ES細胞、組織幹細胞の増殖・分化機構の解明とその臨床応用に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13GS0009
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中畑 龍俊 京都大学, 医学研究科, 教授 (20110744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平家 俊男 京都大学, 医学研究科, 助教授 (90190173) ; 依藤 亨 京都大学, 医学研究科, 講師 (60220779) ; 足立 壮一 京都大学, 医学研究科, 講師 (10273450) ; 西小森 隆太 京都大学, 医学研究科, 助手 (70359800)
• Keywords: ES細胞 / 体性幹細胞 / 造血幹細胞 / 発生 / hemangioblast / 再生医学 / 遺伝子クローニング / ノックアウトマウス

Research Abstract

体性幹細胞の種類とその細胞生物学性状、自己複製、増殖、分化、形質転換に関与する分子を明らかにすること、また、マウス、サルES細胞から体性幹細胞への分化誘導に特異的に作用する分子を明らかにし、その遺伝子をクローニングすることを目的として実験を行い以下の成果が得られた。
(1)ヒト造血幹細胞や各種体性幹細胞をin vivoで測定可能なNOD/SCID/γ_c^<-/->(NOG)マウスを開発した。このマウスの中でヒト造血幹細胞は全ての成熟血球に分化できることが明らかとなった。
(2)NOGマウスを用いてヒト造血幹細胞の可塑性を検討した。臍帯血CD34+細胞はマウス中で肝細胞に分化できることが示されたが、その多くは細胞融合によりもたらされることが示された。
(3)神経幹細胞に特異的に発現し、分化とともに減弱していく新たな遺伝子を5個クローニングした。現在、その機能解析を進めている。2つの遺伝子は神経幹細胞の増殖に関与していることが明らかとなった。
(4)この5つの遺伝子のノックアウトマウスを作成中であり、既に2系統のマウスが得られた。
(5)マウスES細胞から神経幹細胞を特異的に誘導する系を確立した。この誘導には神経幹細胞自身が分泌する蛋白が関与していることが明らかとなった。
(6)マウスES細胞から分化させた、FLK1+細胞は血液、血管内皮、心筋に分化できることから3者に共通の母細胞cardiohemanngioblastの存在が示唆された。
(7)サルES細胞から胎児型の血液細胞と成体型の血液細胞の両者および血管内皮細胞を誘導することが可能となった。サルでもマウスと同様、血液と血管内皮の共通の母細胞であるhemangioblastの存在が明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Limited ability of antigen-specific Th1 responses to inhibit Th2 cell development in vivo. (2005)
  • Author(s): Yasumi T, Katamura K., Okafuji I., Yoshioka T., Meguro T., Nishikomori R., Kusunoki T., Heike T., Nakahata T.
  • Journal Title: J.Immunol. 177 Pages: 1325-1331
• [Journal Article] Early-onset sarcoidosis and CARD15 mutations : common genetic etiology with Blau syndrome. (2005)
  • Author(s): Kanazawa N., Nishikomori R., Kambe N., Nakata-Hizume M., Okafuji I., Nagai S., Fuji A., Yuasa T., Utani A., Manki A., Sakurai Y., Nakajima M., Kobayashi H., Nishigori C., Heike T., Nakahata T., Miyachi Y.
  • Journal Title: Blood 105 Pages: 1195-1197
• [Journal Article] A novel NF-kB inhibitor, IMD-0354, suppresses neoplastic proliferation of human mast cells with constitutively activated c-kit receptors. (2005)
  • Author(s): Tanaka A., Konno M., Muto S., Kambe N., Morii E., Nakahata T., Itai A., Matsuda H.
  • Journal Title: Blood 105 Pages: 2324-2331
• [Journal Article] Stem cell factor has a suppressive activity to IgE-mediated chemotaxis of mast cells. (2005)
  • Author(s): Sawada J., Shimizu S., Tamatani T., Kanagasaki S., Saito H., Tanaka A., Kambe N., Nakahata T., Matsuda H.
  • Journal Title: J.Immunol. 174 Pages: 3626-3632
• [Journal Article] Inhibition of leukemic cell growth by a novel anti-cancer drug (GUT-70) from calophylim brasiilense that acts by induction of apoptosis. (2005)
  • Author(s): Kimura S., Ito C., Jyoko N., Segawa H., Kuroda J., Okada M., Adachi S., Nakahata T., Yuasa T., Filho VC., Furukawa H., Maekawa T.
