造血幹細胞の自己複製と分化の制御機構の解明とその再生医療への応用のための基盤研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26501004
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 安永 晋一郎 福岡大学, 医学部, 教授 (50336111)
• 研究分担者: 大野 芳典 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (10548986) ; 瀧原 義宏 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (60226967)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 再生医学 / 造血幹細胞 / 自己複製 / 細胞周期 / 細胞増殖 / 細胞分化 / Geminin / ユビキチン化

研究実績の概要

前年度までに、細胞ソーティング法により、Geminin-EYFPノックインマウスの骨髄細胞から造血幹細胞を分画し、Gemininの発現レベルによりさらに亜分画に分けた。このマウスにBrdUを投与し細胞周期解析を行いCD34-KSL Geminin-high細胞がS/G2/M期の細胞であることを確認した。次に単離したCD34-KSL Geminin-high細胞を致死的放射線照射したマウスに移植し、移植細胞から細胞周期の各期にある造血幹細胞が出現すること、そしてさらに各細胞系譜の前駆細胞や成熟血球細胞が長期にわたって生み出されることを確認し、CD34-KSL Geminin-high細胞が機能的にも自己複製中の造血幹細胞であることを確認した。そして、それらの分画における造血幹細胞や前駆細胞のマーカー遺伝子群や自己複製と分化の制御に重要とされる遺伝子群の発現をFludigm社のシングルセルRT-PCRシステムを用いて解析を行った。本年度は、幹細胞マーカーのみならず、アポトーシス、細胞生存シグナル、相同組換え修復、非相同組換え修復、p53関連、DNA複製ライセンス化、細胞周期などのマーカーを加え、幅広くシングルセルの遺伝子発現情報を収集した（論文準備中）。一方、Geminin-EYFPノックイン細胞に導入することを目的に、赤色蛍光をマーカーにしたレトロウイルスベクターを用いたGeminin発現操作系の作成を試みた。しかし、赤色蛍光マーカーは細胞毒性が問題となり、高発現を維持する赤色マーカーを持ったレトロウイルスシステムの作成は難航した。そこで別のGeminin発現操作法として膜透過型リコンビナントGemininタンパク質の有用性に着目し、Gemininタンパク質の細胞内への迅速な誘導と迅速な消退が可能であることを証明し、論文を作成した（PLoS One 2016）

研究成果

• [雑誌論文] Is a bare-metal stent still useful for improving the outcome of percutaneous coronary intervention? From the FU-Registry. (2017)
  • 著者名/発表者名: Gondo K., Ike A., Ogawa M., Shirai K., Sugihara M., Nishikawa H., Iwata A., Kawamura A., Mori K., Zhang B., Miura S., Yasunaga S. & Saku K.
  • 雑誌名: J. Cardiol. 巻: 69(4) ページ: 652-659
  • DOI: doi: 10.1016/j.jjcc.2016.06.009. Epub 2016 Aug 2.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of cell cycle and chromatin configuration by means of cell-penetrating Geminin. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., Yasunaga S., Kurogi T., Santo M., Masuhiro Y., Hanazawa S., Ohtsubo M., Naka K. & Takihara Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11(5) ページ: e0155558
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0155558. eCollection 2016.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of Geminin in cell fate determination of hematopoietic stem cells (HSCs). (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga S., Ohno Y., Shirasu N., Zhang B., Suzuki-Takedachi K., Ohtsubo M., & Takihara Y.
  • 雑誌名: Int. J. Hematol. 巻: 104(3) ページ: 324-329
  • DOI: doi: 10.1007/s12185-016-2060-9. Epub 2016 Jul 15.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Duplex PCR-RFLP for the simultaneous genotypeing of single nucleotide polymerisms in ADH1B abd ALDH2 genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirasu N. & Yasunaga S.
  • 雑誌名: Anal. Sci. 巻: 32(12) ページ: 1363-1366
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-tumor Effect of Intravenous Administration of CRM197 for Triple-negative Breast Cancer Therapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nam S.O., Yotsumoto F., Miyata K., Fukagawa S., Odawara T., Manabe S., Ishikawa T,. Kuroki M., Yasunaga S. & Miyamoto S.
  • 雑誌名: Anticanceer Res. 巻: 36(7) ページ: 3651-3657
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of low dose-rate irradiation on the hematopoietic system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y. , Shirasu N., Suzuki-Takedachi K., Santo M.,Guo Y., Kanno M., Yasunaga S., Ohtsubo M. , Takihara Y.
  • 学会等名: The 1st International Symposium of the network-type Joint Usage/Research Center for Radiation Disaster Medical Science
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2017-02-21 – 2017-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] 造血幹細胞の低線量率放射線被ばくに対する分子応答の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大野芳典、鈴木－竹立恭子、山藤幹茂子、郭芸、菅野雅元、白須直人、大坪素秋、仲一仁、安永晋一郎、瀧原義宏
  • 学会等名: 第３９回日本分子生物学年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-01
• [学会発表] Mechanism of anticancer effect on sonodynamic therapy in combination with DEG and microtubules. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibaguchi H., Shirasu N., Kuroki M., Yasunaga S.
  • 学会等名: The 75th Annual Meering of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-09
• [学会発表] Screening of microRNA as a prognosis factor for ovarian cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukagawa S., Miyata K., Kiyoshima C., Yotsumoto F., Yasunaga S. , Miyamoto S.
  • 学会等名: The 75th Annual Meering of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-09
• [学会発表] Screening of microRNA associated with HB-EGF as a biomarker of ovaryan prognosis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshima C., Fukagawa S., Miyata K., Yotsumoto F., Yasunaga S. , Miyamoto S.
  • 学会等名: The 75th Annual Meering of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-09
• [学会発表] 飲酒関連遺伝子の一塩基多型を同時に検出する安価で迅速な duplex PCR-RFLP法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白須直人、安永晋一郎
  • 学会等名: 第８９回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] A new strategy for manipulating expression and activity of Geminin could make it possible to regulate cell fates of HSCs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takihara Y., Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., Santo M., Yasunaga S., Ohtsubo M., Naka K.
  • 学会等名: ISEH (International Society for Experimental Hematology) 45th Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: San Diego, U.S.A.
  • 年月日: 2016-08-25 – 2016-08-29
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of low dose-rate irradiation on the hematopoietic system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Suzuki-Takedachi K., , Santo M., Guo Y., Kanno, Yasunaga S., Ohtsubo M., Naka K., Takihara Y.
  • 学会等名: The 14th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2016-05-20 – 2016-05-21
• [図書] モデル・コア・カリキュラム対応 医用生化学－生体物質の代謝と異常－２０１７年版 ISBN978-4-9909426-0-1 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安永晋一郎（編著）、黒木政秀、黒木求、瀬川波子、衣笠哲史、芝口浩智、白須直人、四元房典
  • 総ページ数: 464
  • 出版者: 福岡大学医学部生化学講座
• [備考] 福岡大学医学部生化学
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/biochem1/index-j.htm