転写因子GATA-2による造血微小環境の維持機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09819
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 沖津 庸子 東北大学, 大学病院, 助教 (80451558)
• Project Period (FY): 2016-01-27 – 2020-03-31
• Keywords: GATA-2 / 間葉系幹細胞 / 造血微小環境

Outline of Annual Research Achievements

再生不良性貧血は造血細胞の減少と脂肪髄という特徴的所見を呈する難治性の造血不全症である。転写因子GATA-2は造血幹細胞及び間葉系幹細胞の機能において重要な役割をもつが、近年申請者らのグループはこの両者における転写因子GATA-2の発現低下が、造血細胞の減少と脂肪髄という二つの異常形質をもたらすことを見出した。しかしながら、再生不良性貧血におけるGATA-2発現低下の機序については共通の上流因子の影響か、あるいは間葉系幹細胞におけるGATA-2発現低下であるか不明である。そこで、本研究では間葉系幹細胞特異的Gata2ノックアウトマウスの解析を通じて、再生不良性貧血の病態の一端を解明することを目指す。
平成２８年度は、Gata2コンディショナルノックアウトマウスの作製を行った。間葉系幹細胞選択的にGata2をノックアウトする方法として、Cre-loxPシステムを用いた組織選択的ノックアウトを用い、Creを発現させるプロモーター領域としては、マウス間葉系幹細胞において高発現しているとされるNestin、Prrx1、Lepr遺伝子を選択した。平成２８年度は、これらのプロモーター制御下にGata2をノックアウトさせるマウス（Nestin-Cre-ER; Gata2flox/floxマウス、Prrx1-Cre; Gata2flox/floxマウス、Lepr-Cre; Gata2flox/floxマウス）の系統をそれぞれ確立させた。陽性マウスの確認においては、各々のマウスの系統を作成した後、間葉系幹細胞特異的にGATA-2が欠損しているか検討する目的で、マウス大腿骨及び脛骨の骨髄細胞から間葉系幹細胞分画（CD45-Ter119-CD31-）をフローサイトメーターで回収し、ゲノムDNAを用いたPCRでの確認を行った。Nestin-Cre-ER; Gata2flox/floxマウスについては、タモシキフェン1μgの腹腔内投与をDay1,2,3,8,9,10に行い、Day20,21,22の間に解析を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度中に間葉系幹細胞選択的にGata2をノックアウトさせたマウス（Nestin-Cre-ER; Gata2flox/floxマウス、Prrx1-Cre; Gata2flox/floxマウス、Lepr-Cre; Gata2flox/floxマウス）を樹立することが出来たため。

Strategy for Future Research Activity

樹立したマウスを用いて以下の検討を予定している。
１）Gata2コンディショナルマウス由来の間葉系幹細胞の樹立：Nestin、Prrx1、Leprのプロモーター制御下にGATA-2を欠損させた際に、脂肪分化の促進が認められるかどうかin vitroにおいて検証を行う。２）血算：末梢血における血球数の変化が認められうるか、動物用自動血球計測装置を用いて検討する。３）造血幹細胞頻度：フローサイトメトリーを用いて、造血幹細胞分画の細胞頻度及び同分画におけるGata2発現量の変化を検討する。４）間葉系幹細胞の遺伝子発現プロファイリング：間葉系幹細胞選択的Gata2ノックアウトによる間葉系幹細胞における遺伝子発現プロファイル解析：前述のようにマウス大腿骨及び脛骨の骨髄細胞から間葉系幹細胞分画（CD45-Ter119-CD31-）をフローサイトメーターで回収して解析し、マイクロアレイ解析に供する。

Research Products

• [Journal Article] An LPA1/3 axis governs cellular senescence of mesenchymal stromal cells and promotes growth and vascularization of multiple myeloma (2017)
  • Author(s): Kanehira M, Fujiwara T, Nakajima S, Okitsu Y, Onishi Y, Fukuhara N, Ichinohasama R, Harigae H
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 35 Pages: 739-753
  • DOI: 10.1002/stem.2499
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of TET2 deficiency on iron metabolism in erythroblasts (2017)
  • Author(s): Inokura K, Fujiwara T, Saito K, Iino T, Hatta S, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Ishizawa K, Shimoda K, Harigae H
  • Journal Title: Experimental Hematology Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2017.01.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a novel putative mitochondrial protein FAM210B associated with erythroid differentiation. (2016)
  • Author(s): Kondo A, Fujiwara T, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Nakamura Y, Sawada K, Harigae H
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 103 Pages: 387-395
  • DOI: 10.1007/s12185-016-1968-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of human primary megakaryocyte differentiation by anagrelide: A gene expression profiling analysis. (2016)
  • Author(s): Sakurai K, Fujiwara T, Hasegawa S, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Yamada-Fujiwara M, Ichinohasama R, Harigae H
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 104 Pages: 190-199
  • DOI: 10.1007/s12185-016-1968-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GATA2 regulates dendritic cell differentiation. (2016)
  • Author(s): Onodera K, Fujiwara T, Onishi Y, Okitsu Y, Itoh-Nakadai A, Okitsu Y, Fukuhara N, Ishizawa K, Shimizu R, Yamamoto M, Harigae H
  • Journal Title: Blood Volume: 128 Pages: 508-518
  • DOI: 10.1182/blood-2016-02-698118
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Generation of induced pluripotent stem cell-derived erythroblasts from a patient with X-linked sideroblastic anemia. (2016)
  • Author(s): Hatta S, Fujiwara T, Yamamoto T, Kamata M, Tamai Y, Nakamura Y, Kawamata S, Harigae H
  • Organizer: 第58回米国血液学会
  • Place of Presentation: サンディエゴ, アメリカ
  • Year and Date: 2016-12-02 – 2016-12-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification of a novel putative mitochondrial protein FAM210B associated with erythroid differentiation. (2016)
  • Author(s): Kondo A, Fujiwara T, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Nakamura Y, Sawada K, Harigae H
  • Organizer: 第78回日本血液学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-13 – 2016-10-15
• [Presentation] Impact of TET2 deficiency on iron metabolism in erythroblasts. (2016)
  • Author(s): Saito K, Inokura K, Fujiwara T, Hatta S, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Ishizawa K, Shimoda K, Harigae H
  • Organizer: 第78回日本血液学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-13 – 2016-10-15
• [Remarks] 東北大学 血液免疫病学分野
  • URL: http://www.rh.med.tohoku.ac.jp/index.html