  • Journal Title: Int.J.Cancer 133 Pages: 158-165
• [Journal Article] CpG inhibits IgE class switch recombination through suppression of NFkB activity, but not through Id2 or Bcl6. (2005)
  • Author(s): Kusunoki, T., Sugai M., Gonda H., Nambu Y., Nagata-Nakajima N., Katakai T., Kusunoki M., Sakamoto A., Tokuhisa T., Nakahata T., Yokota Y., Shimizu A.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 328 Pages: 499-506
• [Journal Article] SPINK5 polymorphism is associated with disease severity and food allergy in children with atopic dermatitis. (2005)
  • Author(s): Kusunoki, T., Okafuji I., Yoshioka T., Saito M., Nishikomori R., Heike T., Shimizu A., Nakahata T.
  • Journal Title: J.Allergy Clin.Immunol 115 Pages: 636-638
• [Journal Article] 造血系幹細胞 (2005)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: ティッシュエンジニアリング2005 1(2) Pages: 11-17
• [Journal Article] Development of primitive and definitive hemayopoiesis from nonhuman primate embryonic stem cells in vitro. (2004)
  • Author(s): Umeda K., Heike T., Yoshimoto M., Shiota M., Suemori H., Luo H.Y., Chui D.H.K., Shibuya M., Nakatsuji N., Nakahata T.
  • Journal Title: Development 131 Pages: 1869-1879
• [Journal Article] Development of both human connective tissue-type and mucosal-type mast cells in mice from hematopoietic stem cells with identical distribution pattern to human body. (2004)
  • Author(s): Kambe N., Hiramatsu H., Shimonaka M., Fujino H., Nishikomori R., Heike T., Ito M., Kobayashi K., Ueyama Y., Matsuyoshi N., Miyachi Y., Nakahata T.
  • Journal Title: Blood 103 Pages: 860-867
• [Journal Article] Rapid improvement of paraplegia caused by epidural involvements of Burkitt's lymphoma with chemotherapy. (2004)
  • Author(s): Matsubara H, Watanabe K, Sakai H, Chang H, Fujino H, Higashi Y, Kobayashi M, Adachi S, Seto S, Nakahata T
  • Journal Title: Spine 29 Pages: E4-E6
• [Journal Article] Apoptosis induced by molecular targeting therapy in hematological malignancies. (2004)
  • Author(s): Adachi S., Leoni M., Carson DA, Nakahata T.
  • Journal Title: Acta Haematol 111 Pages: 107-123
• [Journal Article] Differential Requirement of the Cd40-CD154 costimulatory pathway during Th cell priming by CD8a+ and CD8a- murine dendritic cell subsets. (2004)
  • Author(s): Yagasaki H., Oda T., Adachi D., Nakajima T., Nakahata T., Asano S., Yamashita T.
  • Journal Title: J.Immunol 172 Pages: 4826-4833
• [Journal Article] Earlier initiation of GH therapy does not influence adult height but earlier start of pubertal induction in children with multiple pituitary hormone deficiency. (2004)
  • Author(s): Kawai N., Momoi T., Mamada M., Yorifuji T., Nakahata T.
  • Journal Title: Clin.Endocrinology 60 Pages: 608-612
• [Journal Article] A novel mechanism for imatinib mesylate-induced cell death of BCR-ABL positive human leukemic cells - caspase-independent, necrosis-like programmed cell death mediated by serine protease activity. (2004)
  • Author(s): Okada M, Adachi S, Imai T, Watanabe K, Toyokuni S, Ueno M, Zervos AS, Kroemer G, Nakahata T.
  • Journal Title: Blood 103 Pages: 2299-2397
• [Journal Article] Neonatal diabetes mellitus and neonatal polycystic, dysplastic kidneys : phenotypically discordant recurrence of a mutation in the hepatocyte nuclear factor 1b gene due to germ-line mosaicism. (2004)
  • Author(s): Yorifuji T., Kurokawa K., Mamada M., Imai T., Kawai M., Nishi Y., Shishido S., Hasegawa Y., Nakahata T.
  • Journal Title: J.Clin.Endo.Metab 89 Pages: 2905-2908
• [Journal Article] Living-related liver transplantation for propioric academia. (2004)
  • Author(s): Yorifuji T., Kawai M., Mamada M., Kurokawa K., Egawa H., Shigematsu Y., Kohno Y., Tanaka K., Nakahata T.
