Tumor evolution

Clonal heterogeneity and tumor evolution: past, present, and the future.  Cell 168: 613–628.

"In a famous thought experiment, evolutionary biologist Stephen Jay Gould asked, if the 'tape of life' could be turned back to the very beginning, would the same outcome prevail?  While re-playing the tape of life remains a hypothetical experiment, the 'tape of cancer' is being played and re-played with increasing regularity and too frequently with lethal results."

weird phenotype

数年前からなんとなくずーっと気になっているphenotypeがある。だいぶ前に撮ったfollicleの写真をまた見直してみて、やっぱりこれは色々とオカシイなということを確認した。これまたあれこれ考えているうちに、これらのphenotypeは最近自分が想像しているコンセプトにアドレスできるモデルの一つになり得るのではないかという気もしてきた。いや、でもやっぱり何が起こっているのかはよく分からんなぁ。この細胞達は周りを気にしてdifferentiationを変更したのか、それとも周りを無視して元々のdifferentiationをそのまま進めてしまったのか、そのへんから。まぁ簡単に考えられる仮説通りだとつまらんけど、やっぱりちょっと実験してみよう。

bud

なんだかすごく眠たいのは低気圧の影響かな。寒いけど、何かの芽が出つつある。

Tamaya CS

Tamaya Reserva Cabernet Sauvignon 2014

先週末、娘の１１歳の誕生日だった。いつの間にこんなに大きくなったのかと思うけど、思い返せばものすごくいろんなことがあった１１年。まぁ、そらそうよね。
ワインは、チリ、リマリバレーのカベルネ100%。甘くて濃くてまろやかで、とても分かりやすい美味さ。やっぱりこういう南米の明るいワインは好きやなぁ。

bet

ついにポリクロ抗体作製を発注した。送られてきた抗原部位予測結果をもとにペプチド配列を検討していたのだけど、ある程度のとこまで決まったらあとはもう運やよなぁ。ということで、３種類のペプチドにbet。予定では３.５ヶ月かかるということなので、完成予定は５月末頃か。まぁ、あとは待つだけやな。

compensatory response

Cancer brings forward oviposition in the fly Drosophila melanogaster.  Ecology and Evolution. 7: 272–276.

Hosts often accelerate their reproductive effort in response to a parasitic infection, especially when their chances of future reproduction decrease with time from the onset of the infection.  Because malignancies usually reduce survival, and hence potentially the fitness, it is expected that hosts with early cancer could have evolved to adjust their life-history traits to maximize their immediate reproductive effort.  Despite the potential importance of these plastic responses, little attention has been devoted to explore how cancers influence animal reproduction.  Here, we use an experimental setup, a colony of genetically modified flies Drosophila melanogaster which develop colorectal cancer in the anterior gut, to show the role of cancer in altering life-history traits.  Specifically, we tested whether females adapt their reproductive strategy in response to harboring cancer.  We found that flies with cancer reached the peak period of oviposition significantly earlier (i.e., 2 days) than healthy ones, while no difference in the length and extent of the fecundity peak was observed between the two groups of flies.  Such compensatory responses to overcome the fitness-limiting effect of cancer could explain the persistence of inherited cancer-causing mutant alleles in the wild.

Apcのmosaic cloneにesg-Gal4でRasV12を発現させることによって、adult flyにcolorectal cancerを誘導し、産卵数の推移をcontrolのnoncancerous flyと比較。その結果、colorectal cancerが誘導されたハエのfecundity peakは、noncancerousなものに比べて少し（２~３日）前倒しになった。fecundity peakにおけるtotal number of eggsとpeakのdurationに関しては、それほど大きな変化は見られなかったと。その、まぁ、それだけなんやけどね。

hypoxia biosensor

Drosophila HIF-1 homologue, Simaのoxygen-dependent degradation domain (ODD) にGFPをくっつけたhypoxia biosensor。

A genetically encoded biosensor for visualizing hypoxia responses in vivo.  Biology Open. doi: 10.1242/bio.018226
Cells experience different oxygen concentrations depending on location, organismal developmental stage, and physiological or pathological conditions.  Responses to reduced oxygen levels (hypoxia) rely on the conserved Hypoxia-Inducible Factor 1 (HIF-1).  Understanding the developmental and tissue-specific responses to changing oxygen levels has been limited by the lack of adequate tools for monitoring HIF-1 in vivo.  To visualise and analyse HIF-1 dynamics in Drosophila, we used a hypoxia biosensor consisting of GFP fused to the oxygen-dependent degradation domain (ODD) of the HIF-1 homologue Sima.  GFP-ODD responds to changing oxygen levels and to genetic manipulations of the hypoxia pathway, reflecting oxygen-dependent regulation of HIF-1 at the single-cell level.  Ratiometric imaging of GFP-ODD and a red-fluorescent reference protein reveals tissue-specific differences in the cellular hypoxic status at ambient normoxia.  Strikingly, cells in the larval brain show distinct hypoxic states that correlate with the distribution and relative densities of respiratory tubes.  We present a set of genetic and image analysis tools that enable new approaches to map hypoxic microenvironments, to probe effects of perturbations on hypoxic signalling, and to identify new regulators of the hypoxia response.

