造血幹細胞の発生と自己複製

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10181104
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 須田 年生 熊本大学, 医学部, 教授 (60118453)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 帯刀 益夫 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (10099971) ; 中内 啓光 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (40175485) ; 西川 伸一 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60127115) ; 溝口 秀昭 東京女子医科大学, 教授 (70049021) ; 中畑 龍俊 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20110744)
• Keywords: CD34分子 / 幹細胞 / 受容体型チロシンキナーゼ / Hemagioblast / AGM領域 / 転写制御 / 対外増幅 / 可溶性IL-6受容体

Research Abstract

須田のクローニングしたマウス幹細胞抗原CD34分子に対する抗体を用いて、中内は、自己複製能をもつ幹細胞ともたない前駆細胞を区別できることを、また、骨髄有核細胞中0.004%の頻度でしか存在しないCD34陰性造血幹細胞を純化し、その細胞1個でマウス個体の造血を再建し長期間維持できることを明かにした。これは「真の造血幹細胞」を単離できた画期的な研究成果であり、この幹細胞の未分化維持機構などの分子基盤を明らかにすべく、世界中の研究者が集中しつつある。西川・須田は、種々の受容体型チロシンキナーゼに対する抗体を作成して、血液細胞と血管内皮細胞の共通祖先細胞であるHemangioblastを同定した。AGM(Aorta:大動脈,Gonad:生殖器,Mesonephros中腎)領域が二次造血の始まりであることを示し、造血システムの発生に関する研究は、その誘導を可能にする微小環境・分子基盤の解析を含めて大きな発展がみられた。ことに、造血幹細胞と血管内皮細胞の発生における転写制御とそれらの機能的な相互作用は、造血、血管新生の機構を明らかにすると考えられる。中畑は、幹細胞の効率的な対外増幅に成功している。可溶性IL-6受容体を細胞外から補充することによりgp130からのシグナルを強制的に造血幹細胞増幅に利用するという方法は、きわめて論理的な増幅法であり、臨床応用への展開も期待されている。

Research Products

• [Publications] Hamaguchi I: "In vitro hematopoietic and endothelial cell development from cells expressing TEK receptors in murine aorta-gonad-mesonephros region"Blood. 93. 1549-1556 (1999)
• [Publications] Oike Y: "Mice homozygous for a truncated form of CREB-binding protein exhibit defects in hematopoiesis and vasculo-angiogenesis"Blood. 93. 2771-2779 (1999)
• [Publications] Tada j-i: "A common signaling pathway via Syk and Lyn tyrosine kinases generated from capping of the sialomucins CD34 and CD43 in immature hematopoietic cells"Blood. 93. 3723-3735 (1999)
• [Publications] Partanen TA: "Endothelial growth factor receptors in the human fetal heart"Circulation. 100. 583-586 (1999)
• [Publications] Huang X-L: "In vitro effects of angiopoietins and VEGF on hematopoietic and endotherial cells"Biochem Biophys Res Comm. 264. 133-138 (1999)
• [Publications] Arai F: "Commitment and differenitation of osteoclast progenitor cells by the sequential expression of c-Fms and RANK receptors"J Exp Med. 190. 1741-1754 (2000)
• [Publications] Ohno H: "Members of the ErbB receptor tyrosine kinases are involved in germ cell development in fetal mouse gonads"Dev Biol. 215. 399-406 (1999)
• [Publications] Yang FC: "Effects of human granulocyte colony-stimulating factor (hG-CSF) on megakaryopoiesis and platelet function in hG-CSF receptor-transgenic mice"Blood. 94. 950-958 (1999)
• [Publications] Ishii T: "Expression of SDF-1/PBSF receptor CXCR4 on CD34^+ human bone marrow cellsis a phenotypic alteration for committed lymphoid progenitors"J Immunol. 163. 3612-3620 (1999)
• [Publications] Takagi M: "Chimeric cytokine receptor can transduce signals in interleukin 6 receptor alpha(IL-6Ralpha)-,IL-11Ralpha-,and gp130-low to -negative orimitive hematopoietic progenitors"Mol Biol Cell. 10. 3633-3642 (1999)