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1細胞エピゲノム解析が解き明かす免疫細胞分化の真髄

研究課題

研究課題/領域番号 18K19569
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
研究機関東京理科大学

研究代表者

伊川 友活  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (60450392)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードB細胞分化 / 造血幹細胞 / 転写因子 / エピジェネティクス / 運命決定 / B細胞 / 分化 / 1細胞
研究成果の概要

B細胞を含むすべての血液・免疫細胞は造血幹細胞から作られる。その過程で多能性の造血幹細胞は徐々に分化能が限定されていき、最終的にB細胞にしかなれない前駆細胞に運命決定される。この運命決定は様々な転写因子やエピジェネティック因子によって制御されているが、詳細は明らかでない。特に、単一細胞レベルの転写制御機構は不明である。我々は最近、B細胞への運命決定における分子機構を調べることの出来る新しい分化誘導系を開発した。そこで、この方法を用いて1細胞RNA-seq 解析を行い、数理モデルを用いてB細胞系列への運命決定における転写ネットワークを1細胞レベルで明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗体産生を担うB細胞は骨髄中で造血幹細胞から作られるが、そのメカニズムは未だ不明な点が多い。特に、造血幹細胞からどのようにB細胞系列へ運命決定されるのか明らかでない。本研究により、B細胞の生成に重要な遺伝子制御機構が1細胞レベルで明らかとなった。この知見は正常な免疫細胞分化のメカニズムだけでなく、白血病を含む様々な造血器腫瘍の発症機構の解明に貢献すると考えられる。今後、分化の分子機構がさらに明らかになれば、免疫細胞療法や再生医療への応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-cell transcriptomics reveals expansion of cytotoxic CD4 T cells in supercentenarians2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto K, Kouno T, Ikawa T, Hayatsu N, Miyajima Y, Yabukami H, Terooatea T, Sasaki T, Suzuki T, Valentine M, Pascarella G, Minoda A, Taniuchi I, Arai Y, Hirose N, Carninci P
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 116 号: 48 ページ: 24242-24251

    • DOI

      10.1073/pnas.1907883116

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] B細胞分化を駆動する転写プログラムとクロマチン制御2019

    • 著者名/発表者名
      薬師寺 那由多, 伊川 友活
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 71 ページ: 215-222

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Suppression effect on IFN-g of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells isolated from b2- microglobin-deficient mice2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda J, Takayama E, Ichinose T, Strober W, Mizuno Kamiya M, Ikawa T, Kitani A, Kawaki H, Fuss I, Kawamoto H, Seno A, Vaidyanath A, Umemura N, Mizutani A, Kasai T, Honjo Y, Satoh A, Murakami H, Katsura Y, Kondoh N and Seno M
    • 雑誌名

      Experimental and Therapeutic Med

      巻: 16 ページ: 4277-4282

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kelch-like protein 14 promotes B-1a but suppresses B-1b cell development2018

    • 著者名/発表者名
      Li, S., Liu, J., Min, Q., Ikawa, T., Yasuda, S., Yang, Y., Wang, Y.-Q., Tsubata, T., Zhao, Y. and Wang, J.-Y.
    • 雑誌名

      Int. Immunol.

      巻: 30 号: 7 ページ: 311-318

    • DOI

      10.1093/intimm/dxy033

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 多能性前駆細胞からB細胞への分化における段階的転写制御2018

    • 著者名/発表者名
      宮井 智浩, 伊川 友活
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 70 ページ: 503-513

    • NAID

      40021724858

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリコームタンパクPCGF1は造血系細胞分化においてDNA複製と運命制御を結びつける働きをしている2020

    • 著者名/発表者名
      伊川 友活
    • 学会等名
      さきがけ第4回終了領域研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Non-canonical PRC1.1 is required for specification of hematopoietic progenitor cells toward B lymphoid lineage2019

    • 著者名/発表者名
      Takano J, Ito S, Nakajima-Takagi Y, Iwama A, Ikawa T and Koseki H
    • 学会等名
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異性型ポリコームタンパクPCGF1はPRC2の機能を安定化させることによりB 細胞系列への運命決定を促進している2019

    • 著者名/発表者名
      伊川 友活, 高野 淳一郎, 古関 明彦
    • 学会等名
      第29回Kyoto T cell Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Essential roles of variant PCGF1-PRC1 n regulating hematopoietic cell fates2019

    • 著者名/発表者名
      Ikawa T and Takano J
    • 学会等名
      FASEB The Molecular Mechanisms of Immune Cell Development and Function Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無限に増幅する血液前駆細胞を用いた抗腫瘍薬の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊川 友活
    • 学会等名
      BioJapan2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Variant PCGF1-PRC1 regulates hematopoietic cell fates through nucleosome composition2019

    • 著者名/発表者名
      Takano J, Ito S, Nakajima-Takagi Y, Iwama A, Koseki H, and Ikawa T
    • 学会等名
      第81回日本血液学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Epigenetic control in early lymphocyte development2019

    • 著者名/発表者名
      Ikawa T
    • 学会等名
      The 30th Anniversary International Symposium of Research Institute for Biomedical Sciences
    • 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] Essential roles of PCGF1 in controlling hematopoietic cell fates2019

    • 著者名/発表者名
      Ikawa T , Takano J, and Koseki H
    • 学会等名
      第48回日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-canonical PRC1.1 is required for Specification of hematopoietic progenitor cells toward B lymphoid lineage2018

    • 著者名/発表者名
      Takano J, Nakajima-Takagi Y, Koseki H, Iwama A and Ikawa T
    • 学会等名
      第47回日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異性型ポリコームタンパクPCGF1は造血幹細胞からB細胞系列への運命決定に重要である2018

    • 著者名/発表者名
      伊川 友活
    • 学会等名
      さきがけ第3回終了領域研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-canonical PRC1.1 is required for Specification of hematopoietic progenitor cells toward B lymphoid lineage2018

    • 著者名/発表者名
      Takano J, Nakajima-Takagi Y, Koseki H, Iwama A and Ikawa T
    • 学会等名
      第80回日本血液学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automated Live Imaging and Single-cell Picking System for RNA-seq2018

    • 著者名/発表者名
      小川 泰策, 伊川 友活, 城口 克之
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Transcriptional programs that guide B cell development2018

    • 著者名/発表者名
      Ikawa T
    • 学会等名
      The 2nd international innovation dialogue on genome engineering animal models and biomedical research symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A critical role of Non-canonical PRC1.1 for lineage determination of hematopoietic progenitor cells2018

    • 著者名/発表者名
      Takano J, Nakajima-Takagi Y, Koseki H, Iwama A and Ikawa T
    • 学会等名
      第9回日本血液学会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異性型ポリコームタンパクPCGF1は造血幹細胞からB 細胞系列への運命決定に重要である2018

    • 著者名/発表者名
      伊川 友活, 高野 淳一郎, 古関 明彦
    • 学会等名
      第28回Kyoto T cell Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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