テロメアDNA損傷回避による造血幹細胞の老化抑制と体外増幅

• 研究課題/領域番号: 26293228
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 血液内科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 新井 文用 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90365403)
• 研究協力者: MacArthur Ben D. サウサンプトン大学
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 造血幹細胞 / Pot1a / テロメア / 非対称分裂 / DNAダメージ / 活性酸素種 / 内科 / 再生医学 / 細胞分裂制御 / DNA損傷応答 / 自己複製 / 細胞分裂 / テロメアDNAダメージ

研究成果の概要

老化に伴う造血幹細胞の機能低下には、DNA損傷の蓄積による分裂制御の異常が関連すると考えられる。我々はシェルタリン複合体分子Pot1aがDNA損傷を抑制して、造血幹細胞の自己複製分裂能の維持に働くことを明らかにした。さらに、Pot1aの導入により老化幹細胞の機能回復が見られた。加えて、Pot1aは、酸化的リン酸化関連遺伝子およびmTORの発現抑制、活性酸素の産生抑制に働く、テロメア非依存的な機能を持つことを新たに見出した。これらの結果から、Pot1aはDNA損傷の抑制 (テロメア依存的機能) と、テロメア非依存的機能によって造血幹細胞の機能維持、老化幹細胞の機能回復に働くことが示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] サウサンプトン大学(英国)
• [国際共同研究] スイス連邦ローザンヌ工科大学(スイス)
• [国際共同研究] サウサンプトン大学(英国)
• [国際共同研究] スイス連邦ローザンヌ工科大学(スイス)
• [雑誌論文] Setdb1 maintains hematopoietic stem and progenitor cells by restricting the ectopic activation of non-hematopoietic genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Koide S, Oshima M, Takubo K, Yamazaki S, Nitta E, Saraya A, Aoyama K, Kato Y, Miyagi S, Nakajima-Takagi Y, Chiba T, Matsui H, Arai F, Suzuki Y, Kimura H, Nakauchi H, Suda T, Shinkai Y,Iwama A.
  • 雑誌名: Blood 巻: 128(5) 号: 5 ページ: 638-649
  • DOI: 10.1182/blood-2016-01-694810
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Self renewal of a purified Tie2+ hematopoietic stem cell population relies on mitochondrial clearance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito K, Turcotte R, Cui J, Zimmerman SE, Pinho S, Mizoguchi T, Arai F, Runnels JM, Alt C, Teruya-Feldstein J, Mar JC, Singh R, inkel T, Suda T, Lin CP, Frenette PS, Ito K
  • 雑誌名: Science 巻: 354(6316) 号: 6316 ページ: 1156-1160
  • DOI: 10.1126/science.aaf5530
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Determining C-Myb protein levels can isolate functional hematopoietic stem cell subtypes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto H, Takeda N, Arai F, Hosokawa K, Garcia P, Suda T, Frampton J, Ogawa M
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 33 号: 2 ページ: 479-490
  • DOI: 10.1002/stem.1855
  • 査読あり
• [学会発表] 造血幹細胞の自己複製・分化制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新井 文用
  • 学会等名: 第78回 日本血液学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] 造血幹細胞の自己複製・分化制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新井文用
  • 学会等名: 第78回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] Function of Pot1 in the maintenance of hematopoietic stem cell activity under stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumio Arai
  • 学会等名: 5th International Conference on Tissue Engineering & Regenerative Medicine
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] シングルセル解析の最先端 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新井文用
  • 学会等名: 第17回日本検査血液学会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-08-06
  • 招待講演
• [学会発表] Pot1 maintains hematopoietic stem cell activity under stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumio Arai
  • 学会等名: 第14回 幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Pot1 maintains hematopoietic stem cell activity under stress. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumio Arai
  • 学会等名: Japan Society for the Promotion of Science and National University of Singapore joint symposium.
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2016-01-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Introduction of hematopoietic stem cell niche. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumio Arai
  • 学会等名: ISEH 44th Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-09-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Protection of telomeres 1による造血幹細胞の自己複製の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新井文用
  • 学会等名: 第14回 日本再生医療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] Role of Pot1 in the regulation of hematopoietic stem cell activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumio Arai
  • 学会等名: 2015 US-Japan Meeting on Malignant Hematopoiesis and Stem Cells
  • 発表場所: Waikoloa, HI, USA
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of hematopoietic stem cell activity during aging (2014)
  • 著者名/発表者名: 新井文用
  • 学会等名: 3rd Cancer Stem Cell Symposium
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2014-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] The niche factor Angiopoietin-1 regulates stem and progenitor cell numbers by controlling hematopoietic stem cell division asymmetry (2014)
  • 著者名/発表者名: 新井文用
  • 学会等名: 第12回 幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [備考] 九州大学大学院医学研究院応用幹細胞医科学部門幹細胞再生修復医学分野ホームページ
  • URL: http://www.scr.med.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 九州大学大学院医学研究院応用幹細胞医科学部門幹細胞再生修復医学分野ホームページ
  • URL: http://www.scr.med.kyushu-u.ac.jp/research/