2024/03/29 更新

写真a

フルカワ ジュンイチ
古川 潤一
FURUKAWA Junichi
所属
糖鎖生命コア研究所 糖鎖ビッグデータセンター 数理解析部門 特任教授
職名
特任教授

所属学協会 2

  1. 日本糖質学会

  2. 日本生化学会

 

論文 15

  1. Articular cartilage corefucosylation regulates tissue resilience in osteoarthritis. 国際誌

    Homan K, Onodera T, Hanamatsu H, Furukawa JI, Momma D, Matsuoka M, Iwasaki N

    eLife   12 巻   2024年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7554/eLife.92275

    PubMed

  2. Characterization of galactosyltransferase and sialyltransferase genes mediating the elongation of the extracellular O-GlcNAc glycans. 国際誌

    Tsukamoto Y, Tsukamoto N, Saiki W, Tashima Y, Furukawa JI, Kizuka Y, Narimatsu Y, Clausen H, Takeuchi H, Okajima T

    Biochemical and biophysical research communications   703 巻   頁: 149610 - 149610   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2024.149610

    PubMed

  3. Tolerable glycometabolic stress boosts cancer cell resilience through altered N-glycosylation and Notch signaling activation. 国際誌

    Iwamoto S, Kobayashi T, Hanamatsu H, Yokota I, Teranishi Y, Iwamoto A, Kitagawa M, Ashida S, Sakurai A, Matsuo S, Myokan Y, Sugimoto A, Ushioda R, Nagata K, Gotoh N, Nakajima K, Nishikaze T, Furukawa JI, Itano N

    Cell death & disease   15 巻 ( 1 ) 頁: 53 - 53   2024年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41419-024-06432-z

    PubMed

  4. Predicting the pathogenicity of missense variants based on protein instability to support diagnosis of patients with novel variants of ARSL. 国際誌

    Aoki E, Manabe N, Ohno S, Aoki T, Furukawa JI, Togayachi A, Aoki-Kinoshita K, Inokuchi JI, Kurosawa K, Kaname T, Yamaguchi Y, Nishihara S

    Molecular genetics and metabolism reports   37 巻   頁: 101016 - 101016   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ymgmr.2023.101016

    PubMed

  5. Focal-adhesion kinase regulates the sialylation of N-glycans via the PI4KIIα-PI4P pathway. 査読有り 国際誌

    Yuhan Sun, Tomoya Isaji, Yoshiyuki Oyama, Xing Xu, Jianwei Liu, Hisatoshi Hanamatsu, Ikuko Yokota, Nobuaki Miura, Jun-Ichi Furukawa, Tomohiko Fukuda, Jianguo Gu

    The Journal of biological chemistry     頁: 105051 - 105051   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Sialylation is a terminal glycosylated modification of glycoproteins that regulates critical biological events such as cell adhesion and immune response. Our previous study showed that integrin α3β1 plays a crucial role in regulating the sialylation of N-glycans. However, the underlying mechanism for the regulation remains unclear. This study investigated how sialylation is affected by focal adhesion kinase (FAK), which is a critical downstream signal molecule of integrin β1. We established a stable focal adhesion kinase (FAK) knockout (KO) cell line using the CRISPR/Cas9 system in HeLa cells. The results obtained from lectin blot, flow cytometric analysis, and mass spectrometry (MS) showed that the sialylation levels were significantly decreased in the KO cells compared with that in wild-type (WT) cells. Moreover, phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P) expression levels were also reduced in the KO cells due to a decrease in the stability of phosphatidylinositol 4-kinase-IIα (PI4KIIα). Notably, the decreased levels of sialylation, PI4P, and the complex formation between GOLPH3 and ST3GAL4 or ST6GAL1, which are the main sialyltransferases for modification of N-glycans, were significantly restored by the re-expression of FAK. Furthermore, the decreased sialylation and phosphorylation of Akt and cell migration caused by FAK deficiency all were restored by overexpressing PI4KIIα, which suggests that PI4KIIα is one of the downstream molecules of FAK. These findings indicate that FAK regulates sialylation via the PI4P synthesis pathway and a novel mechanism is suggested for the integrin-FAK-PI4KIIα-GOLPH3-ST axis modulation of sialylation in N-glycans.

