2020 Fiscal Year Research-status Report
造血幹細胞抗原ESAMの欠損が胎生期に致死的な赤血球造血不全をきたすメカニズム
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19K08863
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
上田 智朗 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (60747517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴山 浩彦 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (60346202)
横田 貴史 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (60403200)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 造血幹細胞 / 血管内皮細胞 / ESAM / 造血発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はEndothelial cell-selective adhesion molecule (ESAM)を血管内皮関連の造血幹細胞抗原として同定した。本研究では造血発生におけるESAMの機能的意義を解明することを目的とした。ESAM欠損マウスを用いた解析で、ESAMを欠損する個体は、胎生後期に高率に死亡することを見出した。死亡した胎児は極度の貧血を呈し、成体型ヘモグロビン合成が障害されていた。RNA-seqを用いた解析から、造血幹・前駆細胞においてESAMは成体型ヘモグロビンの誘導に寄与していることを明らかにした。さらに、条件付きESAM欠損マウスを用いた解析で、血管内皮細胞のESAMが造血幹細胞の維持と分化に寄与していることが明らかとなった。
さらなる分子メカニズムを明らかにするために、当該年度においてはESAMを介した細胞内シグナル経路の検討を行った。具体的には、胎生14.5日の野生型胎仔の造血幹細胞を用いて、cross-linking法(Hegen M, et al. Immunology 1997) により造血幹細胞内にESAMを介した細胞内シグナルを入れた際に変動する遺伝子をRNA-seqにより解析した。結果として、ヘモグロビン関連の遺伝子群が最も変動し、複数のグロビン遺伝子(HbE1、HBZ)の発現が上昇していた。これらの結果より、ESAMがグロビン遺伝子の制御に関わっ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
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ESAM欠損マウス、条件付きESAM欠損マウスを用い、胎生期造血において、ESAMがどのような機能的意義を有するかを明らかにすることを目指した。ESAM欠損マウス、条件付きESAM欠損マウスを用い、造血幹細胞、血管内皮細胞いずれのESAMも造血発生に重要であり、特に造血幹細胞のESAMは成体型ヘモグロビン合成に、血管内皮細胞のESAMは造血幹細胞の維持・分化誘導に寄与していることを初年度に示した。
また、それらの結果に関して論文報告を行った(Stem Cell Reports. 2019 Dec 10;13(6):992-1005.)。
さらなる分子メカニズムを解明することを目的とし研究を継続し、ESAMを介した分子機構が徐々に明らかになっている。
以上の状況から、本研究はおおむね当初の計画通りに研究が進んでいると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
血管内皮細胞内においてESAMはアダプタータンパクであるMembrane Associated Guanylate Kinase, WW And PDZ Domain Containing 1 (MAGI-1)に直接結合し、 Rhoファミリーの活性化を誘導することが報告されている。しかし、造血幹細胞のESAMが共役する分子、ESAMを介した細胞内シグナル経路は未だ明らかではない。本年度は免疫沈降法等の手法によりESAMと共役する分子の解明を目指す。
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Research Products
(3 results)
