御する精子成熟過程を標的とした新しい男性避妊薬の可能性を拓くものです。男性避妊技術の研究と普及は、避妊負担の偏りという国際的課題の解決に貢献し、SDGs（目標3・5・10）にも合致します。今後は基礎研究をさらに深化させ、学術と社会の双方に還元していきます。

　　主な原著論文

• Kiyozumi D. et al.,A small secreted protein NICOL regulates lumicrine-mediated sperm maturation and male fertility. Nat Commun. 14: 2354 (2023)
• Kiyozumi D. et al., NELL2-mediated lumicrine signaling through OVCH2 is required for male fertility. Science. 368(6495):1132-5 (2020).
• Nagahama et al., Chemical Synthesis of NICOL, A Coligand Secreted Protein Mediating Mammalian Male Reproductive Tract Trans-luminal Signaling. Chem Eur J. Online ahead of print:e01588 (2025).
• Kiyozumi D. Distinct actions of testicular endocrine and lumicrine signaling on the proximal epididymal transcriptome. Reprod Biol Endocrinol. 22(1):40 (2024)
• Kiyozumi D. Expression of NELL2/NICOL-ROS1 lumicrine signaling-related molecules in the human male reproductive tract. Reprod Biol Endocrinol. 22(1):3 (2024)
• Kiyozumi D. Busulfan administration replicated the characteristics of the epididymal initial segment observed in mice lacking testis-epididymis lumicrine signaling. J Reprod Dev. 70(2):104-14 (2024)
• Kiyozumi D. et al., Laminin is the ECM niche for trophoblast stem cells. Life Sci Alliance. 3(2):e201900515 (2020)
• Kiyozumi D. et al., Basement membrane assembly of the integrin α8β1 ligand nephronectin requires Fraser syndrome-associated proteins. J Cell Biol. 197(5):677-89 (2012)
• Kiyozumi D. et al., Breakdown of the reciprocal stabilization of QBRICK/Frem1, Fras1, and Frem2 at the basement membrane provokes Fraser syndrome-like defects. Proc Natl Acad Sci U S A. 103(32):11981-6 (2006)

　　主な総説

• Kiyozumi D. Lumicrine signaling: Extracellular regulation of sperm maturation in the male reproductive tract lumen. Genes Cells. 28(11):757-63 (2023) 
• Kiyozumi D., Ikawa M. Proteolysis in Reproduction: Lessons From Gene-Modified Organism Studies. Front Endocrinol (Lausanne). 13:876370 (2022)
• Kiyozumi D. et al., In situ detection of integrin ligands. Curr Protoc Cell Biol. 65:10.19.1-17 (2014)

　　主な競争的研究資金（研究代表者）

　　科研費

• 2025-27年度 基盤研究（A）「分泌シグナル伝達ルミクリンによる生殖能力の制御機構」
• 2021-23年度 基盤研究（B）「新規分泌シグナル伝達ルミクリンの分子機構解明」
• 2015-17年度 基盤研究（C）「哺乳動物の生殖を制御する細胞外マトリックスの解明」
• 2021-22年度 挑戦的研究（萌芽）「新規因子探索による分泌シグナル伝達ルミクリンの包括的解析」
• 2024-25年度 学術変革（A）公募研究「長期安定的な生殖の基盤となる精子成熟制御システム」
• 2021-22年度 新学術 公募研究「精子受精能を制御する生殖路管腔環境のデザイン原理」

　　JST

• 2021-24年度 さきがけ「ルミクリンによる上皮組織の高次階層制御」

　　民間助成

• 2024年度 三菱財団 自然科学研究助成「新規な経管腔シグナル伝達「ルミクリン」の構造生物学的理解」
• 2023年度 上原記念生命科学財団 研究助成金「新たな男性避妊薬開発の基盤となる精子成熟機構の解明」
• 2023-24年度 中外創薬科学財団 研究助成金Ⅰ「生殖路による精子成熟の分子機構解明」
• 2023年度 UBE学術振興財団 学術奨励賞「男性避妊薬の新たな設計パラダイム確立に向けた精子成熟メカニズムの解明」
• 2022,23,24年度 日本応用酵素協会 酵素研究助成「プロテオリシスを介した精子成熟メカニズムの解明」
• 2022年度 双葉電子記念財団 自然科学研究助成「精子表面分子の機能評価による男性不妊の診断法開発」

　　受賞

• 奨励賞 第6回SMF論文表彰 公益財団法人杉山財団．2024年8月
• 第63回学術奨励賞 公益財団法人UBE学術振興財団．2023年4月
• 学会賞 第37回日本生殖免疫学会総会・学術集会．2022年11月
• 優秀賞 2021 NIKON JOICO AWARD. 2022年3月 
• 若手研究者賞 第15回生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム．2020年11月
• 最優秀学術賞 大阪大学微生物病研究所 令和元年度研究業績発表会．2020年1月
• ポスター賞 アジア太平洋発生生物学会議. 2012年10月
• 最優秀口頭発表賞 大阪大学蛋白質研究所 第10回IPRリトリート. 2011年11月

　　外部リンク

• Daiji Kiyozumi | Personal Research Website (JP)
• Daiji Kiyozumi | Personal Research Website (EN)
• Room #243 | Laboratory Research Website (JP)
• Room #243 | Laboratory Research Website (EN)
• 一般社団法人生殖制御医学研究所
• Institute for Reproductive Health and Contraception

　　メッセージ

　　参考書籍