藤本明洋 研究室

基本信息

项目	内容
教授	藤本明洋（Akihiro Fujimoto，PhD）
大学	东京大学 大学院医学系研究科 国际保健学专攻 人类遗传学教室
专攻	癌症基因组学 × 长读长测序 × 结构变异与遗传多样性 × 群体遗传学（生信主导）
研究室主页	点击进入
邮箱	afujimoto@m.u-tokyo.ac.jp
校区	本乡校区（〒113-0033 东京都文京区本乡7-3-1）

研究方向概述

藤本明洋研究室的核心理念是：从基因组、表观基因组、转录组数据的解析出发，鉴定人类基因组的遗传多样性与变异，阐明其功能意义，并应用于疾病（尤其是癌症）研究。 研究室最鲜明的特色是"实验 + 信息解析双轮驱动"——藤本教授本人出身群体遗传学/分子进化（九州大学理学部生物学科，早期研究杉、红树林等的分子进化），后转入人类基因组学，在理化学研究所主导完成了日本首个个人全基因组测序和肝癌全基因组测序的开创性工作，是日本癌症基因组学与生物信息学的代表人物之一。

研究室有三大研究方向（均由藤本教授主导）：

• 方向一：未发现的遗传多样性检测与疾病研究应用

  • 开发新的测序数据解析方法，解明以往技术无法分析的基因组区域（重复序列、非参考序列区域等）的多样性
  • 重点利用长读长测序（long-read sequencing），揭示结构变异（SV）的复杂结构与起源
  • 分析中等大小的插入/缺失（intermediate-sized indels）及其对基因表达的影响
  • 助教池本滉开发的局部组装（localized assembly）方法，可在单碱基分辨率下对重复区域进行全基因组分析
  • 将开发的方法应用于疾病研究，发现新的疾病关联基因（如视网膜色素变性的致病性结构变异）

• 方向二：癌症原因基因与治疗靶点探索（核心方向，与你最相关）

  • 通过癌症变异数据解析与转录产物解析，探索癌症的原因基因和治疗靶点
  • 肝癌全基因组解析是招牌工作：揭示了病因（HBV/HCV/酒精/黄曲霉毒素等）对突变模式的影响、非编码区与结构变异的特征、染色质调控因子的反复突变
  • 发现肝癌中 TERT 基因的结构异常及其对基因表达的影响
  • 跨 21 种癌症类型的微卫星不稳定性（MSI）与 indel 的全基因组解析（纯生信驱动的泛癌研究）
  • 基于蛋白质三维结构的突变分布系统分析，鉴定癌症驱动基因（计算方法学创新）
  • 液体活检方向：开发从游离 DNA（cell-free DNA）中检测低频变异的实用过滤方法（eVIDENCE）
  • 参与 ICGC/TCGA 泛癌全基因组分析国际联盟（Nature 2020）

• 方向三：人类集团历史的解明（群体遗传学/基因组人类学）

  • 利用全基因组测序数据，解明传统方法难以处理的"较近期"的人类集团历史
  • 微卫星多态性在人类群体中的综合分析
  • 藤本教授早期的经典工作：鉴定 EDAR 基因与亚洲人毛发粗细的关联（群体分化的代表性案例）

为什么选择这个研究室

• 与你的技能栈高度契合（最重要）：这是我为你梳理的所有研究室中，最"纯生信"、最欢迎数据解析型研究者的一个。研究室招生页面明确写道"将大量数据以独特视角进行解析、并进行实验验证的方法今后将愈发重要，欢迎希望从解析·实验双重视角探究遗传现象之谜的人"。你擅长 R 语言和生信分析，正是这个研究室最需要的核心能力——不需要先补大量湿实验就能立刻上手贡献
• 癌症方向是核心研究线：方向二完全是肿瘤癌症基因组学，涵盖肝癌、泛癌、MSI、驱动基因鉴定、液体活检等，与你"肿瘤癌症相关"的兴趣直接对接
• 与你既往学习的衔接（强叙事线）：藤本教授是 Ogawa Seishi（小川诚司）团队 2013 年 Nature Genetics 透明细胞肾癌整合分析论文的共同作者，该论文的作者列表中就有 Kon A（Ayana Kon）——这把藤本研究室与你已深读的 Ogawa 研究室、Kon 研究室串成了一条真实的合作网络。你可以在申请中自然地把"cohesin 生物学 + 基因组大数据解析"的兴趣主线延伸到藤本这里
• 东亚人群相关性强：肝癌是东亚高发癌种（HBV/HCV 相关），藤本的肝癌突变签名研究可自然延伸到东亚人群特有的暴露因素（如黄曲霉毒素、马兜铃酸导致的突变签名 SBS22；ALDH2 缺陷相关的醛类损伤）——这是很好的面试与研究计划切入点
• 国际化程度极高、对留学生极其友好：现有成员中大量 MEXT 国费生、SPRING/WINGS 生，来自缅甸、阿曼、伊朗、中国等（2026 年 4 月刚有博士生 Deng Junhao 邓俊浩加入）。隶属"国际保健学专攻"，本身就是面向国际学生的专攻，语言与文化门槛低
• 发表水平顶级：Nature Genetics ×4、Science ×2、Nature、Cell Host & Microbe、Genome Research、Genome Medicine 等持续产出
• 教授学术影响力：藤本教授是 Journal of Human Genetics 的编委（负责 Population Genetics / Cancer Genetics / Bioinformatics 方向），获文部科学大臣表彰若手科学者奖、日本癌学会奖励奖、日本人类遗传学会奖励奖等
• 位于本乡校区：东京大学主校区，与医科学研究所（白金台）诸研究室分处两地，但同属医学系研究科体系