30x9

今日は朝から夕方まで一日中、大学院入試の面接。１人３０分で９人。かなり疲れた。しかしながら明日中に書き上げないといけない書類があったりするので、今晩もう少し頑張らなあかんかな。

six feet under

"Until I'm six feet under

Baby I don't need a bed

Gonna live while I'm alive

I'll sleep when I'm dead"

今朝、目が覚めた時に頭の中で流れ始めたのはなぜか「I'll sleep when I'm dead」。
"six feet under” って、棺桶を埋葬するための穴の深さが６フィートであることから、「埋葬された」「死亡した」という意味なんだそうな。

二月

もう二月。といっても年明けからのこの一ヶ月、あんまり予定は入ってないからゆっくりスタートできるかと思いきや、予想外にすごく大変だった。今月は出張予定もないし、ちょっとゆっくりと研究に集中できればいいけど、そろそろ年末にサブミットした論文のレビューが返って来る頃だろうか。出張といえば、三月後半に予定されている二件の出張のための飛行機を探し中。

third time's the charm

抗体の受託作製を検討中。いろんな会社のウェブサイトを見ていたけど、結局代理店に紹介してもらった一社と連絡を取り始めた。このタンパクの抗体は、まだフロリダにいた時にYF博士のほうでポリクロを二度も作ってもらったのだが、どちらもWesternではなんとかバンドが確認できるものの、残念ながらimmunofluorescenceではほとんど使えないものだった。その後長いこともう一度チャレンジする機会はなかったのだけど、先日大阪でYF博士と話していて、やはりこれは我々がやらなあかんやろ、ということで三度目の正直にかけようと思い立ったのだった。なんか、アミノ酸配列を眺めるのとか久しぶり。メガトゥーラクレヌラータ、キーホールリンペットヘモシアニンとか、なんだか懐かしい響きの言葉を久しぶりに口にしてみたり。

neko

先週の金曜日、K研とM研の合同新春お疲れ会に参加させてもらったのだが、写真はその二次会で行ったお店で飲ませてもらった日本酒達。日本酒のことはよく知らないのだが、なかなかイイお酒ばかりなんだそうな。色々と聞いてから選ばせてもらっただけに、どれも自分好みですごく旨かった。ワインもさらっとスゴイのを出してくれていたし、このお店はまた行きたい。

NAA: non-cell-autonomous autophagy

ノルウェー、オスロのDr. TERのところから、つい最近Natureに報告された論文。最後まで見所が続くエキサイティングなお話だった。Dr. TERとはいつ頃知り合ったんだっけな。ジョンピーがまだ学生の時に少しの間Dr. TERのラボに出向していたことがあって、たぶんどこかの学会でジョンピーに紹介してもらったんだと思うけど。去年のFly MeetingでもWM labの集まりに来ていたDr. TERとテーブルが一緒だったので、その時にも研究の話を色々としたはずなんだけど、そういやあの時この論文に関することは何も言ってなかったな。

Microenvironmental autophagy promotes tumour growth.  Nature 541: 417–420.

As malignant tumours develop, they interact intimately with their microenvironment and can activate autophagy, a catabolic process which provides nutrients during starvation.  How tumours regulate autophagy in vivo and whether autophagy affects tumour growth is controversial.  Here we demonstrate, using a well characterized Drosophila melanogaster malignant tumour model, that non-cell-autonomous autophagy is induced both in the tumour microenvironment and systemically in distant tissues.  Tumour growth can be pharmacologically restrained using autophagy inhibitors, and early-stage tumour growth and invasion are genetically dependent on autophagy within the local tumour microenvironment.  Induction of autophagy is mediated by Drosophila tumour necrosis factor and interleukin-6-like signalling from metabolically stressed tumour cells, whereas tumour growth depends on active amino acid transport.  We show that dormant growth-impaired tumours from autophagy-deficient animals reactivate tumorous growth when transplanted into autophagy-proficient hosts.  We conclude that transformed cells engage surrounding normal cells as active and essential microenvironmental contributors to early tumour growth through nutrient-generating autophagy.

まず、Drosophila eye discsに誘導されたRasV12-expressing scrib mutant clones (RasV12 scrib) が形成するtumorの周りの細胞でautophagy activityが亢進している（Atg8aが蓄積）、という発見からお話が始まる。しかもこのautophagy activityの亢進はeye discの周辺細胞だけではなく、muscle、fat body、midgutといった他臓器でも観察されるのだ。その一方で、RasV12 onlyのbenign tumorの場合、これらのautophagyは観察されない。autophagy flux inhibitorのchloroquineの経口投与によってautophagyを抑制すると、このeye discのtumor growth and invasionが抑えられた。ところが、eye discのtumor tissue内でautophagyを阻害した場合、tumor growthは若干抑えられるだけで、ventral nerve cordへのinvasionは抑えられなかった。これに対し、tumorの周辺細胞、もしくはtumorと周辺細胞の両方でautophagyを阻害すると、tumor growthもinvasionも抑制された。つまり、RasV12 scrib tumorのinitial tumor growth and expansive invasionにはnon-cell-autonomous autophagy (NAA) が必要であるということになる。

これまでの研究によって、RasV12 scrib tumorの growth and invasionには、TNF–JNK–Fos and IL-6–JAK–STAT cytokine signaling pathwaysの関与が分かっている。TNF (Eiger) mutant background、もしくはtumor内でのJNK activityの阻害（bskDN expression or fos mutant）によって、確かにNAAも抑制される。一方、このtumor内でのTNF-JNKの阻害によって、他臓器におけるsystemic autophagyはそれほど抑えられることはなかった（gutでは結構抑えられてるけど）。RasV12 scribのtumor growthにおいて、JNKの下流でHippo signalingが関与しているということも既に報告がある。で、これまたYkiかSdをRasV12 dlg tumorでノックダウンすると、tumor growthとNAAは抑制されることが確認された。

こういうコンテクストでYki、Sd、Fosのターゲットといえば、Impl2、Upd1, 2, and 3である。これらの関係を調べたところ、Impl2はNAA inductionに必要ないが、RasV12とUpd1 or 3のco-overexpressionはNAAを促すことが分かった。つまり、cytokine UpdがNAA inductionをmediateしていると考えられる。そこで、tumor tissue内でJAK-STAT signalingを阻害すると、NAAは確かに抑制されるのだが、周辺細胞でJAK-STAT signalingを阻害しても周辺細胞におけるNAAは抑えられなかった。つまりUpdはtumor cellsにおいてautocrineで働いているということになる。