  • Journal Title: J.Inherit Metab.Dis. 27 Pages: 205-210
• [Journal Article] X-linked ectodermal dysplasia and immunodeficiency caused by reversion mosaicism of NEMO reveals a critical role for NEMO in human T-cell development and/or survival. (2004)
  • Author(s): Nishikomori R., Akutagawa H., Maruyama K., Nakata-Hizume M., Ohmori K., Mizuno K., Yachie A., Yasumi T., Kusunoki T., Heike T., Nakahata T.
  • Journal Title: Blood 103 Pages: 4565-4572
• [Journal Article] Identification and characterization of novel mutations of the major Fanconi anemia gene FANCA in the Japanese population. (2004)
  • Author(s): Yagasaki H., Hamanoue S., Oda T., Nakahata T., Asano S., Yamashita T.
  • Journal Title: Human Mutat 24 Pages: 481-490
• [Journal Article] Successful allogeneic bone marrow transplantation in apatient with acute myelogenous leukemia and cytomegalovirus retinitis. (2004)
  • Author(s): Matsubara H., Adachi S., Yano J., Kitamura N., Miyazaki M., Mizushima Y., Hiramatsu H., Kobayashi M., Nakahata T.
  • Journal Title: Int.J.Hematol. 80 Pages: 190-192
• [Journal Article] Second transplantation from HLA-2-loci-mismatched mother for graft failure due to hemophagocytic syndrome after cord blood transplantation. (2004)
  • Author(s): Tanaka T., Matsubara H., Adachi S., Chang H., Fujino H., Yasumi T., Kobayashi M., Watanabe K., Takahashi M., Kobayashi Y., Maruya E., Saji H., Nakahata T
  • Journal Title: Int.J.Hematol. 80 Pages: 467-469
• [Journal Article] Viral infections in juvenile myelo-monocytic leukemia : Prevalence and clinical implications. (2004)
  • Author(s): Manabe A., Tsurusawa M., Manabe A., Hayashi Y., Akiyama Y., Kigasawa H., Inada H., Noguchi Y., Sawai N., Kobayashi R., Nagatoshi Y., Kawakami K., Nakahata T
  • Journal Title: J Pediatr Hematol Oncol 26 Pages: 636-641
• [Journal Article] Role of bone marrow-derived progenitor cells in cuff-induced vascular injury in mice. (2004)
  • Author(s): Xu Y., Arai H., Zhuge X., Sano H., Murayama T., Yoshimoto M., Heike T., Nakahata T., Nishikawa S., Kita T., Yokode M.
  • Journal Title: Arterioscl.Throm.Vas. 24 Pages: 477-482
• [Journal Article] Identification of cardiac stem cells with FLK1 expression during embryonic stem cell differentiation. (2004)
  • Author(s): Iida M., Heike T., Yoshimoto M., Baba S., Doi H., Nakahata T.
  • Journal Title: FASEB J. 19 Pages: 371-378
• [Journal Article] Generation of multipotent stem cells from postnatal mouse testis. (2004)
  • Author(s): Kanatsu-Shinohara M., Inoue K., Lee J., Yoshimoto M., Ogonuki N., Miki H., Baba T., Kazuki Y., Toyokuni S., Oshimura M., Heike T., Nakahata T., Ishino F., Ogura A., Shinohara T.
  • Journal Title: Cell 119 Pages: 1001-1012
• [Journal Article] Specific recruitment of SPA1 to the immunological synapse : involvement of actin-bundling protein actinin. (2004)
  • Author(s): Harazaki M., Kawai Y., Su L., Hamazaki Y., Nakahata T., Minato N., Hattori M.
