造血幹細胞(CD34+細胞)からのNK細胞の分化・誘導

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04671508
• Research Institution: THE INSTITUTE OF PFYSICAL AND CHEMICAL RESEARCH
• Principal Investigator: 中内 啓光 理化学研究所, 造血制御研究チーム, チームリーダー (40175485)
• Keywords: 造血幹細胞 / NK細胞 / SCF / IL-2 / IL-3 / ストローマ細胞 / CD34 / CD33

Research Abstract

NK細胞の前駆細胞が骨髄に存在することは以前から知られていたが、その正確な起源と分化の過程ならびに他の血球細胞との関係については不明の点が多い。昨年度までにストローマ細胞とIL-2の存在下でCD34+Lin-細胞分画からNK細胞を分化誘導できることを示した。本年度は種々のサイトカインをIL-2と組み合せることによりストローマ細胞無しでCD34+Lin-細胞分画からNK細胞を分化させることを試みた。
FACSで正常人骨髄よりCD34+Lin-細胞を分離回収し、IL-2とGM-CSF、G-CSF、IL-1、IL-4等のサイトカインを組み合せて培養したところ、IL-2とSCFがあればストローマ細胞なしでもNK細胞が分化してくることが明らかになった。このようにして得られた細胞は、形態学的にも、K562を標的としたキラー活性を持っているという点でも、CD56陽性、CD16陽性という点でもNK細胞であることが確認された。
CD34陽性の造血幹細胞は均一な細胞集団ではなく、最も未分化なものからある程度分化した前駆細胞までいろいろな分化段階の細胞を含んでいる。我々は過去にCD34+CD33-細胞分画中に最も未分化な造血幹細胞が含まれていることを報告した。そこでCD34陽性をCD33によってさらに陽性、陰性に分画した。興味深いことにIL-2とSCFの存在下でNK細胞はCD34+33+細胞分画からは分化してきたが、最も未分化名CD34+33-分画からは分化してこなかった。しかしCD34+CD33-分画の細胞をIL-3とSCFの存在下で一週間培養し、その後IL-2を加えることによりNK細胞を得ることができた。
以上のように、本研究を通じてNK細胞を骨髄造血幹細胞から分化させる系を確立し、NK細胞が造血幹細胞由来であることを直接的に証明すると同時に、その初期分化の段階で必要とされるサイトカインを同定することができた。

Research Products

• [Publications] Akira Shibuya,et.al.: "Enrichment of Interleukin-2-responsive Natural Killer progenitors in human bone marrow." Blood. 81. 1819-1826 (1993)
• [Publications] Hiromitsu Nakauchi et Gabriel Gachelin.: "Les cellules souches du sang." La Recherche.254. 537-541 (1993)
• [Publications] Yuji Gunji,et.al.: "Human primitive hematopoietic progenitor cells are more enriched in KITlow cells than in KIT high cells." Blood.82. 3283-3289 (1993)
• [Publications] Akira Shibuya,et.al.: "IL-3,Stem Cell Factor and IL-2 cooperate in the generation of NK cells from the hematopoietic stem cell." (submitted).