RasV12 scrib tumorではミトコンドリアがダメージを受けており、reactive oxygen species (ROS) の産生が増加していることも分かった。ND75のノックダウンによるmitochondrial ROSの増加はNAAを促す。RasV12 scrib tumorにおけるJNKもしくはJAK-STAT signalingの阻害は、どちらもROSの蓄積を抑制することができる。つまり、RasV12 scrib tumorにおけるROSと周辺細胞におけるNAAの増加は、どちらもFos-, Yki/Sd- and STAT-mediated mitogenic signalingによるものと言える。また、RasV12 scrib tumorではglucose analogue 2-NBDGの増加が認められ、cationic and neutral amino acid transporterのslimfastをtumor内でノックダウンすると、RasV12 dlgのtumor growthが抑制されることから、これらmetabolic stressを受けているtumorの増殖能の維持はnutrients importに依存しているとも考えられた。

このtumor growthに必要なnutrients importのNAAへの依存性を確かめるために、allograft experimentが行われた。eye discのRasV12 scrib tumorを移植したアダルトの個体ではautophagy activityが上がり、このallograft tumorは、ホストへのautophagy inhibitorの投与、もしくはホストがatg14 mutant backgroundを持っている場合にtumor growthが抑制された。さらに驚くべきことに、autophagy deficient (atg13 mutant) のRasV12 scrib tumorのallograftは、autophagyが正常なcontrol hostのアダルト個体に移植されると、regrowthを始め大きなtumorに成長するのが観察された。つまり、tumor growthはtumor locationやoriginal tumor environmentではなく、ホストのautophagy capacityに依存しているということを示している。
ふーむ、ちょっとややこしいしけど、スゴイことを示しとるな。かなり複雑なgeneticsを使った実験が多いので、フライガイ以外の人にとっては実験系を正確に理解するの難しいんじゃなかろうか。ところで、他臓器でautophagy activityが亢進するsystemicなメカニズムってなんなんやろかね。

PI

Propidium Iodide (PI) というと、自分の中では死細胞の検出に使う蛍光色素というイメージが強かったのだが、FACSでの核染色でも一般的に使用されるんやね。ちなみに PI はDNAの二重らせんにインターカレートされるのだが、RNAとも結合するので正確なDNA測定をする際にはRNase処理が必要となる。
ということで、今日予定していたKのFACS実験を行うために、Kラボにフローサイトメーターを使わせてもらいに行ったのだが、PI染色だとなんやかんやと実験条件が合わないことが発覚して残念ながら今日は断念。今乗っけているRFPマーカーをGFPに変えて、核染色はPIではなくてやはり生細胞用の Vybrant® DyeCycle™ を注文することにする。ちょっと先延ばしになってしまうけど、このFACSは結構重要な実験になるので確実に行きましょうということですわ。

Airway stretch sensor

Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea.  Nature 541: 176-181.

Respiratory dysfunction is a notorious cause of perinatal mortality in infants and sleep apnoea in adults, but the mechanisms of respiratory control are not clearly understood.  Mechanical signals transduced by airway-innervating sensory neurons control respiration; however, the physiological significance and molecular mechanisms of these signals remain obscured.  Here we show that global and sensory neuron-specific ablation of the mechanically activated ion channel Piezo2 causes respiratory distress and death in newborn mice.  Optogenetic activation of Piezo2+ vagal sensory neurons causes apnoea in adult mice.  Moreover, induced ablation of Piezo2 in sensory neurons of adult mice causes decreased neuronal responses to lung inflation, an impaired Hering–Breuer mechanoreflex, and increased tidal volume under normal conditions.  These phenotypes are reproduced in mice lacking Piezo2 in the nodose ganglion.  Our data suggest that Piezo2 is an airway stretch sensor and that Piezo2-mediated mechanotransduction within various airway-innervating sensory neurons is critical for establishing efficient respiration at birth and maintaining normal breathing in adults.

「呼吸において肺は膨張と収縮とをくり返す。肺の体積の変化は感覚神経により感知され、この情報は脳幹の呼吸中枢へと送られて呼吸のパターンの制御にかかわる。しかしながら、これまで、肺の体積の変化を検出するセンサーの実体およびその生理的な重要性の詳細については明らかではなかった。今回、筆者らは、マウスを用いて感覚神経に発現するカチオンチャネルPiezo2が肺の膨張を感知する機械的な受容体であることを示した。さらに、Piezo2により検出される肺の機械的な情報は、成体のマウスにおいて肺の過膨張をふせぐために必要であったことにくわえ、出生の直後の仔マウスにおいて正常な呼吸のパターンが確立されるために必要であった。この研究においては，呼吸における機械的な情報の重要性が明確にされた。」

以上、日本語の要約はライフサイエンス新着論文レビューより。

ということで、カチオンチャネルである Piezo2 は、肺の膨張を感知するメカノセンサーとして呼吸パターンの制御に重要な働きを持っているというお話。Piezo2欠損マウスは出生直後に呼吸不全をともない死亡するのだが、肺の発生過程において形態、細胞の分化などに異常は観察されないことから、Piezo2が出生後の呼吸パターンの確立に必要であることが分かった。Wnt1Creを用いて、neural crestに由来する神経節である jugular, trigeminal and dorsal root ganglia でPiezo2をノックダウンすると、Piezo2欠損マウスと同様、出生直後に呼吸不全をともない死亡する。つまり、この呼吸パターンの確立には、感覚神経におけるPiezo2を介したmechanotransductionが必要であると。ちなみにこのWnt1Cre; Piezo2[cKO]でもPiezo2欠損マウスでも、肺のairspacesが小さくなっていることが確認されている。組織像を見ると、細胞が過増殖しているようにも見えるけど、隙間が小さくなってそう見えるだけなのかな。

