コールド・スプリング・ハーバー研究所

コールド・スプリング・ハーバー研究所
コールド・スプリング・ハーバー研究所のロゴ
設立1890 （1890年）
社長ブルース・スティルマン
スタッフ1,200
予算1億5000万ドル
位置
1 バングタウンロード
、
ローレル・ホロウ
、
ニューヨーク
、
アメリカ合衆国
Webサイトwww.cshl.edu​​
コールドスプリングハーバー研究所歴史地区
コールド・スプリング・ハーバー研究所はニューヨークにあります
コールド・スプリング・ハーバー研究所
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コールド・スプリング・ハーバー研究所は米国にあります
コールド・スプリング・ハーバー研究所
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地図
コールド・スプリング・ハーバー研究所歴史地区のインタラクティブマップ
位置ニューヨーク州ローレルホロウ、NY 25A と Bungtown Rd. の交差点
座標北緯40度51分30秒、西経73度28分00秒 / 北緯40.85833度、西経73.46667度 / 40.85833; -73.46667
エリア110エーカー（45ヘクタール）
建築家複数
建築様式複数
NRHP参照 番号94000198 [ 1 ]
NRHPに追加されました1994年3月30日[ 2 ]
コールド・スプリング・ハーバー研究所

コールド・スプリング・ハーバー研究所（CSHL ）は、がん、神経科学、植物学、ゲノミクス、定量生物学に焦点を当てた研究プログラムを持つ私立の非営利機関です。[ 3 ]ニューヨーク州ロングアイランドのナッソー郡ローレルホロウに位置しています。

同研究所は、米国国立癌研究所（NCI）の癌センタープログラムによって支援されている68の機関のうちの1つであり、1987年からNCI指定癌センターとなっている。[ 4 ]同研究所は、分子遺伝学と分子生物学の発展に中心的な役割を果たした数少ない機関の1つである。[ 5 ]

これまでにノーベル生理学・医学賞を受賞した科学者は8名います。CSHLは分子生物学と遺伝学の分野で有数の基礎研究機関の一つに数えられており、トムソン・ロイターはCSHLを世界第1位にランク付けしています。[ 6 ] CSHLはネイチャー誌の研究成果でも世界第1位にランク付けされています。[ 7 ]この研究所は生化学者で癌研究者のブルース・スティルマンが率いています。

1890年の設立以来、ロングアイランド北岸にある同大学のキャンパスは生物学教育の中心地でもあります。現在のCSHL教育プログラムは、専門の科学者、生物学の博士課程の学生、K-12システムの生物学教師、そして小学生から高校生までの生徒を対象としています。過去10年間で、CSHLの会議や講座には81,000人以上の科学者と学生がメインキャンパスに集まりました。[ 8 ]このため、多くの科学者はCSHLを「生物科学の交差点」と見なしています。[ 9 ] 2009年以降、CSHLは中国蘇州の蘇州工業園区と提携し、コールド・スプリング・ハーバー・アジアを設立しました。この研究所の会議や講座には、毎年約3,000人の科学者が参加しています。[ 10 ]コールド・スプリング・ハーバー研究所生物科学部（旧称ワトソン生物科学部）は1999年に設立されました。[ 11 ]

2015年、CSHLは近隣のノースウェルヘルスとの戦略的提携を発表し、がん治療研究の推進、ニューヨーク州レイクサクセスにあるノースウェルヘルスに新たな臨床がん研究ユニットの開発、新たながん治療法の早期段階の臨床研究の支援、腫瘍学の臨床科学者の採用と育成を目指しています。[ 12 ]

CSHL は、生命科学分野の出版物のプレプリント リポジトリで あるbioRxivをホストしています。

研究プログラム

CSHLの52の研究室には、ポスドク研究員を含めて600人以上の研究スタッフがおり、さらに125人の大学院生と500人の管理・サポート職員を加えると、従業員総数は1,200人を超えます。[ 13 ]

細胞生物学とゲノミクスRNA干渉（RNAi）と小RNA生物学、DNA複製、RNAスプライシング、シグナル伝達、ゲノム構造、非コードRNA、ディープシーケンシング、単一細胞シーケンシングと解析、幹細胞の自己複製と分化、クロマチンダイナミクス、構造生物学、高度なプロテオミクス、質量分析、高度な顕微鏡法。[ 14 ]