    DOI: 10.1016/j.jbc.2023.105051

    PubMed

  6. Simultaneous and sialic acid linkage-specific N- and O-linked glycan analysis by ester-to-amide derivatization. 招待有り 査読有り 国際誌

    Hanamatsu H, Miura Y, Nishikaze T, Yokota I, Homan K, Onodera T, Hayakawa Y, Iwasaki N, Furukawa JI

    Glycoconjugate journal   40 巻 ( 2 ) 頁: 259 - 267   2023年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10719-023-10109-8

    PubMed

  7. Exposure to brefeldin A induces unusual expression of hybrid- and complex-type free N-glycans in HepG2 cells. 査読有り

    Sugiura K, Kawai Y, Yamamoto A, Yoshioka H, Kiyohara Y, Iida A, Ozawa Y, Nishikawa M, Miura N, Hanamatsu H, Furukawa JI, Shinohara Y

    Biochimica et biophysica acta. General subjects   1867 巻 ( 5 ) 頁: 130331 - 130331   2023年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbagen.2023.130331

    PubMed

  8. Comprehensive Glycan Analysis of Sphingolipids in Human Serum/Plasma. 招待有り 国際誌

    Hanamatsu H, Nishikaze T, Furukawa JI

    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)   2613 巻   頁: 289 - 299   2023年

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-1-0716-2910-9_21

    PubMed

  9. Simultaneous determination of heparan sulfate, chondroitin/dermatan sulfates, and hyaluronan glycosaminoglycan disaccharides by high-performance liquid chromatography using a reverse-phase column with adamantyl groups. 査読有り 国際誌

    Hanamatsu H, Makino S, Ohara M, Suda G, Yokota I, Nishihara S, Sakamoto N, Furukawa JI

    Journal of chromatography. A   1689 巻   頁: 463748 - 463748   2022年12月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.chroma.2022.463748

    PubMed

  10. Establishment of the removal method of undifferentiated induced pluripotent stem cells coexisting with chondrocytes using R-17F antibody 査読有り

    Takuji Miyazaki, Hisatoshi Hanamatsu, Tomohiro Onodera, Jun-Ichi Furukawa, Liang Xu, Kentaro Homan, Rikiya Baba, Toshisuke Kawasaki, Norimasa Iwasaki

    Regenerative Medicine   17 巻 ( 11 ) 頁: 793 - 803   2022年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.2217/rme-2022-0010

  11. Toolbox Accelerating Glycomics (TAG): Improving Large-Scale Serum Glycomics and Refinement to Identify SALSA-Modified and Rare Glycans 招待有り 査読有り

    Nobuaki Miura 1, Hisatoshi Hanamatsu, Ikuko Yokota, Keiko Akasaka-Manya, Hiroshi Manya, Tamao Endo, Yasuro Shinohara and Jun-ichi Furukawa

    Int. J. Mol. Sci.   23 巻 ( 21 ) 頁: 13097   2022年10月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.3390/ijms232113097

  12. Comprehensive Cellular Glycan Profiling of Glycoproteins and Glycosphingolipids by Glycoblotting and BEP Methods 招待有り

    Hisatoshi Hanamatsu, Jun-Ichi Furukawa

    Methods in Molecular Biology     頁: 1 - 18   2022年9月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:論文集(書籍)内論文  

    DOI: DOI: 10.1007/978-1-0716-2635-1_1

  13. Glycosphingolipid GM3 prevents albuminuria and podocytopathy induced by anti-nephrin antibody

    Kawashima Nagako, Naito Shokichi, Hanamatsu Hisatoshi, Nagane Masaki, Takeuchi Yasuo, Furukawa Jun-ichi, Iwasaki Norimasa, Yamashita Tadashi, Nakayama Ken-ichi