Mishima→Osaka

合同若手WS

さて、先週は大阪南港のホテルで行われた、新学術２領域の合同若手ワークショップなるものに参加してきた。ということで、今年一発目の出張は大阪。三日間、いろんな人、特に若手の学生さん達と交流することができてなかなか楽しかった。自分も三日目の最後のセッションでトークをさせてもらったのだが、今回は合同ということなので、cell competitionの中でもdying codeよりのCCHの話をしてきた。最近Kが頑張ってやっているcalcium imagingのデータも少し紹介したりしながら。そういや懇親会でYF博士とMahjongのことについて話していて、二人でふとオモシロイことを考えついた。いよいよ彼との共同研究を再び始める時が来るのかもしれない。

快晴

三島を見渡せる近所の丘の上から。富士山が綺麗やねぇ。

plum

まだまだ寒いけど、子供達と近所を散歩していたら梅の花が咲き始めているのを見つけた。

confluence zone

新年会

寒いねぇ。。今晩は、今からダウンタウンのイタリアンで構造党新年会。と言っても、いつもの４人だけど。

from screenings

今日の朝はラボミーティングで自分の発表の番だったので、これまた２つのスクリーニングから出てきた諸々について、その後の進捗状況などを紹介。こちらもオモシロそうなものが色々と出て来ているので、人手があればもっと研究を進めることができるのになぁという感じ。

一件目完了

今年一件目の申請は、非常に手際の良い共同研究先のおかげで、昨日予定通り迅速に終わらせることができた。計画ではうちを含めて３つのラボが関わることになっていて、うまくいけば非常に重要な研究に進展する可能性を秘めていると思う。もし研究費が下りるのなら、もう一人雇う必要が出てくるけど。もしくは元気のある学生が来てくれるとエエんやけどなぁ。

drawing

またお絵描きしてみた。模式図にはもっと簡略化したものでも良いと思うのだが、やっぱりちょっとリアルな感じのある方が好きなんよね。

一件目

さて、急に舞い込んで来た共同研究案件を早速申請することになったので、この週末はちょっとそれについて考えてみる。ということで、まずは今年一件目の執筆開始。THSをモデルにしたスクリーニングなんだけども、今までの自分の守備範囲から出て、もうちょいと応用の方向へ向いたものになる。こういう新しい発展が実際に形になれば、それはそれでとてもイイこと。

大阪城 2017

今年もお正月に大阪城を訪れた。なんやら大阪城を舞台にしたUSJによる戦国ライブショーがあるとのことで見に行ったのだが、これがなかなかすごかった。去年の真田丸はやっぱり面白かったもんねぇ。ということで、大阪城へ行く前には、天王寺の茶臼山本陣跡と安居神社にもお参り。

謹賀新年 2017

あけましておめでとうございます。皆様、本年もどうぞよろしくお願いします。

年末年始は例年のように大阪の実家へ帰省してゆっくりさせてもらい、昨日三島に帰って来た。ということで、今日から２０１７年のFly Pushing開始。今年はどんな一年になるんだろうか、自分でもちょっと予測不可能なところがある。研究の方では、去年試したいくつかのスクリーニングからオモシロそうなものが取れて来ているし、Kが進めているプロジェクトも順調に進み始めているので、今年はこれらの研究をしっかりと発展させることを目標にしたいと思う。それ以外にも年明け早々、九大のDS博士から共同研究案件についての問い合わせが来たし、ちょうど２ヶ月ほど前に発注したRNA seqのデータが発送されたという連絡も来た。という感じで、予想外の発展があるのではないかという期待が膨らむ。
それでは今年も気張っていきましょう。

exclamation

仕事納めとか言いながら、そういや今週Tさんがやってくれていた実験の結果を見ていなかったことを思い出して、帰る前に顕微鏡を覗いてみたら、なんとも驚きのフェノタイプがあって誰もいないラボで声をあげてしまった。very clear hyperplasiaが２つあるのは知っていたのだけど、それ以外にも２種類、見たことないようなfunny phenotypeを示しているヤツがいた。何が起こっているのかはなんとなく想像できるのだが、今までにこういうのは本当に見たことがないかも。なんか、Tさんの実験からは時々びっくりするようなものが出てくる。まぁ、また年明けに考えようっと。

2016仕事納め

ようやく今年する予定だった仕事も全てやり終えたので、大好きな Woo’s Burg のハンバーグを食べに行ってきた。やっぱりここのハンバーグはめっちゃ旨い。論文はサブミットしたし、おなかも満たされたし、これで心置きなく新年を迎えることができそう。それにしても今年は結構プロダクティブだったしアクティブに活動したな。なんといってもTHS論文をついに世に出すことができたし、そのあとさらに論文を２本書いたし、日本語の総説も２本出版された。トークは特別講義を含めると１０回。泊りがけの出張は９回、ミーティングも３つオーガナイズした。肝心の研究の方も日本に帰ってきてからようやく色々と進展し始めて、来年からの展開がかなり楽しみになってきた。ということで、まぁまぁよくやりましたな、という感じですわ。

Depth Coding

今回この論文を書いているときに、ImageJの「Depth Coding」という機能に気付いた。こんなんあったんやねぇ。z-stackの画像を「Z project」で2D projection imageにすると、z-depth informationが失われてしまう。でもこの Depth Coding を使うと、z軸方向の深さをカラーでコードすることができるので、同じ深さにあるものが同じ色で示されることになる。なんかファンシーになるしね。場所は Fiji の「Image」→「Hyperstacks」→「Temporal-Color Code」。

