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胎生期唾液腺組織における細胞系譜決定メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03827
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57020:病態系口腔科学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

美島 健二  昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)

研究分担者 安原 理佳  昭和大学, 歯学部, 講師 (20453649)
大庭 伸介  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20466733)
田中 準一  昭和大学, 歯学部, 講師 (40710166)
辻 孝  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 (50339131)
渡辺 貴志  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 技師 (50406815)
馬渕 洋  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (50424172)
上野 博夫  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 客員研究員 (60332368)
行森 茜  昭和大学, 歯学部, 助教 (60813748)
阪井 丘芳  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (90379082)
鯨岡 聡子  昭和大学, 歯学部, 助教 (90824673)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード唾液腺幹細胞 / 細胞系譜 / 胎生期 / 細胞系譜解析 / レインボーマウス / 幹細胞ヒエラルキー / 唾液腺 / 幹細胞 / 再生医療 / 腫瘍原性 / マルチカラー細胞系譜追跡マウス / Rainbowマウス
研究開始時の研究の概要

本研究では胎生期の唾液腺幹細胞を介した系統発生の詳細な解析を行い、その制御メカニズムを解明する。すなわち、マルチカラー細胞系譜追跡マウスを用いて、胎生期マウス顎下腺幹細胞の多分化能を評価する。次に、single cell-RNA seqを用いて、細胞系譜に特異的な転写因子を網羅的に解析する。さらに、マウスES細胞から作出した唾液腺オルガノイドを応用して転写因子の機能を解析し、胎生期唾液腺における細胞系譜制御因子を同定する。当該研究で用いられた手法は、正常唾液腺の発生機構の解明のみならず腫瘍化起原細胞の探索や適応創薬のスクリーニングなどに応用可能であると期待される。

研究成果の概要

本研究では、マルチカラー細胞追跡マウスを用いて胎生期顎下腺組織における幹細胞ヒエラルキーの有無について検証した。結果として、胎生13.5日には2系統への分化を示すbipotent stem cellの存在が、また、生後を含めて胎生16日以降のマウスの顎下腺においては、1系統のみへの限られた分化を示すunipotent stem cellが主体をなすことが明らかとなった。したがって、3系統の唾液腺実質細胞全てを作出するmultipotent stem cellは胎生13.5日以前に存在することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

唾液腺は、導管上皮細胞、腺房細胞および筋上皮細胞の3系統の細胞よりなり、これまで介在部導管に存在する多分化能を有する幹細胞により3系統すべての細胞供給がなされていると考えられてきた。しかしながら、成獣マウス唾液腺においては、分化した細胞が個別に細胞を供給していることが明らかとなり多分化能を有する幹細胞は存在しないことが報告された。一方、本研究では、マウス胎生期唾液腺において幹細胞が段階的に多分化能を消失することが示された。本研究により得られた結果は、唾液腺障害に対する細胞治療の移入ソースの開発に極めて有用な情報となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Induction of salivary gland-like cells from epithelial tissues transdifferentiated from mouse embryonic fibroblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Katada Ryogo、Tanaka Junichi、Takamatsu Koki、Hata Kenji、Yasuhara Rika、Ohnuma Shintaro、Takakura Ikuko、Nishimura Riko、Shirota Tatsuo、Mishima Kenji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 586 ページ: 55-62

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.064

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aging-associated stem/progenitor cell dysfunction in the salivary glands of mice2021

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Koki、Tanaka Junichi、Katada Ryogo、Azuma Kotaro、Takakura Ikuko、Aota Keiko、Kamatani Takaaki、Shirota Tatsuo、Inoue Satoshi、Mishima Kenji
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 409 号: 1 ページ: 112889-112889

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2021.112889

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of regenerative medicine to salivary gland hypofunction2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Junichi、Mishima Kenji
    • 雑誌名

      Japanese Dental Science Review

      巻: 57 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2021.03.002

    • NAID

      210000172902

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sox9 function in salivary gland development.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka J, Takamatsu K, Yukimori A, Kujiraoka S, Ishida S, Takakura I, Yasuhara R, Mishima K.
    • 雑誌名

      J Oral Biosci.

