Ｇｅｍｉｎｉｎ発現量を標的とした白血病幹細胞制御法の開発への基盤研究

• 研究領域: 癌幹細胞を標的とする腫瘍根絶技術の新構築
• 研究課題/領域番号: 25130708
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 安永 晋一郎 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (50336111)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 白血病幹細胞 / 造血幹細胞 / 自己複製 / 分化誘導 / 細胞周期 / DＮＡ複製制御 / クロマチンリモデリング / Geminin / ＤＮＡ複製クロマチンリモデリング

研究実績の概要

これまでの本研究にける助成金にて、Gemininの発現を可視化することのできるGeminin-EYFPノックインマウスの骨髄細胞を用いた様々な血液学的解析方法を確立し、それを発展させた。特に、造血幹細胞分画であるCD34-KSL （c-Kit+Sca1+Lin-）細胞の中にGeminin-high細胞群を見つけ、その細胞の中には致死的放射線照射を施したマウスに移植すると長期骨髄再構築能を示す細胞が存在することを明らかにし、このノックインマウスを使うことで自己複製中の造血幹細胞を同定することが可能であることを示した。さらにCD34-KSL （c-Kit+Sca1+Lin-）細胞からCD150-high細胞を分画し、より自己複製中の造血幹細胞をエンリッチした集団を分画することに成功した。この実験系は、自己複製中の白血病幹細胞の同定にも使用できるものと考えられる。また、MLL-AF9、Hoxa9 (+Meis1a)、BCR-ABLなどマウスに実験的白血病を引き起こすことのできる遺伝子群を、各種赤色蛍光（RFP; DsRed Express2、tandem Tomato (tdTomato)、humanized Kusabira Orange (hKO)など）をマーカーに持ったレトロウイルスベクターにつなぎ、従来使用していたGFPマーカーと異なりノックインマウスのEYFPと容易に区別が可能なRFPをマーカーとして持った白血病細胞及び白血病幹細胞をGeminin-EYFPノックインマウス由来の骨髄細胞から作製することが可能になり、白血病幹細胞におけるGemininの発現動態を詳細に解析できるようになった。また、ヒト白血病幹細胞の活性解析を行うために免疫不全マウス（BRGS）を九州大学より入手し、その繁殖を行い、それを用いたヒト白血病幹細胞の解析を行うための基礎実験を完了した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Transcription of the Geminin gene is regulated by a negative-feedback loop. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Saeki, K., Yasunaga, S., Kurogi. T., Suzuki-Takedachi, K., Shirai, M., Mihara K., Yoshida, K., Voncken J. W, Ohtsubo, M. & Takihara Y.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cel 巻: 25(8) 号: 8 ページ: 1374-1383
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-09-0534
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simple diagnosis of STAT1 gain-of-function alleles in patients with chronic mucocutaneous candidiasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi Y, Tsumura M, Okada S, Hirata O, Minegishi S, Imai K, Hyakuna N, Muramatsu H, Kojima S, Ozaki Y, Imai T, Takeda S, Okazaki T, Ito T, Yasunaga S, Takihara Y, Bryant VL, Kong XF, Cypowyj S, Boisson-Dupuis S, Puel A, Casanova JL, Morio T, Kobayashi M.
  • 雑誌名: J. Leukoc. Biol. 巻: 95 号: 4 ページ: 667-76
  • DOI: 10.1189/jlb.0513250
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Scmh1 has E3 ubiquitin ligase activity for Geminin and histone H2A and regulates Geminin stability directly or indirectly via transcription repression of Hoxa9 and Hoxb4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga, S., Ohtsubo, M., Ohno, Y., Saeki, K., Kurogi. T., Tanaka-Okamoto, M., Ishizaki, H., Shirai, M., Mihara, K., Brock, H. W., Miyoshi, J. & Takihara Y
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 33(4) 号: 4 ページ: 644-660
  • DOI: 10.1128/mcb.00974-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hoxa9 transduction induces mouse hematopoietic stem and progenitor cell activity through direct down-regulation of Geminin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Yasunaga, S., Janmohamed, S., Ohtubo, M., Mihara, K., Iscove, N., Takihara, Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(1) 号: 1 ページ: e53161-e53161
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053161
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of low-dose irradiation on the hematopoietic system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., Kurogi T., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Cell-penetrating Geminin is exerted to provide a new strategy for manipulating the activity and number of HSCs. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurogi T., Ohno Y., Yasunaga S., Suzuki-Takedachi K., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Analysis of molecular rele for Geminin in self-renewal and differentiation of HSCs. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Takedachi K., Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Simple diagnosis of STAT1 gain-of-function alleles in patient with chronic mucocutaneous candidiasis presenting various clinical signs. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi Y., Okada S., Tsumura M., Yasunaga S., Takihara Y., Casanova J.-L., Morio T., Kobayashi M.
  • 学会等名: The 5th International Symposium of RIRBM, Hiroshima University
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Geminin-EYFP knock-in mice provide a powerful tool for dissecting a molecular mechanism regulating self-renewal or differentiation of hematopoietic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Takedachi K., Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Cell-penetrating recombinant Geminin protein may provide a new strategy for regulating self-renewal or cellular differentiation in hematopoietic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurogi T., Ohno Y., Yasunaga S., Suzuki-Takedachi K., Santo M., Masuhiro Y., Hanazawa S., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Geminin visualization aids detailed molecular analysis of self-renewing hematopoietic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., Kurogi T., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [学会発表] Direct transmission of a cell-penetrating form of Geminin, a regulator for hematopoietic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Yasunaga S., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [学会発表] Direct transduction of a cell-penetrating form of Geminin, a molecule regulating DNA replication and chromatin remodeling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takihara Y., Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., , Santo M., Ohtsubo M.
  • 学会等名: ISEH (International Society for Experimental Hematology) 43rd Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Montreal , Canada
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [学会発表] Identification and functional analysis of self-renewing hematopoietic stem cells by using Geminin-EYFP knock-in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., Kurogi T., , Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 12th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] Geminin regulates transcription via chromatin remodeling to govern cellular proliferation and differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Yasunaga S., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., Santo M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 12th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] Visualization and functional analysis of Geminin, a candidate molecule governing self-renewal and cellular differentiation of hematopoietic stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Saeki K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 11th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] E2F-mediated transcriptional activation of the Geminin gene is under the regulation of a negative-feedback loop (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Saeki K., Yasunaga S., Shirai M., , Kurogi T., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 11th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Expression and molecular function of Geminin, which governs hematopoietic stem cell activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Takihara Y., Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., Nakashima Y., Ohtsubo M.
  • 学会等名: 第８６回日本生化学会大会
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular role for Geminin in switching self-renewal and differentiation of hematopoietic cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Negative feed-back loop regulates transcription of the Geminin gene, which governs HSC activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Yasunaga S., Kurogi T., Suzuki-Takedachi K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Negative feed-back loop regulates E2F-mediated transcriptional activation of the Geminin gene (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurogi T., Ohno Y., Yasunaga S., Suzuki-Takedachi K., Shirai M., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: The 36th Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Molecular analysis of a role for Geminin in regulating proliferation and differentiation of hematopoietic stem/progenitor cells by visualizing Geminin expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Takedachi K., Yasunaga S., Ohno Y., Kurogi T., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • 学会等名: he 36th Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [備考] 広島大学 原爆放射線医科学研究所 幹細胞機能学研究分野
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/dscb/index.html
• [備考] 福岡大学 医学部 生化学講座
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/biochem1/index-j.htm
• [備考] 幹細胞機能学ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/dscb