ヒト人工多能性幹細胞を用いた移植可能な造血幹細胞の作成

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09450
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田岡 和城 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30529178)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒井 俊也 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (00579716) ; 吉見 昭秀 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (80609016) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 人工多能性幹細胞 / 造血幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ヒトの血液由来人工多能性幹細胞induced pluripotent stem cells(iPS細胞)を用いて、骨髄移植に使用できる造血幹細胞を樹立誘導することである。白血病をはじめとする造血器腫瘍の根治治療として造血幹細胞治療がある。これまでは、骨髄バンクや臍帯血によって、ドナーを得ていたが、適切なドナーがいない場合や、コーディネートに時間がかかること、臍帯血は十分な細胞数が確保出来ないといった問題があり、十分な治療が出来なかった。申請者は、HLA一致のヒトの血液から速やかにiPS細胞を樹立し、さらに造血幹細胞に誘導することによってドナーソースとしてのiPS細胞由来造血幹細胞を作成することをめざす。この新たなドナーソースの作成は、骨髄バンクを基盤としたこれまでの移植医療を変革する可能性があると考えられる。
iPS細胞を10T1/2細胞と共培養し、day1からday4にBMP4、day4からday9までIL3、day9からSCF、FLT3、TPO、IL3、VEGFをサイトカインで刺激すると、造血幹細胞に認められるCD34陽性CD38陰性CD90陽性分画を認めた。また、この方法では、非常に効率よく造血幹細胞様の血球を産生することを可能とした。誘導したCD34陽性造血前駆細胞を、骨髄系、赤芽球系、巨核球系の3系統に分化誘導したところ、多系統への分化能が保持されていることを示した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

iPS細胞を10T1/2細胞と共培養し、day1からday4にBMP4、day4からday9までIL3、day9からSCF、FLT3、TPO、IL3、VEGFをサイトカインで刺激すると、造血幹細胞に認められるCD34陽性CD38陰性CD90陽性分画を認めた。また、この方法では、非常に効率よく造血幹細胞様の血球を産生することを可能とした。誘導したCD34陽性造血前駆細胞を、骨髄系、赤芽球系、巨核球系の3系統に分化誘導したところ、多系統への分化能が保持されていることを示した。しかしながら、in vivoにおけるiPS細胞から誘導した造血幹細胞様血球が造血再構築をin vivoで再現が出来ていない。

Strategy for Future Research Activity

ヒト骨髄中のCD34陽性の造血幹細胞及びiPS細胞から分化誘導して作成したCD34陽性CD38陰性CD90陽性分画の造血幹細胞様血球をソーティングした。これまでに、遺伝子発現の網羅的発現解析を行い違いのある候補遺伝子もあり抽出する。
発現の大きな差のある候補遺伝子を一旦全て導入して1つずつ落として必要な遺伝子を同定し、さらに同定した遺伝子を入れた時に目的の細胞に誘導できるか検討する。遺伝子の発現が低い場合には候補遺伝子を導入し、高発現の遺伝子はshRNAを用いて遺伝子発現を抑制することにより、iPSを造血幹細胞に誘導させるのに必要な遺伝子を同定する。
これらによって、同定した造血幹細胞に誘導させるのに必要な遺伝子をiPS細胞に導入し、効率よく造血幹細胞を増殖させる系を構築する。