がん研究 研究 対象の主ながん種：乳がん、前立腺がん、血液がん（白血病、リンパ腫）、骨髄異形成症候群、黒色腫、肝臓がん、卵巣がんおよび子宮頸がん、肺がん、脳腫瘍、膵臓がん。研究の焦点：薬剤耐性、がんゲノミクス、腫瘍微小環境、がん代謝、哺乳類細胞における増殖制御、転写および転写後遺伝子制御。[ 15 ]

神経科学 スタンレー認知ゲノミクス研究所は、ディープシーケンシングなどのツールを用いて、統合失調症、双極性障害、および大うつ病の根底にある遺伝学を研究しています。シュワルツ認知神経メカニズムセンターは、精神疾患および神経変性疾患における機能障害を理解するための基準として、正常脳における認知機能を研究しています。その他の研究対象は、自閉症の遺伝学、哺乳類の脳のマッピング、意思決定の神経学的相関です。[ 16 ]

植物生物学[ 17 ] 植物ゲノムの配列決定、エピジェネティクスと幹細胞の運命、幹細胞シグナル伝達、植物と環境の相互作用、遺伝学的知見を用いたトウモロコシ、イネ、小麦などの主要作物の収量増加、トマトなどの顕花植物の果実収量増加。その他の取り組み：バイオ燃料開発のための水生植物の遺伝学、国立科学財団のiPlant Collaborative [ 18 ]サイバーインフラストラクチャの構築における主導的役割。この作業の多くは、近くのCSHL Uplands Farmの12エーカーの農地で行われ、[ 19 ]専門スタッフが研究用の作物やシロイヌナズナを栽培しています。CSHLの教員7名（David Jackson博士、 Zachary Lippman博士、Robert Martienssen博士、Richard McCombie博士、Ullas Pedmale博士、Doreen Ware博士、Thomas Gingeras博士）が主に植物生物学の研究を行っています。[ 17 ]

サイモンズ定量生物学センター ゲノムアセンブリと検証、数学的モデリングとアルゴリズム開発、集団遺伝学、応用統計と機械学習、生物医学テキストマイニング、計算ゲノム科学、クラウドコンピューティングとビッグデータ。[ 20 ]

COVID-19（新型コロナウイルス感染症

コールド・スプリング・ハーバー研究所（CSHL）、ユタ保健大学、PEELセラピューティクス、ワイル・コーネル・メディシンの科学者たちは、 COVID-19におけるNETの機能の可能性を検証するため、入院患者33名から血液サンプルと剖検組織を採取しました。好中球細胞外トラップ（NET）は、免疫系が特定の病原体に対して利用する防御機構です。[ 21 ]

教育プログラム

500 Sunnyside Blvd の入口にある看板。

CSHLは研究活動に加え、幅広い教育活動も行っています。1998年に設立された生物科学部（SBS）は、博士号を授与するとともに、すべての学生の研究プログラムに全額の資金援助を提供しています。学生は4～5年で博士号を取得することを目指しています。優秀な大学生を対象とした学部生研究プログラム（URP）（1959年設立）と、高校生を対象としたパートナーズ・フォー・ザ・フューチャー・プログラム（1990年設立）は現在、SBSで実施されています。[ 22 ] [ 23 ]

コールド・スプリング・ハーバー研究所は、ホフストラ大学/ノースウェル校のザッカー医学部やストーニーブルック大学ルネッサンス医学部など近隣の医学部とも提携し、各大学の医学博士/博士課程の二重学位プログラムで学生を訓練している。[ 24 ] [ 25 ]各学校の学生は、CSHLで博士論文を完成させることも選択できる。

CSHLの会議・講座プログラムでは、毎年世界中から8,500人以上の科学者がコールド・スプリング・ハーバーに集まり、主に2年に1回開催される60の会議で研究成果（ほとんどが未発表）を共有し、ほとんどが年間で提供される30から35の専門講座で新技術を学んでいます。[ 13 ] 1933年以来、第二次世界大戦中の3年間を除いて毎年開催されているコールド・スプリング・ハーバー・シンポジウム・シリーズは、遺伝学、ゲノミクス、神経科学、植物生物学の研究者のためのフォーラムとなっています。バンバリー・センターでは、招待された限られた数の参加者を対象に、年間約25～30のディスカッション形式の会議が開催されています。[ 26 ] 2016年現在、CSHLでの2週間のコースの費用は学生1人あたり3,700ドルから4,700ドル、3日間の会議の費用は参加者1人あたり約1,000ドルです。[ 27 ]

