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ストレス造血における幹細胞エピゲノム制御と細胞運命決定機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H02952
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54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

指田 吾郎  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別招聘教授 (70349447)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードHMGA2 / クロマチン / TNFa / 5-FU / RFX5 / CK2 / 造血幹細胞 / ストレス / HMGA2 / TNF-a / Casein Kinase 2 / 炎症 / 骨髄移植術 / HMGA1 / 炎症応答 / IGF2BP2
研究開始時の研究の概要

造血は、造血幹細胞と骨髄ニッチや骨髄細胞が、老化を含めた様々な状況に応じて相互に関連することで精密に維持されている。ただし、定常状態とストレス状態に応じて、造血幹細胞が自己複製と分化を使い分ける制御機構は、骨髄・組織レベルはもとより、幹細胞・内因性因子レベルですら明白ではない。申請者の見出したHMGA2によるストレス造血再生を手掛かりに、クロマチン制御・転写因子ネットワークによる幹細胞制御機構の解明を、新規Hmga2/Hmga1/Hmga1b遺伝子改変マウスを用いて目指す。こうして得られる知見から、「幹細胞の運命制御」の解明と造血再生のための新規治療開発の知見が期待できる。

研究成果の概要

組織幹細胞は、発生や成体組織の恒常性を維持する自己複製能と多分化能を有する細胞であり、ストレスによって生じる臓器障害を修復する不可欠な細胞である。本研究では、定常状態とストレス状態における幹細胞の自己複製と分化、幹細胞の対称と非対称性分裂、造血組織の維持と再生の分子基盤を理解するために、クロマチン制御因子であるHMGA2によるストレス造血における幹細胞制御機構を解析した。ストレス状況下の造血幹細胞で特異的に作用するTNFa-CK2-HMGA2経路による造血制御の分子基盤がわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

造血は、造血幹細胞と骨髄ニッチや骨髄細胞が、老化を含めた様々な状況に応じて相互に関連することで精密に維持されている。ただし、定常状態とストレス状態に応じて、造血幹細胞が自己複製と分化を使い分ける制御機構は、骨髄・組織レベルはもとより、幹細胞レベルですら明白ではない。本研究によって、幹細胞研究の積年の課題である「幹細胞の運命制御」の解明に貢献できた。また、将来、ストレス暴露後の造血障害を速やかに再生するための標的因子や新規治療開発への貢献も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] テキサス大学サンアントニオ健康科学センター(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] コンケン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学サンアントニオ健康科学センター(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] コンケン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] A gain‐of‐function mutation in microRNA-142 is sufficient to cause the development of T‐cell leukemia in mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawano Shingo、Araki Kimi、Bai Jie、Furukawa Imari、Tateishi Keigo、Yoshinobu Kumiko、Usuki Shingo、Nimmo Rachael A.、Kaname Tadashi、Yoshihara Masaharu、Takahashi Satoru、Sashida Goro、Araki Masatake
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: - 号: 7 ページ: 2821-2834

    • DOI

      10.1111/cas.15794

    • 関連する報告書
      2023 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] Exposure to microbial products followed by loss of Tet2 promotes myelodysplastic syndrome via remodeling HSCs2023

    • 著者名/発表者名
      Yokomizo-Nakano T, Hamashima A, Kubota S, Bai J, Sorin S, Sun Y, Kikuchi K, Iimori M, Morii M, Kanai A, Iwama A, Huang G, Kurotaki D, Takizawa H, Matsui H, Sashida G.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine (JEM)

      巻: 220 (7) 号: 7 ページ: 9999-9999

    • DOI

      10.1084/jem.20220962

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] The acidic domain of Hmga2 and the domain's linker region are critical for driving self-renewal of hematopoietic stem cell.2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Y, Kubota S, Iimori M, Hamashima A, Murakami H, Bai J, Morii M, Yokomizo-Nakano T, Osato M, Araki K, Sashida G.
    • 雑誌名

      Int J Hematol.

      巻: 115 号: 4 ページ: 553-562

    • DOI

      10.1007/s12185-021-03274-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] HMGN3 represses transcription of epithelial regulators to promote migration of cholangiocarcinoma in a SNAI2-dependent manner2022

    • 著者名/発表者名
      Supannika Sorin, Sho Kubota, Sofiane Hamidi, Takako Yokomizo-Nakano, Kulthida Vaeteewoottacharn, Sopit Wongkham, Sakda Waraasawapati, Chawalit Pairojkul, Jie Bai, Mariko Morii, Guojun Sheng, Kanlayanee Sawanyawisuth, Goro Sashida
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 36 号: 7

    • DOI

      10.1096/fj.202200386r

    • 関連する報告書
      2022 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] Two faces of RUNX3 in myeloid transformation2021

    • 著者名/発表者名
      Yokomizo-Nakano Takako、Sashida Goro
    • 雑誌名

      Experimental Hematology

      巻: 97 ページ: 14-20

    • DOI

      10.1016/j.exphem.2021.02.005

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RUNX1-ETO (RUNX1-RUNX1T1) induces myeloid leukemia in mice in an age-dependent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Abdallah Mohamed Gaber、Niibori-Nambu Akiko、Morii Mariko、Yokomizo Takako、Yokomizo Tomomasa, at al.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 35 号: 10 ページ: 2983-2988

    • DOI

      10.1038/s41375-021-01268-4

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Inflammatory stress activates the Hmga2 protein to remodel chromatin and expand hematopoietic stem cell2023

    • 著者名/発表者名
      指田吾郎
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Hmga2 activates Igf2bp2 but also represses expression of inflammatory response genes in stress hematopoiesis2022

    • 著者名/発表者名
      Sho Kubota, Goro Sashida
    • 学会等名
      51st ISEH Annual Scientific Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HMGA2 maintains hematopoietic stem cell via pleiotropic regulation of the transcription in stress conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Sho Kubota, Yuqi Sun, Jie Bai, Takako Yokomizo-Nakano, Mariko Morii, Takako Ideue, Motomi Osato, Terumasa Umemoto, Kimi Araki, Goro Sashida
    • 学会等名
      63rd ASH Annual Meeting and Exposition
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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