| Project/Area Number |
21K08398
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 造血幹細胞 / 分化 / 血管内皮細胞 / 発生 / プレ造血幹細胞 / 造血性内皮細胞 / 試験管内分化誘導 / ES細胞 / 分化誘導 |
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| Outline of Research at the Start |
骨髄移植をドナーに依存せず実現させるために、我々は、ES細胞を用いて正常な発生過程を再現することで、造血幹細胞を分化誘導することを目指している。造血幹細胞は胎生期において、中胚葉→造血性内皮細胞(HEC)→プレ造血幹細胞(preHSC)→造血幹細胞というプロセスを経て発生する。これまで、造血幹細胞の試験管内分化誘導が成功していない要因として、中胚葉からpreHSCへの詳細な分化過程が不明のため、ES細胞からの誘導条件を決定できない点があげられる。そこで、本研究では造血幹細胞へと分化できる特異的なHECとpreHSCを同定できる新規マーカー分子の探索とその分化制御シグナルの同定を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Hematopoietic stem cells (HSCs) arise from hemogenic endothelial cells (HECs) through an intermediate stage known as pre-HSCs. In this study, we aimed to elucidate minimal factors required for supporting HSC induction from HECs. We identified stem cell factor (SCF) and thrombopoietin (TPO) as minimal factors to produce HSCs from E11.5 pre-HSC-I in a serum-free and feeder-free culture condition. Furthermore, endothelial feeder cells were additionally required for HSC induction from E10.5 pre-HSC-I and E10.5 HECs. Our results revealed a transition of signal requirement during HSC development from HECs. The culture method established in this study provides a useful tool for investigating the molecular mechanisms underlying the development of HSCs from HECs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
造血幹細胞は、様々な血液細胞の元になる細胞である。したがって、造血幹細胞を人工的に作ることができれば、多くの血液疾患の治療につながる。今回、我々は、造血性内皮細胞から造血幹細胞への分化誘導条件を検討した。その結果、SCFとトロンボポエチンの2種類のサイトカインが必須であることを明らかにし、さらに内皮細胞との共培養が必要であることも示した。また、これらは全て造血幹細胞が体内で発生する過程において存在していることも証明した。したがって、造血性内皮細胞から造血幹細胞への発生過程を再現する培養系を構築できた。この培養系は、多能性幹細胞から造血幹細胞を誘導するための培養法構築につながると考えている。
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