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仁田 英里子大学院医学研究科 医科学専攻助教
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■ 論文- Atrial fibrillation (AF) is strongly associated with strokes, heart failure, and increased mortality. This study aims to identify the monocyte-macrophage heterogeneity and interactions of these cells with non-immune cells, and to identify functional biomarkers in patients with AF. Therefore, we assess the single cell landscape of left atria (LA), using a combination of single cell and nucleus RNA-seq. Myeloid cells in LA tissue are categorized into five macrophage clusters, three monocyte clusters, and others. Cell-Chat analysis revealed that monocytes and IL1B+ macrophages send epidermal growth factor (EGF) signals to fibroblasts. Amphiregulin (AREG) is the most upregulated gene in monocytes and IL1B+ macrophages in the AF group, compared with healthy controls from other groups. Serum AREG levels are higher in patients with persistent AF. These data suggested that EGF signaling pathway could be a therapeutic target for AF and serum AREG levels provide an effective biomarker for predicting persistent AF.2024年12月, Communications biology, 7(1) (1), 1601 - 1601, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Irgb6 is a priming immune-related GTPase (IRG) that counteracts Toxoplasma gondii. It is known to be recruited to the low virulent type II T. gondii parasitophorous vacuole (PV), initiating cell-autonomous immunity. However, the molecular mechanism by which immunity-related GTPases become inactivated after the parasite infection remains obscure. Here, we found that Thr95 of Irgb6 is prominently phosphorylated in response to low virulent type II T. gondii infection. We observed that a phosphomimetic T95D mutation in Irgb6 impaired its localization to the PV and exhibited reduced GTPase activity in vitro. Structural analysis unveiled an atypical conformation of nucleotide-free Irgb6-T95D, resulting from a conformational change in the G-domain that allosterically modified the PV membrane-binding interface. In silico docking corroborated the disruption of the physiological membrane binding site. These findings provide novel insights into a T. gondii-induced allosteric inactivation mechanism of Irgb6.2023年11月, Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- No mechanistic lead is known for establishing AL amyloid deposits in organs. We here report an electron microscopic (EM) analysis in a case of intestinal AL amyloidosis before initiating treatment for amyloidosis. The dense deposits of amyloid fibrils are concentrated around the small blood vessels in the submucosal area in intestinal tissue. Surprisingly, we observed endothelial cells (ECs) of blood vessels containing plenty of endocytotic (pinocytotic) and transcytotic vesicles at the luminal side and above the basement membrane, indicating the one-way active trafficking of either immunoglobulin light chain or pre-assembled amyloid fibrils from the luminal side of ECs to the extraluminal area of ECs. Immunoelectron microscopy displayed that the immuno-gold signals were observed in the vascular cavity and the subendothelial area of amyloid deposits. However, there is no sign of immunoglobulin light chain in pinocytotic vesicles. Therefore, the intestinal ECs may actively pump out mainly the pre-assembled amyloid fibrils (not light chains) from the blood stream into the subendothelial area as a physiological