“先祖返り"したイルカの造血器官に関する比較免疫学的研究

• 研究課題/領域番号: 20780145
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 伊藤 琢也 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (20307820)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: イルカ / 造血 / モノクローナル抗体 / 好中球 / 好酸球 / 比較免疫学 / 造血細胞 / 造血幹細胞

研究概要

ハンドウイルカの好中球にのみ特異的に反応するモノクローナル抗体を作出し、同モノクローナル抗体がイルカ血液細胞の高純度分離に有用であることを明らかにした。ハンドウイルカにおいて造血細胞に特異的に発現しているCD34分子の遺伝子クローニングを行った。なおイルカの骨髄においてCD34 mRNAが強く発現していた。イルカの上腕骨の骨頭に存在する骨髄において造血が行われていることを形態学的に証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular cloning and expression of bottlenose dolphin CD34. Vet (2011)
  • 著者名/発表者名: Segawa T, Itou T, Echigoya Y, Suzuki M, Koie H, Sakai T.
  • 雑誌名: Immunol. Immunopathol 巻: 139 ページ: 303-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning and expression of bottlenose dolphin CD34. (2011)
  • 著者名/発表者名: Segawa T, Itou T, Echigoya Y, Suzuki M, Koie H, Sakai T.
  • 雑誌名: Vet.Immunol.Immunopathol. 139 ページ: 303-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning and expression of bottlenose dolphin CD34. (2011)
  • 著者名/発表者名: Segawa T, et al.
  • 雑誌名: Veterinary Immunology and Immunopathology 巻: 139 ページ: 303-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone marrow biopsy from the flipper of a dolphin (2010)
  • 著者名/発表者名: Itou T, Koie H, Segawa T, Kato M, Yanagisawa M, Ueda K, Kuwano R, Suzuki M, Moritomo T, Sakai T.
  • 雑誌名: Vet. J 巻: 185 ページ: 216-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone marrow biopsy from the flipper of a dolphin. (2010)
  • 著者名/発表者名: Itou T, Koie H, Segawa T, Kato M, Yanagisawa M, Ueda K, Kuwano R, Suzuki M, Moritomo T, Sakai T.
  • 雑誌名: Vet.J. 185 ページ: 216-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone marrow biopsy from the flipper of a dolphin. (2010)
  • 著者名/発表者名: Itou T, et al.
  • 雑誌名: The Veterinary Journal 巻: 185 ページ: 216-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of monoclonal antibody specific for bottlenose dolphin neutrophils and its application to cell separation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Itou T, Nagatsuka N, Sakai T.
  • 雑誌名: Dev. Comp. Immunol 巻: 33 ページ: 14-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of monoclonal antibody specific for bottlenose dolphin neutrophils and its application to cell separation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Itou T, Nagatsuka N, Sakai T.
  • 雑誌名: Dev.Comp.Immunol. 33 ページ: 14-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of monoclonal antibody specific for bottlenose dolphin neutrophils and its application to cell senaration (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato M, et.al.
  • 雑誌名: Dev. Comp. Immunol 33 ページ: 14-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone marrow biopsy from the flipper of a dolphin.
  • 著者名/発表者名: Itou T, et al.
  • 雑誌名: The Veterinary Journal (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] イルカ骨髄細胞の分化能および増殖能の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤琢也
  • 学会等名: 日本大学幹細胞フォーラム
  • 発表場所: 日本大学会館
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] ハンドウイルカCD34の分子クローニングと発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬川太雄
  • 学会等名: 第150回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 帯広畜産大学
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] ハンドウイルカCD34の分子クローニングと発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬川太雄, 他
  • 学会等名: 第150回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 帯広畜産大学キャンパス
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] イルカの造血は骨髄で行われている (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤琢也
  • 学会等名: 日本比較免疫学会第21回学術集会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] イルカの造血は骨髄で行われている (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤琢也, 他
  • 学会等名: 日本比較免疫学会第21回学術集会
  • 発表場所: 日本大学生物資源学部
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] ハンドウイルカ好中球に対する特異的モノクローナル抗体の作出とそれを用いた血球分離法の確立 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤琢也
  • 学会等名: 第146回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 宮崎大学(シーガイア)
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] コロニー形成能および分化能の解析によるイルカ骨髄における造血細胞の証明
  • 著者名/発表者名: 瀬川太雄
  • 学会等名: 第152回日本獣医学会学術集会(東日本大震災の為中止)
• [学会発表] コロニー形成能および分化能の解析によるイルカ骨髄における造血細胞の証明
  • 著者名/発表者名: 瀬川太雄
  • 学会等名: 第152回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: (学会中止、抄録のみ)
• [備考] 国際雑誌における研究内容(雑誌論文(2))のゲスト論説Vet. J. 185, 101-102, 2010. Guest Editorial. By Daniel Martineau
