2015 Fiscal Year Research-status Report
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26461556
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
佐久間 啓 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, プロジェクトリーダー (50425683)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミクログリア / 造血幹細胞 / 骨髄未分化細胞 / アストロサイト / インターロイキン34 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミクログリアは胎生期の卵黄嚢に出現する組織マクロファージ前駆細胞に由来し、造血幹細胞は生理的な条件下ではミクログリアに分化しないと考えられている。一方で血液脳関門の透過性亢進と骨髄未分化細胞の末梢血への動員という二つの事象が重なれば、これらの細胞は脳内に入りミクログリアとして定着することを示す報告も数多くあり、この考え方に基づいて神経疾患に対する骨髄移植療法が実際に行われている。従って骨髄未分化細胞がミクログリアへ分化する過程を明らかにすることは臨床的に重要性が高い。
我々はマウスの骨髄未分化細胞をアストロサイトと共培養すると、ミクログリアに類似した性質を持つ細胞（以下ミクログリア様細胞）に分化することを明らかにしてきた。この実験系を用いてミクログリア様細胞への分化過程で細胞に起こる変化を追跡すると共に、分化を促進する因子の解析を行った。骨髄未分化細胞はアストロサイトと共培養することでCD11bの発現が上昇すると共に、活発に分裂増殖してその数を増やすことがわかった。この分裂増殖はM-CSF, IL-34等のCSF1Rリガンドに加え、GM-CSFとTGFβによっても促進されることがわかった。しかしGM-CSFの存在下で分化した細胞は骨髄由来マクロファージに似た性質を示す一方、ミクログリアに特異的に発現するCX3CR1の発現は低かった。またTGFβ存在下で分化した細胞はミクログリアと類似した表面分子の発現パターンを示すものの、形態的に突起の進展に乏しかった。CSF1Rリガンド、特にIL-34で分化誘導した細胞はミクログリアに極めて類似した性質を持ち、また形態的にも細く分枝に富む突起を多数持ち、これらはミクログリアと同様に活発に伸縮していた。以上よりIL-34の存在下にアストロサイトと共培養することがミクログリアの形質獲得に重要であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2015年度は骨髄未分化細胞からのミクログリアの分化誘導に関する研究を概ね完了することができた。このことから当該年度の研究目標は概ね達成できたと考える。これらの研究で得られた知見は、今後骨髄未分化細胞と神経細胞との共培養による分化誘導や、マウス胎仔での脳室内細胞移植によるin vivo分化誘導の研究を実施する上で基盤となるもので、研究を次の段階へ進める上で重要な成果である。これらの成果は現在論文として投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度は本研究の最終年度にあたり、ミクログリアの発生と成熟の機序についてさらに解明を進めると共に、ニューロン共培養系で分化誘導したミクログリア様細胞の機能解析、マウス胎仔での脳室内細胞移植によるin vivoにおけるミクログリア分化誘導等を進めていく。最終的にはヒト末梢血単球からミクログリアへの分化誘導と疾患特異的ミクログリアの樹立へと発展させることが望ましいが、残りの研究期間が１年間であることを考慮すると、ヒト細胞を用いた研究を完了させることは難しいと推定される。このため2016年度はマウス細胞を用いたin vitroならびにin vivoの研究に重点を置いて実施する方針である。
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| Causes of Carryover |
2015年度はin vitroにおける分化誘導の実験が中心であったため、既存の設備でほとんどの実験を実施することが可能であった。支出は実験動物や試薬・消耗品の購入費用が中心であったため当初の予定よりもかなり低い金額に抑えることができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度は新規の研究を実施するにあたり多くの試薬・消耗品を揃える必要がある。またこれまでの研究成果を国際学会を含めた学会で発表するための出張旅費、論文を出版するための掲載料等での支出が見込まれる。
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Research Products
(2 results)
