2011 Fiscal Year Annual Research Report
造血幹細胞の骨髄ニッチ脱着を制御する新規分子群の役割
| Project/Area Number |
23390256
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research |
|---|
Principal Investigator |
原 孝彦 財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 幹細胞プロジェクトリーダー (80280949)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北島 健二 財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主席研究員 (10346132)
|
|---|
| Keywords | 造血幹細胞 / 骨髄ニッチ / ES細胞分化 / 急性骨髄性白血病 / CXCL14 / CXCL12 / CMG-1 / Lhx2 |
|---|
| Research Abstract |
我々は最近、ケモカインCXCL14がCXCL12のnatural inhibitorであることを発見した。CXCL12は、造血幹細胞の骨髄ニッチ定着に必須の役割をするため、本研究ではまず、CXCLl4が骨髄造血幹細胞の動態に影響を与えているかどうか検討した。CXCL14-KOマウス骨髄における造血幹細胞(c-Kit^+Sca-1^+Lin^-細胞)分画の存在比率は、野生型マウスと比べて減少傾向にあったが、統計的有意差は得られなかった。従って、骨髄ニッチ付近にCXCL14は局在していないと予想される。この点を確認する目的で、CXCL14遺伝子座にTdTomato遺伝子を挿入したBACベクターを構築し、マウス受精卵前核に顕微注入した。F1マウスをスクリーニングした結果、1系統のBACトランスジェニックマウス系統が得られた。
次に、1型コラーゲン受容体の発現を制御するCMG-1遺伝子の骨髄ニッチにおける機能を明らかにする目的で、コーディングエクソンをloxP配列で挟み込んだalleleを持つCMG-1-floxedマウス系統を樹立した。当初の計画通り、FRT-Neo unitを遺伝的に除去した上で、MXI-Creトランスジェニックマウスとの交配実験を進めているところである。
最後に、ES細胞あるいは骨髄由来の造血幹細胞をrobustに体外増幅するLhx2の下流エフェクター分子を探索するツールとして、A2Lox-iLhx2-ES細胞株を新たに樹立した。これは、Dox添加・非添加によりLhx2タンパク質の発現をオンオフできる優れた実験系であり、レトロウイルスベクターを用いた実験系と同等に造血幹細胞を体外増幅できることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3年計画の1年目として、本研究実施に必須となる実験ツール(CXCL14遺伝子座にTdTomato遺伝子を挿入したBACトランスジェニックマウス、CMG-1-floxedマウス、A2lox-iLhx2-ES細胞株)の構築にそれぞれ成功した。CXCL14に関するサブテーマ以外は、ほぼ当初のチャート通りに実験が進行している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、以下の3つのサブテーマについて並行して研究を進めていく。
・CXCL14-TdTomato BACトランスジェニックマウスをCXCL12-EGFPノックインマウスと交配して、二重レポーターマウスを作出する。骨髄ニッチ周囲におけるCXCL14産生細胞とCXCL12産生細胞の分布領域を詳しく解析する。
・CMG-1を欠失させた造血幹細胞を放射線照射したCD45.1マウスに移植して、末梢血のドナー比率を指標にして、長期骨髄再建能を比較解析する。また、CMG-1欠損造血幹細胞の骨髄ホーミング能と1型コラーゲン基質に対する接着性についても調べる。
・造血幹細胞にLhx2を強制発現させたとき、ただちに発現誘導される遺伝子群をマイクロアレイ解析によって同定する。それらの内、Lhx2の下流エフェクターとして有望な遺伝子のcDNAをA2lox-ES細胞に導入して、造血幹細胞の体外増幅効果を検討する。
なお、CXCL14-KOマウスの造血幹細胞動態については、申請時点での予想と異なり、野生型マウスと違いがなかったため、このサブテーマについては、造血幹細胞の末梢血動員実験等の発展研究を行わないこととした。
|
