2018 Fiscal Year Annual Research Report
Hematopoietic stem cell control by amino acids and development of novel therapeutic methods
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16H02661
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中内 啓光 東京大学, 医科学研究所, 特任教授 (40175485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 聡 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (50625580)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 造血幹細胞 / BCAA / アミノ酸バランス / 骨髄移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究プロジェクトでは、必須アミノ酸の一つであるValineが造血幹細胞の増殖/生存に必要であるという申請者等の2016年の発見を基に、本研究期間内に造血幹細胞のValine依存性のメカニズムの解明、造血幹細胞以外の組織幹細胞の維持・増殖に対するValineならびに他のアミノ酸の影響、Valine摂取制限を利用した造血幹細胞移植法の確立、ヒト造血幹細胞ならびに白血病幹細胞のValine依存性の有無の解明、について研究を行った。これらの結果から造血幹細胞とニッチの相互作用の機構を統合的に理解するとともに、白血病に対する画期的な治療法の開発を目指した。具体的には以下のような成果が得られた。
1)BCAAのバランスにおける造血幹細胞の制御
バリンはアミノ酸の中でBCAAという種類に属しているアミノ酸であることから、他のイソロイシンやロイシンのようなBCAAとの生体内バランスが重要ではないかと仮説を立て、様々なBCAAのバランス条件下で造血幹細胞を培養し解析を行った。その結果、ある程度のバリン濃度にも関わらずイソロイシンやロイシンが非常に高い濃度である場合は造血幹細胞の細胞周期が抑制された。一方で、バリンがなくイソロイシンやロイシンも低濃度の培養条件下では造血幹細胞の細胞抑制が確認できなかった。以上のことからBCAAのバランスによって造血幹細胞が制御可能であることが示唆された。
2）BCAA摂取制限を利用した造血幹細胞移植法の確立
バリン欠損餌を与えたマウスの生体内では造血幹細胞が通常の餌群と比較して優位に減少することが明らかとなっているが、脳など神経系細胞の異常が報告されている。しかし、BCAA欠損餌では骨髄内の造血幹細胞が減少するが、その他の異常は見つからず、より安全なコンディションが必要としない移植技術を提唱できた。これらの研究結果は2018年論文により報告した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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[Journal Article] Using patient-derived iPSCs to develop humanized mouse models for chronic myelomonocytic leukemia and therapeutic drug identification, including liposomal clodronate.2018
Author(s)
Taoka K, Arai S, Kataoka K, Hosoi M, Miyauchi M, Yamazaki S, Honda A, Aixinjueluo W, Kobayashi T, Kumano K, Yoshimi A, Otsu M, Niwa A, Nakahata T, Nakauchi H, Kurokawa M.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 8
Pages: 15855
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Generation of Vascular Endothelial Cells and Hematopoietic Cells by Blastocyst Complementation.2018
Author(s)
Hamanaka S, Umino A, Sato H, Hayama T, Yanagida A, Mizuno N, Kobayashi T, Kasai M, Suchy FP, Yamazaki S, Masaki H, Yamaguchi T, Nakauchi H.
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Journal Title
Stem Cell Reports.
Volume: 11
Pages: 988-997
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Spred 1 safeguards hematopoietic homeostasis against diet-induced systemic stress.2018
Author(s)
Tadokoro Y, Hoshii T, Yamazaki S, Eto K, Ema H, Kobayashi M, Ueno M, Ohta K, Arai Y, Hara E, Harada K, Oshima M, Oshima H, Arai F, Yoshimura A, Nakauchi H, Hirao A.
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Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 22
Pages: 713-725
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Large-Scale Clonal Analysis Resolves Aging of the Mouse Hematopoietic Stem Cell Compartment.2018
Author(s)
Yamamoto, R., Wilkinson, A.C., Ooehara, J., Lan, X., Lai, C.Y., Nakauchi, Y., Pritchard, J.K., and Nakauchi, H.
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Journal Title
Cell Stem Cell
Volume: 22
Pages: 600-607
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Physiological Srsf2 P95H expression causes impaired hematopoietic stem cell functions and aberrant RNA splicing in mice.2018
Author(s)
Kon, A., Yamazaki, S., Nannya, Y., Kataoka, K., Ota, Y., Nakagawa, M.M., Yoshida, K., Shiozawa, Y., Morita, M., Yoshizato, T., Sanada, M., Nakayama, M., Koseki, H., Nakauchi, H., and Ogawa, S.
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Journal Title
Blood Adv
Volume: 131
Pages: 621-635
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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