function.2023年11月, Experimental hematology, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Conventional dendritic cells (cDCs) are required for peripheral T cell homeostasis in lymphoid organs, but the molecular mechanism underlying this requirement has remained unclear. We here show that T cell–specific CD47-deficient ( Cd47 ΔT ) mice have a markedly reduced number of T cells in peripheral tissues. Direct interaction of CD47-deficient T cells with cDCs resulted in activation of the latter cells, which in turn induced necroptosis of the former cells. The deficiency and cell death of T cells in Cd47 ΔT mice required expression of its receptor signal regulatory protein α on cDCs. The development of CD4 + T helper cell–dependent contact hypersensitivity and inhibition of tumor growth by cytotoxic CD8 + T cells were both markedly impaired in Cd47 ΔT mice. CD47 on T cells thus likely prevents their necroptotic cell death initiated by cDCs and thereby promotes T cell survival and function.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023年08月, Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(33) (33), 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Kinesin superfamily proteins are microtubule-based molecular motors driven by the energy of ATP hydrolysis. Among them, the kinesin-4 family is a unique motor that inhibits microtubule dynamics. Although mutations of kinesin-4 cause several diseases, its molecular mechanism is unclear because of the difficulty of visualizing the high-resolution structure of kinesin-4 working at the microtubule plus-end. Here, we report that KLP-12, a C. elegans kinesin-4 ortholog of KIF21A and KIF21B, is essential for proper length control of C. elegans axons, and its motor domain represses microtubule polymerization in vitro. The crystal structure of the KLP-12 motor domain complexed with tubulin, which represents the high-resolution structural snapshot of inhibition state of microtubule-end dynamics, revealed the bending effect of KLP-12 for tubulin. Comparison with the KIF5B-tubulin and KIF2C-tubulin complexes, which represent the elongation and shrinking forms of microtubule ends, respectively, showed the curvature of tubulin introduced by KLP-12 is in between them. Taken together, KLP-12 controls the proper length of axons by modulating the curvature of the microtubule ends to inhibit the microtubule dynamics.Cold Spring Harbor Laboratory, 2022年02月
- (一社)日本血液学会, 2021年09月, 日本血液学会学術集会, 83回, OS1 - 4, 英語クロマチンリモデリング因子BRMは造血幹細胞を静止期に維持する(The chromatin remodeling factor BRM maintains a quiescent state of the hematopoietic stem cells)
- Cold Spring Harbor Laboratory, 2021年03月
Abstract Microtubules are dynamic polymers consisting of αβ-tubulin heterodimers. The initial polymerization process, called microtubule nucleation, occurs spontaneously via αβ-tubulin. Since a large energy barrier prevents microtubule nucleation in cells, the γ-tubulin ring complex is recruited to the centrosome to overcome the nucleation barrier. However, detachment of a considerable number of microtubules from the centrosome is known to contribute to fundamental processes in cells. Here, we present evidence that minus-end-binding calmodulin-regulated spectrin-associated protein 2 (CAMSAP2) serves as a strong nucleator for microtubule formation from soluble αβ-tubulin independent of γ-tubulin. CAMSAP2 significantly reduces the nucleation barrier close to the critical concentration for microtubule polymerization by stabilizing the longitudinal contacts among αβ-tubulins. CAMSAP2 clusters together with αβ-tubulin to generate nucleation intermediates, from which numerous microtubules radiate, forming aster-like structures. Our findings suggest that CAMSAP2 supports microtubule growth by organizing a nucleation centre as well as by stabilizing microtubule nucleation intermediates. - (公財)金原一郎記念医学医療振興財団, 2020年08月, 生体の科学, 71(4) (4), 298 - 303, 日本語
