2015 Fiscal Year Research-status Report
骨髄造血微小環境におけるストローマ細胞の構成様式と造血制御機能発現の検討
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15K08161
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
相沢 信 日本大学, 医学部, 教授 (30202443)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 造血微小環境 / 骨髄ストローマ細胞 / 三次元培養 / 老化促進モデルマウス / サイトカイン / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
造血現象は造血幹細胞という「種」が、造血微小環境という「畑」において育つ過程を示すものである。本研究は「畑」である造血微小環境の構成要素としての「ストローマ細胞」に注目し、これら細胞が実際にどの様に造血幹細胞の増殖・分化に関わりを持って機能しているかをin vivo標本を用いて解析し、さらに新規に開発した三次元培養法を用いたin vitroの面からも検証することにより造血制御機構を解明することを目的としている。今年度は正常マウス(C57BL)とストローマ細胞に機能障害を有する老化促進モデルマウス(senescence-accelerated mice:SAM)を用いた比較検討を行うことにより、ストローマ細胞の役割の検討を行った。機能的ストローマ細胞に発現するとされる特異的抗体であるCD317、SDF-1、CD146などを用いた造血組織の免疫組織学的検討では、正常およびSAM共にストローマ細胞が造血細胞と密接に接触しながら存在していることが確認された。この現象は三次元培養を用いたin vitroの実験でも再現、確認されたが、特にストローマ細胞に付着している造血細胞は細胞周期におけるDNA非合成期(休止期)に入っているものが多く、ストローマ細胞は造血細胞の増殖・分化を制御するにあたり細胞周期のコントロールも行いながら造血全体の恒常性の維持を制御していることが明らかとなった。またSAMでは正常マウスに比較して、ストローマ細胞の量的異常としては有意な差は認めないが、造血因子(サイトカイン)産生は促進的、抑制的因子共に低レベル状態となっており、このことが造血異常を呈する原因の一つであること、さらに感染などのストレス暴露に対するストローマ細胞の反応力が乏しく、恒常性の破綻しやすい状況となっていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書に記載した研究実施計画に沿って実験はほぼ予定通りに進行しており、遅滞、変更等は現時点では特にない。in vivoおよびin vitroの実験共に造血現象における造血微小環境の役割についての解析が進行中である。in vivoの実験では造血組織におけるストローマ細胞の存在様式に関する免疫組織学的解析の基礎データがまとまりつつある。特にSAMマウスの造血状態を正常マウスと比較検討することにより、ストローマ細胞の機能的解析についてのデータが集積されている段階である。またin vivoでは新規の培養法が確立し、ストローマ細胞と造血細胞の共培養系を用いた実験系を用いて正常状態あるいはストレス負荷時の造血動態の解析手段としての基礎データが得られており、平成28年度実験に向けて順調に研究は進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度研究実施計画に沿って以下の実験を行う。
１．三次元培養法を用いたストローマ細胞機能の評価
平成27年度研究で確立した造血系三次元培養法を用いて、正常、SAMマウスのストローマ細胞機能を比較評価する。この研究では、正常、SAM由来骨髄ストローマ細胞をそれぞれ三次元培養し、その造血幹細胞増殖、分化支持機能を造血幹細胞コロニー形成法、フローサイトメトリーを用いた解析により経時的に評価する。さらに培養中のストローマ細胞を選択的に回収し、サイトカイン産生機能などを遺伝子発現あるいはタンパク定量測定を行うことによりストローマ細胞機能を客観的に評価し、障害の具体的解析を行う。
２．移植実験を用いたストローマ細胞の造血支持機能の検討
SAMへ正常マウス由来ストローマ細胞を移植し、造血状態の変動を検討する。SAMのストローマ細胞の造血支持機能に障害があれば、正常のストローマ細胞の移植により造血能の回復が起こることが予想されることより、ストローマ細胞移植法の実行性、有用性について評価を行う。
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