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2019 年度 実施状況報告書

Thrombopoietin応答チューニングを基軸とした試験管内造血幹細胞増幅法

研究課題

研究課題/領域番号 19K22641
研究機関熊本大学

研究代表者

梅本 晃正  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (50620225)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード造血幹細胞
研究実績の概要

TPO刺激時に、低いミトコンドリア活性を維持することが分裂後の幹細胞維持に重要であるとの仮説の下、野生型造血幹細胞を自己複製分裂亢進を示すLnk KO 造血幹細胞を未処理の野生型マウスに移植して、その後の幹細胞の動態を検討した。その結果、Lnk KO 造血幹細胞は野生型造血幹細胞と比較して、分裂回数は多くなっているものの、移植細胞由来の細胞中における幹細胞の割合は両者で変わらなかった。これは、Lnk 欠損は幹細胞の分裂を更新しているがその後の運命に影響を及ぼしていないことを示唆している。一方で、5-FU 投与後の前期(自己複製分裂期)、又は後期(分化分裂期)のマウスに、CFSE色素ラベルした造血幹細胞を移植し、分裂を誘導したところ、前期では主に幹細胞が、後期では幹細胞と前駆細胞が産生されることを見出した。さらに、その時、前期の分裂ではミトコンドリアの活性が高い一方で、後期では逆に著しく低い活性を見出している。このことから、TPO刺激後の造血幹細胞の自己複製はミトコンドリア代謝によって、分化分裂はミトコンドリアに依存しない代謝(細胞質内代謝)によって誘導されている可能性を見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予測とは違う結果が得られたものの、TPO刺激時の幹細胞運命制御に重要であると予測される代謝制御の一端を捉ええることが出来たため。

今後の研究の推進方策

ミトコンドリア代謝活性に加え、それに関連する代謝に関しても、TPO刺激時の自己複製分裂と分化分裂間で比較する。それにより、TPO刺激時の幹細胞維持に関わる代謝経路とキーとなる因子を同定し、その分子の制御が分裂期の幹細胞維持にどのような影響を与えるかを検討する。

次年度使用額が生じた理由

民間の研究助成を獲得することができ、そちらの資金を使用したため。
翌年度は、人件費が増える見込みなので、それに充てると共に、人員増加のため、諸経費が当該年度より、多くかかる見込みなので、そちらにも充てる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A FLCN-TFE3 Feedback Loop Prevents Excessive Glycogenesis and Phagocyte Activation by Regulating Lysosome Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Endoh Mitsuhiro、Baba Masaya、Endoh Tamie、Hirayama Akiyoshi、Nakamura-Ishizu Ayako、Umemoto Terumasa、Hashimoto Michihiro、Nagashima Kunio、Soga Tomoyoshi、Lang Martin、Schmidt Laura S.、Linehan W. Marston、Suda Toshio
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 30 ページ: 1823~1834.e5

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.01.042

  • [雑誌論文] Discrimination of Dormant and Active Hematopoietic Stem Cells by G0 Marker Reveals Dormancy Regulation by Cytoplasmic Calcium2019

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Tsuyoshi、Tanaka Yosuke、Hamey Fiona K.、Chang Chih-Hsiang、Oki Toshihiko、Asada Shuhei、Hayashi Yasutaka、Fujino Takeshi、Yonezawa Taishi、Takeda Reina、Kawabata Kimihito Cojin、Fukuyama Tomofusa、Umemoto Terumasa、Takubo Keiyo、Takizawa Hitoshi、Goyama Susumu et al.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 ページ: 4144~4158.e7

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.11.061

  • [雑誌論文] High mitochondrial mass is associated with reconstitution capacity and quiescence of hematopoietic stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Takihara Yuji、Nakamura-Ishizu Ayako、Tan Darren Qiancheng、Fukuda Masahiro、Matsumura Takayoshi、Endoh Mitsuhiro、Arima Yuichiro、Chin Desmond Wai Loon、Umemoto Terumasa、Hashimoto Michihiro、Mizuno Hidenobu、Suda Toshio
    • 雑誌名

      Blood Advances

      巻: 3 ページ: 2323~2327

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2019032169

  • [雑誌論文] Hlf marks the developmental pathway for hematopoietic stem cells but not for erythro-myeloid progenitors2019

    • 著者名/発表者名
      Yokomizo Tomomasa、Watanabe Naoki、Umemoto Terumasa、Matsuo Junichi、Harai Ryota、Kihara Yoshihiko、Nakamura Eri、Tada Norihiro、Sato Tomohiko、Takaku Tomoiku、Shimono Akihiko、Takizawa Hitoshi、Nakagata Naomi、Mori Seiichi、Kurokawa Mineo、Tenen Daniel G.、Osato Motomi、Suda Toshio、Komatsu Norio
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 216 ページ: 1599~1614

    • DOI

      10.1084/jem.20181399

  • [学会発表] Low energy metabolism contributes to the maintenace of hematopoietic stem cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Terumasa Umemoto, Michihiro Hashimoto, Toshio Suda
    • 学会等名
      幹細胞シンポジウム
  • [学会発表] エネルギー代謝を介した造血幹細胞の維持機構2019

    • 著者名/発表者名
      Terumasa Umemoto, Michihiro Hashimoto, Toshio Suda
    • 学会等名
      日本血液学会

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公開日: 2021-01-27  

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