新しい造血肝細胞体外増幅法の実用化

• Project/Area Number: 12770557
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hematology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 宗春 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30313125)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2000: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 造血幹細胞 / 体外増殖 / レトロウイルス / Notch / HES / 体外増幅 / アデノウイルス / AGM

Research Abstract

造血幹細胞の試験管内増幅は、現在の造血幹細胞移植療法を補完する上でも、また将来の遺伝子治療や人工血液の開発の上でも、極めて応用性の高い技術である。この技術開発を行う上で肝要なことは、いかにして分化させることなく幹細胞を増幅するかという点である。Notchは細胞膜受容体型の糖蛋白質であり、細胞の分化を抑制するシグナルを伝達する。このため、造血幹細胞を未分化なまま体外で増幅する技術の開発につながるのではないかと期待されている。本研究では、Notchのシグナルを用いて造血幹細胞の体外増幅の可能性を検討した。当初アデノウイルスを用いていたが、最近レトロウイルスベクターの改良により、幹細胞活性を持つ細胞への遺伝子導入が容易に行うことができるようになった。本研究ではレトロウイルスベクターを用い、Notchシグナル分子であるHES-1をマウス骨髄造血幹細胞分画(Lin-Scal+c-Kit+CD34-)に導入した。これを放射線照射同系マウスに移植することにより、造血幹細胞が試験管内およびレシピエントマウス個体内で、コントールに比べより維持されるか否かを検討した。HES-1導入造血幹細胞は試験管内で2日間、および移植されたマウス個体で3ヶ月、コントロール細胞に比較してより維持され、全ての系統の造血細胞を再構築した。HES-1シグナルは、造血幹細胞の体外増幅に有用と考えられた。今後は、NotchリガンドによりHES1の発現誘導が得られること、および、Notchリガンドを用いてHES1導入と類似の効果が得られることの検証を行う計画である。

Research Products

• [Publications] Takahashi T, Hirano N, Takahashi T, Chiba S, Yazaki Y, Hirai H: "Immuno-gene therapy against mouse leukemia using B7 molecules."Cancer Gene Ther. 7. 144-150 (2000)
• [Publications] Kurokawa K, Mitani K, Yamagata T, Takahashi T, Izutsu K, Ogawa S, Moriguchi T, Nishida E, Yazaki Y, Hirai H: "The Evi-1 oncoprotein inhibits c-Jun N-terminal kinase and prevents stess-induced cell death"EMBOJ. 19. 2958-2968 (2000)
• [Publications] Shimizu K, Chiba S, Kumano K, Hosoya N, Takahashi T, Hamade Y, Yazaki Y, Hirai H: "Binding of Delta1, Jagged1, and Jagged2 to Notch2 rapidly induces cleavage, nuclear translocation and hyperphosphorylation of Notch2"Mol. Cell. Biol.. 20. 6913-6922 (2000)
• [Publications] Shimizu K, Chiba S, Saitou T, Kumano K, Takahashi T, Hirai H: "Manic fringe and lunatic fringe modify different sites of the Notch2 extracellular region, resulting in different signaling modulation"J. Biol. Chem.. 276. 25753-25758 (2001)
• [Publications] Kumano K, Chiba S, Shimizu K, Yamagata T, Hosoya N, Saitou T, Takahashi T, Hamada Y, Hirai H: "Notch1 inhibits differentiation of hematopoietic cells by sustaining GATA-2 expression"Blood. 98. 3283-3289 (2001)
• [Publications] Shimizu K, Chiba S, Saitou T, Takahashi T, Kumano K, Hamada Y, Hirai H: "Integrity of intracellular domain of Notch ligand is indispensable for clevage required for release of the Notch2 intracellular domain"EMBOJ.. 21. 294-302 (2002)
• [Publications] Kurokawa,M.: "The Evi-l oncoprotein inhibits c-Jun N-terminal kinase and prevents stress-induced cell death."EMBO J.. 19. 2958-2968 (2000)
• [Publications] Miyazaki,T.: "In Vitro and In Vivo Suppression of Osteoclast Function by Adenovirus Vector-Induced csk Gene."Journal of Bone and Mineral Research. 15. 41-51 (2000)
• [Publications] Shimizu,K.: "Binding of Delta1,Jagged1, and Jagged2 to Notch2 Rapidly Induces Cleavage, Nuclear Translocation, and Hyperphosphorylation of Notch2"Mol.Cell.Biol.. 20. 6913-6922 (1999)
• [Publications] Shimizu,K.: "Mouse Jagged1 physically interacts with Notch2 and other Notch receptor : assessment by quantitative methods."J.Biol.Chem.. 274. 32961-32969 (1999)
• [Publications] Takayanagi,H.: "Suppression of arthritic bone destruction by adenovirus-mediated csk gene transfer to synoviocytes and osteoclasts."J.Clin.Invest. 104. 137-146 (1999)
• [Publications] Takahashi,T.: "A Potential Molecular Approach to Ex Vivo Hematopoietic Expansion With Recombinant Epidermal Growth Factor Receptor-Expressing Adenovirus Vector.."Blood. 91. 4509-4515 (1998)