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気道上皮幹細胞-ニッチ複合領域の分子制御と再構成論的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H04185
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 呼吸器内科学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

森本 充  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70544344)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード気管支 / 気道 / 幹細胞 / ニッチ / 神経内分泌細胞 / 呼吸器 / ES/iPS細胞 / 小細胞肺癌 / 幹細胞ニッチ / iPS細胞 / 肺細胞 / オルガノイド / 発生 / 分化誘導 / 発生・分化 / 細胞・組織 / シグナル伝達
研究成果の概要

気道上皮の組織幹細胞ーニッチ複合領域”NEB”の形成原理と、維持のための分子制御機構の解明に取り組んだ。NEBの主要構成細胞であるNE細胞の胎児期1細胞解析、ex vivo器官培養を組み合わせNEB形成に必須なNE細胞の遊走能の分子機構の解析を行った。結果、Robo-Slitシグナル経路はNE細胞の移動に必須だが、既報と異なり反発的細胞移動による制御に関わっていた。Eph-Ephirinシグナル経路は、NE細胞の分岐点で停止に必要であることが示唆された。Trpc4チャネルは、NE細胞の正確な停止機構に関わることが示唆された。ヒトNE細胞研究のためヒトiPSCから呼吸器上皮前駆細胞を誘導した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

呼吸器は常に外気に触れている臓器であるため、損傷と再生を繰り返している。気道上皮の幹細胞生物学の中でも、本研究課題で扱うNEBは最初に同定された呼吸器上皮の幹細胞であり、これまで多くの研究者がその実態解明に取り組んできた。その後、基底細胞、BASCsやLNEPなど新しい幹細胞が発見されていく中で、今でもNEBは謎が多い。本研究の成果により、NEBの維持にROBO-Slit, Eph-Ephirin, Trpc4が重要な役割を果たしていることが示唆され、また、その分子機構についても考察がなされた。将来的には小細胞肺がん細胞とそのがん組織環境の分子実態解明、さらに新薬開発へと発展することができる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件、 招待講演 16件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Notch signaling in the mammalian respiratory system, specifically the trachea and lungs, in development, homeostasis, regeneration, and disease2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Hirofumi、Morimoto Mitsuru
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 62 号: 1 ページ: 67-79

    • DOI

      10.1111/dgd.12628

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Canonical and Non-Canonical Wnt Signaling Coordinate Trachea Development in vivo and in vitro2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Morimoto
    • 学会等名
      Keystone Symposia: Tissue Organoids as Models of Host Physiology and Pathophysiology of Disease
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1細胞解像度で探る呼吸器の発生2019

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第49回呼吸器学会学術講演会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-cell transcriptome and morphogenesis of developing trachea2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Morimoto
    • 学会等名
      OIST Symposium: The State-of-the-Art 3D Tissue Culture & Organoids schedule
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TRACHEA DEVELOPMENT AND REGENERATION2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Morimoto
    • 学会等名
      Fusion Conferences: Niche-epithelial Stem Cell Interactions in Lung Health and Disease
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1細胞解像度で見る呼吸器細胞パターニング2019

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器の成り立ちと肺神経内分泌細胞の起源2019

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第23回日本臨床内分泌病理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Does Chemotaxis or Durotaxis direct NE cell migration in developing lung?2019

    • 著者名/発表者名
      田村(古川)可奈、森本充
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The dynamic epithelial transition of developing trachea unveiled by single cell RNA-seq2019

    • 著者名/発表者名
      清川寛文、森本充
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Lung Development, Injury and Repair
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SYNCHRONIZED MESENCHYMAL CELL POLARIZATION TOWARD EPITHELIUM SHAPES THE TRACHEA AND ESOPHAGU2019

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      Fusion Conferences: The Epithelial Mesenchymal Interactions in Lung Development and Fibrosis Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Complete mapping for developing trachea2019

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第139回日本薬学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器の発生・再生ロジック2018

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      新生児慢性肺疾患研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器の管腔発生ロジック2018

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      日本脈管学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Trachea development in single cell resolution2018

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第41回分子生物学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1細胞解像度で理解する呼吸器発生の動態2018

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第11回呼吸器イメージング研究会.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alternative cell fate selection and following directed cell migration coordinate epithelial pattern of branching airways2017

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第50回日本発生生物学学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lung Development in Single Cell Resolution2017

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      第45回箱根呼吸討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alternative cell fate selection and following directed cell migration coordinate epithelial pattern of branching airways2017

    • 著者名/発表者名
      森本充
    • 学会等名
      The 8th TAKAO International Symposium on Molecular Mechanism of Cardiopulmonary Disease
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Wnt5a-Ror2シグナルは気管の間充織細胞の極性を同調させ管腔の長さを制御する2017

    • 著者名/発表者名
      森本充、岸本圭史
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 理化学研究所呼吸器形成研究チーム

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/lungdev/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 理化学研究所 呼吸器形成研究チーム

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/lungdev/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/lungdev/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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