Induction of T cells by regenerative thymic microenviroment and the application for therapy

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K08797
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 保坂 直樹 関西医科大学, 医学部, 研究員 (30388459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下埜 敬紀 関西医科大学, 医学部, 助教 (40632625) ; 神田 靖士 関西医科大学, 医学部, 准教授 (70295799) ; 神田 晃 関西医科大学, 医学部, 講師 (70375244) ; 吉賀 正亨 関西医科大学, 医学部, 非常勤講師 (70434834)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 胸腺

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題ではin vitroにてマウス人口性多能性幹（induced pluripotent stem, iPS）細胞からの胸腺上皮細胞(thymic epithelial cells, TEC)を誘導し、胸腺微笑環境を構築の下、非iPS細胞由来の造血幹細胞(hematopoietic stem cells: HSC)との共培養を行い、T細胞の誘導を試みるものである。これらのT細胞は腫瘍化への危険が低く、治療への応用が期待できる。まずiPS細胞からTECへの誘導であるが、collagen type IVをコートした培養細胞皿にてiPS細胞をLithium chloride, 2-mercptoetanol(ME)存在下に培養する。適宜Activin A, Fibroblast growth factor)7, FGF8, FGF10, bone morphogenetic protein (BMP) 4を加え、内中胚葉及び胚体内胚葉を経由してTECを誘導させる。HSCの精製は、まずマウスの骨髄細胞を大腿骨と腓骨より採取し、Ficoll密度勾配遠心法にて単核球を回収する。次にlineage marker陽性細胞を精製抗体にて反応させた後、magnetic beads法にて除去する、最終的に回収したlineage markers陰性細胞を、HSCとして使用した。これらのTECとHSCをサイトカイン無添加で培養すると、浮遊単核細胞は軽度に増加したが、CD3の発現は殆ど見られなかった。しかしリンパ球誘導性のサイトカインを加えると細胞数がさらに増加し、弱いながらもCD3の発現が見られた。しかしCD4やCD8のサブセットマーカーは殆ど見られなかった。CD25, CD44のdouble negative T細胞の分化マーカーも経過によりやや変化したが、強い分化は見られなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

In vitroからTECへの分化は概ね順調に進展した。しかしin vitorでのHSCからT細胞への分化が難しく、さらなる工夫が必要である。

Strategy for Future Research Activity

サイトカインの種類あるいは投与時期を変える。さらに3D培養や、抗原提示細胞の付加も考える。

Causes of Carryover

In vitroでのT細胞の誘導が上手くいかず、in vivoへの実験への移行が遅れた。誘導できれば、マウスを購入しin vivoへの研究を開始する。