1988年に設立されたDNAラーニングセンター（DNALC）は、中高生向けの実践的な遺伝学実験体験の開発において、初期のパイオニアの一つでした[ 28 ]。2013年には、ロングアイランドとニューヨーク市の31,000人の生徒がDNALCとニューヨークのサテライト施設で遺伝学実験を体験しました。9,000人以上の高校生物教師がDNALCの教員研修プログラムに参加しています[ 29 ] 。

コールド・スプリング・ハーバー研究所出版局は、 7つのジャーナル、190冊の書籍、実験マニュアルやプロトコル、研究プレプリントのオンラインサービスからなるプログラムを設立しました。[ 8 ]

資金調達

2015年、CSHLの運営予算は1億5000万ドルで、そのうち1億ドル以上が研究費に充てられました。[ 13 ]研究予算の半分はがん研究に、25%は神経科学研究に、15%はゲノミクスと定量生物学研究に、10%は植物科学研究に充てられました。2015年の研究資金源は、連邦政府（主に国立衛生研究所と国立科学財団）が34%、補助活動が26%、民間慈善団体が22%、基金が10%、企業からの資金が3%でした。[ 13 ]

歴史

この機関は1890年に生物学研究所として発足しました。これは、動物学、植物学、比較解剖学、自然学を学ぶ大学および高校の教師を対象とした夏季講座でした。この講座は、ブルックリン美術館の創設機関であるブルックリン芸術科学研究所の所長であったユージン・G・ブラックフォードとフランクリン・フーパーの主導によって始まりました。[ 30 ] 1904年、ワシントン・カーネギー研究所はコールド・スプリング・ハーバーの隣接地に実験進化研究所を設立しました。1921年、この研究所はカーネギー研究所遺伝学部に改組されました。

1910年から1939年の間、この研究所は、当時のアメリカの著名な優生学者である生物学者チャールズ・B・ダベンポートとその助手ハリー・H・ラフリンの優生学記録局の拠点でした。ダベンポートはカーネギー研究所の設立から1934年の退職まで所長を務めました。1935年、カーネギー研究所はEROの活動を調査するために調査団を派遣し、その結果、EROはすべての活動を停止するよう命じられました。1939年、カーネギー研究所はEROへの資金提供を全面的に停止し、EROは閉鎖されました。EROの報告書、記事、図表、系図は当時は科学的事実とみなされていましたが、その後信用を失っています。研究所が閉鎖されたのは、その調査結果が国籍法（1924年移民法）に取り入れられてから15年後のことでした。ハリー・ラフリンの証言によると、南欧と東欧からのアメリカ移民は、イギリスやドイツからの北欧移民よりも人種的に劣っていました。チャールズ・ダベンポートは1925年に国際優生学団体連合を設立し、初代理事も務めました。現在、コールド・スプリング・ハーバー研究所は、歴史、 [ 31 ]教育および研究目的で、EROの完全な歴史的記録、通信、および資料を保管しています。文書はキャンパスのアーカイブに保管されており、オンライン[ 32 ]および一連のマルチメディアウェブサイト[ 33 ]でアクセスできます。

カーネギー研究所のコールド・スプリング・ハーバーの科学者たちは、遺伝学と医学に多大な貢献をした。1908年、ジョージ・H・シャルはハイブリッドトウモロコシと、その背後にある雑種強勢、すなわち「雑種強勢」と呼ばれる遺伝原理を発見した。[ 34 ] [ 35 ]これは、現代の農業遺伝学の基礎となった。1916年、クラレンス・C・リトル[ 36 ]は、がんの遺伝的要素を実証した最初の科学者の一人だった。E・カールトン・マクドウェルは1928年に、自然発生的な白血病を発症するC58と呼ばれるマウスの系統を発見した。これは、がんの初期のマウスモデルであった。 [ 37 ] 1933年、オスカー・リドルは乳汁分泌ホルモンであるプロラクチンを単離し[ 38 ] 、ウィルバー・スウィングルはアジソン病の治療に使用される副腎皮質ホルモンの発見に参加した。

1941年、ミリスラフ・デメレックが研究所所長に任命されました。デメレックは研究所の研究の焦点を微生物の遺伝学に移し、研究者たちは遺伝子の生化学的機能の研究へと進みました。第二次世界大戦中、デメレックはコールド・スプリング・ハーバーでの活動を指揮し、ペニシリン生産の大幅な増加をもたらしました。[ 39 ]

