Maintenance and regeneration of hematopoietic stem cell pool by bone marrow niches.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08837
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sugiyama Tatsuki 大阪大学, 生命機能研究科, 招へい研究員 (10456791)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 骨髄 / 造血幹細胞 / ニッチ / CXCL12 / CAR細胞

Outline of Final Research Achievements

Most lineages of blood cells are generated from hematopoietic stem cells (HSCs) in bone marrow throughout adult life. In bone marrow, HSCs require and contact the special microenvironments, termed niches for their maintenance. Recent studies have demonstrated that CXC chemokine ligand 12 (CXCL12)-abundant reticular (CAR) cells are the major cellular component of niches for HSCs and lymphoid progenitors.
In this study, we identified the human counterpart of CAR cells, expressed high levels of CXCL12, SCF, FOXC1 and EBF3 and had the potential to differentiate into adipocytes and osteoblasts. We also showed that CAR cells sorted from residual bone marrow aspirates of chronic myeloid leukemia patients expressed reduced levels of CXCL12, SCF, FOXC1 and EBF3 in correlation with increased leukemic burden.

Free Research Field

造血幹細胞ニッチ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、マウスにおいて造血幹細胞ニッチを構成する中心的な細胞であるCAR細胞（CXCL12高発現細網細胞）に対応する細胞の存在がヒトにおいても明らかにされた。ヒトCAR細胞は主要な造血サイトカイン・必須の転写因子の発現や細胞分化能においてマウスCAR細胞と多くの点で類似していた。また種々の血液疾患におけるヒトCAR細胞の変化を解析し、慢性骨髄性白血病ではその重症度に比例してCAR細胞の遺伝子発現パターンが変化することも明らかにした。これにより、ヒトCAR細胞を中心とした造血ニッチ細胞が、造血障害の程度や予後の予測等の診断や治療の重要な標的となる可能性が示された。