2019 Fiscal Year Research-status Report
骨髄線維症におけるfibrocyteの線維化・髄外造血誘導機構の解析
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18K08344
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
木村 文彦 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 内科学, 教授 (50536216)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大澤 有紀子 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 内科学, 助教 (00816928)
佐藤 謙 帝京大学, 医学部, 教授 (20531297) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨髄線維症 / 線維細胞 / Chitinase-3-like 1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄線維症は骨髄の線維化と髄外造血を特徴とする難治性疾患である。fibrocyteはマクロファージと線維芽細胞両者の性質を持つ細胞で、種々の臓器線維化疾患での関与が報告されている。我々はヒト及びマウス骨髄線維症でのfibrocyteの役割についてこれまで検討を加えてきた。その結果、fibrocyteがトロンボポエチン刺激に反応して末梢血単球から分化すること、トロンボポエチン受動態作動薬を用いた骨髄線維症モデルマウスでfibrocyteが線維化に必要であること、SLAMF7がfibrocyteとその前駆細胞で重要な細胞表面マーカーとなることを報告した。本研究では、fibrocyteが産生するChitinase-3-like 1 (CHI3L1)が骨髄の線維化に一定の役割を果たしており、骨髄間質細胞を刺激して線維化のもととなるコラーゲンを産生させることを示した。同時に、骨髄線維化を伴う骨髄増殖性腫瘍症例で、末梢血中のfibrocyteの割合が増加し、CHI3L1の血中濃度も上昇していることも明らかになった。骨髄増殖性腫瘍の原因遺伝子変異はいずれもトロンボポエチン受容体シグナルを活性化してfibrocyteへの分化を促進し、増加したfibrocyteがCHI3L1の濃度上昇を介して骨髄の線維化を促進していると考えられる。また、抗SLAMF7抗体がfibrocyteの分化を抑制しマウスの骨髄線維化を軽減すること、患者検体の解析から末梢血中のfibrocyte前駆細胞画分にJAK2V617F陽性細胞が増加しており、このような症例が抗SLAMF7抗体治療のよい対象になると想定された。このように骨髄線維化の細胞学的、分子的機序が明らかになることで、複数の治療標的を設定することが可能になり新規治療法開発の基盤を得ることができる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
抗SLAMF7抗体の骨髄線維化抑制効果、末梢血中の各種サイトカインと骨髄線維化・fibrocyteとの相関については他施設と共同で論文化を行うことができた。
fibrocyteの骨髄線維化誘導能の解析では、Chitinase-3-like 1 (CHI3L1)に着目して研究を進め、ヒト末梢血から誘導したfibrocyteでのCHI3L1の産生、骨髄増殖性腫瘍症例では骨髄線維化例で血清のCHI3L1濃度の増加が見られた。トロンボポエチン受容体作動薬ロミプロスチムで誘導するマウス骨髄線維化モデルでは、CHI3L1ノックアウトマウスで骨髄の線維化が軽減された。ヒトfibrocyteの培養上清を骨髄間質細胞株HS-5に添加すると、fibrocyteの分化程度に応じてⅠ型コラーゲンα１及びⅢ型コラーゲンα１のmRNAの増加が誘導され、この効果はCHI3L1の中和抗体の添加で消失した。CHI3L1は骨髄線維化に必須とされるTGFβと細胞内シグナル伝達のクロストークを有し、これら２つの因子の相乗作用についてさらに検討を加える必要がある。
マウスfibrocyte細胞株へのヒト骨髄線維症のドライバー変異導入については、各遺伝子を発現するレトロウイルスベクターを作成したが、薬剤耐性遺伝子に変異が入っていることが判明し、ベクターの修正を余儀なくされている。
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| Strategy for Future Research Activity |
① fibrocyteが単独で骨髄線維症を引き起こすことができるか
レトロウイルスベクターの修正がようやく完了したため、マウスfibrocyte細胞株に遺伝子導入し、これを用いてマウスに接種実験を行い、骨髄線維化誘導について検討する。
② fibrocyteの線維化誘導能の解析
fibrocyteがCHI3L1を産生し、これが骨髄間質細胞のⅠ型及びⅢ型コラーゲン産生を刺激することが明らかになった。TGFβは受容体欠損マウスの解析から骨髄線維化に必須の因子と考えられており、CHI3L1とTGFβの関係性を明らかにする必要がある。CHI3L1がTGFβの感受性を亢進させているのではないかと考えられ、相乗効果の結果を加えて論文発表を行う予定である。
③ fibrocyteの髄外造血誘導能の解析
CHI3L1ノックアウトマウスでの検討から、線維化誘導モデルにおいて血算値の変化や脾腫はCHI3L1の有無に影響を受けず、別の経路で惹起されていると考えられる。骨髄線維化マウスの脾臓での造血幹細胞数の測定系はすでに開発し、MMP9とCXCL12の変化を中心に当初の計画に従い解析を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
作成したレトロウイルスベクターの薬剤耐性遺伝子に欠損が見つかり、これを修正するのに時間を要したため、マウス接種実験に進むことができなかった。このため次年度使用額が生じている。
次年度は変異導入fibrocyteの接種実験を行うと共に、髄外造血誘導機序の詳細解析のため、MMP9・CXCL12等の抗体やELISAキットの購入予定である。
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Research Products
(6 results)
