Identification of novel differentiation factors in immune system using iPS cells derived from primary immunodeficiencies.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26293250
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: 野々山 恵章 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (40280961)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 耕輔 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (90332626)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 免疫学 / 発生・分化 / 移植・再生医療 / 細胞・組織 / 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

先天性免疫不全症であるGATA2欠損症、Wiskott-Aldrich症候群、Chediak-東症候群、細網異形成症の患者由来iPS細胞を樹立した。また、iPS細胞から、血液前駆細胞、血液免疫系細胞へのin vitro分化系を確立した。すなわち、血液前駆細胞には10T1/2フィーダー細胞とVEGFによる培養、樹状細胞には SCF, FL3, M-CSF, TPO等による培養の後、GM-CSF, TNF-α, LPS等を加えた培養、好中球には、SCF, IL-3, TPO, FL3等を加えた培養、巨核球、血小板には、TPO, SCF等を加えた培養で分化させることができた。
このin vitro 分化系を用いて、疾患由来iPS細胞の分化障害を検討した。その結果、GATA2欠損症ではiPS細胞から造血幹細胞への分化障害があること、Wiskott-Aldrich症候群ではiPS細胞から血小板への分化障害があること、細網異形成症ではiPS細胞から分化させた血液前駆細胞の代謝障害があることを示した。また、ヒトGATA2欠損症由来iPS細胞のGATA2遺伝子変異をTALENのシステムを用いたゲノム編集により正常化すると、iPS細胞からの造血前駆細胞への分化が正常化した。GATA2変異のあるiPS細胞と変異を修復したiPS細胞を造血前駆細胞に分化させmRNAを抽出し、そのRNA Seq.を行いmRNA発現が異なる遺伝子を同定した。これにより、GATA2が転写する分化因子の同定に実績をあげた。
以上、先天性免疫不全症由来iPS細胞を用い、血液免疫系細胞の分化因子の同定に成果をあげた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Abnormal hematopoiesis and autoimmunity in humans with germline IKZF1 mutations. (2017)
  • Author(s): Hoshino A, Okada S, Yoshida K, Nishida N, Okuno Y, Ueno H, Yamashita M, Okano T, Tsumura M, Nishimura S, Sakata S, Kobayashi M, Nakamura H, Kamizono J, Mitsui-Sekinaka K, Ichimura T, Ohga S, Nakazawa Y, Takagi M, Imai K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Ogawa S, Kojima S, Nonoyama S, Morio T, Kanegane H.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2016.09.029.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Decreased somatic hypermutation induces an impaired peripheral B cell tolerance checkpoint. (2016)
  • Author(s): Cantaert T, Schickel J, Bannock, Ng Y, Massad C, Delmotte F, Yamakawa N, Glauzy S, Chamberlain N, Kinnunen T, Menard L, Lavoie A, Walter J, Notarangelo L, Bruneau J, Al-Herz W, Kilic S, Ochs H, Cunningham-Rundles C, Burg M, Kuijpers T, Kracker S, Kaneko H, Sekinaka Y, Nonoyama S, Durandy A, and Meffre E.
  • Journal Title: J Clin Invest. Volume: 126 Pages: 4289-4302
  • DOI: 10.1172/JCI84645.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] International Consensus Document (ICON): Common Variable Immunodeficiency Disorders. (2016)
  • Author(s): Bonilla FA, Barlan I, Chapel H, Costa-Carvalho BT, Cunningham-Rundles C, de la Morena MT, Espinosa Rosales FJ, Hammarström L, Nonoyama S, Quinti I, Routes JM, Tang ML, Warnatz K.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol Pract. Volume: 4 Pages: 38-59
  • DOI: 10.1016/j.jaip.2015.07.025.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research