組織構築プログラムの実行を支える異常細胞排除システムの解析

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動物の組織構築は、Wnt/β-cateninシグナルやBMPシグナルなどのモルフォジェンシグナルの活性強度勾配によって制御されている。これまでの研究でβ-catenin活性に異常を持つ細胞が周辺の正常細胞の働きによって初期胚から排除されることと、この異常細胞排除を人為的に抑制すると胚発生に異常が生じることを示した。この知見から、動物初期胚はWntシグナル依存的な組織構築プログラムを確実に実行するために "不適切なβ-catenin活性強度を持つ細胞"を感知して積極的に取り除くシステムを備えている、という仮説を立てた。しかしながら、動物組織がどのようなメカニズムでWnt/β-cateninシグナル異常細胞を感知して排除するのか、については不明であった。前年度からの解析から、異常細胞の感知にはCadherinが関与することが分かり、また異常細胞の細胞死にはTGF-βタイプのSmadの活性化による活性酸素種(ROS)上昇が必要であることが分かった。さらに、生理的状況下においての解析を進め、通常の発生過程で自然発生するWntシグナル異常細胞の出現とその異常細胞の細胞死を発光と蛍光のdual in vivoイメージングにより明らかにした。また、人為的に誘導したWntシグナル異常細胞の解析から明らかになった異常細胞の感知と細胞死の誘導メカニズムが、自然発生するWntシグナル異常細胞でも同様に起きているのかを明らかにした。以上の成果を論文としてまとめて、掲載された（Akieda et al, Nature Commun, 2019）。さらに、この論文はF1000 primeにて3度の推薦を受けて高く評価されて、細胞競合のReviewにも取り上げられた(Bowling et al, Development, 2019)。