• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Understanding the quiescence and radioresistance of tissue stem cells through analysis of mTert+ stem cells

Research Project

Project/Area Number 19H04274
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63020:Radiation influence-related
Research InstitutionCentral Research Institute of Electric Power Industry

Principal Investigator

Otsuka Kensuke  一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 上席研究員 (50371703)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨田 雅典  一般財団法人電力中央研究所, 原子力技術研究所, 上席研究員 (00360595)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords休止期幹細胞 / 腸管 / 高線量放射線 / ゲノムストレス / 次世代シーケンサー / オルガノイド / 組織透明化 / ライトシート顕微鏡 / 消化管幹細胞 / DNA損傷応答 / ライブセルイメージング / 次世代シーケンシング / 放射線影響 / DNA損傷応答イメージングマウス / 低分子化合物ライブラリ / mTert / 腸管幹細胞 / 放射線抵抗性 / 休止性 / ストレス応答 / 遺伝子発現 / 放射線感受性
Outline of Research at the Start

組織幹細胞は、変異が生じることでがんの起源になりうる重要な細胞である。幹細胞には、休止性と増殖性の2種類があり、腸管では増殖性幹細胞が放射線被ばくや炎症などのストレスにより失われた場合に、休止期幹細胞が増殖性幹細胞を補うことで組織の恒常性が保たれている。本研究では、高度に休止性を維持している腸管mTert幹細胞に着目し、組織幹細胞の休止性がどのような遺伝子やシグナル伝達経路で制御されているかを明らかにする。また、ストレス応答後に増殖性幹細胞を補うという性質から、休止期幹細胞は発がんリスクの真の標的であると考えられるため、どのようなストレス(放射線の強さ)によって活性化されるのかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to investigate the mechanisms of how the quiescence of tissue stem cells is defined and activated by stress responses, leading to a better understanding of the dynamics of quiescent stem cells. In this study, we focused on quiescent stem cells in the gastrointestinal tract, which express the Tert gene, to evaluate their activation by genomic stresses such as high-dose radiation and chemical compounds. In order to evaluate the cellular dynamics of a very small number of the quiescent stem cells not only at the molecular and cellular level but also at the tissue and whole-body level, we tried to construct effective assay and approaches, based on the latest research tools such as next-generation sequencing, organoid culture, tissue clearing and light sheet microscopy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、放射線による発がんの標的と考えられる腸管幹細胞が、高線量放射線のような著しい損傷を受けた場合に、組織内でどのような運命で発がんなどの疾患に向かうのかを理解することで、発がんリスクの線量依存性を定量的に理解することを目指したものである。特に休止期幹細胞が増殖性幹細胞を補充する仕組みは未解明の点が多く、その解析手法も十分に確立されていなかった。本研究はゲノムストレスという観点から、休止期幹細胞の応答を修飾する要因を解明するための手法を検討したものであり、放射線被ばくのみならず、さまざまな発がんリスクを定量的に比較評価する研究に貢献するものである。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Insights into radiation carcinogenesis based on dose-rate effects in tissue stem cells2023

    • Author(s)
      Otsuka Kensuke、Iwasaki Toshiyasu
    • Journal Title

      International Journal of Radiation Biology

      Volume: - Issue: 10 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1080/09553002.2023.2194398

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Whole-body/tissue atlas enables mapping DNA damage responses and cell-cycle status with a single-cell resolution2023

    • Author(s)
      Yuko Hoshi, Naomi Iizawa, Mikie Okada, Chiharu Furukawa, Erina Tsuta, Etsuo A Susaki and Kensuke Otsuka
    • Organizer
      AT workshop 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オルガノイドと個体をつなぐDNA損傷応答のライブセルイメージング2022

    • Author(s)
      大塚 健介
    • Organizer
      第49回 日本毒性学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射線影響研究におけるオルガノイド研究の黎明期と未来2022

    • Author(s)
      大塚 健介
    • Organizer
      第65回 日本放射線影響学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 臓器のゲノムストレスイメージングを可能にする新規マウスモデルの樹立2021

    • Author(s)
      星 裕子、 飯澤 直美、 蔦 英里奈、 岡田 美紀江、大塚 健介
    • Organizer
      日本放射線影響学会 第64回年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A new mouse model for imaging of genomic stress in organs2021

    • Author(s)
      大塚 健介
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi