Evaluation of bone as a hematopoietic macroenvironment

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02837
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 片山 義雄 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (80397885)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 骨髄環境 / 造血 / 骨組織

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、骨髄中局所の微小環境の重要性とは別に、骨髄造血システム全体を完全に覆っている骨組織による造血大環境 macroenvironment の存在を新しく提唱し、それを具体的に証明することを目的とする。以下、3つの柱について記載する。
1) プロスタノイド制御装置としての骨組織の評価：これまでの我々の研究で、骨髄成熟好中球が骨髄での主たるPGE2産生細胞でありその産生トリガーが交感神経シグナルであることが明らかとなっているが、骨髄全体からみた制御機構としては産生されたPGE2を分解する系も同様に重要である。主たるPGE2分解酵素である 15-PGDHの mRNA 発現を骨や骨髄組織で検討するため、骨髄も含めた骨組織で in situ ハイブリダイゼーションを行っているが、脱灰操作が入るとどうしてもシグナルが弱くなり、得られているシグナルが正しいものかどうか確定できていない。今後非脱灰組織で検討可能かどうか工夫を要する。
2) 骨髄酸素濃度感知装置としての骨組織の評価：酸素濃度感知受容体としての TRPA1 の骨髄での機能を検討するため、TRPA1ノックアウトマウスを神戸大学動物実験施設に搬入し、繁殖を開始したところである。また preliminary な実験結果であるが、TRPA1ノックアウトマウスでは造血幹前駆細胞の動員効率が野性型に比して再現性を持って変化している傾向がある。今後この効果が TRPA1を強発現している骨髄大環境に由来するものかどうかを移植によるキメラマウスを作製することで詳細に検討して行く予定である。
3) 造血大環境破綻の造血器腫瘍進展における役割の解明：マウスMDSモデルとして確立されている vav-NUP98-HOXD13トランスジェニックマウスを神戸大学動物実験施設に搬入し実験を開始した。生後5ヶ月での骨髄脂質網羅解析を開始したところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究実績の概要に記載した通り、3本の研究の柱に関して検討を進めている。概要に記載している 2), 3) は概ね計画通り進んでいる。1) の15-PGDH に関しては発現解析で十分確証が持てるデータが出ていない。15-PGDHノックアウトマウスの凍結精子は入手しているものの、一度試みた個体復元では目的を達成できておらず、現在のところ再開までは至っていない状態である。

Strategy for Future Research Activity

概要に記載している 2), 3) に関しては今後も計画通り実験を進めていく。進捗によって得られたデータや解釈による知見を 1), 2), 3) それぞれに応用して行く。1) に関しては、現有の研究力を分散させるよりも現状では 2), 3) に注力し、これらが十分軌道に乗った段階で 15-PGDHノックアウトマウスの個体復元を再度試みる予定である。