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マウス造血幹細胞体外増幅系を用いた幹細胞性・加齢・発癌機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20H00538
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

中内 啓光  東京大学, 医科学研究所, 特任教授 (40175485)

研究分担者 水野 直彬  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (30815642)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2020年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
キーワード造血幹細胞 / 体外増幅 / 加齢 / クローン性造血 / 発癌 / 遺伝子ノックアウトスクリーニング / マルチオミックス解析
研究開始時の研究の概要

ごく最近、我々はマウス造血幹細胞をin vitroで長期培養して幹細胞としての機能を維持したまま4週間で900倍以上に増殖させる手法を開発し報告した(Wilkinson et al. Nature, 2019).。
この手法は世界的に注目され、多くの研究室ですでに追試されている。
本研究では我々が開発した造血幹細胞の長期培養増殖法を用いて、これまで得られる数が少なかったため難しかった造血幹細胞を対象とした網羅的遺伝子ノックアウトスクリーニングや長期培養後のゲノム変異解析を試み、造血幹細胞の分化と自己複製機構ならびに加齢による血液腫瘍の発症機構の解明に迫る。

研究実績の概要

成体マウスより採取したマウス造血幹細胞を体外増幅し、表面抗原に対する抗体パネルにより多重染色を行い、イムノフェノタイプ別に体外増幅培養を行い、同種造血幹細胞移植を実施し、幹細胞および各種前駆細胞の機能的分画を評価した。現在、これらのサンプルのRNA-seqを実施中である。
加齢・発癌機構の解析に関しては、Dnmt3a、Tet2、Asxl1などの変異型マウスのコロニーを導入予定であったが、COVID19の影響で供給依頼先の研究活動が一時停止したため、延期となった。野生型マウス造血幹細胞への候補遺伝子破壊実験を行い、期待通り、ex vivoでもクローン性造血などの表現型が得られることを確認し、現在全ゲノム解析・エピゲノム解析などを実施中である。
また遺伝子ノックアウトスクリーニングに関しては、現在、機能群別のgRNAライブラリをウイルスベクター化し、マウス造血幹細胞移植実験を実施中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Stabilizing hematopoietic stem cells in vitro.2020

    • 著者名/発表者名
      Wilkinson AC, Nakauchi H.
    • 雑誌名

      Curr Opin Genet Dev.

      巻: 64 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.gde.2020.05.035

    • 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] Diamond Blackfan anemia is mediated by hyperactive Nemo-like kinase.2020

    • 著者名/発表者名
      Wilkes MC, Siva K, Chen J, Varetti G, Youn MY, Chae H, Ek F, Olsson R, Lundback T, Dever DP, Nishimura T, Narla A, Glader B, Nakauchi H,
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 11 号: 1 ページ: 3344-3344

    • DOI

      10.1038/s41467-020-17100-z

    • 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 vivo and ex vivo haematopoietic stem cell expansion.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto R, Wilkinson AC, Nakauchi H.
    • 雑誌名

      Curr Opin Hematol.

      巻: 27 ページ: 273-278

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Haematopoietic stem cell self-renewal in vivo and ex vivo.2020

    • 著者名/発表者名
      Wilkinson AC, Igarashi KJ, Nakauchi H.
    • 雑誌名

      Nat Rev Genet.

      巻: 21 号: 9 ページ: 541-554

    • DOI

      10.1038/s41576-020-0241-0

    • 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 vivo clonal analysis of aging hematopoietic stem cells.Mech Ageing Dev.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto R, Nakauchi H.
    • 雑誌名

      Mech Ageing Dev.

      巻: 192 ページ: 111378-111378

    • DOI

      10.1016/j.mad.2020.111378

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2021-12-27  

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