2013 Fiscal Year Research-status Report
ヒト未分化ＣＤ３４抗原陰性造血幹細胞の特性と分化経路・階層制の解明
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24591432
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
薗田 精昭 関西医科大学, 医学部, 教授 (60206688)
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| Keywords | HSC / CD34 / CD133 / SCID-repopulating cell / IBMI / 臍帯血 |
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| Research Abstract |
今年度は、18 lineage抗体を用いる高度純化法（Exp Hematol 39:203,2011）を用いてヒト臍帯血由来CD34抗原陰性SCID-repopulating cell（CD34-SRC)の陽性分子マーカーとして、CD133を同定した（Leukemia, 2013, inpress)。次に、臍帯血由来18Lin-CD34+/-CD133+/-細胞をFACSで分取し、その幹細胞特性について解析した。CD34+CD133+細胞はCFU-GM,BFU-E,CFU-Mixコロニー形成能を示し、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞（DP MSC)との共培養系で高い顆粒球系細胞への分化能を示した。一方、CD34-CD133+細胞は、BFU-E,CFU-Mixコロニー形成能を示すが、CFU-GMコロニーはほとんど形成しなかった。また、DP MSCとの共培養系においては、高い巨核球系細胞への分化能を示した。興味あることに、CD34抗原の発現の有無に関わらず、CD133+細胞のみがSRC活性を示した。CD34+/-CD133+SRCsは、いずれも二次移植可能であり、長期骨髄再構築能を示した。限界希釈法によりSRCの頻度を計算すると、CD34+CD133+細胞では1/98.8個、CD34-CD133+細胞では1/142個であった。以上より、CD133がCD34+/-SRCの陽性分子マーカーであることが示された。
また、臍帯血由来CD34-CD133+細胞をDP MSCと共培養し、造血幹細胞（HSC)の増幅を行った。その結果、CD34+CD38-CD90+SRCsをex vivoで産生できることが確認された。
未分化HSCにおけるCD34抗原のreversionに関しては、マウスと異なりヒトHSCではin vitro, in vivoにおいて認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
昨年度に同定したCD133抗原が、CD34-SRCの陽性分子マーカーであることをin vivo異種間移植実験で証明し、第55回米国血液学会で発表するとともに、Leuekmia誌（2013, in press)に報告した。また、同時に同定した分子X（特願2014-090292）に関しても解析を進めており、CD133と分子Xを用いることにより、ヒトCD34-HSCを非常に高度（1/10以上の頻度）に濃縮純化できることが明らかになりつつある。
並行して、臍帯血由来のCD34-CD133+細胞とDP MSCとの共培養系におけるHSCの体外増幅システムの開発研究も順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究でCD34-SRC (HSC)の陽性分子マーカーとして、CD133と分子Xを同定した。この2つの陽性分子マーカーを用いることにより、単一細胞移植系の開発・確立を進め、ヒトHSCの完全純化、階層制の解明に向けて研究を進展させる。
ヒトHSCの維持・増幅系の開発には、HSCの増殖・分化の制御機構の解明が不可欠である。CD133と分子Xを用いることにより、SRC活性をもつ1個のHSCの遺伝子発現解析が可能となり、ヒトHSCの維持・増幅に重要な新たな機能分子の同定が可能になるものと期待される。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予定していたNOGマウスを用いる移植実験が次年度に繰り越して実施することになったため。
NOGマウスを用いる移植実験を含めて予定通りに研究計画を遂行する。
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[Journal Article] CD133 is a positive marker for a distinct class of primitive human cord blood-derived CD34-negative hematopoietic stem cells.2013
Author(s)
Takahashi M, Matsuoka Y, Sumide K, Nakatsuka R, Fujioka T, Kohno H, Sasaki Y, Matsui K, Asano H, Kaneko K, Sonoda Y
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Journal Title
Leukemia
Volume: advance online publication
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] CD133 is a positive marker of human cord blood-derived CD34-negative hematopoietic stem cells.
Author(s)
Takahashi M, Matsuoka Y, Sumida K, Nakatsuka R, Fujioka T, Kohno H, Sasaki Y, Matsui K, Asano H, Kaneko K, Sonoda Y
Organizer
The 55th Annual Meeting and Exposition of American Society of Hematology
Place of Presentation
New Orleans (USA)
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