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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Characterization of chromatin replication associated with stem cell fate decision

Planned Research

Project AreaMechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance
Project/Area Number 19H05746
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岩間 厚志  東京大学, 医科学研究所, 教授 (70244126)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北村 俊雄  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 名誉教授 (20282527)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords造血幹細胞 / 自己複製 / クロマチン複製 / 運命制御
Outline of Annual Research Achievements

造血幹細胞の細胞分裂により生み出される2つの娘細胞の細胞形質と高次クロマチン構造をペアとして1細胞解析することで、造血幹細胞の対称分裂と非対称分裂におけるクロマチン高次構造の継承の実態とその細胞形質変化への関わりを解明する。共同研究者の永野はHi-CデータとRNA-seqデータを同じ1細胞から同時取得するための新技術を開発した。この新技術を用い、造血幹細胞の娘細胞ペアのHi-Cデータを比較したところ、同じ幹細胞から生み出されたペア同士の染色体テリトリー配列の相関がそれ以外に比べ高い傾向にあることが分かった。娘細胞ペアの1細胞RNA-seq解析の解析が終了し、娘細胞ペアの片方のtranscriptomeが多能性幹細胞より下流の骨髄球系前駆細胞の特徴を示すものや娘細胞の両方が前駆細胞の特徴を示すペアが同定され、非対称性分裂の実態が明らかになりつつある。現在はHi-Cデータの解析を進めており、RNA-seqから得られた分裂様式をクロマチン高次構造の観点から検証を進めている。すでに若齢造血幹細胞の娘細胞ペアに加えて加齢造血幹細胞の娘細胞ペアのHi-Cデータの取得を終了している。また、DNAメチル化阻害剤治療の抵抗性に関わる分子としてDNMT1ユビキチンリガーゼTOPORSを同定した。TOPORSを阻害することによりDNAメチル化阻害剤の効果を増強することが可能であり、治療への応用の可能性が示唆された。分担研究者の北村は、造血器腫瘍で認められるC末端欠失型ASXL1変異(ASXL1-MT)の機能解析を行い、ASXL1-MTノックインマウスでは炎症性マクロファージが増加し、動脈硬化が増悪することを明らかにし、シングルセルRNA-seq解析などにより免疫細胞異常の詳細明らかにしつつある。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/ロンドンがん研究所(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学/ロンドンがん研究所
  • [Int'l Joint Research] マルセイユがんセンター(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      マルセイユがんセンター
  • [Int'l Joint Research] コロンビア大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      コロンビア大学
  • [Journal Article] Polycomb repressive complex 1.1 coordinates homeostatic and emergency myelopoiesis2023

    • Author(s)
      Nakajima-Takagi Yaeko、Oshima Motohiko、Takano Junichiro、Koide Shuhei、Itokawa Naoki、Uemura Shun、Yamashita Masayuki、Andoh Shohei、Aoyama Kazumasa、Isshiki Yusuke、Shinoda Daisuke、Saraya Atsunori、Arai Fumio、Yamaguchi Kiyoshi、Furukawa Yoichi、Koseki Haruhiko、Ikawa Tomokatsu、Iwama Atsushi
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 12 Pages: e83004

    • DOI

      10.7554/eLife.83004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] UTX inactivation in germinal center B cells promotes the development of multiple myeloma with extramedullary disease2023

    • Author(s)
      Rizq Ola、Mimura Naoya、Oshima Motohiko、Momose Shuji、et al.
    • Journal Title

      Leukemia

      Volume: 37 Pages: 1895~1907

    • DOI

      10.1038/s41375-023-01928-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exposure to microbial products followed by loss of Tet2 promotes myelodysplastic syndrome via remodeling HSCs2023

    • Author(s)
      Yokomizo-Nakano Takako、Hamashima Ai、Kubota Sho、Bai Jie、Sorin Supannika、Sun Yuqi、Kikuchi Kenta、Iimori Mihoko、Morii Mariko、Kanai Akinori、Iwama Atsushi、Huang Gang、Kurotaki Daisuke、Takizawa Hitoshi、Matsui Hirotaka、Sashida Goro
    • Journal Title

      Journal of Experimental Medicine

      Volume: 220 Pages: e20220962

    • DOI

      10.1084/jem.20220962

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mesenchymal loss of p53 alters stem cell capacity and models human soft tissue sarcoma traits2023

    • Author(s)
      Sorimachi Yuriko、Kobayashi Hiroshi、Shiozawa Yusuke、Koide Shuhei、Nakato Ryuichiro、Shimizu Yukiko、Okamura Tadashi、Shirahige Katsuhiko、Iwama Atsushi、Goda Nobuhito、Takubo Kaiyo、Takubo Keiyo
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 18 Pages: 1211~1226

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2023.03.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The pathogenetic significance of exhausted T cells in a mouse model of mature B cell neoplasms2023

    • Author(s)
      Shibamiya Asuka、Miyamoto-Nagai Yurie、Koide Shuhei、Oshima Motohiko、et al.
    • Journal Title

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      Volume: 72 Pages: 2635~2648

    • DOI

      10.1007/s00262-023-03447-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Aging of hematopoietic stem cells2024

    • Author(s)
      Atsushi Iwama
    • Organizer
      International Symposium on “Signals for Human, Animal and Planetary Health: From Metabolites To Biological Interactions”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Targeting Hippo pathway in bone marrow niche promotes hematopoietic regeneration.2024

    • Author(s)
      Atsushi Iwama
    • Organizer
      The 21st IRCMS Symposium on The Dynamics and Development of Normal and Malignant Hematopoietic Stem Cells.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TOPORS ubiquitin ligase promotes degradation of DNMT1 in the presence of DNA hypomethylating agents2023

    • Author(s)
      Atsushi Iwama
    • Organizer
      Tsuruoka Conference “Role of epigenetic factors in cancer”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chromatin accessibility in stem cells unveils progressive transcriptional reprogramming in myelodysplastic syndrome2023

    • Author(s)
      Atsushi Iwama
    • Organizer
      Symposia ”Revisiting epigenetics in cancer” The 82th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TOPORS ubiquitin ligase promotes DNMT1 degradation upon DNA hypomethylating agents2023

    • Author(s)
      Atsushi Iwama
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on REPLICATION of NON GENOME 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/molmed/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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