2009 Fiscal Year Final Research Report
Identification and Characterization of a Hematopoietic Stem Cell Niche in Spleen
| Project/Area Number |
20790684
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Hematology
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
MIZUKAMI Takuo National Institute of Infectious Diseases, 血液・安全性研究部 (60415487)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2009
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| Keywords | 随外造血 / 造血幹細胞 / ニッチ / Spp1 / N-cadherin |
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| Research Abstract |
造血幹細胞の未分化性・多分化能の維持はニッチという微小環境によって制御されており、骨髄内では骨梁領域の骨芽細胞が様々な機能を担っていると考えられている。しかし、骨髄以外での造血幹細胞の未分化性の維持機構については不明な点が多い。
そこで、本研究では髄外造血時のニッチ機構を明らかにする事を目的とした。まず、我々は大理石病モデルマウスで、恒常的に髄外造血を示すc-Fosノックアウトマウスにおける造血幹細胞の局在を調べた結果、Tie2、SCL/tal1、Sca-1陽性の造血幹細胞の一部が巨核球様細胞(MLCs ; Megakaryocyte-like cells)近辺に存在している事が明らかとなった。また、致死性X線照射後の骨髄移植による一過性の脾臓での造血(CFU-S)においても同様の現象が認められMLCが多数クラスターを形成して存在していた。MLCsをFCMによって分取し遺伝子発現解析を行った結果、通常の巨核球とは異なり、ニッチ分子であるN-cadherin、β-Catenin、Spp1、Jagged-1やSDF-1αを高発現していた。また、移植実験から、これらのMLCの70~80%がドナー細胞由来である事が明らかとなった。さらにクラスターを形成しているMLCをLaser Capture Micro-dissection法を用いて単離し、遺伝子レベルで解析した結果、通常の巨核球とは異なる遺伝子発現プロファイルを認めた。またMLCを単離し、造血幹細胞(KSL)と共培養する事で有意な細胞増殖を認め、我々の単離したMLCが脾臓等におけるニッチの役割を果たしている事が示唆された。
また、脾臓に腫瘍を形成するATLのモデルマウスであるHTLV-Taxトランスジェニックマウスを用い、同様の解析を行った結果、腫瘍幹細胞の同定に成功し、脾臓および骨髄のニッチを同定することに成功した。
本研究により随外造血等にMLCが関与している事が初めて明らかとなった。MLCを用いることで造血幹細胞の体外増幅等に応用可能であると考えられる。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Identification of Cancer Stem Cells in a Tax-transgenic (Tax-Tg) Mouse Model of Adult T- Cell Leukemia / lymphoma (ATL).2009
Author(s)
Yamazaki J, Mizukami T, Takizawa K, Kuramitsu M, Momose H, Masumi A, Ami Y, Hasegawa H, Hall W, Tsujimoto H, Hamaguchi I, Yamaguchi K.
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Journal Title
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[Journal Article] An improved abnormal toxicity test by using reference vaccine-specific body weight curves and histopathological data for monitoring vaccine quality and safety in Japan.2009
Author(s)
Mizukami T, Masumi A, Momose H, Kuramitsu M, Takizawa K, Naito S, Maeyama J, Furuhata K, Tsuruhara M, Hamaguchi I, Yamaguchi K.
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Journal Title
Biologicals. 37
Pages: 8-17
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[Journal Article] Application of quantitative gene expression analysis for pertussis vaccine safety control.2008
Author(s)
Hamaguchi I, Imai J, Momose H, Kawamura M, Mizukami T, Naito S, Maeyama J, Masumi A, Kuramitsu M, Takizawa K, Kato H, Mizutani T, Horiuchi Y, Nomura N, Watanabe S, Yamaguchi K.
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Journal Title
Vaccine. 26
Pages: 4686-4696
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[Journal Article] Application of DNA microarray technology to influenza A/Vietnam/1194/2004 (H5N1) vaccine safety evaluation.2008
Author(s)
Mizukami T, Imai J, Hamaguchi I, Kawamura M, Momose H, Naito S, Maeyama J, Masumi A, Kuramitsu M, Takizawa K, Nomura N, Watanabe S, Yamaguchi K.
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Journal Title
Vaccine. 26
Pages: 227022-227083
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[Journal Article] Identification of transcripts commonly expressed in both hematopoietic and germ-line stem cells.2008
Author(s)
Mizukami T, Kuramitsu M, Takizawa K, Momose H, Masumi A, Naito S, Iwama A, Ogawa T, Noce T, Hamaguchi I, Yamaguchi K.
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Journal Title
Stem Cells Dev. 17
Pages: 67-80
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