  • Journal Title: Immunol.Letter 92 Pages: 221-226
• [Journal Article] 造血幹細胞移植の最近の進歩 (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: 炎症と免疫 12(1) Pages: 1-2
• [Journal Article] 新しいヒト造血幹細胞の測定系 (2004)
  • Author(s): 平松英文, 中畑龍俊
  • Journal Title: 炎症と免疫 12(1) Pages: 11-17
• [Journal Article] 硬化性胆管炎から肝硬変に進行し生体肝移植を受けたランゲルハンス細胞組織球症の1例 (2004)
  • Author(s): 松原央, 渡邊健一郎, 小林道広, 足立壮一, 柴田実, 清益功浩, 橋本尚子, 秋山祐一, 中畑龍俊
  • Journal Title: 日本小児血液学会雑誌 18 Pages: 43-46
• [Journal Article] 再生医療の現状と問題点 (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: Inflammation and Regeneration 24(2) Pages: 84-91
• [Journal Article] 造血幹細胞移植と再生医療 (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: 再生医療 3(1) Pages: 33-41
• [Journal Article] 再生医療の新たな展開 (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: 分子リウマチ 1(3) Pages: 67-72
• [Journal Article] 臍帯血移植 (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: 治療学 38(10) Pages: 39-43
• [Journal Article] Cranial aneurysmal bone cystで発症したランゲルハンス細胞組織球症の女児例 (2004)
  • Author(s): 宮崎真紀, 平松英文, 國貞佳世, 徳舛麻友, 水嶋康浩, 松原央, 小林道弘, 足立壮一, 中畑龍俊
  • Journal Title: 小児科臨床 57(10) Pages: 2147-2152
• [Journal Article] 造血幹細胞移植医療とトランスレーショナルリサーチ (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Journal Title: 血液フロンティア 14(11) Pages: 51-61
• [Journal Article] Characterization of mouse hepatic stem/progenytor cells in a novel culture system.
  • Author(s): Tsuchiya A., Heike T., Fujino H., Shiota M., Umeda K., Yoshimoto M., Matsuda Y., Ichida T., Aoyagi Y., Nakahata T.
  • Journal Title: Gastroenterology (in press)
• [Journal Article] Two different role of purified Cd45+ hematopoietic stem cells after transplantation in muscles.
  • Author(s): Yoshimoto M., Heike T., Shiota M., Kobayashi H., Umeda K., Nakahata T.
  • Journal Title: Stem Cells (in press)
• [Journal Article] Prospective characterization of neural stem cells by flow cytometry analysis using combination of the surface markers.
  • Author(s): Nagato M., Heike T., Kato T., Yamanaka Y., Yoshimoto M., Shimazaki T., Okano H., Nakahata T.
  • Journal Title: J.Neurosci.Res. (in press)
• [Journal Article] Suplatast tosilate inhibits human mast cell development from cord blood progenitors.
  • Author(s): Kambe N., Nakahata T., Miyachi Y.
  • Journal Title: Allergology International. (in press)
• [Journal Article] Therapy-related myelodysplastic syndrome in childhood : A retrospective study of 36 patients in Japan.
  • Author(s): Tsurusawa M., Manabe A., Hayashi Y., Akiyama Y., Kigasawa H., Inada H., Noguchi Y., Sawai N., Kobayashi R., Nagatoshi Y., Kawakami K., Nakahata T.
  • Journal Title: Leukemia Res. (in press)
• [Journal Article] Methylation status of the p15 and p16 genes in paediatric myelodysplastic syndrome and juvenile myelomonocytic leukaemia.
  • Author(s): Hasegawa D., Manabe A., Kubota T., Kawasaki H., Hirose I., Ohtsuka Y., Tsuruta T., Ebihara Y., Goto Y., Yan Zhao X., Sakashita K., Koike K., Isomura M., Kojima S., Hoshika A., Tsuji K., Nakahata T
  • Journal Title: Brit.J.Haematol. (in press)
• [Journal Article] Acetylation of GATA-4 is involved in the differentiation of embryonic stem cells into cardiac myocytes.
  • Author(s): Kawamura T., Ono K., Morimoto T., Wada H., Hirai M., Hidaka K., Morisaki T., Heike T., Nakahata T., Kita T., Hasegawa K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. (in press)
• [Book] Chapter 13「IL-6」 サイトカイン・ケモカインのすべて-基礎から最新情報まで-(第三版 改訂新版) (2004)
  • Author(s): 吉崎和幸, 石橋敏幸, 中畑龍俊
  • Total Pages: 142-164
  • Publisher: 日本医学館
• [Book] Chapter 57「造血構造とサイトカイン」 サイトカイン・ケモカインのすべて-基礎から最新情報まで-(第三版 改訂新版) (2004)
  • Author(s): 中畑龍俊
  • Total Pages: 621-632
  • Publisher: 日本医学館