- Polycomb-group proteins are critical regulators of stem cells. We previously demonstrated that Bmi1, a component of polycomb repressive complex 1, defines the regenerative capacity of hematopoietic stem cells (HSCs). Here, we attempted to ameliorate the age-related decline in HSC function by modulating Bmi1 expression. The forced expression of Bmi1 did not attenuate myeloid-biased differentiation of aged HSCs. However, single cell transplantation assays revealed that the sustained expression of Bmi1 augmented the multi-lineage repopulating capacity of aged HSCs. Chromatin immunoprecipitation-sequencing of Bmi1 combined with an RNA sequence analysis showed that the majority of Bmi1 direct target genes are developmental regulator genes marked with a bivalent histone domain. The sustained expression of Bmi1 strictly maintained the transcriptional repression of their target genes and enforced expression of HSC signature genes in aged HSCs. Therefore, the manipulation of Bmi1 expression is a potential approach against impairments in HSC function with aging.2020年01月, Biochemical and biophysical research communications, 521(3) (3), 612 - 619, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The polycomb group protein Bmi1 maintains hematopoietic stem cell (HSC) functions. We previously reported that Bmi1-deficient mice exhibited progressive fatty changes in bone marrow (BM). A large portion of HSCs reside in the perivascular niche created partly by endothelial cells and leptin receptor+ (LepR+) BM stromal cells. To clarify how Bmi1 regulates the HSC niche, we specifically deleted Bmi1 in LepR+ cells in mice. The Bmi1 deletion promoted the adipogenic differentiation of LepR+ stromal cells and caused progressive fatty changes in the BM of limb bones with age, resulting in reductions in the numbers of HSCs and progenitors in BM and enhanced extramedullary hematopoiesis. This adipogenic change was also evident during BM regeneration after irradiation. Several adipogenic regulator genes appeared to be regulated by Bmi1. Our results indicate that Bmi1 keeps the adipogenic differentiation program repressed in BM stromal cells to maintain the integrity of the HSC niche.2019年08月, Experimental hematology, 76, 24 - 37, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年05月, Microscopy (Oxf), 67, 187 - 195, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Japan Society for Cell Biology, 2018年02月, Cell Structure and Function, 43(1) (1), 15 - 23, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Nature Publishing Group, 2017年03月, Sci Rep, 7, 45597, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年08月, BLOOD, 128(5) (5), 638 - 649, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年, HEMATOPOIETIC STEM CELLS IX, 1370(1) (1), 45 - 54, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年07月, CELL STEM CELL, 17(1) (1), 23 - 34, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年10月, BLOOD, 124(17) (17), 2620 - 2622, 英語研究論文(学術雑誌)