    SCIENTIFIC REPORTS   12 巻 ( 1 )   2022年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Podocytopathy, which is characterized by injury to podocytes, frequently causes proteinuria or nephrotic syndrome. There is currently a paucity of effective therapeutic drugs to treat proteinuric kidney disease. Recent research suggests the possibility that glycosphingolipid GM3 maintains podocyte function by acting on various molecules including nephrin, but its mechanism of action remains unknown. Here, various analyses were performed to examine the potential relationship between GM3 and nephrin, and the function of GM3 in podocytes using podocytopathy mice, GM3 synthase gene knockout mice, and nephrin injury cells. Reduced amounts of GM3 and nephrin were observed in podocytopathy mice. Intriguingly, this reduction of GM3 and nephrin, as well as albuminuria, were inhibited by administration of valproic acid. However, when the same experiment was performed using GM3 synthase gene knockout mice, valproic acid administration did not inhibit albuminuria. Equivalent results were obtained in model cells. These findings indicate that GM3 acts with nephrin in a collaborative manner in the cell membrane. Taken together, elevated levels of GM3 stabilize nephrin, which is a key molecule of the slit diaphragm, by enhancing the environment of the cell membrane and preventing albuminuria. This study provides novel insight into new drug discovery, which may offer a new therapy for kidney disease with albuminuria.

    DOI: 10.1038/s41598-022-20265-w

    Web of Science

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  14. Evaluation of the context of downstream N- and free N-glycomic alterations induced by swainsonine in HepG2 cells

    Morikawa Chie, Sugiura Kanako, Kondo Keina, Yamamoto Yurie, Kojima Yuma, Ozawa Yurika, Yoshioka Hiroki, Miura Nobuaki, Piao Jinhua, Okada Kazue, Hanamatsu Hisatoshi, Tsuda Masumi, Tanaka Shinya, Furukawa Jun-ichi, Shinohara Yasuro

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS   1866 巻 ( 9 )   2022年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects  

    Swainsonine (SWA), a potent inhibitor of class II α-mannosidases, is present in a number of plant species worldwide and causes severe toxicosis in livestock grazing these plants. The mechanisms underlying SWA-induced animal poisoning are not fully understood. In this study, we analyzed the alterations that occur in N- and free N-glycomic upon addition of SWA to HepG2 cells to understand better SWA-induced glycomic alterations. After SWA addition, we observed the appearance of SWA-specific glycomic alterations, such as unique fucosylated hybrid-type and fucosylated M5 (M5F) N-glycans, and a remarkable increase in all classes of Gn1 FNGs. Further analysis of the context of these glycomic alterations showed that (fucosylated) hybrid type N-glycans were not the precursors of these Gn1 FNGs and vice versa. Time course analysis revealed the dynamic nature of glycomic alterations upon exposure of SWA and suggested that accumulation of free N-glycans occurred earlier than that of hybrid-type N-glycans. Hybrid-type N-glycans, of which most were uniquely core fucosylated, tended to increase slowly over time, as was observed for M5F N-glycans. Inhibition of swainsonine-induced unique fucosylation of hybrid N-glycans and M5 by coaddition of 2-fluorofucose caused significant increases in paucimannose- and fucosylated paucimannose-type N-glycans, as well as paucimannose-type free N-glycans. The results not only revealed the gross glycomic alterations in HepG2 cells induced by swainsonine, but also provide information on the global interrelationships between glycomic alterations.

    DOI: 10.1016/j.bbagen.2022.130168

    Web of Science

    Scopus

  15. Comprehensive and Comparative Structural Glycome Analysis in Mouse Epiblast-like Cells 招待有り

    Federico Pecori, Hisatoshi Hanamatsu, Jun-ichi Furukawa, Shoko Nishihara

    Methods in Molecular Biology     頁: 179 - 193   2022年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:論文集(書籍)内論文  

    DOI: DOI: 10.1007/978-1-0716-2281-0_13

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MISC 4

  1. 変形性関節症軟骨に発現する全糖鎖の相互比較

    宝満健太郎, 小野寺智洋, 花松久寿, 古川潤一, 松ヶ崎圭純, LIU Yue, KIM WooYoung, 松岡正剛, 岩崎倫政  

    日本軟骨代謝学会プログラム・抄録集35th 巻   2023年

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  2. 関節軟骨におけるフコシル化糖鎖の欠失は不可逆的な軟骨変性を惹起する

