森本 充 | Mitsuru Morimoto

理化学研究所生命機能科学研究センター呼吸器形成研究チーム チームリーダー
Team leader, RIKEN Center for Biosystems and Dynamics

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synNOTCHシステムを使ったニッチ細胞スクリーニングと幹細胞競合モデル

臓器の組織は、細胞が代謝や修復により自律的に入れ代わることで、恒常性のある多細胞システムを保っている。その中心には組織幹細胞(以下、幹細胞)とそれを支えるニッチ細胞があり、特にニッチ細胞の供給する微小環境は幹細胞の自己複製と分化のバランスを制御し、多細胞システムに大きく影響する。そのため微小環境の分子実体と、幹細胞が微小環境を奪い合う幹細胞競合を理解することが重要である。我々は、組織の幹細胞を支えるニッチ細胞を探索するため、幹細胞と相互作用するニッチ細胞をスクリーニングする系を開発している。本研究ではsynNotchシステムを利用した新しいニッチ細胞網羅的スクリーニングステムを提案する。スクリーニングで同定された候補となるニッチ細胞はオルガノイド培養と遺伝子改変マウスを使い微小環境の実体となる分子を同定する。さらにマウス呼吸器の損傷再生およびオルガノイド移植実験を利用して、ニッチ細胞による“競合の緩和”が幹細胞の数的な制御に関与し、組織を自律的に維持するために不可欠である、という新しい概念を立証する。

1. Enomoto Y, Katsura H, Fujimura T, Ogata A, Baba S, Yamaoka A, Kihara M, Abe T, Nishimura O, Kadota M, Hazama D, Tanaka Y, Maniwa Y, Nagano T, *Morimoto M.
   Autocrine TGF-β-positive feedback in profibrotic AT2-lineage cells plays a crucial role in non-inflammatory lung fibrogenesis.
   Nature Communications 14, Article number: 4956 (2023)
2. Fujimura T, Enomoto Y, Katsura H, Ogawa T, Baba S,, Ogata A, Yamaoka A, Shiroguchi K, *Morimoto M.
   Identifying a Lung Stem Cell Subpopulation by Combining Single-Cell Morphometrics, Organoid Culture, and Transcriptomics.
   Stem Cells 41(8)(2023)
3. Kiyokawa H, Yamaoka A, Matsuoka C, Tokuhara T, Abe T, *Morimoto M.
   Airway basal stem cells reutilize the embryonic proliferation regulator, Tgfβ-Id2 axis, for tissue regeneration.
   Developmental Cell 56; 1917-1929, 2021.
4. Kishimoto K, Furukawa TK, Luz-Madriga A, Yamaoka A, Matsuoka C, Habu M, Alev C,Zorn AM and *Morimoto M.
   Bidirectional Wnt signaling between endoderm and mesoderm confer tracheal identity in mouse and human.
   Nature Communications 11; 4159, 2020.
5. Kishimoto K, Tamura M, Nishita M, Minami Y, Yamaoka A, Abe T, Shigeta M, *Morimoto M.
   Synchronized mesenchymal cell polarization and differentiation shape the formation of the murine trachea and esophagus.
   Nature Communications 9; 2816, 2018.
6. Tsao PN, Matsuoka C, Wei SC, Sato A, Sato S, Hasegawa K, Chen HK, Ling TY, Mori M, Cardoso WV, *Morimoto M.
   Epithelial Notch signaling regulates lung alveolar morphogenesis and airway epithelial integrity.
   Proceedings of the National Academy of Sciences 113; 8242-7, 2016.
7. Noguchi M, Sumiyama K, *Morimoto M.
   Directed migration of pulmonary neuroendocrine cells toward airway branches organizes stereotypic location of neuroepithelial bodies.
   Cell Reports 13; 2679-86, 2015.