投稿完了

ただいま論文投稿完了ー。なんとか帰省前に投稿することができた。期待通り速攻で校正してくれたジョンに感謝。なんか書き終えてみると、意外になかなかイイ感じのアーティクルになった気がする。基本的には方法論に関するもので、こういう感じのものを書くのは初めてだったし、どんなもんかねぇと思いながら書いたのだが、結構重要なことをプロポーズできたかなという感じ。まぁ何はともあれ、これで今年の執筆は全て終了やな。

close to final ms

懸案の論文原稿は、昨日今日とKが書いたパートに改訂を入れつつイントロとデスカッションも書き足して、ようやく最終版の形ができた。こんなホリデーシーズンに速攻で英文校正をしてくれる親切なアメリカ人の友達は、と考えて真っ先に思いついた二人のジョンのうちの一方にまず連絡を取ってみたら、快く承諾してくれてほっとした。ということで、さきほど原稿をジョンに送付。明日さらに校正を入れたら明後日には投稿できるかな。なんだか今年はほんまに一年中何かを執筆していた気がする。

Ile La Forge Syrah

Domaines Paul Mas Ile La Forge Syrah 2014

ラングドックのSyrah 100%。結構スパイシーだけど、しっかりした感じでなかなか飲みやすい。いろんな料理に合いそう。千五百円ほど。

Merry Christmas

今日はクリスマスイブ、ということで、家でクリスマスディナー。ローストチキンを食べてクリスマスケーキを食べて、それから子供達とNORADのサンタクロース追跡を見て、子供達が寝静まってからオフィスに出てきて、今クリスマスジャズを聴きながら論文執筆作業中。オフィスに来てから、サンタクロースが三島上空に入ったのを確認した。
そういやエディターから返事が返ってこないと思っていたら、担当のエディターはもうすでにバケーションに入っていたみたいで、昨日アシスタントからメールが来て、締め切りは今月末ということになった。

ectodermal hindgut

「In Drosophila, SJs are divided into two classes based on morphological appearance: pleated SJs are found in ectodermally derived tissues, such as the hindgut, while smooth SJs are observed in endodermally derived tissues, including the midgut.」

って、さっきの論文でこういうことを書いてあるんやけど、こんなん知らんかったなぁ。同じ腸管でもectodermalのhindgutとendodermalのmidgutで違うんやねぇ。老化によるseptate junction proteinsのlocalization changeもhindgutではほとんど起こらないようだ。ヘンやねぇ。

Aged TCJs

Tricellular junctions regulate intestinal stem cell behaviour to maintain homeostasis.  Nature Cell Biology  19: 52–59.

Ageing results in loss of tissue homeostasis across taxa. In the intestine of Drosophila melanogaster, ageing is correlated with an increase in intestinal stem cell (ISC) proliferation, a block in terminal differentiation of progenitor cells, activation of inflammatory pathways, and increased intestinal permeability. However, causal relationships between these phenotypes remain unclear. Here, we demonstrate that ageing results in altered localization and expression of septate junction proteins in the posterior midgut, which is quite pronounced in differentiated enterocytes (ECs) at tricellular junctions (TCJs). Acute loss of the TCJ protein Gliotactin (Gli) in ECs results in increased ISC proliferation and a block in differentiation in intestines from young flies, demonstrating that compromised TCJ function is sufficient to alter ISC behaviour in a non-autonomous manner. Blocking the Jun N-terminal kinase signalling pathway is sufficient to suppress changes in ISC behaviour, but has no effect on loss of intestinal barrier function, as a consequence of Gli depletion. Our work demonstrates a pivotal link between TCJs, stem cell behaviour, and intestinal homeostasis and provides insights into causes of age-onset and gastrointestinal diseases.

Drosophila midgutでは老化に伴って、ISCs proliferationの増加、mis-differentiated progenitor cellsの蓄積、inflammatory signalingの活性化、intestinal permeabilityの増加、といったような現象が生じることが分かっている。この論文では、aged flyのenterocytesにおいて、tricellular junctionのseptate junction proteinsのlocalizationがおかしくなっていることが発見された。これはsubcellular localizationがおかしくなっているということで、発現レベルが低下しているということではない。RNA seqでは、大部分のjunctional proteinsの発現レベルは、old flyでむしろ増加している。tricellular junctionにlocalizeするseptate junction proteinの一つ、Gliotactin (Gli) も加齢に伴ってそのlocalizationが低下しており、cytoplasmに移行している。ちなみにGliは通常、ISCsとEBsには認められない。young flyにおいてもECsでのGli knockdownを誘導すると、スマーフの割合が増えて寿命が短くなるのだが、ここでEsg-positive cellsとPH3-positive cellsの増加、つまりISCsとEBsの増殖が引き起こされていることが分かった。つまり、分化した上皮細胞のtricellular junctionがゆるくなることが、non-cell-autonomousにISCsの増殖に影響していると。ちなみにこれらの影響は、Gli knockdownをストップするとリカバーすることができる。で、一応これに対して示されているメカニズムは、Gli depletion → JNK activation だけなんやけど、まぁJNK以下のnon-cell-autonomous signalingは色々と報告あるからね。老化によってGliのlocalizationがおかしくなる原因が非常に興味深いところなんやけど、これに関しては何も触れていない。

