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2011 Fiscal Year Research-status Report

新規細胞表面分子Plxdc2を指標とする造血幹細胞の局在とそのニッチの解明

Research Project

Project/Area Number 23791083
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

久保田 寧  佐賀大学, 医学部, 助教 (60570413)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords造血幹細胞
Research Abstract

造血幹細胞はその内在性プログラムのみならず、周囲の特殊な環境下(ニッチ)で維持されていると考えられている。したがって、造血幹細胞の維持機構を解明するためには、造血組織での造血幹細胞の局在を同定することが最も重要である。この考えに基づき、造血幹細胞を高純度で純化でき、かつ局在を同定しうる確実なマーカーを見出すことを目標としている。成体マウス骨髄血液細胞の中で造血幹細胞に特異的に高発現している遺伝子群をDNAマイクロアレイを用いて同定し、その中で細胞表面分子、plexin domain containing 2(Plxdc2)に着目した。まず、Plxdc2の造血細胞における発現をPlxdc2:GFPノックインマウスの骨髄を用いて検討した。驚くべきことに、フローサイトメトリーでは全骨髄中のわずか0.2%未満がPlxdc2陽性であり、その陽性画分は表面マーカー上、造血幹細胞集団と分化マーカー陰性IL-7Rα陽性集団に分けることができた。次に競合的骨髄再構築アッセイを行った。全骨髄をPlxdc2陽性、陰性に分けてセルソーターでソートし、それぞれを競合細胞とともに致死量放射線照射したレシピエントマウスに移植した。経時的に末梢血中のキメリズムを解析したところ、Plxdc2陽性細胞を移植した群でのみ生着を認めた。したがって、造血幹細胞は全てPlxdc2陽性であることが示された。次にフローサイトメトリーだけでなく免疫染色でも利用可能なシンプルな造血幹細胞の純化・同定法開発のために、Plxdc2に加える新たな陽性マーカーを探索した。その結果、CD150が最終的に候補として挙げられた。Plxdc2陽性CD150陽性細胞は全骨髄中のわずか0.01%しかなく、わずか2つの陽性マーカーのみで高純度の造血幹細胞集団を認識できることが強く示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していた、(1)Plxdc2発現の確認と、Plxdc2を用いたHSCの純化、(2)発達段階のHSCにおけるPlxdc2発現解析、(3)抗Plxdc2モノクローナル抗体の作製、(4)Plxdc2の生理的役割を明らかにする、の4項目中(1)、(2)、(4)については概ね結果を得ている。(3)のモノクローナル抗体作製については、計画書に記載した通りにハイブリドーマを作製し、ELISAでスクリーニングを行い、陽性wellをPlxdc2過剰発現細胞株を用いてフローサイトメトリーでさらにスクリーニングを行い、限界希釈によっていくつかの陽性クローンを得た。しかし、それらのクローンを使って実際に生体マウスの骨髄を染色した場合に、これまでのところほとんど陽性細胞が得られていない。抗原の免疫法は極めて基本的な方法を採っており、その過程に問題はないと考えているが、今後は抗原の種類を変えるなどの工夫を検討している。また、最近、Plxdc2は生体内では細胞外ドメインは切断されている、とする報告がいくつかなされており、細胞表面に対する抗体では認識できない可能性も出てきた。その場合、必然的に細胞外ドメインに対する抗体作製は不可能となるので、研究の遅れとはならない。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度はある程度、当初の計画通りに実験を進めることができた。今年度は昨年度の成果について再確認するとともに、その結果に基づき、さらに研究を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初から予定している実験計画を遂行するために必要な試薬やマウスの購入費・維持費に充てる予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Early ontogenic origin of the hematopoietic stem cell lineage.2012

    • Author(s)
      Tanaka Y, Hayashi M, Kubota Y, Nagai H, Sheng G, Nishikawa S, Samokhvalov IM.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 109 Pages: 4515-4520

    • DOI

      10.1073/pnas.1115828109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of Hematopoietic Stem Cell Fate: Self-Renewal, Quiescence and Survival.2012

    • Author(s)
      Kubota Y, Kimura S.
    • Journal Title

      Advances in Hematopoietic Stem Cell Research

      Volume: 1 Pages: 39-60

    • DOI

      ISBN: 978-953-307-930-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lenalidomide in combination with dexamethasone induced rhabdomyolysis in a multiple myeloma patient treated with pravastatin.2011

    • Author(s)
      Urata C, Yoshimura M, Itamura H, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Sueoka E, Kimura S.
    • Journal Title

      Int J Hematol

      Volume: 94 Pages: 216-217

    • DOI

      10.1007/s12185-011-0903-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clinical presentation and outcome in patients of over 75 years old with malignant lymphoma-clinical presentation and outcome in elderly lymphoma patients.2011

    • Author(s)
      Fukushima N, Itamura H, Urata C, Tanaka M, Hisatomi T, Kubota Y, Sueoka E, Kimura S.
    • Journal Title

      Int J Clin Med

      Volume: 2 Pages: 246-253

    • DOI

      10.4236/ijcm.2011.23039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] がん幹細胞に対する破骨細胞標的薬剤の役割 ビスホスホネート製剤、RANKL阻害薬2011

    • Author(s)
      久保田 寧、木村晋也
    • Journal Title

      最新医学

      Volume: 66 Pages: 381-386

  • [Presentation] Plxdc2 marks hematopoietic stem cells and Th2 cytokine-producing innate lymphocytes in adult bone marrow.2011

    • Author(s)
      Kubota Y, Lieberam I, Kimura S, Jessell TM, Nishikawa S-I.
    • Organizer
      The American Society of Hematology (ASH) 53rd Annual Meeting and Exposition.
    • Place of Presentation
      サンディエゴ、アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2011年12月11日
  • [Presentation] The influence of abl tyrosine kinase inhibitors on pulmonary alveolar proteinosis2011

    • Author(s)
      Yoshimura M, Itamura H, Urata C, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Sueoka E, Ichinohe T, Kimura S.
    • Organizer
      第73回日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2011年10月16日
  • [Presentation] Relation between CNS involvement and involved extranodal site at presentation in DLBL2011

    • Author(s)
      Itamura H, Fukushima N, Urata C, Yoshimura M, Yokoo M, Ide M, Hisatomi T, Kubota Y, Ichinohe T, Sueoka E, Kimura S.
    • Organizer
      第73回日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2011年10月15日
  • [Presentation] Successful treatment with dasatinib for CML-BC patient having extramedullary tumor2011

    • Author(s)
      Itoh Y, Itamura H, Urata C, Yoshimura M, Yokoo M, Ide M, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Ichinohe T, Sueoka E, Kimura S.
    • Organizer
      第73回日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2011年10月15日
  • [Presentation] Hemostatic abnormality in patients with adult T-cell leukemia-lymphoma2011

    • Author(s)
      Kubota Y, Sano M, Kubota M, Itamura H, Urata C, Yoshimura M, Hisatomi T, Fukushima N, Sueoka E, Ichinohe T, Kimura S.
    • Organizer
      第73回日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2011年10月14日
  • [Presentation] Lenalidomide and dexamethasone induced rhabdomyolysis in a myeloma patient treated with pravastatin2011

    • Author(s)
      Urata C, Yoshimura M, Itamura H, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Sueoka E, Ichinohe T, Kimura S.
    • Organizer
      第73回日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2011年10月14日

URL: 

Published: 2013-07-10  

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