论文列表

核心论文（必读）

1. Fujimoto A, Furuta M, Totoki Y, Tsunoda T, Kato M, et al., Nakagawa H. "Whole genome mutational landscape and characterization of non-coding and structural mutations in liver cancer." Nature Genetics (2016) 48:500-509. — 招牌工作：肝癌全基因组突变全景，系统刻画非编码区突变与结构变异，是进入研究室肝癌基因组方向的必读文献

2. Fujimoto A, Totoki Y, Abe T, et al., Nakagawa H. "Whole-genome sequencing of liver cancers identifies etiological influences on mutation patterns and recurrent mutations in chromatin regulators." Nature Genetics (2012) 44:760-764. — 奠基之作：首次通过肝癌全基因组测序揭示病因（HBV/HCV/酒精）对突变模式的影响，并发现染色质调控因子的反复突变

3. Fujimoto A, Fujita M, Hasegawa T, Wong JH, Maejima K, et al., Nakagawa H. "Comprehensive analysis of indels in whole-genome microsatellite regions and microsatellite instability across 21 cancer types." Genome Research (2020) 30:334-346. — 纯生信驱动的泛癌研究：跨 21 种癌症类型的微卫星区 indel 与 MSI 全基因组解析，方法学与数据分析能力的最佳展示，与你的 R/生信技能最直接对接

4. Fujimoto A, Okada Y, Boroevich KA, Tsunoda T, Taniguchi H, Nakagawa H. "Systematic analysis of mutation distribution in three dimensional protein structures identifies cancer driver genes." Scientific Reports (2016) 6:26483. — 计算方法学创新：基于蛋白质三维结构的突变分布分析来鉴定癌症驱动基因，是"用新算法发现新生物学"的典范

5. Fujimoto A, Wong JH, Yoshii Y, Akiyama S, et al., Shimada M. "Whole-genome sequencing with long reads reveals complex structure and origin of structural variation in human genetic variations and somatic mutations in cancer." Genome Medicine (2021) 13:65. — 长读长测序方向的代表作：揭示人类遗传变异与癌症体细胞突变中结构变异的复杂结构和起源

6. Kiyose H, Nakagawa H, Ono A, Aikata H, et al., Fujimoto A. "Comprehensive analysis of full-length transcripts reveals novel splicing abnormalities and oncogenic transcripts in liver cancer." PLoS Genetics (2022) 18:e1010342. — 转录组方向：通过全长转录本分析发现肝癌中的新型剪接异常和致癌转录本

7. Alexandrov LB, ..., Fujimoto A, Nakagawa H, et al., Stratton MR. "Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer." Science (2016) 354:618-622. — 突变签名（mutational signatures）领域的经典之作，藤本作为共同作者参与

8. Mizuno K, Akamatsu S, Sumiyoshi T, Wong JH, et al., Fujimoto A. "eVIDENCE: a practical variant filtering for low-frequency variants detection in cell-free DNA." Scientific Reports (2019) 9:15017. — 液体活检方向的实用工具：从游离 DNA 中检测低频变异的过滤方法，展示研究室的临床转化与工具开发能力

扩展阅读

1. The ICGC/TCGA Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Consortium. "Pan-cancer analysis of whole genomes." Nature (2020) 578:82-93. — 泛癌全基因组分析的里程碑国际合作，藤本作为联盟成员参与

2. Sato Y, Yoshizato T, Shiraishi Y, ..., Kon A, ..., Fujimoto A, ..., Ogawa S. "Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma." Nature Genetics (2013) 45:860-867. — 关键叙事连接点：Ogawa 诚司团队的透明细胞肾癌整合分析，作者列表含 Kon A 与 Fujimoto A，把藤本与你已深读的 Ogawa/Kon 研究室联系起来

3. Ikemoto K, Fujimoto H, Fujimoto A. "Localized assembly for long reads enables genome-wide analysis of repetitive regions at single-base resolution in human genomes." Human Genomics (2023) 17:21. — 助教池本滉的方法学工作：长读长局部组装，单碱基分辨率解析重复区域

4. Wong JH, Shigemizu D, Yoshii Y, et al., Fujimoto A. "Identification of intermediate-sized deletions and inference of their impact on gene expression in a human population." Genome Medicine (2019) 11:44. — 中等大小缺失的鉴定及其对基因表达影响的推断

