アクチン重合調節を介した造血幹細胞の自己複製制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 16K09824
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 血液内科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 田所 優子 金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (00447343)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 幹細胞 / 自己複製 / アクチン

研究成果の概要

組織幹細胞は微小環境(ニッチ)との相互作用により、その維持・増殖・分化の運命が決定される。本研究課題ではアクチン重合調節による造血幹細胞の自己複製能制御機構について解明することを目的として、アクチン重合およびERKシグナル調節に関わるSpred1の欠損造血幹細胞の解析を行った。その結果、Spred1-ROCKシグナルによるアクチン重合調節が造血幹細胞の自己複製制御に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。それに加えて、高脂肪食摂取の環境ではSpred1によるERKシグナル調節が、造血幹細胞の腫瘍化を防ぐために重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

偏った食習慣は様々な疾患の原因になると考えられているが、幹細胞がどのような影響を受けるかについてはあまり知られていない。本研究成果においては、アクチン重合調節が造血幹細胞の自己複製制御に重要な役割を果たしていることを見出した点において学術的重要性がある。さらに、高脂肪食の状況下において造血幹細胞の白血病化の防御に働く因子としてSpred1を特定したことは、幹細胞機能の制御機構を理解する上で重要な知見である。またSpred1の発現低下は白血病発症や増悪化にも関わることから、食生活と白血病発症との関係を考える上で本研究成果の社会的意義は大きいと考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)
• [国際共同研究] 中国医学科学院(中国)
• [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)
• [国際共同研究] 中国医学科学院(中国)
• [雑誌論文] 造血幹細胞の恒常性維持におけるSpred1の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro and Atsushi Hirao
  • 雑誌名: 臨床血液 巻: 59 号: 11 ページ: 2441-2448
  • DOI: 10.11406/rinketsu.59.2441
  • NAID: 130007528403
  • ISSN: 0485-1439, 1882-0824
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autophagy inhibition synergizes with calcium mobilization to achieve efficient therapy of malignant gliomas. (2018)
  • 著者名/発表者名: Vu HT, Kobayashi M, Hegazy AM, Tadokoro Y, Ueno M, Kasahara A, Takase Y, Nomura N, Peng H, Ito C, Ino Y, Todo T, Nakada M, Hirao A
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 号: 8 ページ: 2497-2508
  • DOI: 10.1111/cas.13695
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spred1 Safeguards Hematopoietic Homeostasis against Diet-Induced Systemic Stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Tadokoro Yuko、Hoshii Takayuki、Yamazaki Satoshi、Eto Koji、Ema Hideo、Kobayashi Masahiko、Ueno Masaya、Ohta Kumiko、Arai Yuriko、Hara Eiji、Harada Kenichi、Oshima Masanobu、Oshima Hiroko、Arai Fumio、Yoshimura Akihiko、Nakauchi Hiromitsu、Hirao Atsushi
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 22 号: 5 ページ: 713-725
  • DOI: 10.1016/j.stem.2018.04.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct roles of Rheb and Raptor in activating mTOR complex 1 for the self-renewal of hematopoietic stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Hui Peng, Atsuo Kasada, Masaya Ueno, Takayuki Hoshii, Yuko Tadokoro, Naho Nomura, Chiaki Ito, Yusuke Takase, Ha Thi Vu, Masahiko Kobayashi, Bo Xiao, Paul F. Worley, Atsushi Hirao
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 495 号: 1 ページ: 1129-1135
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.11.140
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Functional dissection of hematopoietic stem cell populations with a stemness-monitoring system based on NS-GFP transgene expression (2017)
  • 著者名/発表者名: Ali Mohamed A. E.、Fuse Kyoko、Tadokoro Yuko、Hoshii Takayuki、Ueno Masaya、Kobayashi Masahiko、Nomura Naho、Vu Ha Thi、Peng Hui、Hegazy Ahmed M.、Masuko Masayoshi、Sone Hirohito、Arai Fumio、Tajima Atsushi、Hirao Atsushi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 11442-11442
  • DOI: 10.1038/s41598-017-11909-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic Strategy for Targeting Aggressive Malignant Gliomas by Disrupting Their Energy Balance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hegazy AM, Yamada D, Kobayashi M, Kohno S, Ueno M, Ali MA, Ohta K, Tadokoro Y, Ino Y, Todo T, Soga T, Takahashi C, Hirao A.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 291 号: 41 ページ: 21496-21509
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.734756
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 造血幹細胞の自己複製制御機構と発がん (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 第１回 金沢大学がん進展制御研究所・国立がん研究センター研究所若手研究発表会
• [学会発表] 栄養環境ストレスと造血幹細胞の恒常性維持機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 北海道大学遺伝子病制御研究所・金沢大学がん進展制御研究所ジョイントシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Spred1 protects hematopoietic homeostasis against high-fat diet-induced systemic stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro
  • 学会等名: The 37th Sapporo International Cancer Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Spred1 protects hematopoietic stem cell homeostasis against high fat diet-induced systemic stress (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 第80回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] Regulation of hematopoietic stem cell self-renewal and leukemogenesis by diet-induced stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro
  • 学会等名: International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Diet-induced stress and homeostasis maintenance in hematopoietic stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 栄養環境ストレスとSpred1による造血幹細胞の恒常性維持機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 第22回造血器腫瘍研究会
• [学会発表] 栄養環境ストレスとSpred1による造血幹細胞の恒常性維持機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 新学術領域「幹細胞老化と疾患」「細胞競合」総括班主催「若手の会」
• [学会発表] Spred1による造血幹細胞の恒常性維持機構と発がん (2017)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 金沢大学がん進展制御研究所 共同利用・共同研究拠点シンポジウム
  • 発表場所: 金沢東急ホテル （石川県）
  • 年月日: 2017-02-14
• [学会発表] Self-renewal control and tumorigenesis of hematopoietic stem cells by regulation of actin polymerization (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （神奈川県）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] アクチン重合調節を介した幹細胞の自己複製制御機構と発がん (2016)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子
  • 学会等名: 金沢女性がん研究者フォーラム
  • 発表場所: 金沢医科大学 （石川県）
  • 年月日: 2016-06-21
• [図書] 臨床血液 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子, 平尾 敦
  • 出版者: 日本血液学会
• [図書] 血液内科 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子, 平尾 敦
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] 実験医学 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田所 優子, 平尾 敦
  • 出版者: 羊土社
• [備考] がん進展制御研究所 遺伝子・染色体構築研究分野ホームページ
  • URL: http://cri-mol-gen.w3.kanazawa-u.ac.jp/
• [備考] 遺伝子・染色体構築研究分野ホームページ
  • URL: http://cri-mol-gen.w3.kanazawa-u.ac.jp/