The basic study of mechanism in the hemoglobin class switch and development of new strategies for treatment of hemoglobinopathy

• Project/Area Number: 22791007
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pediatrics
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: HAYAKAWA Jun 日本医科大学, 医学部, 講師 (10386196)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: ヘモグロビンクラススイッチ / 造血不全症 / 造血幹細胞 / 臍帯血 / 胎児型ヘモグロビン / ヘモグロビン異常症 / ヘモグロビンクラスウィッチ

Research Abstract

我々はすでに22年度に報告した論文(Hayakawa et al, Cell Transplant 2010)をもとに、ヒト化免疫不全マウスの体内で移植したヒト臍帯血がヘモグロビンクラススイッチを起こすことを確認し、そのヘモグロビン分画の解析を進めようと準備してきた。その後、欧米からの報告が相次ぎBCL11A、KLF1、MYB、SOX6、HDAC1/2といった遺伝子群がクラススイッチを制御する重要な因子であることが判明した。それらは制御をin vitroで実現した報告であり、我々のもつin vivoの系で造血因子を制御しHbFを人工的に増加させ得るのか我々の実験系がより重要になった。しかし有効な結果を得るためにマウスの飼育環境がよりクリーンな状況が必要であり、また相次ぐ新しい報告によりヒト化マウス作成にいたる我々の実験系の大幅な見直しを迫られた。また報告のあった遺伝子の造血幹細胞へのin vitroでのノックインの予備実験が難航したため、本研究期間内ではin vivoでの実験にいたることができなかった。
我々は造血幹細胞を用いたerythroid系への分化誘導の実験系を確立し、造血幹細胞から18日間でEyrthroid系細胞に分化していく様子をCD71、GPA抗体で確認した。それを応用し先天性造血不全症、後天的造血不全（赤芽球癆）と健常検体のerythroid系への分化の違いを検討することを目指し、モグロビンクラススイッチと赤芽球系の分化の関わりをin vitro培養系の検体をアレーを用いて網羅的に解析する準備を進めている。
さらにサイトカインアレーを用いて骨髄にストレスがかかる骨髄異形成症や再生不良性貧血などの無効造血を繰り返し徐々に血液分化障害をともなう疾患とITPやウイルス感染に伴う血球貪食症などの感染で急激に血液分化障害を起こした患者の血清サイトカインを比較した。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The assessment of human erythroid output in NOD/SCID mice reconstituted with human hematopoietic stem cells (2010)
  • Author(s): Jun Hayakawa
  • Journal Title: Cell Transplant Volume: 19 Pages: 1465-73
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A practical method for the assessment of human erythroid output in humanized model mice (2010)
  • Author(s): 早川潤
  • Organizer: 日本血液学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-25