5. Gochi L, Kawai Y, Fujimoto A. "Comprehensive analysis of microsatellite polymorphisms in human populations." Human Genetics (2023) 142:45-57. — 群体遗传学方向：人类群体中微卫星多态性的综合分析

6. Fujimoto A, Furuta M, Shiraishi Y, et al., Nakagawa H. "Whole-genome mutational landscape of liver cancers displaying biliary phenotype reveals hepatitis impact and molecular diversity." Nature Communications (2015) 6:6120. — 具胆管表型肝癌的全基因组突变全景，揭示肝炎影响与分子多样性

7. Fujimoto A, Nakagawa H, Hosono N, et al., Tsunoda T. "Whole-genome sequencing and comprehensive variant analysis of a Japanese individual using massively parallel sequencing." Nature Genetics (2010) 42:931-936. — 历史意义：日本首个个人全基因组测序，藤本学术生涯的代表性起点

备注

需要储备的基础知识

• 癌症基因组学核心概念：驱动突变 vs 乘客突变（driver/passenger）、体细胞突变（somatic mutation）、拷贝数变异（CNV）、结构变异（SV）、突变签名（mutational signatures，COSMIC SBS/ID/DBS 分类）
• 微卫星不稳定性（MSI）与错配修复（MMR）：MSI-H 肿瘤的分子机制、与免疫治疗响应的关系，这是核心论文 3 的背景
• 肝癌基础知识：HBV/HCV 相关肝癌的分子机制、病因相关的突变签名（酒精、黄曲霉毒素、马兜铃酸 SBS22 等，尤其东亚人群相关）、TERT 启动子/结构异常与端粒维持
• 测序技术与数据类型：短读长（Illumina）vs 长读长（PacBio/Nanopore）的优劣、全基因组（WGS）vs 全外显子（WES）vs RNA-seq、变异检出（variant calling）流程
• 群体遗传学基础：等位基因频率、连锁不平衡、群体分化（Fst）、选择清除（selective sweep）——藤本的学术底色
• 液体活检（liquid biopsy）：cell-free DNA / ctDNA、低频变异检测的技术挑战

需要了解的技术方法（多为你已熟悉或可快速上手的生信技能）

• 变异检出流程：SNV/indel calling（GATK 等）、结构变异检测、体细胞突变检出（tumor-normal 配对）
• 长读长数据分析：基因组组装、局部组装（localized assembly）、重复区域解析
• R 语言与统计分析：这是你的强项，研究室大量分析基于 R/Python 的数据处理与可视化
• 突变签名分析：signature extraction（如 SigProfiler、deconstructSigs 等 R 包）
• 转录组分析：RNA-seq、全长转录本分析（long-read RNA-seq）、剪接异常检测、异构体（isoform）分析
• 蛋白质结构与突变映射：将突变映射到三维结构（核心论文 4 的方法）
• 泛癌数据库使用：TCGA、ICGC/PCAWG、COSMIC 等大规模癌症基因组数据库的调用与分析
• 微卫星/短串联重复（STR）分析：基因分型与群体多态性分析

联系教授的注意事项

• 招生途径：隶属医学系研究科 国际保健学专攻（本乡校区），不同于 Furukawa/Yamanashi/Kon 所在的医科学研究所（白金台）。这是一个面向国际学生的专攻，对留学生非常友好
• 突出你的生信优势：这是研究室最看重的能力。联系时应明确表达你擅长 R 语言和生物信息学分析，并对癌症基因组学（尤其肝癌/泛癌 MSI/驱动基因鉴定）有浓厚兴趣。可以具体提及某篇核心论文（如 MSI 泛癌分析或蛋白三维结构驱动基因鉴定）来展示你读过并理解他们的工作
• 善用叙事连接：你已深读过 Ogawa/Kon 研究室的 cohesin 相关工作，而藤本是 Ogawa 团队 2013 年肾癌论文的共同作者——这条真实的合作网络可以让你的申请显得"有备而来、脉络清晰"
• 实验室现状提示：原准教授鵜木元香（Motoka Unoki，表观遗传学/DNA 甲基化方向）已于 2026 年 3 月转任麻布大学。这意味着研究室目前的表观遗传学湿实验力量减弱，重心更偏向"基因组/生信解析"——对你这样的数据分析型学生反而是更清晰的定位。现任核心为藤本教授 + 助教池本滉（Ko Ikemoto，长读长/生信工具开发方向）
• 奖学金准备：现有成员大量为 MEXT 国费、SPRING GX、WINGS 生。建议提前了解并准备相应奖学金申请（MEXT 大使馆推荐或大学推荐途径）
• 教授背景可作为话题：藤本教授出身九州大学理学部生物学科（群体遗传学/分子进化背景），后在理化学研究所完成日本首个个人全基因组与肝癌基因组测序。他既懂进化遗传学又深耕癌症基因组，若你能在"进化视角看癌症基因组"上有所思考，会是很好的加分项
• 邮件语言：可用日语或英语。研究室国际化程度高，英语完全可行，但附上简短日语问候会显得诚意十足