多能性造血幹細胞への遺伝子導入とその機能発現

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04247210
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 井上 達 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (50100110)
• 研究分担者: 平林 容子 日本学術振興会特別研究員(横浜市立大学, 医学部), 特別研究員 ; 佐々木 秀樹 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (50106316) ; 木内 吉寛 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (80012764) ; 横田 崇 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (50134622)
• キーワード: 多能性造血幹細胞 / 遺伝子導入 / がん遺伝子 / サイトカイン・レセプター遺伝子 / 脾コロニー法

研究概要

多能性造血幹細胞への遺伝子の導入は、基礎的には導入された幹細胞に於ける機能発現状態の解析、臨床的には将来的な遺伝子治療の面からの機能発現の制禦に関わる幹細胞研究の一課題を構成している。本研究は、標題の如く多能性幹細胞(CFU-S)への遺伝子導入とその機能発現に関する研究を目的とし、具体的には:1.mycの挿入された多能性幹細胞のCell Kinetics(理研:相澤慎一博士との共同研究)および、2.造血刺激因子受容体遺伝子導入マウスの作製およびこれによる幹細胞系の樹立(医科研:新井賢一教授との共同研究)のふたつの研究の重点をおいて進めることを計画していた。この期間中にこれら双方の課題で進展した事柄はつぎのような諸点である:1.mycを挿入したマウス骨髄細胞における造血幹細胞(CFO-S)ではトリチウム・チミジンの自殺試験によってS期分画の増加があり、しかしながらその子孫の分画では変異のみられないことからmycの幹細胞分画にはS期の拡大と併せてapoptosisによる調節が働くことが想定された。bc1-2などの発現検索をすすめたが、配間中に結論を得られなかった。研究の概略を国際実験血液学会で発表し、また国際誌Bxpt1Hematolに公表した。2.造血刺激因子受容体遺伝子導入マウスの作製の計画ではIL-3の受容体サブユニットのα鎖及びβ鎖の双方に対する「ト」マウスを樹立した。(遺伝子構築については既に発表の通り)。これらのマウスでの発現はβ鎖マウスについてのみ行った。2日間のIL-3存在下での液体培養の後、照射マウスで脾コロニー・アッセイを行うSpivak-Sasaki法での検索結果によれば、このβ鎖マウスでの脾コロニーの反応性は低濃度領域での立ち上がりが高感受性で、高濃度域では対照と差の見られない特異なパターンを示した。これはβ鎖にシグナルが入りα鎖はlimiting factorとなっているとのinvitroでの結果と矛盾ないが、α鎖遺伝子導入マウスの掛け合わせ実験でどのようになるか、今後の検討が注目されるものである。現在、両系統のマウスを交配中である。研究進展の概略を「病態生理」誌に概説した。

研究成果

• [文献書誌] Cronkite EP,Inoue T,: "Are stem cells exposed to ionizing radiation in vivo as effective as non-irradiated transfused stem cells in restoring hemopoieses?" Exptl Hematol. 21. (1993)
• [文献書誌] Tarao K,Shimizu A,Ohkawa S,Harada M,Ito Y,Tamai S,et al.: "Development of hepatocellular carcinoma associated with increases in DNA synthesis in the surrounding cirrhosis." Gastroenterol. 103. 595-600 (1992)
• [文献書誌] Yoshida T,Ishida Y,Sasaki H,Inoue T,Kaku K,Kaneko T.: "Expression of high affinity binding sites for erythropoietin on L8057 cells,a mouse megakaryoblastic cell line assiciated with cell defferentiation." Am J Hematol. 39. 32-38 (1992)
• [文献書誌] Hirabayashi Y,Inoue T,Suda Y,Aizawa S,Ikawa Y.: "Hemopoietic neoplasms in lethally irradiated mice repopulated with bone marrow cells carrying the human c-myc oncogene:A repopulation assay." Exptl Hematol. 20. 167-172 (1992)
• [文献書誌] Inoue T,: "Structure and function of the hemopoietic system:stem-cell pathology and its implication in histopatho logic interpretation." J Toxicol Pathol. 5. 167-172 (1992)
• [文献書誌] Inoue T,Hirabayashi Y,Furuta Y,Aizawa S,Ikawa Y,Kanisawa M.: "Murine pre-leukemic hyperproliferation of tri-lineage hemopoiesis resembled to a human myelodysplasti syndrome." Exptl Hematol. 20. 745-745 (1992)