はじめに
Introductionゲノム情報を基盤とし，ゲノム情報の最初の表現型である遺伝子発現情報の取得と比較解析（比較トランスクリプトーム解析）・DNAの後天的修飾機構であるDNAメチル化のゲノムワイドな比較定量解析（比較エピゲノム）を脳神経系に対して適用することで，脳やこころの個性・多様性をゲノムや分子のことばで明らかにすることを目的としています．
研究の背景
Background ヒトの高次認知機能やその破綻として現れる精神・神経疾患の根本
的な理解には，マウスやラットなどのげっ歯類に代わる，ヒトにより近縁な霊長類モデルの開発が必要不可欠であると考えられます．ヒトの疾患，特に高次認知機能に関わる病態機序の解明には，そもそもヒト脳との形態や機能分化の程度において大きな差異があるマウス脳やラット脳で得られた結果を，ヒトに外挿する方法論の限界も指摘されており，一方，ヒトにおいては，病態と遺伝子・分子の相関関係は明らかにできますが，実験的な操作や侵襲的な実験が不可能なため，因果律の解明まで踏み込むことが極めて難しい現状にあります．そこで，生命創成探究センター認知ゲノム研究グループにおいては，ヒト脳との形態的・機能的類似性を持ち高次認知機能課題の遂行に優れているマカクザル（ニホンザルおよびアカゲザル），また，高度の社会性・認知機能を有し，かつ世代時間の短いマーモセットを対象に，げっ歯類でもヒトでも行えないエビデンスベースの因果律の解明を目指した霊長類精神・神経疾患モデルの作出を行うことを目標としました．その目標を達成するための手段として実験的認知ゲノミクス研究が考えられます．
認知ゲノミクスとは，主にヒトの高次脳機能や精神・神経疾患にゲノムもしくは遺伝子がどのように関与するか，さらには，脳やこころの個性や多様性を分子のことばで明らかにしようとする研究分野であり，ゲノミクス分野の技術革新の恩恵も受け，急速に発展しつつある学問領域である．しかし，上記ですでに述べたように，ヒト脳そのものを対象にするには倫理的な理由により侵襲的・可逆的な実験が不可能であることから，認知機能や疾患と遺伝子・分子の相関関係を捉えるにとどまっている現状があります．そこで，認知ゲノミクスの対象をウイルスベクターによる遺伝子導入やトランスジェニック動物作製技術の整いつつあるマカクザルやマーモセットにその対象を拡げることで，ヒトでは行えないエビデンスベースの因果律の解明を目指した実験的霊長類認知ゲノミクスを推進し，精神・神経疾患を主ターゲットとした霊長類モデルの作出を行うことを目標に掲げて研究を推進しています．
目標達成のため，マカクザルやマーモセットを対象とした1000個体規模のゲノム解析を推進しています．マカクザルやマーモセットはマウスのように近交系がなく，遺伝的に統制のとれた均質な集団ではないため，表現型にばらつきがあり多様な個性が認められます．そこで，マカクザル・マーモセットの1000個体を超えるエキソーム解析（タンパク質コーディング領域であるエキソン領域の配列を選択的に決定する）を行い，高次認知機能遂行および精神・神経疾患関連遺伝子に異常がある個体や家系の同定を進めています．エキソーム解析を行う際に，ゲノム情報以外の表現型情報を有する個体からその原因遺伝子の同定を行う“Phenotype-Driven Approach”と，ヒトの精神・神経疾患関連遺伝子として同定されている遺伝子とマカクザルにおける相同遺伝子の変異解析を行う“Genotype-Driven Approach”の両面から，現在研究を実施しています．これまでに自閉症や早老症の表現型を示す霊長類のゲノム解析を行い，責任遺伝子を同定してきました．
これらの研究は，日本医療研究開発機構（AMED）「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト（革新脳）」の技術開発個別課題(2014-2016)，中核拠点(再委託契約: 2018-2023)，科研費・新学術領域「個性創発脳」(2016-2020)，学術変革領域(A)「適応回路センサス」(2021-2025)，基盤(B)（2016-2018, 2019-2021, 2022-2024）[研究代表者分のみ記載] などの研究費のもとで，研究を行っています．
What's NEW
2024.1.15
研究実績更新
論文などを更新しました
2023.4.3
異動
郷の本務先が兵庫県立大(大学院情報科学科)になりました．生命創成探究センター(ExCELLS)/生理研には兼任として引き続き在籍します．
2023.1.29
研究実績更新
論文などを更新しました
2022.10.6
研究実績・研究メンバー更新
論文・研究メンバーを更新しました
2022.3.15
研究実績更新
論文などを更新しました
2021.10.19
科研費・学術変革領域研究(A)HPオープン!