    宝満健太郎, 小野寺智洋, 花松久寿, 古川潤一, 宮崎拓自, 山口純, 細川吉暁, LIANG Dawei, KIM Woo Young, 江畑拓, 木村洋介, 松岡正剛, 岩崎倫政  

    日本軟骨代謝学会プログラム・抄録集34th 巻   2022年

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  3. 軟骨統合グライコミクスによる変形性関節症標的因子の探索

    宝満健太郎, 小野寺智洋, 花松久寿, 古川潤一, 山口純, 細川吉暁, 松ヶ崎圭純, 金佑泳, 松岡正剛, 岩崎倫政  

    北海道整形災害外科学会141st 巻   2022年

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  4. 総合グライコミクスアプローチによる変形性関節症標的分子の探索

    宝満健太郎, 小野寺智洋, 花松久寿, 古川潤一, 山口純, 細川吉暁, 金佑泳, 松岡正剛, 岩崎倫政  

    日本整形外科学会雑誌96 巻 ( 8 )   2022年

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科研費 5

  1. 包括的組織グライコームによる糖鎖分子ネットワークの構築と老化の客観的評価

    研究課題/研究課題番号:22H03502  2022年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    古川 潤一, 萬谷 博, 三浦 信明

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    申請者はこれまでに特定のサブグライコームだけではなく、種々のサブグライコームを解析する技術の開発によって、細胞や血清の包括的なグライコームを利用した網羅的なバイオマーカ探索等を行ってきた。本申請課題では、申請者が有する独自技術を基盤として組織や体液の包括的なグライコーム(全糖鎖)解析法を確立し、組織横断的な総合グライコームを明らかにする。さらに老化に伴うグライコーム変化と糖鎖合成・代謝に関わる遺伝子発現変動を統合した糖鎖分子ネットワーク変化を指標とした老化の客観的評価法について精査する。

  2. 肝組織間質蛋白の糖鎖修飾構造を標的とした肝線維化に対する糖鎖創薬の基盤形成

    研究課題/研究課題番号:20K21592  2020年7月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    坂本 直哉, 須田 剛生, 古川 潤一

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    我々は、肝星細胞を標的とした細胞・薬物療法による肝線維化の組織修復を促進する治療法を開発するため、血清・細胞内の包括的糖鎖修飾解析を行い、下記の成果を得た。1.血清糖タンパク質糖鎖の包括的解析をおこない、組織障害のステージに有意に関連する修飾糖鎖構造およびそのキャリアタンパク質として、IgA、Fibronectinをはじめとする複数の蛋白を同定した。2.培養肝星細胞活性化に関連するmicro RNAの包括的解析を施行し、miR-29a、miR-449a、その他特定のmiRNAが関連することを示した。3.培養肝星細胞の活性化に関連する。

  3. 培養細胞上の糖鎖抗原変化と自家細胞移植における免疫応答発生機序の解明

    研究課題/研究課題番号:19K22672  2019年6月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    岩崎 倫政, 照川 アラー, 古川 潤一, 宝満 健太郎

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    間葉系幹細胞や軟骨細胞などの細胞をin vitroで継代すると、細胞の生理的・免疫的な挙動が変化することを明らかにし、継代培養された細胞はマクロファージを含む免疫細胞と交互作用することを突き止めた。これらの作用が生じるための最小限の細胞継代数を決定することは、この免疫的な挙動を担う細胞表面の糖鎖構造解析のターゲットを絞る上で不可欠である。8週齢のC57/B6マウスの腹腔内マクロファージを単離し、軟骨細胞または間葉系幹細胞を含む継代細胞とマクロファージとを共培養することで直接相互作用実験を行った。間接的相互作用実験では、軟骨細胞および間葉系幹細胞をトランスウェルインサートに播種してマクロファージと共培養した。これらの上清を酵素免疫吸着法(ELISA法)を用いて炎症性サイトカインの濃度を測定した。マクロファージと継代細胞の直接共培養では、継代3(P3)の軟骨細胞との培養では、P0の軟骨細胞に比べてIL-6のレベルが増加した。一方、P6軟骨細胞を用いた培養では、P2軟骨細胞を用いた培養と比較して、IL-6のレベルが増加した。間接培養では、IL-6の増加は培養群間で有意差はなかった。これらの結果は、マクロファージの活性化には、継代細胞との直接的な相互作用が必要であることを示唆している。次に、直接共培養モデルにおいて、一酸化窒素(NO)およびTNF-αなどの炎症マーカーのレベルを測定した。P3軟骨細胞やP6間葉系幹細胞と共培養したマクロファージでは、NOやTNF-αのレベルが顕著に上昇した。これらの結果から、軟骨細胞は継代2まで、間葉系幹細胞は継代5まで使用可能であることが明らかになった。

