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シングルセル解析を用いた加齢造血幹細胞の機能低下機序の解明とその機能回復の試み

研究課題

研究課題/領域番号 20K17370
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

小出 周平  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (10845126)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード造血幹細胞 / 老化 / 造血器腫瘍 / シングルセル解析 / 加齢 / 分子シャペロン / 炎症
研究開始時の研究の概要

本研究では、若齢期から高齢期のマウスを用いて加齢に伴い変化する造血幹細胞の特性を、シングルセル解析を用いて、遺伝子発現とクロマチン構造変化の観点から明らかにする。シングルセル解析を行うことにより、加齢と共に拡大する造血幹細胞の多様性を理解することが可能となる。これら一連の解析を通して、造血幹細胞の機能低下の機序を造血幹細胞の多様性の質的・量的変化の観点から理解し、加齢造血幹細胞の機能の再活性化につながる手法の創出を目指す。

研究成果の概要

本研究では、若齢・中間齢・高齢マウスから造血幹細胞を回収し、single cell RNA-sequence解析から加齢に伴う機能低下の分子機序をトランスクリプトームから明らかにした。解析の結果、これまで高齢マウスで認められる機能不全型の造血幹細胞は中間齢マウスにおいて既に顕在化しており、分子シャペロンであるClusterin (Clu)が高度に発現していることが明らかとなった。
Cluレポーターマウスの解析結果から、Clu陽性細胞は加齢に伴い支配的に増加すること、加齢に伴う造血障害はCluの発現に起因することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年世界的な高齢化を背景として、老化研究に対する高い注目が集まっている。本研究内容である造血幹細胞の老化は、加齢関連疾患としてしられる造血器腫瘍発症の母地として機能すると考えられている。
本研究成果として、加齢造血幹細胞の機能不全マーカーであるCluの同定に成功した。今後、Cluの発現制御を試みることで、白血病を始めとした老化関連疾患の予防、並びに治療法確立が期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] CD244 expression represents functional decline of murine hematopoietic stem cells after in vitro culture2022

    • 著者名/発表者名
      Koide Shuhei、Sigurdsson Valgardur、Radulovic Visnja、Saito Kiyoka、Zheng Zhiqian、Lang Stefan、Soneji Shamit、Iwama Atsushi、Miharada Kenichi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 1 ページ: 103603-103603

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103603

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insufficiency of non-canonical PRC1 synergizes with JAK2V617F in the development of myelofibrosis2021

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Daisuke、Nakajima-Takagi Yaeko、Oshima Motohiko、Koide Shuhei、Aoyama Kazumasa、Saraya Atsunori、Harada Hironori、Rahmutulla Bahityar、Kaneda Atsushi、Yamaguchi Kiyoshi、Furukawa Yoichi、Koseki Haruhiko、Shimoda Kazuya、Tanaka Tomoaki、Sashida Goro、Iwama Atsushi
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 36 号: 2 ページ: 452-463

    • DOI

      10.1038/s41375-021-01402-2

    • 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] CD271 + CD51 + PALLADIN - Human Mesenchymal Stromal Cells Possess Enhanced Ossicle-Forming Potential2021

    • 著者名/発表者名
      Sezaki Maiko、Biswas Subinoy、Nakata Sayuri、Oshima Motohiko、Koide Shuhei、Ho Nicole Pui Yu、Okamoto Nobukazu、Miyamoto Takeshi、Iwama Atsushi、Takizawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Stem Cells and Development

      巻: 30 号: 14 ページ: 725-735

    • DOI

      10.1089/scd.2021.0021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Limited rejuvenation of aged hematopoietic stem cells in young bone marrow niche2021

    • 著者名/発表者名
      Kuribayashi W, Oshima M, Itokawa N, Koide S, Nakajima-Takagi Y, Yamashita M, Yamazaki S, Rahmutulla B, Miura F, Ito T, Kaneda A, Iwama A.
    • 雑誌名

      J Exp Med

      巻: 218 号: 3

    • DOI

      10.1084/jem.20192283

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PRC2 insufficiency causes p53-dependent dyserythropoiesis in myelodysplastic syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Aoyama K, Shinoda D, Suzuki E, Nakajima-Takagi Y, Oshima M, Koide S, Rizq O, Si S, Tara S, Sashida G, Iwama A.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 4 号: 4 ページ: 1156-1165

    • DOI

      10.1038/s41375-020-01023-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Unraveling heterogeneity of aged hematopoietic stem cells by single-cell RNA sequence analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Koide
    • 学会等名
      第83回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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