血小板因子ＣＬＥＣ－２による造血幹細胞と骨髄血管ニッチの相互制御の解明

• Project/Area Number: 13J40030
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Kumamoto University (2015); Keio University (2013-2014)
• Principal Investigator: 石津 綾子 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 造血幹細胞 / 巨核球 / 骨髄ニッチ / CLEC2 / ニッチ / 類洞血管 / 骨髄 / CLEC-2 / 血管内皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

骨髄ニッチ（造血微細環境）は造血幹細胞の維持・増殖・分化に必須の組織である。昨年度の解析にて、巨核球特異的欠損マウスの解析を行い、特異的に巨核球の細胞死を誘導できるPF4-Cre:Mos-iCspマウスにてマウスの骨髄から巨核球を減少させたときの造血幹細胞数の変化を解析したところ、巨核球欠損にともない、骨髄における造血幹・前駆細胞の頻度および機能の低下を認めた。これらのことから、骨髄の巨核球が直接造血幹細胞を制御する微小環境（ニッチ）の形成に非常に重要な細胞であることを報告した。これらの結果を踏まえ、本年度はCLEC2を介して、巨核球がどのように造血幹細胞を制御しているかをさらに検証した。巨核球が特異的に造血幹細胞制御をしている結果をうけ、さらにそのメカニズムを追及した。巨核球特異的CLEC2 欠損マウスより分離した巨核球は広範囲なニッチ因子の遺伝子発現が低下していることを認めた。その中でも巨核球の成熟および増殖に必須のサイトカイン、Thrombopoietin (Thpo)の発現も低下していることをしていることを認めた。血小板・巨核球数特異的CLEC-2欠損マウスの骨髄において、Thpo濃度の低下を認めた。さらに、CLEC２欠損マウスに認められた造血幹細胞の幹細胞能低下はrecombinant Thpo proteinのin vivo投与により、回復を認めた。これらのことからCLEC2は巨核球のニッチ機能を制御しており、その中でも特に、Thpo産生に関与することで造血幹細胞のニッチとして機能している可能性が示唆された。これまでの結果をまとめ、本年度には論文1報に加え、国際学会において研究結果を発表した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] CLEC-2 in megakaryocytes is critical for maintenance of hematopoietic stem cells in the bone marrow. (2015)
  • Author(s): Nakamura-Ishizu A, Takubo K, Kobayashi H, Suzuki-Inoue K, Suda T.
  • Journal Title: J Exp Med. Volume: 212 Issue: 12 Pages: 2133-46
  • DOI: 10.1084/jem.20150057
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Aging of the hematopoietic stem cell niche (2014)
  • Author(s): Ayako Nakamura-Ishizu, Toshio Suda
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 100(4): Issue: 4 Pages: 317-25
  • DOI: 10.1007/s12185-014-1641-8
  • Open Access
• [Journal Article] Megakaryocytes are essential for HSC quiescence through the production of thrombopoietin (2014)
  • Author(s): Nakamura-Ishizu A, Takubo K, Fujioka M, Suda T.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 454(2) Issue: 2 Pages: 353-7
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.095
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The analysis, roles and regulation of quiescence in hematopoietic stem cells (2014)
  • Author(s): Nakamura-Ishizu A, Takizawa H, Suda T.
  • Journal Title: Development Volume: 141(24) Issue: 24 Pages: 4656-66
  • DOI: 10.1242/dev.106575
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Cytokine networks regulate the emergence of megakaryocyte-biased hematopoietic stem cells (2016)
  • Author(s): Ayako Nakamura-Ishizu
  • Organizer: JSPS-NUS Joint Symposium
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2016-01-14
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] CLEC-2 signaling is crucial for the production of thrombopoietin in the megakaryocyte niche (2015)
  • Author(s): Ayako Nakamura-Ishizu
  • Organizer: ISEH 44th annual meeting
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2015-09-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 血小板活性化型受容体CLEC-2 を介した造血幹細胞と骨髄血管ニッチの相互制御 (2015)
  • Author(s): 石津 綾子
  • Organizer: 第120回 日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2015-03-20 – 2015-03-22
  • Invited
• [Presentation] Megakaryocytes form a distinctive hematopoietic stem cell niche through expressions of CLEC-2 (2013)
  • Author(s): 石津 綾子
  • Organizer: 日本血液学会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2013-10-11
• [Presentation] Megakaryocytes produce a distinctive HSC niche through CLEC-2 guided secretion of TPO (2013)
  • Author(s): Ayako Nakamura-Ishizu
  • Organizer: International society of Experimental Hematology (ISEH)
  • Place of Presentation: Vienna
  • Year and Date: 2013-08-23