2019 Fiscal Year Research-status Report
脾臓髄外造血制御とその破綻の分子機構解明と造血幹細胞培養系の確立
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18K07182
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
小田 朗永 奈良県立医科大学, 医学部, 特任助教 (80547703)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨髄性白血病 / Tlx1 / 脾腫 / 間葉系幹細胞 / 脾臓 / 髄外造血 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Tlx1 (T cell leukemia homeobox-1, 別名Hox11)は、免疫器官の中で脾臓特異的に発現する転写因子であり、脾臓赤脾髄に生涯維持されている間葉系細胞をマークする。脾臓間葉系幹細胞は胎齢期には脾臓原基形成に関わっており（Tlx1欠損マウスでは無脾臓症になる。）、特に脾臓微小環境を構成する瀘胞樹状細胞、繊維性細網細胞、そして辺縁帯細網細胞へ分化する事によって、脾臓構造を形成・維持している事を明らかにした。
さらに、このTlx1を発現する脾臓間葉系幹細胞は、定常状態では骨髄に存在する造血幹細胞を緊急時、脾臓へのリクルートを促進させ緊急造血を誘導する髄外造血ニッチであることを明らかにした。Tlx1CreER-Venus; Rosa26-Tlx1（Tg）マウスを用いた解析から、脾臓間葉系幹細胞におけるTlx1の発現量が脾臓髄外造血を制御しており、従って、Tlx1の発現を上昇させるだけで、脾腫を伴う脾臓髄外造血が誘導される事が明らかになった。
このTgマウス長期の解析から、Tlx1を長期的に発現させた所、骨髄増殖性疾患様の造血異常が認められた。具体的にはTgマウスは、脾臓が異常に増大（脾腫）し、抹消血は顆粒球を主体とする白血球増多、ならびに重度の貧血を呈し、骨髄における赤芽球細胞、巨核球細胞の消失、肺や肝臓への骨髄球細胞の浸潤が確認された。
脾腫と骨髄性白血病の関係を明らかにするために、急性骨髄性白血病細胞株（H9M1）細胞を用いて、細胞株移入後における白血病細胞のhoming、増殖について検討した。その結果、脾腫は白血病の病態悪化を促進している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今年度は自身の異動に伴い、研究環境の準備・整備へ自身のエフォートを重点を置いたため、研究進行自体は遅れていると判断した。
これまでの進捗状況において、Tlx1を長期的に発現させたマウスを用いた解析において骨髄増殖性疾患様の造血異常が認められた。具体的にはTgマウスは、脾臓が異常に増大（脾腫）し、抹消血は顆粒球を主体とする白血球増多、ならびに重度の貧血を呈し、骨髄における赤芽球細胞、巨核球細胞の消失、肺や肝臓への骨髄球細胞の浸潤が確認された。従って、脾臓における髄外造血の破綻が骨髄増殖性疾患の発症に関わる事が示唆された。
そして今年度の進捗として、脾腫と骨髄性白血病の関係を明らかにするために、急性骨髄性白血病細胞株（H9M1）細胞を用いて、細胞株移入後における白血病細胞のhoming、増殖について検討した。脾腫を有するTgマウスにおいて、コントロールと比較して、白血病細胞株の脾臓へのリクルートが亢進していた。移入後一ヶ月後では、コントロールでは骨髄における白血病細胞の有意な増殖が見られる中、一方でTgマウスは脾臓、骨髄、抹消血で白血病細胞の有意な増加が確認された。従って、脾腫は白血病の病態悪化を促進している事が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
長期のTlx1過剰発現によって骨髄性白血病病態を呈し、移入実験によりレシピエントマウスにおいても白血病病態が再現された事から、脾臓髄外造血制御の破綻は骨髄増殖性疾患の発症に関わる事が示唆された。さらに脾腫を伴う脾臓髄外造血は、白血病細胞の脾臓へのリクルートを亢進させ、脾臓での増殖を促進させ、理由はわからないが骨髄における白血病細胞の増殖も亢進させていた。この結果は、脾腫は白血病の発症のみならず、病態悪化に関わる可能性がある事も同時に示している。これまで脾臓髄外造血は慢性疾患（白血病、貧血等）の二次的な病態であるとの認識しかなされていなかったが、骨髄性白血病の発症と悪化に負の影響を与えている事が示唆される。これらの原因を追求するために、脾臓微小環境と骨髄微小環境との相互作用にフォーカスする事によって、脾臓微小環境変化による骨髄増殖性疾患への影響について今後は解明していく。具体的には、Reptin受容体陽性PDGFRα陽性(その他CD51陽性、Sca1陽性等)の間葉系分細胞をセルソーターにより単離し、造血制御因子変化について詳細に調べる。それらが脾腫、即ちTlx1高発現とどの様な相関があるのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
今年度は自身の異動に伴い研究の遅延が生じたため次年度使用学が生じた。当該助成金を翌年度分として計上し、次年度で本研究を完遂させる。
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