血液細胞分化決定を制御する遺伝子の解析

• 研究課題/領域番号: 07273201
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 帯刀 益夫 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (10099971)
• 研究分担者: 矢内 信昭 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (80200525) ; 井川 俊太郎 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (50241576) ; 東海林 互 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (40250831)
• 研究期間 (年度): 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 38,500千円 (直接経費: 38,500千円); 1999年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 1998年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 1997年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円); 1996年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円); 1995年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
• キーワード: Id / MIDA-1 / 血液細胞分化 / 造血幹細胞 / 間質細胞 / ヒト臍帯血幹細胞 / c-myc / YY-1 / 血液細胞合化 / MEL細胞 / 分化誘導 / C-Myc / 分化決定 / C-myc

研究概要

血液細胞分化決定をする遺伝子の解析を、間質細胞依存の血液幹細胞培養系を構築し、次のような成果を得た。
造血幹細胞の間質細胞による分化増殖の制御遺伝子を明らかにするため、SV40T-抗原遺伝子導入マウスの骨髄から我々が樹立した多数の間質細胞株をフィーダーとして、骨髄間質細胞株依存に増殖する造血幹細胞由来の細胞株の樹立を行った。その結果、胚型IgG遺伝子を持ち、条件的にIgG遺伝子の再編成を起こし、成熟することができる間質細胞依存B-リンパ球系幹細胞株(B31-1)、血球系列特異的転写因子の発現パターンから幹細胞の性状を示す細胞株であるSV40-T抗原遺伝子導入マウス骨髄幹細胞由来の細胞株(THS119)が樹立でき、これら細胞株の間質細胞依存性の増殖因子として、SCF,IL-7とともに間質細胞由来の未知分泌因子および特定の脂質が必要であることを示した。また、間質細胞依存で、ミエロイド系、リンパ球系への分化誘導が起きる骨髄幹細胞由来細胞(DFC)の培養系を構築し、その系列特異的な増殖条件を明らかにした。とくに、DFCaは顆粒球とマクロファージに分化できるミエロイド系前駆細胞であり、その維持には特定の間質細胞との共培養が必要であることがわかり、分化増殖の制御因子の探索が可能となった。さらに、マウス間質細胞株が、サイトカインとの組み合わせにより、ヒト臍帯血幹細胞の未分化な状態を維持し、増殖させるのに極めて効果的であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Okubo, T., Yanai, N. and Obinata, M: "Self-renewal and differentiation of a novel bipotent myeloid progenitor in stromadependent culture"Exp. Hematol.. ( in press ). (2000)
• [文献書誌] Yanai, N., Matsui, N., Furusawa, T., Okubo, T., and Obinata, M.: "Sphingosine-1-phosphate and lysophosphatidic acid trigger invasion of primitive hematopoietic cells into stromal cell layers"Blood. ( in press ). (2000)
• [文献書誌] Ohtaka, T., Matsui, Y. and Obinata, M.: "Hematopietic development of the primordial germ cell-derived mouse embryonic germ cells in culture"Biophys Biochem Res. Commn. 260. 475-482 (1999)
• [文献書誌] Inoue T., Shoji W, and Obinata, M.: "MIDA1, an Id-associating protein, has two distinct DNA binding activities that are converted by the association with Id1 : a novel funcrion of Id protein"Biophys Biochem Res. Commn. 266. 147-151 (1999)
• [文献書誌] Matsuda., K., Koguma, M., Okuyama, R., Nakazawa, T., Matsuzaki, T., Nakauchi, H., Yanai, N., and Obinata, M,: "A novel stromal cell-dependent B lymphoid stem-like cell line that induces immunoglobulin gene rearrangement"J. Biochem.. 125. 602-612 (1999)
• [文献書誌] Yanai, N., Matsui, N., Matsuda, K-1., Furusawa, T., Ohkubo, T., Nakazawa, T., Ishibashi, K., Nawa K, and Obinata, M.: "A novel stromal cell-dependent hematopoietic cell line established from temperaturesensitive SV40 T-antigen transgenic mice"Exp. Hematol.. 27. 1087-1096 (1999)
• [文献書誌] Koguma,M.,Matsuda,K-I.,Okuyama,R.,Yanai,N.and Obinata,M.: "Selective Proliferation of Lymphoid Cells from Lineage c-Klt Scal Cells by a Clonal Bone Marrow Stromal Cell Line." Exp,Hematol.26. 280-287 (1998)
• [文献書誌] Furusawa,T.,Yanai,N.,Hara,T.,Miyajima,A.,and Obinata,M.: "Integrin-associated protein (LAP,also termed CD47) is involved in stroma-supported erythropoiesis." J.Biochem.123. 101-106 (1998)
• [文献書誌] Sato,Y.,Yanai,N.,and Obinata,M.: "Involvement of stromal membrane-associated protein (SMAP-1) in erythropoietic microenvironment." J.Biochem.124. 209-216 (1998)
• [文献書誌] Osada,M.,Ohba,M.,Kawahara,C.,Ishioka,C.,Kanamaru,R.,Katoh,I.,Ikawa,Y.,Nimura,Y.,Nakagawa,A.,Obinata,M.,and Ikawa,S.: "Cloning and functional analysis of human p51,which structurally and functionally resembles p53." Nature Medicine.4. 839-843 (1998)
