2018 Fiscal Year Research-status Report

加齢骨髄ニッチの高齢者造血腫瘍発症における病因論的意義の解明

Research Project

Project/Area Number	18K19555
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	岩間厚志東京大学, 医科学研究所, 教授 (70244126)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords	ポリコーム抑制性複合体 / 骨髄ニッチ / Bmi1 / 傍血管間葉系ストローマ細胞 / 脂肪分化
Outline of Annual Research Achievements	申請者らは、ポリコーム抑制性複合体1 (PRC1) 構成因子であるBmi1 を全身で欠損させたマウスの骨髄ニッチが減少し、造血幹細胞を維持できないことを報告している。その結果、骨髄の脂肪化が著明に進行する。この所見はヒトの加齢に伴い認められる骨髄の脂肪化と極めて類似したものである（Oguro et al., J Exp Med 2006）。しかしながら、このマウスではBmi1 欠損により造血幹細胞の機能も障害されるため、よりニッチ細胞特異的なモデルが必要であると考えられた。そこで、レプチン受容体遺伝子座にCre が挿入されたLepR-Cre マウスを用いてBmi1 を骨髄ニッチの代表である傍血管間葉系ストローマ細胞特異的に欠損させたところ、加齢とともに骨髄の脂肪化が著明に進行し、造血幹細胞・前駆細胞が有意に減少することを見出した。これは全身でBmi1 を欠損させたマウスの骨髄脂肪化よりも進行に時間を要するが、ニッチ細胞特異的な現象であり、加齢ヒト骨髄モデルとして有用である。また、この脂肪化はマウスに放射線照射を行ったあとの、骨髄再生時により顕在化することが確認された。次に、この脂肪化の過程に関わる加齢ニッチ由来責任因子の同定を試みた。脂肪髄モデルマウス (LepR-Cre;Bmi1fl/fl)より、LepR陽性傍血管間葉系ストローマ細胞ならびに脂肪細胞を分取し、RNA シークエンスにより、野生型コントロールと比較して発現変動する遺伝子群を抽出した。Nr2f2 (COUP-TFII)などの脂肪分化制御遺伝子がBmi1により直接的にその発現を抑制されることが明らかとなった。これらのデータをもとに、造血幹細胞の脂肪化さらには老化・造血器腫瘍発症の促進に関わるニッチ因子を同定する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 実績の概要に記載したように、脂肪化マウスの解析が予定通りに進みつつある。
Strategy for Future Research Activity	（１）脂肪髄による造血幹細胞の老化・加齢関連骨髄球系腫瘍発症促進効果の検証：脂肪髄モデルマウス (LepR-Cre;Bmi1fl/fl) に加齢関連骨髄球系腫瘍を発症しうるマウスの骨髄細胞を移植する。野生型骨髄に加えて、加齢関連骨髄球系腫瘍モデル (Tet2 fl/flとEzh2 fl/fl, Tet2 fl/fl Ezh2 fl/fl) (Muto et al., J Exp Med 2013; Kashio-Mochizuki et al., Blood 2015) の骨髄細胞を移植する。移植後、野生型造血幹細胞の加齢変化の推移を検証するとともに、タモキシフェン投与により標的遺伝子 (Ezh2, Tet2) をノックアウトし、MDS, MDS/MPN発症経過を観察する。コントロールとして野生型レシピエントマウスを用いる。（２）加齢関連骨髄球系腫瘍発症の促進に関わる加齢ニッチ由来因子の同定：脂肪化骨髄による加齢関連骨髄球系腫瘍発症の促進効果を確認後、この過程に関わる加齢ニッチ由来責任因子の同定を試みる。脂肪髄マウス (LepR-Cre;Bmi1fl/fl)よりLepR+傍血管間葉系ストローマ細胞と脂肪細胞を分取し、RNAシークエンスにより、野生型コントロールと比較して発現変動する分泌蛋白・膜蛋白群を抽出する。また、骨髄液を採取し、サイトカインアレイにより変動する骨髄内サイトカイン、増殖因子、ケモカインを同定する。また、候補分子の正常ならびにMDS幹細胞の増殖への効果を培養系において検証する。これらのデータをもとに、加齢ニッチ由来責任因子を同定する。