- 2013年11月, BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 441(1) (1), 196 - 201, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年04月, BLOOD, 117(16) (16), 4169 - 4180, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年03月, BLOOD, 117(13) (13), 3617 - 3628, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年01月, LEUKEMIA, 24(1) (1), 81 - 88, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年07月, Cancer Science., 99(7) (7), 1407 - 1413, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年06月, LEUKEMIA, 22(6) (6), 1241 - 1249, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年04月, GENES & DEVELOPMENT, 22(8) (8), 986 - 991, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年02月, ANNALS OF ONCOLOGY, 18(2) (2), 364 - 369, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年09月, ONCOGENE, 24(40) (40), 6165 - 6173, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年04月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 279(15) (15), 15630 - 15638, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年02月, MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, 24(3) (3), 1033 - 1043, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年02月, MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, 24(3) (3), 1033 - 1043, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2020年, 生体の科学, 71(4) (4)細胞機能の構造生物学 I.細胞骨格の構造生物学 微小管結合タンパク質
- 日本臨床社, 2016年09月, 日本臨床, 74(9) (9), 1502 - 1507, 日本語造血幹細胞の老化と造血腫瘍 (特集 老化制御と疾患 : エイジング研究の進歩) -- (老化制御と疾患)記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本臨床社, 2016年09月, 日本臨床, 74(9号) (9号), 1502 - 1507, 日本語【老化制御と疾患-エイジング研究の進歩-】 老化制御と疾患 造血幹細胞の老化と造血腫瘍記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2015年09月, EXPERIMENTAL HEMATOLOGY, 43(9) (9), S85 - S85, 英語CHROMATIN REMODELING FACTOR BRM IS ESSENTIAL FOR THE MAINTENANCE OF HSC QUIESCENCE研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 日本臨床社, 2015年05月, 日本臨床, 73(5号) (5号), 733 - 738, 日本語【がん幹細胞-新しい医療を求めて-】 がん幹細胞化のメカニズム記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本臨床社, 2015年05月, 日本臨床, 73(5) (5), 733 - 738, 日本語がん幹細胞化のメカニズム (特集 がん幹細胞 : 新しい医療を求めて)記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 静止期にある造血幹細胞はストレスによって失われにくい反面,DNA修復エラーによる遺伝子変異をきたしやすい。しかし造血幹細胞が変異の蓄積を防ぐ仕組みは明らかでない。造血幹細胞はアポトーシス抑制性Bcl-2を高発現し細胞死を防いでいるが,DNA損傷下ではp53を活性化し積極的にアポトーシスシグナルを誘導する。筆者らはp53のアポトーシス促進分子Aspp1が造血幹細胞に高発現し,p53と協調して造血幹細胞プールの健全性維持に貢献することを明らかにした。本稿では造血幹細胞におけるアポトーシス制御とp53の役割について概説したのち,Aspp1がp53と協調して造血幹細胞の自己複製,DNA損傷および腫瘍化を制御する仕組みを紹介する。一般社団法人 日本血液学会, 2015年, 臨床血液, 56(12) (12), 2426 - 2433, 日本語記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2014年12月, BLOOD, 124(21) (21), 英語p53 Co-Activator Aspp1 Induces Apoptosis in Damaged Hematopoietic Stem Cells and Prevents Malignant Transformation研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2014年08月, EXPERIMENTAL HEMATOLOGY, 42(8) (8), S54 - S54, 英語CHROMATIN REMODELING FACTOR BRM PROTECTS HSCS FROM ROS STRESS VIA MAINTAINING QUIESCENCE研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2013年08月, EXPERIMENTAL HEMATOLOGY, 41(8) (8), S38 - S38, 英語CHROMATIN REMODELING FACTOR SMARCA2 CONTRIBUTES TO MAINTAIN HEMATOPOIETIC STEM CELL QUIESCENCE研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2012年08月, EXPERIMENTAL HEMATOLOGY, 40(8) (8), S34 - S35, 英語ASPP1 (APOPTOSIS-STIMULATING PROTEIN OF P53, 1) INDUCES HEMATOPOIETIC STEM CELL CYCLING AND APOPTOSIS IN RESPONSE TO CELLULAR STRESS研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2012年05月, 血液フロンティア, 22(6号) (6号), 927 - 934, 日本語【テロメア異常と血液病】 造血幹細胞におけるテロメア・テロメラーゼ記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本臨床社, 