2021 Fiscal Year Annual Research Report
新たな生体外造血幹細胞培養技術を用いたヒトRUNX1遺伝子の機能解析
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20K17407
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
櫻井 政寿 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (20570146)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒト造血幹細胞 / 生体外増幅 / 高分子ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RUNX1遺伝子 は造血発生や造血幹細胞機能・血球分化に必須の役割を果たしている。今までRUNX1遺伝子は多くの研究者が解析を行ってきたが、1）マウスとヒトでは表現型が異なるため差異が示唆されているが、ほとんどの解析はマウスによるもの、2）疾患特異的iPS細胞から誘導したヒト造血前駆細胞は、真の意味での造血幹細胞ではないことから、免疫不全マウスへ移植しても生着せず、それ以上の解析が困難、などの限界があった。近年、血清やアルブミンの代わりにポリビニルアルコール（PVA）を用いたマウス造血幹細胞の効率的かつ長期的な培養方法が開発された。本研究ではポリビニルアルコール（PVA）を用いた造血幹細胞の生体外培養技術を用いて免疫不全マウスへの移植実験可能な造血幹細胞の増幅を行い、その細胞を用いて、ヒトRUNX1の機能解析を行うことを目的としている。
前年に続いて、ヒト造血幹細胞の生体外増幅に焦点を絞って検討を進めた。PVAは正常造血幹細胞は増幅可能であったが、上記の通りRUNX1遺伝子は造血幹細胞機能・血球分化に必須の役割を果たしており、RUNX1変異を有する造血幹細胞の増幅は十分なものではなかった。したがってPVAにさらに改良を加えた高分子ポリマーを用いて、サイトカインや血清/アルブミンを用いることなく、さらに効率的に増幅可能な培養方法を見出した。限界希釈移植実験では造血幹細胞が30日間で約2800倍に増幅できることが明らかとなった。この培養方法は、すでに臨床試験が開始されている小分子（UM171/SR-1）を用いた培養方法と比較し、有意に増幅効率が高いことを示した。さらにこの培養方法を用いると、シングルセルからでも造血再構築可能な造血幹細胞が増幅できることが明らかとなった。
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