科研費・学術変革領域研究(A)「神経回路センサスに基づく適応機能の構築と遷移バイオメカニズム（適応回路センサス）」（領域代表・礒村宜和教授［東京医科歯科大］）のHPがオープンになりました！詳細はこちら
2020.11.13
研究実績更新
論文などを更新しました
2020.4.1
研究メンバー更新
研究メンバーを更新しました
2019.10.1
令和元年度「革新的先端研究開発支援事業（AMED-CREST）」に分担研究者として採択されました
東京大学大学院医学系研究科・岡部繁男先生を研究代表者とAMED-CRESTに分担研究者として参加することになりました．研究課題は「神経発達障害の病態解明を目指した革新的イメージングプラットフォーム」．郷は，疾患モデル動物や患者由来iPS細胞から分化させた神経細胞の遺伝子発現解析を担当することになります．詳細はAMEDホームページ
2019.9.13
論文【ウミヘビ類のゲノム解読に成功 －海洋環境への適応進化の分子的基盤を探る－】
ウミヘビ類の海洋環境への適応進化に関する共同研究の論文が出ました（京大野生動物研究センター・岸田さんらとの共同研究）．10xGenomics Chromium linked-read技術を用いてウミヘビ類の新規ゲノム解読を行いました．詳細は京大プレスリリース/自然科学研究機構・生命創成探究センター(ExCELLS)プレスリリース/理化学研究所プレスリリース．
2019.4.19
研究内容更新
研究内容を一部，更新しました．
2018.10.1
著書(翻訳)【ゲノム 第4版】
世界的に定評のあるロングセラーテキスト"Genomes"．11年ぶりに大幅改訂された第4版の翻訳（第18章:ゲノムの進化）を担当しました．ゲノム 第4版メディカルサイエンスインターナショナル
2018.8.2
論文【ヒトとチンパンジーの脳の違いを発見 〜霊長類脳の遺伝子発現変動とエピジェネティック変動の網羅的解析〜】
中国科学院上海生命科学研究院，スコルコボ科学技術大学，生理学研究所，基礎生物学研究所，京都大学，新潟大学との国際共同研究において，ヒトと類人猿の死後脳を用いた比較トランスクリプトーム・エピゲノム解析を行い，ヒトの脳においてチンパンジーと比べてより多くの遺伝子発現が変動していることが明らかにしました．詳細は自然科学研究機構・生命創成探究センター(ExCELLS)プレスリリース/生理研プレスリリース/基生研プレスリリース/京大プレスリリース/新潟脳研究所プレスリリース
2018.4.1
所属変更
組織再編により，所属が「自然科学研究機構 生命創成探究センター 認知ゲノム研究グループ(郷ラボ)」に変わりました．研究内容は大きくは変わりませんが，今まで以上に羽を横に拡げ，アンテナを高く張り，学際的な研究を進めていきたいと思っています！ これからもどうぞよろしくお願い致します．
2018.1.5
シンポジウムのお知らせ
自然科学研究機構 新分野創成センター合同シンポジウムを2018年3月15日(木)に岡崎で開催いたします．奮ってご参加下さい．
2017.11.2
論文【チンパンジー親子トリオ(父親－母親－息子)の全ゲノム配列を高精度で解明】
藤山秋佐夫 情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所特任教授，松沢哲郎 京都大学高等研究院副院長・特別教授，阿形清和 学習院大学教授らとの共同研究において，京都大学霊長類研究所のチンパンジー親子3個体(父：アキラ，母：アイ，息子：アユム)の全ゲノム配列を高精度で決定し，父親・母親それぞれのゲノムが子どもに受け継がれる際に起きるゲノムの変化の詳細を明らかにしました．詳細は京大プレスリリース or 遺伝研プレスリリース or EurekAlert!
2017.4.1
研究メンバー更新
研究メンバーを更新しました
2016.10.1
論文【ニホンザルで自閉スペクトラム症の特性を確認 自然発生例ではヒト以外で初めて】
磯田昌岐教授（生理学研究所），吉田今日子医師（湯河原病院），入來篤史シニアチームリーダー（理化学研究所 脳科学総合研究研究センター），尾崎紀夫教授，久島周特任助教（名古屋大学大学院医学系研究科）らとの共同研究において，社会性（対他行動）に特徴があった1頭のニホンザルの行動を詳細に調べることで，このサルが自閉スペクトラム症の特性と類似した行動特徴をもつことを発見しました．詳細はこちら or こちら
2016.9.1
研究メンバー更新
研究メンバーを更新しました
2016.8.31
科研費・新学術領域HPオープン！
科研費・新学術領域「多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解（「個性」創発脳）」（領域代表・大隅典子教授［東北大学］）のHPがオープンになりました！詳細はこちら
2016.8.5
マーモセット遺伝子アトラスサイト (Marmoset Gene Atlas) オープン
日本医療研究開発機構(AMED)委託事業「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト（革新脳）」において，理研BSIの下郡先生グループのMarmoset Gene Atlasサイトがオープンになりました！私たちも次世代シーケンスによるトランスクリプトーム解析（RNA-seq）で連携させていただいています．
2016.6.14
技術支援員募集のおしらせ
＊終了致しました．多数の応募ありがとうございました．
自然科学研究機構 新分野創成センター ブレインサイエンス研究分野では，短時間契約職員(技術支援員)を募集いたします．詳細はこちらをご覧ください．
または生理研求人情報もご覧ください．
2016.5.20
ホームページ新規開設
新分野創成センター・ブレインサイエンス研究分野（郷ラボ）のホームページを開設しました