2009年10月, 日本臨床, 67(10) (10), 1863 - 1867, 日本語白血病幹細胞の潮流 (特集 骨髄性白血病--病因・治療研究の進歩) -- (病因・病態解明)記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本臨床社, 2009年10月, 日本臨床, 67(10号) (10号), 1863 - 1867, 日本語【骨髄性白血病 病因・治療研究の進歩】 病因・病態解明 白血病幹細胞の潮流記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2009年05月, 日本老年医学会雑誌, 46(3号) (3号), 195 - 199, 日本語老年医学の展望 幹細胞における老化とがんの制御機構記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本老年医学会, 2009年05月, 日本老年医学会雑誌, 46(3) (3), 195 - 199, 日本語幹細胞における老化とがんの制御機構記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2008年11月, BLOOD, 112(11) (11), 787 - 788, 英語Evi-1 Interacts with Histone Methyltransferases for Transcription Repression and Bone Marrow Transformation研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2008年09月30日, 臨床血液, 49(9) (9), 880, 日本語白血病標的遺伝子Evi‐1によるヒストンメチル化修飾を介した転写制御機構
- 2007年11月, BLOOD, 110(11) (11), 98B - 98B, 英語Implication of AML1/RUNX1 function in the homeostasis and leukemic transformation of hematopoietic stem cells研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2007年09月30日, 臨床血液, 48(9) (9), 858, 日本語AML1‐Evi‐キメラ遺伝子によるマウス骨髄前駆細胞形質転換の検討(続報)
- 2004年11月, BLOOD, 104(11) (11), 703A - 704A, 英語Oligomerization of Evi-1 contributes to recruitment of transcriptional corepressor CtBP and repression of TGF-beta signaling研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2002年11月, BLOOD, 100(11) (11), 31A - 31A, 英語AML1 is functionally regulated through p300-mediated acetylation on specific lysine residues.研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- その他, 日本医事新報社, 2016年, 日本語造血幹細胞を制御する遺伝子1.ポリコーム遺伝子ほかエピジェネティクス制御遺伝子/造血器腫瘍アトラス第5版学術書
- その他, 文光堂, 2015年, 日本語骨髄の構造/Principles and practice 血液・造血器・リンパ系.学術書
- その他, CRC Press, 2014年, 英語Hematopoietic Stem Cell Aging and Oxidative Stress./Stem Cells: From Basic Research to Therapy: Basic Stem Cell Biology, Tissue Formation during Development, and Model Organisms. Vol.1, p88-107.学術書
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2021年04月 - 2024年03月クロマチンリモデリングから解き明かす造血幹細胞のエピジェネティクス制御老齢BRMノックアウトマウスをドナーとした骨髄移植にて、若齢マウスでは連続移植で初めて見られた長期再構築能の低下が、老齢BRMノックアウトマウスでは一次移植から早期に観察されることが明らかとなり、BRMは特に加齢に伴う造血幹細胞の機能維持に貢献していることが示唆された。 BRMが造血幹細胞を維持するメカニズムとして、微小環境ニッチに注目した。胸骨ホールマウント免疫染色を用いて5-FU投与などによる骨髄損傷後の類洞構造の回復を観察し、BRMが微小環境ニッチを制御して造血幹細胞を維持する可能性を明らかにした。さらにBRMノックアウトマウスの骨髄ニッチは老齢マウスに類似していることを突き止め、BRMは骨髄微小環境の老化に関与する可能性を示唆した。現在その分子メカニズム等について詳細を解析しているところである。 造血幹細胞を用いて行ったRNA シークエンスの結果、BRMは免疫応答に関わる遺伝子群の発現に関与する可能性が示唆されたため、BRMノックアウトマウスに細菌エンドトキシンであるLPSを投与して免疫応答を観察し、BRMが免疫細胞の特定の分化に関わることを明らかにした。感染に応答してBRMが免疫細胞への分化を制御する分子機構を解明するため、さらにRNAシーケンスおよびATACシーケンスを行って解析を進めている。 また、クロマチンリモデリング複合体の基本的なサブユニットについてin vitroで再構成を行い、得られたタンパク質を合わせて複合体を形成させ、電子顕微鏡による観察を開始した。正しいクロマチンリモデリング複合体と思われる像がいくつか得られたが、今後単粒子解析にデータを供するには均一なサンプルを大量に得る必要があるため、タンパク質発現系の改良を行っている。
- 学術研究助成基金助成金/基盤研究(C), 2017年04月 - 2020年03月, 研究代表者競争的資金
- 神戸大学, 国際共著論文インセンティブ, 2020年Bmi1 counteracts hematopoietic stem cell aging by repressing target genes and enforcing the stem cell gene signature.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 千葉大学, 2015年04月 - 2018年03月造血器腫瘍におけるポリコーム群複合体機能異常の病因論的意義の解明ポリコーム群複合体はヒストン修飾を介して転写を抑制的に制御する。polycomb repressive complex 1 (PRC1)は造血幹細胞の維持に重要な機能を有するが、バリアントPRC1複合体の存在が明らかとなり、その機能が注目されている。PRC1.1はRing1b, Pcgf1, Kdm2b, BcorからなるバリアントPRC1複合体である。遺伝子欠損マウスの解析から、PRC1.1遺伝子欠損マウスに造血幹細胞の造血再生活性に異常はなく、骨髄球系への分化が増強されることから、PRC1.1は造血幹細胞の骨髄球への分化を抑制的に制御することが明らかとなった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 千葉大学, 2014年04月 - 2017年03月TERT複合体が司る造血幹細胞制御と骨髄機能不全造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現しており、造血幹細胞の維持にはBRMが重要である可能性を考えられた。BRMノックアウトマウスを用いて解析を行ったところ、造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われ、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に重要であることが示された。このときBRM欠損造血幹細胞では細胞周期が活性化しており、BRMは造血幹細胞の静止期維持に貢献していることが示唆された。これらの性質はいずれも造血幹細胞特異的に見られ、BRMが造血幹細胞特異的な制御因子であると考えられる。