1941年から1945年にかけて、分子遺伝学の3人の先駆者たちがコールド・スプリング・ハーバーで「ファージ・グループ」と名付けた夏の会合を開催した。インディアナ大学のサルバドール・ルリア、当時ヴァンダービルト大学のマックス・デルブリュック、そして当時セントルイス・ワシントン大学のアルフレッド・ハーシーは、細菌に感染するバクテリオファージと呼ばれるウイルスの研究を通して、遺伝子の性質を解明しようとした。[ 40 ]

  • 1945年、デルブリュックの有名なファージ講座が初めて開講され、若きジェームズ・D・ワトソンをはじめとする多くの人々に刺激を与えました。この講座はその後も長年にわたって繰り返し開催されました。分子生物学の先駆者たちの間でアイデアの交流が活発に行われた重要なCSHシンポジウムは、1951年、1953年、1956年、1961年、1963年、そして1966年に開催されました。[ 41 ]
  • 1953 年夏の CSH シンポジウムで、ワトソンは DNA の二重らせん構造を初めて公開しました。

リーダーシップ

1962年、ワシントン・カーネギー研究所の支援を受けなくなった遺伝学科は、生物学研究所と正式に合併し、コールド・スプリング・ハーバー定量生物学研究所を設立しました。1970年には、名称がコールド・スプリング・ハーバー研究所に簡略化されました。

ジョン・F・ケアンズは1963年に合併したコールド・スプリング・ハーバー研究所の所長に任命され、ワシントンのカーネギー研究所からの継続的な財政支援がない状態では、新設された研究所はプログラムを支援し施設を更新するための資金を切実に必要としていることに気付いた。ケアンズは研究所を安定させ、施設に不可欠な改善を施した。[ 42 ]：215 彼は1968年に所長を辞任することを決め、1973年までCSHLに留まり、その後英国ロンドン近郊のミル・ヒルにある帝国癌研究基金（現在のCancer Research UK）に移った。[ 42 ]：227CSHL にいる間、ケアンズは細菌大腸菌でのDNA複製に関する重要な実験を行った。

ジェームズ・D・ワトソンは、研究所の所長および社長を35年間務めた。1968年に就任して以来、ワトソンは研究所の重点を癌研究に定め、腫瘍ウイルスグループを創設し、癌研究能力の拡大のために連邦政府の資金獲得に成功した。ワトソンはCSHLを財政的に強固なものにした。ノーベル賞の共同研究者であるフランシス・クリックに刺激を受け、ワトソンは1980年代後半から、脳と精神疾患に関するCSHLの研究拡大に大きく取り組み始めた。1990年にはアーノルド・アンド・メイベル・ベックマン研究所の工事が完了し、1999年にはマークス神経科学ビルがオープンした。1994年、ワトソンは研究所の所長を退任し、社長に就任した。2004年には総長に任命され、2007年10月[ 43 ]に79歳で引退するまでその職を務めた。人種と知能に関するワトソンの見解が英国の報道機関に掲載された後である。[ 44 ] [ 45 ] 2019年1月、ワトソンがアメリカンマスターズのテレビプロフィールでこれらの見解を明確に述べた後、CSHLはワトソンとのすべての関係を断ち切り、名誉称号を剥奪しました。[ 46 ]

1994年以来、生化学者であり癌生物学者でもあるブルース・スティルマンが所長として、そして2003年からは所長として研究所を率いています。米国科学アカデミー会員であり、王立協会フェローでもあるスティルマンは、DNA複製と染色体維持の研究に特化した基礎研究室も運営しています。スティルマンは、1991年に起源認識複合体（ORC）を発見し、そのメカニズムを解明したことで知られています。ORCは高度に保存されたタンパク質複合体で、特定のDNA配列を認識して結合し、ゲノム全体の複製の開始点を示します。[ 47 ]

スティルマン氏は研究所の大規模な拡張を主導し、所長就任以来、その規模は3倍に拡大しました。2009年にはヒルサイドキャンパスに6棟の連結された実験棟の建設が完了し、CSHLは、がん研究と神経科学研究に待望されていた新たな実験室スペースを確保しました。また、数学、コンピューターサイエンス、統計学、物理学の専門家を生物学の問題解決に導く定量生物学の新プログラムのためのスペースも確保しました。

著名な教員

ノーベル賞受賞者

ダブルヘリックスメダル

コールド・スプリング・ハーバー研究所は毎年、生物医学研究に対する認識や資金を高めたり、生物学や生物医学研究に大きく貢献したりして、人類の健康に良い影響を与えた個人に ダブル・ヘリックス・メダルを授与しています。

参照

参考文献

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