• [文献書誌] Zhao,J-H.,Inoue,T.,Shoji,W.,Nemoto,Y.,and Obinata,M.: "Direct association of c-Myc and YY-1 in regulation of glycophorin gene expression." Oncogene.17. 1009-1017 (1998)
• [文献書誌] Muto,A.,Hoshino,H.,Madisen,L.,Yanai,N.,Obinata,M.,Karasuyama,H.,Hayashi,N.,Nakauchi,H.,Yamamoto,M.,Groudine,M.,and Igarashi,K.: "Identification of Bach2 as a B cell-specific partner for smal Mat proteins that negtively regulates the immunoglobulin heavy chain gene 3'enhancer." EMBO J.17. 5734-5743 (1998)
• [文献書誌] Obinata, M.: "The conditionally immortalized cell lines with differentiated functions established from the temperature-sonsitive T-antigen Transgenic mice." Genes to Cells. 2. 235-224 (1997)
• [文献書誌] Iguchi, A.et al: "Bone marrow stromal cells induce granulocytic development in the absence of G-CSF." Cell Struct.& Funct.22. 357-364 (1997)
• [文献書誌] Hasegawa, K.et al: "Novel smooth muscle cell lines from tramogenic mice harboring tomperature sonsitive SV40 large T-antigen gene" J.Mol.Cell.Cardiol.29. 2177-2186 (1997)
• [文献書誌] Yanai, N.et al.: "A new type-II membrane protein in orythropoietic organs enhances orythropoiesis." Leukemia. 11. 484-485 (1997)
• [文献書誌] Furusawa, T.et al: "Integrin-associated protein (IAP,also termed CD47) is involred in stroma-supported erythropoiesis." J.Biochem.123. 101-106 (1998)
• [文献書誌] Koguma, M.et al: "Selective proliferation of Lymphoid Cells from Lineage-C-kit_+Scal_+Cells by a Clonal Bone Marrow Stromal Cell Line." Exp.Hematol.26. (1998)
• [文献書誌] Nemoto, Y.: "Regulatory function of delta/YY-1 on the locus control region (LCR)-like sequence of mause glycomphorin gene in erythroleukemia cells." J. Biol. Chem.271. 13542-13548 (1996)
• [文献書誌] Furuchi, T.: "Inhibition of testicular germ cell apoptosis and differentiation in mice misexpressing Bcl-2 in spermatogonia." Development. 122. 1703-1709 (1996)
• [文献書誌] Yanai, N.: "v-Src interferes with the in Vitro erythropoietic stimulatory ability of the spleen stromal cells through repression of VCAM-1 and SCF." Exp. Hematol.24. 883-887 (1996)
• [文献書誌] Mataga, M.: "Establishment of a novel chondrocyte-like cell line derived from transgenic mice harboring temperature sensitive Simian Virus 40 large T-antigen gene." J. Bone and Mineral Res.11. 1646-1654 (1996)
• [文献書誌] Kodaira, K.: "Overexpression of c-Myc induces apoptosis at prophase of rat primary spermacytes." Mol. Reprod. Dev.45. 403-410 (1996)
• [文献書誌] Yanagisawa, M.: "Anovel serine/threonine kinase gene, Gek1, is expressed in meiotic testicular germ cells and primodial germ cells." Mol. Reprod. Dev.45. 411-420 (1996)
• [文献書誌] Obinata, M.: "Challenges of Modern Medicine, Vol. 10, Differentiation Therapy" ed by S. Waxman, Ares-Seveno Symposia Publications, Rome. Italy, 5 (1995)
• [文献書誌] Obinata, M.: "Challenge of Modern Medicine, Vol. 10, Differentiation Therapy" ed by S. Waxman, Ares-Seveno Symposia Publications, Rome, Italy, 6 (1995)
• [文献書誌] Shoji,W.: "MIDA1,a protein associated with Id,regulates cell growth." J.Biol.Chem.270. 24818-24825 (1995)
• [文献書誌] Kameoka,J.-I.: "Bone marrow stromal cells selectively stimulate the rapid expansion of lineage-restricted myeloid progenitors." J.Cell.Physiol.164. 55-64 (1995)
• [文献書誌] Okuyama,R.: "Bone marrow stromal cells induce myeloid and lymphoid development of the sorted hematopoietic stem cells in vitro." Blood. 86. 2590-2597 (1995)
• [文献書誌] Okuyama,R.: "Differentiation capacity towards mesenchymal cell lineages of bone marrow stromal cells established from temperature-sensitive SV40 T-antigen transgsnic mouse." Exp.Cell Res.218. 424-429 (1995)
• [文献書誌] Taher,A.: "Properties of incompletely immortalized cell lines generated from the line established from temperature-sensitive SV40 T-antigen transgenic mice." Exp.Cell Res.219. 332-338 (1995)
• [文献書誌] Nemoto,Y.: "Regulatory function of delta/YY-1 on the locus control region(LCR)-like seguence of mouse glycophorin gene in erythroleukemia cells." J.Biol.Chem.(in press). (1996)