2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of key signals for successful engraftment of transplanted bone marrow cells
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18K16114
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
数藤 孝雄 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (80631184)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 造血幹細胞 / ストレス造血 / 生体イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、抗癌剤投与後のストレス後造血回復機構を明らかにすることを目的とした。まず、造血幹・前駆細胞がストレス後の骨髄環境から受ける増殖シグナルの候補をしぼりこむために、野生型マウス骨髄から造血幹・前駆細胞を採取し、コントロールマウス及び抗癌剤5-フルオロウラシル（5-FU）によるストレス負荷マウスに移植し、骨髄にホーミングした細胞についてRNA-seq法を用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。コントロールと比較して5-FU負荷マウスにおいては、細胞周期を活性化させる遺伝子群の発現上昇が見られた。更に上流解析を行うことによって、5-FU投与環境から複数の増殖因子シグナルを受けて活性化していることが明らかとなった。
移植した細胞の動態や局在を骨髄内の生体イメージング技術を用いて観察したところ、5-FU負荷マウスに移植された造血幹・前駆細胞の多くが血管内皮近傍に固着して存在しており、血管周囲環境から増殖シグナルを受けている可能性が考えられた。
次に、5-FU投与後骨髄細胞についてシングルセルRNA-seq法を用いて解析することによって、注目する増殖因子を産生する細胞を特定した。更に、ノックアウトマウスを用いた解析を行うことによって、増殖因子の産生機序としてIL-33及びその下流分子であるMyD88が重要な働きをしていることを示した。本研究のこれまでの結果から、抗癌剤によるストレス負荷によって、骨髄環境が変化し、造血幹・前駆細胞に活性化シグナルを供給することが示唆された。更にその分子基盤についても明らかにした。本研究の成果は、抗癌剤治療を受ける患者の白血球回復治療の発展に寄与する可能性がある。得られた結果について現在論文投稿中である。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Endothelial Cell-Selective Adhesion Molecule Contributes to the Development of Definitive Hematopoiesis in the Fetal Liver2019
Author(s)
Ueda T, Yokota T, Okuzaki D, Uno Y, Mashimo T, Kubota Y, Sudo T, Ishibashi T, Shingai Y, Doi Y, Ozawa T, Nakai R, Tanimura A, Ichii M, Ezoe S, Shibayama H, Oritani K, Kanakura Y.
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 13
Pages: 992-1005
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of a novel arthritis-associated osteoclast precursor macrophage regulated by FoxM12019
Author(s)
Hasegawa T, Kikuta J, Sudo T, Matsuura Y, Matsui T, Simmons S, Ebina K, Hirao M, Okuzaki D, Yoshida Y, Hirao A, Kalinichenko VV, Yamaoka K, Takeuchi T, Ishii M.
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Journal Title
Nat Immunol.
Volume: 20
Pages: 1631-1643
DOI
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