あと二週間

今年も残すところあと二週間ですか。。。もうちょっと待ってほしい。ちなみに今日が論文の締め切り日だったのだが、やはり終わらなかった。エディターに、もうちょっと待ってよねっていうお便りを書こう。こういうのはもう少し早め早めにやりましょうねって、そんなことは分かっとるんやけど、日々なんやかんやと他にもやらなければいけないことが出てきてこうなっちゃうのよね。まぁ仕方ない。でも（なるべく）今年中にはサブミットします。
年賀状も書かなあかんやん。

Slit-Robo2

Iラボにいてたジョンの論文が早くも出版されたようだ。夏にオーランドで会った時に、今日サブミットしたとかいう話をしていたので、ちょうど５ヶ月ぐらいか。研究生として日本に滞在していた２年足らずでこの仕事をやり遂げたジョンの働きぶりには驚かされる。
scrib mutant cloneにおいて、JNK activation → autocrine Slit-Robo2 → Ena という流れのsignalingがE-cadherinをdisruptすることによって、epithelial layerからのextrusionが促されるというお話。つまり、Slit-Robo2が働かないと、scrib mutant cellは排除されずにepithelial layer内に残ってtumorigenicになる。逆に、Slit-Robo2をhyperactiveにすると、多くのscrib mutant cellsがextrudeされるのだが、このときapical側へ抜けたヤツらはlumenでtumorになる。このあたり、自分がwing discで見たものと似ている。あと、JNKとSlit-Robo2-Enaの間にはpositive feedback loopがあるようだ。ちなみに、SlitとRobo2というligand and receptorは、axon guidanceにおけるcell repulsion and migrationで機能していることが知られている。

Slit-Robo repulsive signaling extrudes tumorigenic cells from epithelia. Dev Cell. 39: 683–695.
Cells dynamically interact throughout animal development to coordinate growth and deter disease. For example, cell-cell competition weeds out aberrant cells to enforce homeostasis. In Drosophila, tumorigenic cells mutant for the cell polarity gene scribble (scrib) are actively eliminated from epithelia when surrounded by wild-type cells. While scrib cell elimination depends critically on JNK signaling, JNK-dependent cell death cannot sufficiently explain scrib cell extirpation. Thus, how JNK executed cell elimination remained elusive. Here, we show that repulsive Slit-Robo2-Ena signaling exerts an extrusive force downstream of JNK to eliminate scrib cells from epithelia by disrupting E-cadherin. While loss of Slit-Robo2-Ena in scrib cells potentiates scrib tumor formation within the epithelium, Robo2-Ena hyperactivation surprisingly triggers luminal scrib tumor growth following excess extrusion. This extrusive signaling is amplified by a positive feedback loop between Slit-Robo2-Ena and JNK. Our observations provide a potential causal mechanism for Slit-Robo dysregulation in numerous human cancers.

disappointing

昨晩は研究所の大忘年会。だったのだが、なんやらえらい疲れていて体調が悪かったので、まぁ顔だけは出そうかと思って参加。で、乾杯後少ししてからある方が話しかけてきたと思ったら、まぁなんとも的外れで浅はかな批判を繰り広げてくれた。自分としてはこういうことも想定していたとは言え、この人の反応ははっきり言って、残念、の一言やったなぁ。自分のこだわりだけに固執して本質を見る能力のない人。もうなんだかさらに体調が悪くなって楽しめなくなったので早々にパーティから出てきた。久しぶりに他の人たちと色々話したかったのだけど、まぁ仕方ない。
で、まぁそんなことはどうでもええんやけど、早く次の論文を仕上げないといかんのよねぇ。体調はやや回復。今年は風邪をひきそうになってもひかない。

Aoyama

昨日は、友人のHH博士がいる青山学院大学の相模原キャンパスで特別講義をさせてもらった。淵野辺というところにあるなかなかおしゃれなキャンパス。cell competitionとかCCHの紹介をしながらtissue homeostasisの話をしたのだけど、学部３年生向けの授業ということで、なるべく基本的なところから丁寧に。授業中は皆さんおとなしいなぁという印象だったけど、提出された感想文を見ると、なかなかしっかり理解してもらえたのかなという感じ。で、夜はHラボのメンバーと懇親会。みんな４年生かM１という元気一杯の若い子達に囲まれるようなことは、研究所ではほとんどないことなのでなかなか新鮮。途中からはずっとみんなの恋愛相談になっていた。こういう雰囲気、やっぱり大学はいいよなぁと思う。

Skywalk

日曜日、子供達を連れてふらっと三島スカイウォークへ。渡るつもりはなかったのだけど、よく見たら料金が値下げされていたので、それなら渡ってみるかということで初めてスカイウォークを歩いた。少し前に三島の新しい観光名所としてオープンしたのだが、オープン当初は結構な人出だったし、料金が随分高かった印象だったので今まで渡ったことがなかった。歩行者専用としては日本一長い吊り橋なんだそうな。吊り橋の上はものすごい寒かったけど、帰りはちょうど日没時で駿河湾に沈む夕日はなかなか綺麗だった。

Saint Bertrand des Garrigues

Saint Bertrand des Garrigues Côtes du Rhône 2015

コート・デュ・ローヌの赤。Grenache、Syrah、Mourvèdreのブレンドなのかな。久しぶりに濃い赤ワインを飲んだ。凝縮感のある甘い果実味とスパイス、そして柔らかいタンニンの後味が心地良い。やっぱり自分はローヌ南部のワインに好きなのが結構多いな。

another deadline

今日の午前中はラボの年末大掃除。なんかついこないだクリスマスミュージックをかけながら窓拭きをやったような気がするのだが、もうあれから一年経ったということですか。
なんだか昨日の疲れが残っているのだけど、もう一本の論文の締め切りも迫ってきているので取り組まんといかんなぁ。来週もなんやかんやと忙しい予定なのだが、果たして締め切りまでに終わるんだろうか。。。
レビューアーティクルの方は一昨日、WMがエディターに送ってくれたので、来週あたりレビューに回るのかな。まぁ、返ってくるのは年明けやね。

tense skype

今晩はオフィスでちょっと大事なスカイプミーティングを行った。学生の頃から注目していたある研究者と初めて話す機会にもなって、ちょっと緊張してしまったけど、うまく伝わっただろうか。いやぁ、なかなかエキサイティングだった。さてさて、どうなることやら。