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.tvjl.2009.12.026
• [備考] A new approach to bone biopsy in cetaceans
• [備考] In this issue of The Veterinary Journal, Itou et al.(2010) report a convenient method to sample bone marrow in cetaceans. This is a welcome addition to the veterinary armamentarium, because up to now veterinarians have been reluctant to carry out this procedure in cetaceans. Because the iliac crest and femur, the sampling sites used in terrestrial mammals, are absent in cetaceans, bone marrow is usually obtained from vertebrae, a site prone to iatrogenic damage. With the new proposed approach, practitioners have an additional diagnostic tool when confronted with the most common indications for bone marrow biopsy in cetaceans, such as anemia with no evidence of regeneration, regenerative anemia unresponsive to treatment, or, more rarely, an abnormal leukogram raising suspicions of leukemia/lymphoma.
• [備考] If biopsies of bone marrow are carried out more often, a better knowledge of the changes associated with physiological states such as aging will be gained. Bone marrow biopsy will also help to elucidate the etiology of new intriguing clinical conditions. For instance, anemia with various degrees of splenic and hepatic hemosiderosis is occasionally seen in cetaceans kept in aquaria. Some of these cases are probably due to chronic bacterial infections(D. Martineau, personal observation ; G. Bossart, personal communication). Other cases of anemia with hemosiderosis might be caused by chronic inflammatory states induced by bacteria newly described in cetaceans, such as Bartonella henselae and Brucella ceti, whose pathogenicity remains obscure ([Gonzalez-Barrientos et al., 2009] and [Maggi et al., 2008]). These intracellular bacteria are phylogenetically close and are both potential zoonotic agents(Wattam et al., 2009). They are known to infect bone marrow in terrestrial mammals and humans(Franco et al., 2007). In people, B. henselae is thought to infect and persist in erythrocytic progenitors within the bone marrow (Greub and Raoult, 2002 ; Florin et al., 2008). Whether Brucella spp. or Bartonella spp. infect the bone marrow has not been determined in cetaceans.
• [備考] Biopsy of bone marrow could also be useful in marine ecotoxicology to define the biological significance(e. g. toxicity) of environmental contaminants. Worldwide, free-ranging cetaceans are contaminated and variously intoxicated by polychlorinated biphenyls and polycyclic aromatic hydrocarbons, which are known immunosuppressive and/or carcinogenic compounds ([Martineau et al., 1987],[Martineau et al., 1988], [Marsili et al., 2001] and [Wells et al., 2005]). Bone marrow is one of the target organs for these contaminants ([Thurmond et al., 1999] and [Galvan et al., 2006]). New contaminants such as perfluorinated compounds, polybrominated diphenylether and their derivatives may also have an effect on the bone marrow (Yamamoto et al., 2006).
• [備考] Bone marrow stromal cells(BMSC) have been recently employed in the exciting new fields of cell and gene therapy. In human and veterinary medicine, BMSCs have been used as work horses for the expression of therapeutic proteins because they can be conveniently sampled in large numbers from the bone marrow of patients. For instance, autologous BMSCs genetically engineered to produce human, murine or canine erythropoietin have been sampled, engineered in vitro with the EPO gene from the corresponding species, and expanded in vitro. Subsequently, the EPO-engineered BMSCs have been implanted subcutaneously in a commercially available matrix in mice and dogs. The production and release of EPO has elevated hematocrit in these animals for weeks and even months. In addition, BMSC can differentiate in cardiomyocytes, myoblasts, osteoblasts, endothelial cells and other cell types. BMSCs are also able to induce neovascularisation. For these reasons, they have been used to repair necrotic cardiac muscle, and large bone defects in experimental 'regenerative' medicine(Fontaine et al., 2004 ; reviewed in Eliopoulos et al., 2008). Consequently, easy access to cetacean bone marrow(and consequently to BMSCs) could open the way to cell therapy in cetaceans.
• [備考] References Itou et al., 2010, Bone marrow biopsy from the flipper of a dolphin. The Veterinary Journal, 185(2010), pp. 216-217.他省略