| Project/Area Number |
22K08469
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | National Hospital Organization, Kyushu Medical Center (Clinical Institute) |
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Principal Investigator |
高嶋 秀一郎 独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 血液内科医師 (70622116)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊繁 吉謙 九州大学, 大学病院, 講師 (40619706)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | GVHD / 同種造血幹細胞移植 / 腸管オルガノイド / IFN-gamma / MYC / STAT1 / 腸幹細胞 / 上皮再生 / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Research at the Start |
移植片対宿主病（GVHD）は同種造血幹細胞移植の重大な合併症であり、その克服は移植成績の向上に必須である。新規治療の開発にはその病態解明が必要であり、我々は主要標的臓器である腸管に注目した。腸管GVHDの病理組織像は同時進行する上皮細胞の傷害と再生で特徴づけられる。しかし炎症性サイトカインの上皮再生への関与は明らかになっていない。本研究課題では先行研究の成果に基づき炎症性サイトカイン、特にインターフェロンガンマがGVHDにおける上皮細胞の再生に直接かかわっている可能性についてヒト検体とマウスモデルを用いた検証を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では同種造血幹細胞移植後の移植片対宿主病（GVHD）において炎症性サイトカインであるインターフェロンガンマ（IFNg）が腸幹細胞に直接作用してSTAT1とc-Myc依存性に腸管上皮の増殖、再生をもたらす可能性を検証している。
本年度はマウスモデルを用いた検証を集中的に進めた。これまでの研究でGVHD発症時、増殖が盛んな腸管上皮の陰窩領域にStat1依存性にc-Mycの発現亢進がみられること、さらにc-Mycを介した腸管上皮の増殖・再生が腸管GVHDの改善に寄与する可能性が示された。そこでIFNgがマウス内で直接腸幹細胞にc-Mycの発現を亢進させる可能性についてOlfm4-Cre×Ribo Tag（Olfm4-Ribo）マウスを用いて検証した。Olfm4-Riboマウスにタモキシフェンを投与すると、Olfm4陽性細胞（腸幹細胞）内のリボソームがヘマグルチニンで標識される。これらの標識リボソームと付随するmRNAを抗ヘマグルチニン免疫沈降法によって単離、抽出したmRNA を評価して腸幹細胞での遺伝子発現を解析した。Olfm4-RiboマウスにIFNgを投与して遺伝子発現の解析を行ったところ、Mycとその標的遺伝子で細胞周期の制御にかかわるCcnd1の発現亢進を認めた。この結果からIFNg投与が単独で腸幹細胞におけるMycの発現と増殖に関連する転写変化を誘導することが明らかになった。
またIFNgと同じくSTAT1を介してシグナル伝達するインターフェロンアルファ（IFNa）にも注目、同サイトカインもGVHDにおける腸管上皮の増殖に関与している可能性を考え、IFNa受容体（IFNaR）欠損マウスを移植レシピエントに用いて実験を行った。同種移植後の腸管上皮の増殖亢進にIFNαR欠損の影響は認められず、STAT1が関連する上皮再生にはIFNaは関与しないことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題で設定したマウスモデルを用いた実験のうち、GVHD発症時の腸管上皮増殖におけるc-Mycの機能的な役割の検証が十分にできていない。この検証はもともとMycの半欠失マウスを使用する予定であったが、同マウスの作成が遅延したため代替手段として選択的Myc阻害剤の投与を行う方法へと切り替えた。しかし、Myc阻害剤の投与は腸管上皮の分画にも作用する可能性が残った。より厳密な検証のため延長期間を活用してMycの半欠失マウスの完成を待ち、当初予定していた検証を行う方針とする。またヒト検体を用いたGVHD発症時の腸管上皮のMYC発現の検証については検体の集積が進みつつあるが、解析手法の確立が出来ておらず、研究の遅れにつながっていた。延長期間ではこの解析手法の樹立に注力する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題で設定した3つの検証内容のうち未実施の研究を含む(1)同種造血幹細胞移植マウスモデルを用いた検証と(2)ヒト臨床検体を用いた検証を進める。
(1)同種造血幹細胞移植マウスモデルを用いた検証については作成の遅れているMycの半欠失マウスを用いた解析を進める。具体的にはMyc活性が低下した同マウスを移植レシピエントに用いた場合、GVHD環境下での腸管上皮細胞の増殖・再生がどのような影響を受けるか、また腸管上皮特異的なMyc半欠失がGVHD生存や腸管以外の臓器を含めたGVHD病理の変化を検証する。
(2)ヒト臨床検体を用いた検証については引き続き検体の収集を進め、前年度までに達成できなかった解析手法の確立に努める。
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