THS in ASCB

Twitterを見てると、今週サンフランシスコで開催されているASCB2016の写真がたくさん出てくるのだが、PLOSのブースにはホットスポットの写真がデザインされたポスターがたくさん見える。なかなかエエ感じ。

第三稿

懸案のレビューアーティクル。先週の第二稿に対してWMがようやくなんやかんやとコメントを入れてくれたので、手直しを加えて先ほど第三稿を返送した。なんか今回は早くもそろそろ煮詰まって来た感じ。とは言っても、すでにエディターに延期してもらった締め切りをさらに数日過ぎているので、もうええかげんサブミットせなあかんやん。

金曜日

学会最終日は、午後にウチのKがCCHのポスター発表。なんか初っ端から随分とたくさんの人が聞きに来てくれていて、Kのまわりには人だかりができていた。で、それを遠巻きに見ていた自分に声をかけてくれたのは、このブログを読んでくれているというMY博士。自己紹介がてら研究の話をしていたら、どうもお互い見ているものに共通性があることに気付いてちょっと本気のデスカッションに。色々とオモシロイお話を聞かせていただいた。こちらの話はまだまだプレリミナリな仮説段階だけど、もしかしたら共通のメカニズムがあるのかも知れない。久しぶりに、ブログやってて良かったなと思った。

こんな感じで今年のMBSJも終了。帰りはいつのまにか一緒になったYN博士と新横浜まで。なんだか長い一週間だった。

第七回ダートマスの集い

そして学会二日目の夜は、ダートマスの集い。今年でもう７回目。毎年こうしてみなさんの御活躍の様子を聞かせてもらって元気をもらっている。相変わらず、Nさんの活躍ぶりはモノスゴイのだった。そして毎年この集まりに出ると、本当に一年経つのが早いなと感じてしまう。頑張らないとな。

木曜日

学会二日目。チェックしていたポスターを見に行ったらちょっと混んでいたのだけど、ノーマークだったその隣のポスターが気になって話を聞いてみるとなんともオモシロデータだった。最近の論文で似たような話を見たような気がしたのだけど、やっぱり違う。モデルにしていたのは幼虫のlymph glandだったけど、imaginal discのtumorも同様の方法でコントロールできるんだろうか。メカニズムがかなり気になる。その後、ポスター会場でばったり出会ったロンドンのSH博士とカフェで話し込んだ。

第四回FSUの集い

学会一日目の夜は、中華街でFSUの集い。みなさん変わらず。

水曜日

水曜日からいよいよ分子生物学会開幕。この日の朝はまだ箱根湯本の旅館の天空露天風呂でゆったりしていたのだが、４人で旅館の朝御飯をしっかりと楽しんでから横浜へ。午後１時からのシンポジウム、「Cell Competition - its implication in various physiological and pathological processes」になんとか間に合った。シンポジウムは例年通り、なかなか熱いデスカッションが繰り広げられていた。自分はTHSのトークをしたのだが、考えてみりゃ論文が出てから国内の学会で発表するのは今回が初めてだったか。

火曜日

で、火曜日は朝から４人で電車に乗って箱根へ。湯本の旅館に荷物を置いてから、登山列車、ケーブルカー、ロープウェイと乗り継いで一番上の大涌谷まで辿り着いた。寿命が延びるという名物の黒たまごを食べて、cellular competitivenessがactivateしたとか言って喜ぶcell competition研究者４人。その後、芦ノ湖までハイキングする予定だったのだが、大涌谷近辺は未だに火山活動の影響でハイキングコースには入れず、一つ下の姥子から少し短いハイキングになった。なんとか壮麗な富士の姿をスペイン人二人に見せてあげたかったのだけど、この日は半分雲がかかっていたり、てっぺんの辺りだけ雲の上に顔を出したり、ちょっともどかしい感じだった。でもその後さらに、芦ノ湖の遊覧船に乗って、箱根神社にお参りして、旅館でゆっくりと温泉につかってと、この日の箱根観光はみんな大満足だった。この一日で、だいぶ色々と研究のデスカッションもすることができた。

月曜日

今年の分子生物学会、MBSJ2016で開催された Cell Competition のシンポジウムには、リスボンのDr. EMとマドリッドのDr. MTが招聘されていたのだが、二人とも学会の少し前から日本に滞在するということで、月曜日にYF博士が二人を三島まで連れて来てくれた。ということで、月曜日は昼に三島駅で３人を拾って、三島名物のウナギを堪能してもらってから、遺伝研でお二人にセミナーをしてもらった。セミナーがちょっと長引いたことで、みんながビックリの失笑アクシデントがあったのはさておき、さすがの面白トークを楽しませてもらった。夜は構造党のメンバーも呼んで、ダウンタウンの居酒屋で乾杯。

back to office

ようやく、オフィスに帰って来た。
ちょうど一週間前の土曜日の夜、翌日の日曜日に秋葉原で開催された大学共同利用機関のシンポジウムでの講演資料を作成していたとき以来、やっとオフィスのパソコンの前に落ち着いて座ることができた。なんかだいぶ長い時間が流れたような気がするほど、この一週間はいろんなことがあったなぁ。

illustration

さて、先週末WMに送ったレビューアーティクルの第一稿が昨晩ようやく返ってきた。と思ったら、言葉遣いなんかをちょこっと変えているだけで、ほとんど直しは入っていない。まぁ、第一稿はいつもこんな感じなのだが、今回は締め切りがあるし、あとフィギアを作ったらもうこれで投稿しちゃうかな。フィギアは、結局こないだプレス用に MediBang Paint で作った手書きのイラストがなかなか分かりやすいと思うので、それを元にして改良版を描いている。Dr. Suessの絵みたいな、親しみやすくて分かりやすいのにできたらええなと思いながら描いているのだけど、どうやろね。

