ESAM is a novel human hematopoietic stem cell marker associated with a subset of human leukemias

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26461446
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 石橋 知彦 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (30722285)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金倉 譲 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20177489) ; 横田 貴史 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60403200) ; 織谷 健司 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70324762)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 造血幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

信頼性の高いヒト造血幹細胞マーカーは、移植医療や再生医療といった造血幹細胞の臨床応用の発展に重要である。申請者らはマウス造血幹細胞マーカーとして、endothelial cell-selective adhesion molecule (ESAM)が有用であることを報告した。そこで本研究では、ESAMを指標としてヒト造血幹細胞の純化効率を向上させること、ヒト白血病細胞における発現意義を明らかにすることを目標として解析を行った。
現在臨床的に造血幹細胞ソースとして用いられている骨髄、G-CSF投与後末梢血、臍帯血のいずれにおいても、CD34+CD38-細胞のESAM高発現分画に多能性前駆細胞が濃縮されていた。臍帯血のCD34+CD38-細胞をESAM発現強度に基づき3分画に分けて免疫不全マウスに移植した結果、CD34+CD38-ESAM(High)分画のみが長期血再構築能を示した。このことから、ESAM発現を指標としてヒト造血幹細胞を濃縮できることが明らかとなった。臍帯血CD34+CD38-分画にはESAMを非常に高発現する細胞(ESAMBright細胞)が存在しており、表面マーカーや遺伝子発現解析の結果、これらは血管内皮系に関連する細胞であることが示唆された。白血病症例の解析では、急性骨髄性白血病の多くの症例でESAM発現を認めた。ヒト急性骨髄性白血病細胞株であるKG-1a細胞を用いた検討から、ESAM発現は骨髄への親和性と関連していることが示唆された。
臍帯血CD34+CD38-ESAM(High)分画を移植したレシピエントマウスの骨髄解析の結果、ヒトCD34+CD38-分画にはESAM(-/Low)とESAM(High)細胞のみが認められた。ESAM(High)細胞はESAM(-/Low)細胞を産生できる一方、ESAM(Bright)細胞は産生できないことが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Endothelial Cell-Selective Adhesion Molecule Expression in Hematopoietic Stem/Progenitor Cells Is Essential for Erythropoiesis Recovery after Bone Marrow Injury. (2016)
  • Author(s): Takao Sudo, Takafumi Yokota, Daisuke Okuzaki, Tomoaki Ueda, Michiko Ichii, Tomohiko Ishibashi, Tomomi Isono, Yoko Habuchi, Kenji Oritani, Yuzuru Kanakura
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 11 Pages: e0154189
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0154189
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Endothelial antigen ESAM is a human hematopoietic stem cell marker associated with a subset of human leukemias (2016)
  • Author(s): Tomohiko Ishibashi, Takafumi Yokota, Hirokazu Tanaka, Michiko Ichii, Yoshikazu Nakaoka, Yuzuru Kanakura
  • Organizer: 第24回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール
  • Year and Date: 2016-12-09
• [Presentation] ESAM is a human HSC marker associated with a subset of human leukemias (2016)
  • Author(s): Tomohiko Ishibashi, Takafumi Yokota, Hirokazu Tanaka, Michiko Ichii, Takao Sudo, Yusuke Satoh, Yukiko Doi, Tomoaki Ueda, Yasuhiro Shingai, Akira Tanimura, Yuri Hamanaka, Sachiko Ezoe, Hirohiko Shibayama, Kenji Oritani, Yuzuru Kanakura
  • Organizer: 第78回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-10-13
• [Presentation] Endothelial antigen ESAM is a human HSC marker associated with a subset of human leukemias (2016)
  • Author(s): Tomohiko Ishibashi, Takafumi Yokota, Hirokazu Tanaka, Michiko Ichii, Takao Sudo, Yusuke Satoh, Yukiko Doi, Tomoaki Ueda, Akira Tanimura, Yuri Hamanaka, Sachiko Ezoe, Hirohiko Shibayama, Kenji Oritani, Yuzuru Kanakura
  • Organizer: 第14回幹細胞シンポジウム
  • Place of Presentation: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
  • Year and Date: 2016-05-20