      巻: 63(1) 号: 1 ページ: 8-13

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.01.005

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure of junctional epithelium is maintained by cell populations supplied from multiple stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Keisuke、Tanaka Junichi、Aizawa Ryo、Kato-Tanaka Mayu、Ueno Hiroo、Mishima Kenji、Yamamoto Matsuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18860-18860

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98398-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PLAG1 enhances the stemness profiles of acinar cells in normal human salivary glands in a cell type-specific manner2020

    • 著者名/発表者名
      Goto Yuriko、Ibi Miho、Sato Hirotaka、Tanaka Junichi、Yasuhara Rika、Aota Keiko、Azuma Masayuki、Fukada Toshiyuki、Mishima Kenji、Iri? Tarou
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 62 号: 1 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.01.002

    • NAID

      120006955868

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engraftment potential of maternal adipose-derived stem cells for fetal transplantation2020

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Akihiro、Yasuhara Rika、Akino Ryosuke、Mishima Kenji、Nasu Michiko、Sekizawa Akihiko
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 6 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03409

    • 関連する報告書
      2020 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] In vitro three‐dimensional culture systems of salivary glands2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Junichi、Mishima Kenji
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 70 号: 8 ページ: 493-501

    • DOI

      10.1111/pin.12947

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sox9 regulates the luminal stem/progenitor cell properties of salivary glands2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Junichi、Mabuchi Yo、Hata Kenji、Yasuhara Rika、Takamatsu Koki、Kujiraoka Satoko、Yukimori Akane、Takakura Ikuko、Sumimoto Hidetoshi、Fukada Toshiyuki、Azuma Masayuki、Akiyama Haruhiko、Nishimura Riko、Shimane Toshikazu、Mishima Kenji
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 382 号: 1 ページ: 111449-111449

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.05.030

    • 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
  • [雑誌論文] Visualization of junctional epithelial cell replacement by oral gingival epithelial cells over a life time and after gingivectomy.2019

    • 著者名/発表者名
      Kato M, Tanaka J, Aizawa R, Yajima-Himuro S, Seki T, Tanaka K, Yamada A, Ogawa M, Kamijo R, Tsuji T, Mishima K, Yamamoto M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 9 号: 1 ページ: 7640-7640

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44065-x

    • 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] Snai2は唾液腺筋上皮細胞の上皮間葉性を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      安原理佳、姜世野、鯨岡聡子、行森茜、石田尚子、田中準一、美島健二
    • 学会等名
      第111回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 胎生期マウス顎下腺組織におけるFoxc1による発現制御遺伝子の網羅的解析2021

    • 著者名/発表者名
      行森茜、田中準一、北條宏徳、安原理佳、鯨岡聡子、石田尚子、美島健二
    • 学会等名
      第111回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 3次元的唾液腺組織の作出とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      美島健二
    • 学会等名
      第62回 歯科基礎医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスES細胞誘導による唾液腺原基オルガノイド形成と再生医療に向けた基礎研究2020

    • 著者名/発表者名
      美島健二
    • 学会等名
      第109回 日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 唾液腺再生2020

    • 著者名/発表者名
      美島健二
    • 学会等名
      第74回 日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 唾液分泌障害への再生医療の応用2019

    • 著者名/発表者名
      美島健二
    • 学会等名
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 唾液腺疾患解明を目指した唾液腺オルガノイドの開発2019

    • 著者名/発表者名
      美島健二
    • 学会等名
      第65 回日本病理学会秋期特別総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 要説病理学総論2020

    • 著者名/発表者名
      草間 薫 、永山元彦、美島健二、久山佳代、入江太朗
    • 総ページ数
      154
    • 出版者
      医学情報社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] オルガノイドによる消化器研究 同所移植可能なマウス多能性幹細胞由来唾液腺オルガノイドの誘導2019

    • 著者名/発表者名
      田中準一、美島健二
    • 総ページ数
      52
    • 出版者
      ニューサイエンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 昭和大学歯学部 口腔病態診断科学講座 口腔病理学部門 ホームページ

    • URL

      http://www10.showa-u.ac.jp/%7Eoralpath/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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