幹細胞分裂に着目した毛包老化の仕組みの解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02637
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 松村 寛行 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (70581700)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 老化 / 幹細胞分裂 / 細胞極性 / ヘミデスモソーム

研究実績の概要

申請者らは、表皮を真皮に係留するのに必須な構造体であるヘミデスモソームの構成因子が、皮膚にある毛包幹細胞の運命制御とその組織老化に関わることを世界に先駆けて明らかにしてきた（Matsumura et al, Science 2016）。近年、組織幹細胞の分裂制御が、その自己複製と分化のバランスを決定することが示唆されつつあるが、ヘミデスモソームが、幹細胞分裂制御に関わる可能性については、全く解明されていない。本研究では、ヘミデスモソームの構成因子である1 7 型コラーゲンおよび、インテグリンα6、加えて分裂制御因子の毛包幹細胞特異的な欠損を誘導できるマウスや加齢マウスを用いて、加齢により変化するヘミデスモソームが、幹細胞分裂制御に関わるのか検証し、組織幹細胞の自己複製を制御する仕組みを解明する。これにより、幹細胞分裂制御を軸とした組織再生や抗老化戦略へと繋げることを目的としてきた。昨年度までに、ヘミデスモソーム構成因子であるCol17a1遺伝子およびItga6遺伝子の毛包幹細胞特異的欠損マウスの作製した。そこで、組織免疫染色法などにより、分裂軸および、分裂極性を解析したところ、それらヘミデスモソーム構成因子が、その制御に関わる可能性を明らかにしてきた。現在、同様に、分裂制御に関わると想定されるaPKCλ遺伝子の毛包幹細胞特異的欠損マウスの作製を行ってきている。aPKCλ遺伝子が、毛包幹細胞の分裂制御に関わるのかおよびその表現系の検証をおこない、その重要性を確認することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2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] Dynamic stem cell selection safeguards the genomic integrity of the epidermis (2021)
  • 著者名/発表者名: Kato Tomoki、Liu Nan、Morinaga Hironobu、Asakawa Kyosuke、Muraguchi Taichi、Muroyama Yuko、Shimokawa Mariko、Matsumura Hiroyuki、Nishimori Yuriko、Tan Li Jing、Hayano Motoshi、Sinclair David A.、Mohri Yasuaki、Nishimura Emi K.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 56 ページ: 3309～3320.e5
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2021.11.018
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] EGFR-mediated epidermal stem cell motility drives skin regeneration through COL17A1 proteolysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Nanba Daisuke、Toki Fujio、Asakawa Kyosuke、Matsumura Hiroyuki、Shiraishi Ken、Sayama Koji、Matsuzaki Kyoichi、Toki Hiroshi、Nishimura Emi K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 220 ページ: e202012073
  • DOI: 10.1083/jcb.202012073
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms (2021)
  • 著者名/発表者名: Morinaga Hironobu、Mohri Yasuaki、Grachtchouk Marina、Asakawa Kyosuke、Matsumura Hiroyuki、Oshima Motohiko、Takayama Naoya、Kato Tomoki、Nishimori Yuriko、Sorimachi Yuriko、Takubo Keiyo、Suganami Takayoshi、Iwama Atsushi、Iwakura Yoichiro、Dlugosz Andrzej A.、Nishimura Emi K.
  • 雑誌名: Nature 巻: 595 ページ: 266～271
  • DOI: 10.1038/s41586-021-03624-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsumura H, Liu N, Nanba D, Ichinose S, Takada A, Kurata S, Morinaga H, Mohri Y, Adele De Arcangelis, Ohno S, Nishimura E K
  • 雑誌名: Nature Aging 巻: 1 ページ: 190～204
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] NUAK2 localization in normal skin and its expression in a variety of skin tumors with YAP (2020)
  • 著者名/発表者名: Al-Busani Hind、Al-Sobaihi Saber、Nojima Kohei、Tanemura Atsushi、Yaguchi Tomonori、Kawakami Yutaka、Matsumura Hiroyuki、Nishimura Emi K.、Yokozeki Hiroo、Namiki Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Dermatological Science 巻: 97 ページ: 143～151
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2020.01.008
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行○
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会・ワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] 幹細胞分裂タイプの違いが毛包の再生と老化の運命を決定する (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行○
  • 学会等名: 第８回皮膚の会
• [学会発表] Distinct stem cell division programs determine organ regeneration and aging in hair follicles (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Matsumura○, Nan Liu, Daisuke Nanba, Shizuko Ichinose, Aki Takada, Sotaro Kurata, Hironobu Morinaga, Yasuaki Mohri, Adle De Arcangelis, Shigeo Ohno, Emi K. Nishimura
  • 学会等名: ESDR(European Society for Dermatological Research) 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Matsumura○, Nan Liu, Daisuke Nanba, Shizuko Ichinose, Aki Takada, Sotaro Kurata, Hironobu Morinaga, Yasuaki Mohri, Adle De Arcangelis, Shigeo Ohno, Emi K. Nishimura
  • 学会等名: ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 2021 Virtual
  • 国際学会
• [学会発表] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Matsumura○, Nan Liu, Daisuke Nanba, Shizuko Ichinose, Aki Takada, Sotaro Kurata, Hironobu Morinaga, Yasuaki Mohri, Adle De Arcangelis, Shigeo Ohno, Emi K. Nishimura
  • 学会等名: 18th Stem Cell Research Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles (2020)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行○
  • 学会等名: 2021年度東京医科歯科大学難治疾患研究所研究発表会, 最優秀論文賞発表
  • 招待講演
• [図書] 細胞個性に基づく幹細胞競合と皮膚再生・老化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行、西村 栄美
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 月刊細胞、2021年9月号
• [図書] 幹細胞分裂タイプの違いが毛包の老化と再生を決定する (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行、西村 栄美
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 実験医学, 39(11),1757-1761(2021)
• [図書] 表皮幹細胞の細胞競合と皮膚の再生・老化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行、劉 楠、西村 栄美
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医学のあゆみ,274(5), 491-499,(2020) 細胞競合による生体制御とがん
• [図書] 幹細胞競合が皮膚の恒常性維持と老化を担う (2020)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行、劉 楠、西村 栄美
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 医学のあゆみ,274(7),597-598,(2020)
• [図書] 細胞競合が担う皮膚の恒常性維持と老化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松村 寛行、劉 楠、西村 栄美
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 臨床皮膚科,74(5),37-43,(2020)「最近のトピックス２０２０」