  4. 肝硬変の組織学的進展・軽快を担う間質微小環境因子の包括的解析

    研究課題/研究課題番号:19H03630  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坂本 直哉, 須田 剛生, 古川 潤一, 森川 賢一, 大西 俊介

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    1. 血清糖鎖修飾構造の網羅的解析を行い、NASHの肝線維化進展例でA2F bisect 糖鎖の発現が上昇することを見いだした。2. A2F bisect糖鎖のキャリア蛋白としてIgAをはじめとする複数の蛋白を同定した。3. 培養肝星細胞活性化に関連するmicro RNAの包括的解析を施行し、miR-29a、miR-449a、その他特定のmiRNAが活性化星細胞で高発現しており、Pathway解析で細胞骨格、細胞外マトリックス、chemotaxis関連経路の蛋白の発現を調節していた。4. C型肝炎SVR後発癌症例では血清中のAng2が有意に高値であった。

  5. ケミカルグライコミクスによる細胞の包括的な糖鎖代謝ネットワーク解析

    研究課題/研究課題番号:18H02565  2018年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    篠原 康郎, 古川 潤一, 吉岡 弘毅

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    本研究では、細胞の糖鎖代謝系の一部が撹乱されたときに,細胞全体の糖鎖発現ネットワークはどの程度影響を受ける(あるいは受けない)のかをケミカルグラ イコミクスのアプローチにより明らかにする研究を推進した。2020年度は、前年度から着手したClass 1およびClass 2のα-マンノシダーゼの働きを阻害する薬剤としてキフネシン、1-デオキシマンノジリマイシン、スワインソニンがHepG2細胞のN結合型糖鎖と遊離オリゴ糖に与える影響を精査した。Class 2 α-マンノシダーゼ阻害剤であるスワインソニンを用いた場合、N-glycanではハイブリッド型の蓄積に伴いフコシル化されたハイブリッド型糖鎖やフコシル化されたMan5の発現がユニークに観察された。遊離オリゴ糖では還元末端にGlcNAcを2つ有するGn1型の個々の糖鎖の顕著な発現増加や、還元末端にGlcNAcを2つ有するGn2型の個々の糖鎖ごとのユニークな発現変動を観察した。N-glycanと遊離オリゴ糖で認められた糖鎖の発現変動の時系列や相互の関係を精査するために、両者の発現変動を経時的に解析した。また、ハイブリッド型N-glycanの蓄積の阻害が遊離オリゴ糖の蓄積に与える影響等を調べるために、Class 1α-マンノシダーゼ阻害剤とスワインソニンを併用したときの糖鎖発現を解析した。また、スワインソニン添加時に発動するハイブリッド型N-glycanのフコシル化やフコシル化Man5の生成に至る代謝経路を阻害したときの影響を調べるために、フコシル化阻害剤である2-フルオロフコースとスワインソニンを併用したときの糖鎖発現を解析した。これらの検討により、各種変動の時系列と相互関係を明らかにするとともに、代謝経路が未知のフコシル化Man5の代謝経路について考察を行った。また、糖化ストレスが細胞の代謝経路に与える影響を調べるための予備検討として、糖化の初期反応であるイミン形成能を評価する系を構築した。

産業財産権 1

  1. 試料の調製方法および分析方法

    西風 隆司, 花松 久寿, 古川 潤一

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    出願人:株式会社島津製作所

    出願番号:特願2018-036367  出願日:2018年3月

    公開番号:特開2019-152475  公開日:2019年9月

    特許番号/登録番号:特許第7010061号  登録日:2022年1月 

    J-GLOBAL