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Establishment of human bone-marrow microenvironment model using Decellularized bone

Research Project

Project/Area Number 21K15414
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49030:Experimental pathology-related
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Iichiroh Onishi  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 助教 (70750214)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords脱細胞化骨 / 骨髄間葉系幹細胞株 / CRISPR library / 骨髄間葉幹細胞株 / 骨髄間葉幹細胞 / ヒト化骨髄微小環境 / 骨髄異形成症候群
Outline of Research at the Start

ヒト骨髄間葉幹細胞株を脱細胞化骨の移植前に生着させ、これをマウス の皮下へ移植することで、ヒト骨髄微小環境を再現する。CRISPR libraryによる網羅的かつランダム な変異を導入することで、ヒト間葉幹細胞株に多様性を誘導し、効率的な生着、生着後の骨髄再構 築機能強化を図り、ヒト骨髄微小環境の構築を試みる。同時に骨髄異形成症候群で同定されている 骨髄間葉細胞の遺伝子変異を導入することにより、病的なヒト骨髄組織に起因した、骨髄異形成症 候群発症マウスモデルの作成を目指し、骨髄微小環境を正常にする新しい治療法を提案する。

Outline of Final Research Achievements

We successfully transplant human bone marrow mesenchymal stem cell-line, to decellurized bone using CRISPR library. We identified SRRM4 knock out and SHC4 upregulation as bone protrusion factor.
SHC4 overexpression and SRRM4 knock out improved cell migration, and invasion to decellurized bone. Establishment of complete SRRM4 knock out cell line was difficult, but half knock out cell line protrudes into bone trabeculae.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、CRISPR Activation libraryとKnock Out libraryを導入することでUE7T-9の脱細胞化骨への新規侵入因子として、SHC4遺伝子の過剰発現、SRRM4 KOを同定した。脱細胞化骨に進展する因子を同定したことで、今後新たなin vivoヒト骨髄モデル、疾患モデルの構築を十分に遂行可能と考えており、ヒト造血微小環境の解析、造血メカニズム、間質細胞の遺伝子異常による白血病発症メカニズムなどの解析が、飛躍的に進むものと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of the Factor That Leads Human Mesenchymal Stem Cell Lines into Decellularized Bone2022

    • Author(s)
      Koyanagi Anri、Onishi Iichiroh、Muraoka Karin、Sato Ikue、Sato Shingo、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio、Yamamoto Kouhei、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • Journal Title

      Bioengineering

      Volume: 9 Issue: 10 Pages: 490-490

    • DOI

      10.3390/bioengineering9100490

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of NRAS Downstream Genes with CRISPR Activation Screening2022

    • Author(s)
      Tatsumi Akiya、Hirakochi Haruka、Inoue Satomi、Tanaka Yosuke、Furuno Hidehiro、Ikeda Masumi、Ishibashi Sachiko、Taguchi Towako、Yamamoto Kouhei、Onishi Iichiroh、Sachs Zohar、Largaespada David A.、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 11 Issue: 11 Pages: 1551-1551

    • DOI

      10.3390/biology11111551

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficient Identification of the MYC Regulator with the Use of the CRISPR Library and Context-Matched Database Screenings2022

    • Author(s)
      Tanaka Yosuke、Kambayashi Hidetaka、Yamamoto Akiko、Onishi Iichiroh、Sugita Keisuke、Matsumura Miwa、Ishibashi Sachiko、Ikeda Masumi、Yamamoto Kouhei、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 14 Pages: 7723-7723

    • DOI

      10.3390/ijms23147723

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] To Discover the Efficient and Novel Drug Targets in Human Cancers Using CRISPR/Cas Screening and Databases2021

    • Author(s)
      Onishi Iichiroh、Yamamoto Kouhei、Kinowaki Yuko、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 22 Pages: 12322-12322

    • DOI

      10.3390/ijms222212322

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] C/EBPβ induces B‐cell acute lymphoblastic leukemia and cooperates with <i>BLNK</i> mutations2021

    • Author(s)
      Kurata Morito、Onishi Iichiro、Takahara Tomoko、Yamazaki Yukari、Ishibashi Sachiko、Goitsuka Ryo、Kitamura Daisuke、Takita Junko、Hayashi Yasuhide、Largaesapda David A、Kitagawa Masanobu、Nakamura Takuro
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 12 Pages: 4920-4930

    • DOI

      10.1111/cas.15164

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Establishment of human bone-marrow microenvironment model using Decellularized bone2022

    • Author(s)
      Iichiroh Onishi, Morito Kurata , Kouhei Yamamoto, Masanobu Kitagawa
    • Organizer
      第81回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR activation libraryより同定された脱細胞化骨への間葉系幹細胞の進展因子SHC4の解析2022

    • Author(s)
      小柳 杏莉, 大西 威一郎, 倉田 盛人, 村岡 香琳, 木村 剛, 岸田 晶夫, 北川 昌伸
    • Organizer
      第111回 病理学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR activation libraryを用いたMYCの発現調節因子の探求2022

    • Author(s)
      田中 陽典, 倉田 盛人, 上林 秀孝, 山本 亜希子, 山本 浩平, 大西 威一郎, 北川 昌伸
    • Organizer
      第111回 病理学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR KO libraryを用いた細胞相互作用における薬剤耐性機序の解明2022

    • Author(s)
      杉田 佳祐, 倉田 盛人, 中山 蘭, 大西 威一郎, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • Organizer
      第81回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 骨髄の病理:基礎から病理診断まで 骨髄の病理診断2021

    • Author(s)
      大西 威一郎, 倉田 盛人, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • Organizer
      第110回 日本病理学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脱細胞化骨を用いた、ヒト骨髄微小環境構築の試み2021

    • Author(s)
      大西 威一郎, 倉田 盛人, 村岡 香琳, 小柳 杏莉, 木村 剛, 岸田 晶夫, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • Organizer
      第80回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学包括病理学ホームページ

    • URL

      https://tmdu-comppath.jp

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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