ストレス造血におけるエピゲノム制御を介した幹細胞運命決定と造血再生機序の解析

• Project/Area Number: 22KJ2522
• Project/Area Number (Other): 22J40054 (2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2022)
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 森井 真理子 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 造血 / 幹細胞 / エピジェネティクス / 造血幹細胞 / ストレス造血 / エピゲノム

Outline of Research at the Start

造血幹細胞は全ての血液細胞を作りだすことのできる細胞であるが、通常はほとんど増殖しない静止期にあることが知られており、造血幹細胞の分化・増殖が適切に制御されることで、正常な造血が保たれている。また、放射線、抗がん剤治療、感染症などさまざまなストレスによって血液細胞が減少した際には、造血幹細胞は自己複製能と多分化能を活性化し、活発に増殖することによって血液細胞を再構築する。こうしたストレス環境下における造血幹細胞の分化・増殖と造血再生機序については未解明な点が多い。よって本研究では「ストレス造血におけるエピゲノム制御を介した幹細胞運命決定と造血再生機序」の解明を目的とした解析を進める。

Outline of Annual Research Achievements

造血幹細胞は全ての血液細胞を作りだすことのできる細胞であるものの、通常はほとんど増殖しない静止期にあることが知られている。正常な造血を維持するためには、造血幹細胞の分化・増殖が適切に制御されていることが重要である。放射線や抗がん剤治療、感染症といった様々なストレスによって血液細胞の減少が起きた場合、造血幹細胞はその自己複製能と多分化能を活性化し、活発に増殖することにより血液細胞を再構築することが知られている。しかしながら、ストレス環境下における造血幹細胞の分化・増殖と造血再生の分子基盤については未解明な点が多い。本研究では「ストレス造血におけるエピゲノム制御を介した幹細胞運命決定と造血再生機序」の解明を目的とした。これまで、遺伝子改変マウスを用いてin vivoでの骨髄再構築能を検証するとともに、造血幹細胞を用いてトランスクリプトーム解析・エピゲノム解析を行っており、造血幹細胞における遺伝子発現制御機構と個体の造血維持のメカニズムについて包括的な理解を進めている。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度から行ってきたマウスモデルを用いた表現系解析やエピゲノム・トランスクリプトーム解析のためのサンプル回収等が速やかに行えており、当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画以上に進展しており、昨年度までにマウスモデルを用いた解析を完了している。エピゲノム・トランスクリプトームの結果に関する詳細な解析を行なっていくほか、研究成果に関して論文報告も積極的に行なっていく。

Research Products

• [Journal Article] Exposure to microbial products followed by loss of Tet2 promotes myelodysplastic syndrome via remodeling HSCs (2023)
  • Author(s): Yokomizo-Nakano T, Hamashima A, Kubota S, Bai J, Sorin S, Sun Y, Kikuchi K, Iimori M, Morii M, Kanai A, Iwama A, Huang G, Kurotaki D, Takizawa H, Matsui H, Sashida G.
  • Journal Title: Journal of Experimental Medicine (JEM) Volume: 220 (7) Issue: 7 Pages: 9999-9999
  • DOI: 10.1084/jem.20220962
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ダウン症候群における造血幹細胞の機能障害と早期老化の分子基盤解析 (2023)
  • Author(s): 森井 真理子, 飯盛 美穂子, 平山 真弓, 濱嶋 愛, 白 潔, 久保田 翔, 香月 康宏, 指田 吾郎
  • Organizer: 第85回日本血液学会学術集会