2020 Fiscal Year Research-status Report
色素幹細胞の運命決定機構から解明する老化と癌の関係性
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18K15114
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
毛利 泰彰 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, プロジェクト助教 (00622995)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 色素幹細胞 / 毛包幹細胞 / ニッチ / 白髪 / メラノーマ / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１、若齢マウスと加齢マウスの表皮をsingle cell RNA-seqで解析した。その結果、色素幹細胞やそのニッチである毛包幹細胞が加齢マウスで減少していることが明らかとなった。次に、色素幹細胞のニッチ因子に着目したところ、色素細胞の発生や維持に重要とされるサイトカインの減少が確認された。実際に遺伝子改変マウスを解析することで、これらサイトカインの色素幹細胞の恒常性維持における機能、加齢変化に及ぼす影響を明らかにした。
２、色素細胞特異的に遺伝子変異を導入する系を用い、皮膚や足裏に存在する色素幹細胞からメラノーマを発症するモデルマウスの確立に既に成功している。そこで、このメラノーマのモデルマウスを用い、色素幹細胞のニッチ因子がメラノーマ発症に先立ちメラノーマを生じやすい環境を作り出すことで、メラノーマのオリジンとなりうる色素幹細胞をより優位に増殖させている可能性を検証した。上記１）の結果、加齢マウスにおいて発現減少することが明らかとなったサイトカインに着目し、サイトカインの阻害剤や過剰発現により、メラノーマ発症に与える影響を解析した。メラノーマモデルマウスにサイトカインの阻害剤を投与することで、メラノーマの初期発生が阻害されることを明らかにした。
３、ニッチ因子の機能解析をin vitroの系で行った。初代ヒトメラニン形成細胞(HEMn-LP)を用い、ニッチ因子存在下において、放射線によるDNA二重鎖切断や酸化ストレスへの抵抗性を解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１、新たに若齢マウスと加齢マウスの皮膚をsingle cell RNA-seqで解析することで、皮膚における加齢変化を網羅的に解析した。細胞レベルでの変化、遺伝子レベルでの変化を見出しており、非常に興味深いデータである。研究は順調に進展している。
２、昨年度に引き続き、ニッチ因子がメラノーマの初期発生に与える影響の解析を進めた。ニッチ因子とメラノーマの初期発生の関係性を示す期待通りの結果が出ており、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
１、加齢マウスにおいて、色素幹細胞のニッチにおいて発現減少している遺伝子が色素幹細胞の恒常性維持や加齢変化に及ぼす影響を詳細に解析する。
２、樹立したメラノーマモデルマウスに紫外線や抗がん剤を投与することで、メラノーマ発症に際し、色素幹細胞がどういった挙動を示すのか解析する。また、ニッチ因子と紫外線などのメラノーマのリスク因子との関係性も明らかにし、ヒトのメラノーマ治療の基盤を築く。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles.2021
Author(s)
Matsumura H, Liu N, Nanba D, Ichinose S, Takada A, Kurata S, Morinaga H, Mohri Y, De Arcangelis A, Ohno S, Nishimura EK.
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Journal Title
Nature Aging
Volume: 1
Pages: 190-204
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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