Palin on Fruit Flies

関係ないけど、８年前のコレを思い出した。

ヒラリー

選挙前、９月２２日の「Between Two Ferns」。ゲストはヒラリークリントン。

大学共同利用機関博覧会

次の日曜日、秋葉原でこういうのがあるそうです。大学共同利用機関博覧会。大学共同利用機関って、実はこんなにいろんな研究所があるんやね。なかなか楽しそう。で、自分もこのシンポジウムの研究者トークという催しで講演することになってしまった。１０分だけの短いトークだけど、ちょっと準備しないといかんな。
入場無料だそうなので、ご興味のある方はぜひご来場ください。

blood drawing

今日の午後は特殊健康診断。問診票の血液検査のところにチェックは入っていないのに、またもや採血された。そういや去年もそうだったけど、取り扱いにベンゼンが入っていたらされるんだとか。最近はもうベンゼン類を使う機会はほとんどないからチェックを外してもいいのかも。毎年２回も採血されたくない。隣で採血されていたアメリカ人の女の子がイヤそうにしていたので、ちょっと話しかけてみた。アメリカでは健康診断とかないもんねぇ。

THS Review 1st MS

ここのところずっと取り掛かっていた論文の第一稿が、昨晩ようやく完成。まぁ予想はしていたけどだいぶ苦戦したな。だいたい書こうとしていたストーリーは頭の中にあったはずなのだが、色々と以前の文献を探っていくうちにどんどん抜け出せない深みにはまっていったような感じ。やっぱりCancer Biologyは裾野が広いというか、一つの現象とか一つの遺伝子についてだけでも、調べれば調べるほど知らなかった論文が出てくる。一日中散々調べた挙句、結局それについて書くのは一文だけだったり。まぁそんな感じでとりあえず書き上げたのだが、だいぶ文字数をオーバーしてしまっているのでもうちょっとすっきりさせたいところ。あと、問題はフィギア。レビューのフィギアって、皆さんなかなかプロフェッショナルな感じのが多いけど、ああいうのってどうやって作ってるんかねぇ。

贈呈式

昨日は某財団の助成金贈呈式に出席するため、ネクタイを締めて東京白金台にある立派なホテルへ。意外と全然知ってる人がいないなぁと思っていたら、昼食会場の同じテーブルに現れたのはFSUで長いこと一緒だったST博士。偶然にも同じセクションで受賞していたようだ。実は今月末に横浜で開催される分子生物学会で今年もFSUの集いが予定されているので、どうせまたそこで会える予定だったのだけど、やっぱりなんやかんやと積もる話もあるので結局ずっとST博士と話していた。ところで昼食後の医学賞受賞者講演は２つともなかなか面白かった。一つは自分が学生時代に取り組んでいたPGCの発生のお話だったし。

ムーア

マイケルムーアによる７月と９月の投稿を今読むと、結局彼が憂慮したシナリオ通りになっていて、その鋭さに感心させられる。

「ドナルド・トランプが大統領になる5つの理由を教えよう」

「ドナルド・トランプを確実に落選させる5つの方法」

アメリカのサイエンスにとっても明るい要素を見つけるのはちょっと難しそうやね。
「Donald Trump's US election win stuns scientists」

トランプ

やはりトランプ。なんとなくだけど、共和党の候補としてトランプが選ばれた時からこうなるんじゃないかという気がしていた。長いこと南部の田舎町でアメリカを見てきた自分にとっては、これがアメリカやよなぁという感じ。もちろん民主党を支持する多くの友人達の顔も思い浮かぶのだけど、８年前にオバマになった時のちょっと違和感のある盛り上がりも見てきたからかもしれない。選挙戦の間ずっとトランプのスキャンダラスな言動ばかりが報道されて、こんなのはあり得ないという印象操作がかなり行われていただけに意外といえば意外なのだけども、やっぱりこういう結果になるんやねぇ。それだけ現状に不満を持っている人が多いということなのか。まぁでも、トランプ大統領になって急に何かとんでもなく悪い事が起こるとは思えないし、国際情勢という観点からすると、もしかしたら、どちらかというと世界はむしろ少しだけ平和な方向へ向かうんじゃないだろうかと考えることもできなくはない。サイエンスにとってはどうだろうか。ともあれ、日本はちょっと今後の立ち位置を慎重に考え直さないといけないのかもしれないね。
ということで、今日は選挙の結果が気になって、午後あまり仕事に集中できなかったな。。。

writing mode

ここ数日でようやく時差ボケが落ち着いてきて、夜中でも集中できるようになってきた。ということで、だいぶ執筆モードに入ってきてはいるのだけど、今回の論文はなかなか筆が進まん。だいたい書きたいことは頭の中にあるはずなのだが、なんというかうまく書けない。自分の場合、こういう時はとりあえず書けることをひたすら書いているうちに、調子が出て来るのは知っているので、今晩もとりあえず執筆。

えらいこと

えらいことにもう１１月。マドリッドでだいぶリフレッシュしてきたけど、現実に帰ってきて冷静に考えるとほんまにえらいことになりそうかも。年末までにどうなっていることやら。まずは今月を乗り切れるかどうか。。。
それにしても、急にさむなってきたねぇ。