造血シグナル間のクロストークの解明とその分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470232
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 薗田 精昭 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (60206688)
• 研究分担者: 木村 貴文 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (30275193) ; 奥田 司 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (30291587) ; 村上 章 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (60210001)
• キーワード: 造血シグナル / クロストーク / 造血幹細胞 / gp130 / IL-6 / c-kit / IL-3 / 転写因子

研究概要

本研究では、はじめにセルソーターを用いて骨髄、末梢血、臍帯血由来のCD34^+細胞を高度に純化し、細胞表面の各種(分化)抗原、サイトカイン受容体、さらにgp130の発現レベルについてマルチカラー解析を行なった。その結果、これらの抗原や受容体の発現レベルには幹細胞起源により大きな差異のあることが明らかになった。詳細は、研究成果報告書に記載した通りである。以下に造血シグナル間のクロストークの分子機構の解明の端緒となった発見についてまとめる。末梢血より分離したCD34^+IL-6R^-細胞を標的細胞として、IL-6とsoluble IL-6receptor(sIL-6R)を用いてgp130のシグナルを活性化し、同時に、c-kit,IL-3Rを介するシグナルも活性化した。gp130を介するシグナル単独では幹細胞に対して有意な作用を示さないが、これらの3つのシグナルを同時に活性化すると劇的な協調作用が認められた。すなわち、G-CSF,Epo,TPOなどの細胞系列特異的因子非依存性に3系統の成熟血球が誘導されたのである。各々のシグナルの意義をまとめると、(1)IL-3Rを介するシグナルは幹細胞の生存や初期の増殖に必須であること、(2)SCFはIL-3の存在下における幹細胞の増殖を促進すること、(3)gp130を介するシグナルは主に成熟因子として作用することなどである。次に、末梢血よりCD34^+c-kit^<high>細胞(90%がBFU-E)をセルソーターにより採取し、in vitroで培養することにより大量のCFU-E(10^7個以上)を得る方法を確立した。これらの細胞より細胞可溶化物を調整し、まず3シグナルで刺激後のチロシンリン酸化パターンをEpo刺激後と比較検討した。また、JAK-STAT系、MAPK系、PKC系の関与について、免疫沈降法、Western blotting法、ゲルシフト法などを用いて検討を加えている。
周知のように、これまでに明らかにされたシグナル伝達様式は、細胞株や動物種毎に異なっている。今後の研究では、これまでに明らかにされたシグナル伝達機構の一端を、正常血液細胞で確認することが不可欠である。その過程で、ユニークな造血シグナル間のクロストークを解明する新たなシグナル伝達物質や伝達機構が明らかになるものと期待される。

研究成果

• [文献書誌] Sakabe H et al.: "Functional differences between subpopulations of mobilized periphera l blood-derived CD34+ cells---" Stem Cells. 15. 73-81 (1997)
• [文献書誌] Sonoda Y et al.: "Characterization of peripheral blood stem cells." Jpn J Apheresis. 16(1). 44-49 (1997)
• [文献書誌] Ohmizono Y et al.: "Thrombopoietin auguments ex vivo expansion of human cord blood-derived hematopoietic progenitors----" Leukemia. 11. 524-530 (1997)
• [文献書誌] Sonoda Y et al.: "Human flt3 ligand acts on myeloid as well as multipotential progenitors derived from purified ---" Eur J Haematol. 58. 257-264 (1997)
• [文献書誌] Tanimukai S et al.: "Recombinant human c-Mpl ligand(thrombopoietin) ---" Exp Hematol. 25. 1025-1033 (1997)
• [文献書誌] Sonoda Y et al.: "Action of human interleukin-4 and stem cell factor on erythroid and mixed colony formation by peripheral --" Br J Haematol. 96. 781-789 (1997)
• [文献書誌] Kimura T et al.: "Simultaneous activation of signals through gp130,c-kit,and interleukin-3 receptor promotes ---" Blood. 90. 4767-4778 (1997)
• [文献書誌] Inoue K et al.: "Aberrant overexpression of the Wilms tumor gene (WT1) in human leukemia." Blood. 89. 1045-1412 (1997)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "末梢血幹細胞移植の紹介" 外科. 59. 719-723 (1997)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "末梢血幹細胞移植の実際-基礎編-" 外科. 59. 853-859 (1997)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "末梢血幹細胞移植の実際-臨床編-" 外科. 59. 981-988 (1997)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "造血幹細胞移植の未来" 外科. 59. 1088-1094 (1997)
• [文献書誌] Sakabe H et al.: "Human cord blood-derived primitive progenitors are enriched in CD34+c-kit- cells ---" Leukemia. 12. 728-734 (1998)
• [文献書誌] Sakabe H et al.: "Haematopoietic action of flt3 ligand on cord blood-derived CD34-positive cells expressing diferent--" Eur J Haematol. 60. 297-306 (1998)
• [文献書誌] Iwai T et al.: "Frequent aberration of FHIT gene expression in ---" Cancer Research. 58. 5182-5187 (1998)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "末梢血幹細胞移植の基礎-末梢血幹細胞の特徴" 産婦人科の実際. 47. 3-11 (1998)
• [文献書誌] 中川 修一 他: "精巣腫瘍における自家末梢血幹細胞移植の現状と課題" 自己血輸血. 11. 9-14 (1998)
• [文献書誌] 中川 修一 他: "精巣腫瘍に対する自家末梢血幹細胞移植の現況と将来" Biotherapy. 12. 483-488 (1998)
• [文献書誌] 中川 修一 他: "進行性精巣腫瘍に対するPBSCT併用超大量化学療法" 癌治療と宿主. 10. 70-77 (1998)
• [文献書誌] 薗田 精昭 他: "造血幹細胞の特徴" 日本輸血学会雑誌. 44. 508-513 (1998)
• [文献書誌] 藤井 浩 他: "Double PBSCTにより寛解が得られた初回寛解導入不成功の悪性リンパ腫" 臨床血液. 39. 369-373 (1998)
• [文献書誌] 兼子 裕人 他: "固形腫瘍患者におけるTsolex 300を用いたCO34陽性細胞の分離と自己末梢血幹細胞移植への応用" 臨床血液. 39. 652-657 (1998)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "専門医を目指すケース・メソッド・アプローチ" 阿部達生、横田昇平 編、日本医事新報社, 208 (1997)
• [文献書誌] 薗田 精昭: "新しい造血幹細胞移植" 原田実根、加藤俊一、薗田精昭 編、南江堂, 212 (1998)