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Elucidation of role for hemidesmosomal components though cell competition in the epidermal basal cellsc

Publicly Offered Research

Project AreaCell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community
Project/Area Number 17H05614
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

松村 寛行  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (70581700)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords細胞競合 / RAS変異 / COL17A1 / ITGA6 / ヘミデスモソーム / 表皮基底細胞
Outline of Annual Research Achievements

細胞競合と呼ばれる現象は、異常細胞を排除することで組織恒常性を維持し、上皮組織の発癌抑制に関わることが示唆されている。しかしながら、哺乳類の表皮を構成する表皮基底細胞において、どのような遺伝子が関わり、細胞競合が起こっているのか、殆ど分かっていない。申請者らは、これまでに毛包幹細胞の17型コラーゲンが、ゲノム損傷ストレスに応じて、加齢とともに分解を受けることで、毛包がミニチュア化し、永久脱毛につながる仕組みを明らかにしてきた(Matsumura et al., Science 2016)。この研究から、ゲノム損傷ストレスにより癌遺伝子変異を獲得した細胞が、17型コラーゲンの発現制御による細胞競合機構を介して排出されることで異常な細胞の増殖を抑制している可能性があるという考えに至った。そこで、本研究では表皮と真皮を結合させるための構造体であり、表皮維持や再生に必須なヘミデスモソームの構成因子である1 7 型コラーゲンおよび、インテグリンα6が異常な細胞の排除に関わるのか検証する。ヘミデスモソーム構成因子の発現を増減させた細胞の運命を追跡できる3次元培養実験系や成体マウスで表皮基底細胞の運命を解析できるマウス実験系を用いて、ヘミデスモソーム構成因子の発現制御によって細胞競合が起こるのか検証し、その仕組みを解明する。これにより、ヘミデスモソーム構成因子の未知の役割を解明し、細胞競合の基本原理解明に繋げることを目的とした。昨年度では、遺伝子改変株化細胞の2/3次元培養を駆使して、培養表皮基底細胞によるin vitro細胞競合の解析システムを構築に成功した。本年度では、RAS変異やヘミデスモソーム構成因子である1 7 型コラーゲン(COL17A1)および、インテグリンα6(ITGA6)の発現制御により細胞競合を引き起こすのか、その検証を行っている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing2019

    • Author(s)
      Liu N, Matsumura H, Kato T, Ichinose S, Takada A, Namiki T, Asakawa K, Morinaga H, Mohri Y, De Arcangelis A, Geroges-Labouesse E, Nanba D, Nishimura EK
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 568(7752) Issue: 7752 Pages: 344-350

    • DOI

      10.1038/s41586-019-1085-7

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Beclin 1 regulates recycling endosome and is required for skin development in mice2019

    • Author(s)
      Noguchi Saori、Honda Shinya、Saitoh Tatsuya、Matsumura Hiroyuki、Nishimura Emi、Akira Shizuo、Shimizu Shigeomi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 37-37

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0279-0

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing2019

    • Author(s)
      Nan Liu, Hiroyuki Matsumura○, Tomoki Kato, Daisuke Nanba, Emi K. Nishimura
    • Organizer
      Japan-Singapore Skin International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヘミデスモソーム構成因子による幹細胞競合における役割の解明2018

    • Author(s)
      松村 寛行○
    • Organizer
      第8回細胞競合コロキウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Epidermal stem cell competition coupled with stem cell division in mammalian epidermis2018

    • Author(s)
      Nan Liu, Hiroyuki Matsumura, Tomoki Kato, Daisuke Nanba, Emi K. Nishimura
    • Organizer
      Keystone Symposia 2019, Cell Competition in Development and Disease
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NUAK2 promote melanoma development by regulating mTOR pathway2018

    • Author(s)
      Namiki T., Matsumura H., Yaguchi T., Kawakami Y., Nishimura E., Yokozeki H.
    • Organizer
      International Investigative Dermatology (IID) 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 表皮基底細胞の細胞競合におけるヘミデスモソーム構成因子の役割の解明2018

    • Author(s)
      松村 寛行○
    • Organizer
      第6回細胞競合領域班会議
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化メカニズム2018

    • Author(s)
      松村 寛行○
    • Organizer
      第6回皮膚の会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化メカニズム2018

    • Author(s)
      松村 寛行○
    • Organizer
      第7回細胞競合コロキウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化における好中球エラスターゼの役割の解析2018

    • Author(s)
      加藤智起○、松崎健、松村寛行、Nan Liu、村口太一、森永浩伸、西村栄美
    • Organizer
      新学術領域「幹細胞老化と疾患」・「細胞競合」合同若手の会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化における好中球エラスターゼの役割の解析2018

    • Author(s)
      加藤智起、松崎健、松村寛行、Nan Liu、村口太一、森永浩伸、西村栄美
    • Organizer
      新学術領域「幹細胞老化と疾患」・「細胞競合』合同若手の会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化メカニズム2018

    • Author(s)
      松村 寛行
    • Organizer
      第7回細胞競合コロキウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 毛包の老化メカニズム2018

    • Author(s)
      松村 寛行
    • Organizer
      第6回皮膚の会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Matsumura
    • Organizer
      東京医科歯科大学第2回再生学領域合同セミナー
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Hemidesomosomal components-mediated cell polarity and the cell division axis determine hair follicle stem cell fates during aging2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Matsumura, Nan Liu, Daisuke Nanba, Shizuko Ichinose, Aki Takada, Makoto Fukuda, Elisabeth Geroges-laboohouse, Shigeo Ohno, Emi K Nishimura
    • Organizer
      15 th Stem Cell Research Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Matsumura, Yasuaki Mohri, Nguyen Thanh Binh, Hironobu Morinaga, Makoto Fukuda, Mayumi Ito, Sotaro Kurata, Jan Hoeijmakers, Emi K. Nishimura
    • Organizer
      3rd International Symposium on Cell Competition
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 表皮基底細胞の細胞競合におけるヘミデスモソーム構成因子の役割の解明2017

    • Author(s)
      松村寛行
    • Organizer
      新学術領域細胞競合第3回班会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Defective maintenance of hair follicle stem cells through COL17A1 loss orchestrates the hair follicle aging program2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Matsumura, Yasuaki Mohri, Nguyen Thanh Binh, Hironobu Morinaga, Makoto Fukuda, Mayumi Ito, Sotaro Kurata, Jan Hoeijmakers, Emi K. Nishimura
    • Organizer
      47th Annual European Society for Dermatological Research (ESDR) Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Locomotive ability of human keratinocyte stem cells is an intrinsic property for stem cell expansion and epidermal reconstruction2017

    • Author(s)
      D.Nanba, F.Toki, H.Matsumura, H.Toki, E.K.Nishimura
    • Organizer
      47th Annual European Society for Dermatological Research (ESDR) Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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