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脱細胞化骨を用いた、新しい人工ヒト骨髄およびヒト骨髄異形成症候群モデルの作成

研究課題

研究課題/領域番号 21K15414
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49030:実験病理学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

大西 威一郎  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 助教 (70750214)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード脱細胞化骨 / 骨髄間葉系幹細胞株 / CRISPR library / 骨髄間葉幹細胞株 / 骨髄間葉幹細胞 / ヒト化骨髄微小環境 / 骨髄異形成症候群
研究開始時の研究の概要

ヒト骨髄間葉幹細胞株を脱細胞化骨の移植前に生着させ、これをマウス の皮下へ移植することで、ヒト骨髄微小環境を再現する。CRISPR libraryによる網羅的かつランダム な変異を導入することで、ヒト間葉幹細胞株に多様性を誘導し、効率的な生着、生着後の骨髄再構 築機能強化を図り、ヒト骨髄微小環境の構築を試みる。同時に骨髄異形成症候群で同定されている 骨髄間葉細胞の遺伝子変異を導入することにより、病的なヒト骨髄組織に起因した、骨髄異形成症 候群発症マウスモデルの作成を目指し、骨髄微小環境を正常にする新しい治療法を提案する。

研究成果の概要

脱細胞化骨を用いてマウス体内での人工ヒト骨髄組織の構築モデルの作製を目的とした。ヒト骨髄間葉細胞株にCRISPR activation libraryや CRISPR Knock Out libraryによりランダムかつ網羅的な遺伝子変異を導入し、骨と共培養したところ、骨内浸潤因子としてSHC4 upregulation, SRRM4 ノックアウト (KO) を同定した。SHC4 upregulation とSRRM4 KO細胞株の機能について、増殖能に有意な差はなかったが、いずれも遊走能の亢進、足場非依存的増殖が確認できた。これにより、脱細胞化骨への侵入に有利に働いたと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、CRISPR Activation libraryとKnock Out libraryを導入することでUE7T-9の脱細胞化骨への新規侵入因子として、SHC4遺伝子の過剰発現、SRRM4 KOを同定した。脱細胞化骨に進展する因子を同定したことで、今後新たなin vivoヒト骨髄モデル、疾患モデルの構築を十分に遂行可能と考えており、ヒト造血微小環境の解析、造血メカニズム、間質細胞の遺伝子異常による白血病発症メカニズムなどの解析が、飛躍的に進むものと考える。

報告書

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

    (12件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of the Factor That Leads Human Mesenchymal Stem Cell Lines into Decellularized Bone2022

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi Anri、Onishi Iichiroh、Muraoka Karin、Sato Ikue、Sato Shingo、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio、Yamamoto Kouhei、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • 雑誌名

      Bioengineering

      巻: 9 号: 10 ページ: 490-490

    • DOI

      10.3390/bioengineering9100490

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of NRAS Downstream Genes with CRISPR Activation Screening2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Akiya、Hirakochi Haruka、Inoue Satomi、Tanaka Yosuke、Furuno Hidehiro、Ikeda Masumi、Ishibashi Sachiko、Taguchi Towako、Yamamoto Kouhei、Onishi Iichiroh、Sachs Zohar、Largaespada David A.、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 11 号: 11 ページ: 1551-1551

    • DOI

      10.3390/biology11111551

    • 関連する報告書
      2022 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] Efficient Identification of the MYC Regulator with the Use of the CRISPR Library and Context-Matched Database Screenings2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yosuke、Kambayashi Hidetaka、Yamamoto Akiko、Onishi Iichiroh、Sugita Keisuke、Matsumura Miwa、Ishibashi Sachiko、Ikeda Masumi、Yamamoto Kouhei、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 14 ページ: 7723-7723

    • DOI

      10.3390/ijms23147723

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] To Discover the Efficient and Novel Drug Targets in Human Cancers Using CRISPR/Cas Screening and Databases2021

    • 著者名/発表者名
      Onishi Iichiroh、Yamamoto Kouhei、Kinowaki Yuko、Kitagawa Masanobu、Kurata Morito
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 22 ページ: 12322-12322

    • DOI

      10.3390/ijms222212322

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C/EBPβ induces B‐cell acute lymphoblastic leukemia and cooperates with <i>BLNK</i> mutations2021

    • 著者名/発表者名
      Kurata Morito、Onishi Iichiro、Takahara Tomoko、Yamazaki Yukari、Ishibashi Sachiko、Goitsuka Ryo、Kitamura Daisuke、Takita Junko、Hayashi Yasuhide、Largaesapda David A、Kitagawa Masanobu、Nakamura Takuro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 12 ページ: 4920-4930

    • DOI

      10.1111/cas.15164

    • 関連する報告書
      2021 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] Establishment of human bone-marrow microenvironment model using Decellularized bone2022

    • 著者名/発表者名
      Iichiroh Onishi, Morito Kurata , Kouhei Yamamoto, Masanobu Kitagawa
    • 学会等名
      第81回 日本癌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR activation libraryより同定された脱細胞化骨への間葉系幹細胞の進展因子SHC4の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小柳 杏莉, 大西 威一郎, 倉田 盛人, 村岡 香琳, 木村 剛, 岸田 晶夫, 北川 昌伸
    • 学会等名
      第111回 病理学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR activation libraryを用いたMYCの発現調節因子の探求2022

    • 著者名/発表者名
      田中 陽典, 倉田 盛人, 上林 秀孝, 山本 亜希子, 山本 浩平, 大西 威一郎, 北川 昌伸
    • 学会等名
      第111回 病理学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR KO libraryを用いた細胞相互作用における薬剤耐性機序の解明2022

    • 著者名/発表者名
      杉田 佳祐, 倉田 盛人, 中山 蘭, 大西 威一郎, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • 学会等名
      第81回 日本癌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄の病理:基礎から病理診断まで 骨髄の病理診断2021

    • 著者名/発表者名
      大西 威一郎, 倉田 盛人, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • 学会等名
      第110回 日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱細胞化骨を用いた、ヒト骨髄微小環境構築の試み2021

    • 著者名/発表者名
      大西 威一郎, 倉田 盛人, 村岡 香琳, 小柳 杏莉, 木村 剛, 岸田 晶夫, 山本 浩平, 北川 昌伸
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学包括病理学ホームページ

    • URL

      https://tmdu-comppath.jp

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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