ケモカインSDF-1/PBSFの造血、血管形成における作用機構に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11235204
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 大阪府立母子保健総合医療センター研究所
• 研究代表者: 長澤 丘司 大阪府立母子保健総合医療センター研究所, 免疫部門, 研究員 (80281690)
• キーワード: ケモカイン / 骨髄 / Bリンパ球 / 造血 / ホーミング / 血管形成

研究概要

我々は、これまでケモカインファミリーの1つSDF-1/PBSFとその受容体CXCR4が、胎児の生存、胎生期のBリンパ球の生成、骨髄での骨髄球系造血、心室中隔形成に加えて、胃腸管を栄養する大型の血管の形成に必須であることを明らかにしてきた。ケモカインは走化性因子として知られ、SDF-1/PBSFの作用に臓器特異性があるため、血液細胞や血管内皮細胞の、臓器(場)内での移動定着など細胞間相互作用に関与している可能性がある。本年度は造血におけるこのサイトカインの作用機構の解析を行うため、まず標的細胞の決定を試みた。
SDF-1/PBSF、CXCR4が血管形成に関与することにより、その造血における作用が造血臓器の血管内皮細胞などの微小環境の形成を介している可能性がある。そこで我々は、血球細胞上のCXCR4の機能を明かにするために、正常マウスとSDF-1/PBSF欠損マウス、CXCR4欠損マウスの胎児肝造血細胞を致死量放射線を照射し内因性の造血能を欠失させた成体正常マウスに移植し、移植されたキメラマウスの造血の再構築を解析した。SDF-1/PBSF欠損マウス由来の血球細胞は正常マウスに移植されると正常のSDF-1/PBSFよりの信号を受け取ることができるが、CXCR4欠損マウス由来の血球細胞は、これができない。結果は、SDF-1/PBSF欠損マウスの細胞を移植されたキメラマウスは正常のマウスの細胞を移植されたキメラマウスと同様の造血の再構築を示したが、CXCR4欠損マウスの細胞を移植されたキメラマウスでは、骨髄のBリンパ球、骨髄球系細胞、胸腺のTリンパ球、脾臓のBリンパ球の再構築が有意に低下していた。特に、骨髄のBリンパ球は骨髄の他の系列の細胞や、脾臓のBリンパ球と比較して、より著明に減少していた。これより、血球細胞上のCXCR4はリンパ球系、骨髄球系造血の成体での再構築に必須であることが明らかとなり、とくに成体のBリンパ球の成体においては骨髄特異的に作用していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Kawabata, K., Ujikawa, M., Egawa, T., Kawamoto, H., Tachibana, K., Iizasa, H., Katsura, Y., Kishimoto, T., Nagasawa, T.: "A cell-autonomous requirement for CXCR4 in long-term lymphoid and myeloid reconstitution"Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 96. 5663-5667 (1999)
• [文献書誌] Nagasawa, T., Tachibana, K., Kawabata, K.: "A CXC chemokine SDF-1/PBSF : A ligand for a HIV coreceptor, CXCR4"Adv. Immunol.. 71. 211-228 (1999)