- 公益財団法人 武田科学振興財団, 医学系研究奨励継続, 2016年幹細胞のアポトーシス制御による質的維持と老化制御の分子機構
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 慶應義塾大学, 2012年04月 - 2015年03月幹細胞因子が制御するストレス応答による老化制御機構我々はこれまでの研究結果により、TERTがテロメア長非依存的に造血幹細胞を維持する分子機構を明らかにしてきた。研究を発展させるに当たりさらに異なる機構でTERTが造血幹細胞を維持する可能性を探るため、TERTの結合因子に注目し、核小体因子nucleosteminが造血幹細胞のDNA損傷修復に貢献して造血幹細胞を維持することを明らかにし、論文として発表した。これはTERTがテロメア領域のみならず核小体の恒常性維持を介して造血幹細胞を制御する可能性を示唆しており興味深い。また、上皮幹細胞においてTERTがクロマチンリモデリング因子BRG1と結合しWnt標的遺伝子の発現を維持することが幹細胞制御に重要であることが報告されているため、造血幹細胞におけるクロマチンリモデリング因子BRG1およびその相同分子BRMの重要性を検証した。クロマチンリモデリング因子とは、転写の基本単位ヌクレオソームに結合し能動的にクロマチンを再構築することで、標的遺伝子に対する転写関連タンパク質のアクセスを容易にし、その転写発現を制御する重要な分子である。造血細胞においてBRG1は前駆細胞や分化した細胞の一部にも発現する一方で、BRMは長期再構築能を持つ未分化な造血幹細胞に特異的に発現し分化した細胞では発現が低下していた。このことから我々はBRMノックアウトマウスの造血細胞を解析したところ、競合的造血幹細胞移植においてBRM欠損造血幹細胞は特異的に失われ、BRMが造血幹細胞の長期再構築能維持に必須であることが示された。このときBRM欠損造血幹細胞では細胞周期が活性化しており、BRMは造血幹細胞の静止期維持に貢献することが示唆された。これらの性質は何れも造血幹細胞特異的に見られ、BRMが造血幹細胞の制御に重要な機能を持つことを示唆している。
- 公益財団法人 武田科学振興財団, 医学系研究奨励, 2013年幹細胞のアポトーシス制御による質的維持と老化制御の分子機構
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 慶應義塾大学, 2009年 - 2012年老化制御因子による白血病発症抑制の分子機構我々はこれまでATMおよびTERTが協調して造血幹細胞の機能制御を行っており、個体レベルの寿命にまで影響を与えていることを明らかにし、その制御機構として、TERTはATM欠損造血幹細胞をROSストレス状況下に惹起されるアポトーシスから防御していることを証明した。これらの結果から、TERTはATMが制御するDNAダメージなどROS以外の様々なストレスからも造血幹細胞を防御している可能性が示唆される。我々はこれらの結果を論文としてまとめ、昨年、Blood誌にPlenary paperとして掲載された。 そのため24年度は、TERTが関与する造血幹細胞の制御機構を更に発展させるため、TERTと複合体を形成する因子による造血幹細胞の維持制御の分子機構について研究を広げる計画とした。TERTと結合することが報告されている分子のうち、幹細胞制御に関与する可能性があるものについて、造血幹細胞・造血前駆細胞・分化した血液細胞など様々な造血細胞分画に於ける発現をmRNAレベルで探索し、特に造血幹細胞および造血前駆細胞に特異的に発現しているものを同定した。我々はそのうち、核小体タンパク質であるGNL3およびその相同タンパク質GNL3Lに着目した。造血幹細胞で標的分子のノックダウンを行って幹細胞機能を評価する系を構築し、これらの分子をノックダウンした造血幹細胞による造血幹細胞移植を行ったところ、GNL3をノックダウンした造血幹細胞では長期再構築能が劇的に損なわれていた。今後、これらの分子による造血幹細胞の制御機構についてTERTとの関連を踏まえて詳細に解析し、造血幹細胞の老化制御機構について更に明らかにする。
- 公益財団法人 先進医薬研究振興財団, 血液医学分野 萌芽研究助成, 2011年幹細胞因子が制御するストレス応答による老化制御機構
- 公益財団法人 難病医学研究財団, 医学研究奨励助成金, 2011年, 研究代表者テロメア・テロメラーゼ関連因子による骨髄不全疾患の発症機構
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(B), 慶應義塾大学, 2007年 - 2008年老化制御因子による白血病発症抑制の分子機構老化やストレス応答に重要な役割を担うATMとTERTについて、特に造血幹細胞の老化制御機構を、ノックアウトマウスを用いて解析した。両分子が協調した分子制御機構により個体レベルでの老化やストレス応答に対して影響することを示唆し、さらに両分子は造血幹細胞に於ける生理的な老化とストレス状況下に誘導される老化の両方の制御に関わり、その細胞レベルでの老化制御は独立した機構で老化が相加的に増強する可能性を示唆した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(スタートアップ), 慶應義塾大学, 2006年 - 2007年幹細胞の細胞周期制御機構を司る造血腫瘍関連因子の特定ATMノックアウトマウスの造血幹細胞に於いて、活性酸素の増加とp16^
の増加により細胞周期制御が抑制され幹細胞の自己複製能が喪失する機構(申請者の属する研究グループが明らかにしたもの)につき、ATMノックアウトマウス造血幹細胞の解析およびin vitroで活性酸素の増加を再現する系を発展させ、造血幹細胞に於いて老化因子p16^ が増加する分子制御機構を詳細に検討した。 その結果、in vitroで活性酸素の増加を再現する系に於いて見られたp16^ の発現増加は、ATMノックアウトマウス個体の造血幹細胞に於いては顕著でなく、それに対して、老化に際してp16^ の発現を増加することが知られる転写因子Ets1/2の発現が著明に抑制されていることを明らかにした。この現象は若年マウスでは見られず老年マウスで特異的に見られ、このことよりATMノックアウトマウス個体の造血幹細胞に於いてはP16^ の発現増加による老化がEts1/2の発現抑制により代償的に調節されていることを示唆した。 この際、老化に於いてEts1/2をターゲットとして転写を抑制するBmi-1、およびEts1/2の協調因子Idファミリータンパク質の発現には変化がなく、Ets1/2が抑制制御を受ける分子機構について現在更に解析を進めている。 このEts1/2による個体老化制御の分子機構については、各分子の強制発現あるいはsiRNAやドミナントネガティブによるノックダウンを用いてgain of function/loss of functionの効果を検証し、ATMノックアウトマウス個体での骨髄移植による造血幹細胞の自己複製能維持や長期再構築能などin vivoに於ける当該分子の役割と各々の分子間の相互関係についての検討を、次年度に予定している.