新規ヒト臍帯血由来CD34抗原陰性幹細胞(SRC)の同定とその幹細胞特性の解明-Intra-bone marrow injection(IBMI)法の応用-

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591015
• 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, 医学研究科, 助教授 (60206688)
• 研究分担者: 木村 貴文 京都府立医科大学, 医学研究科, 助手 (30275193)
• キーワード: 造血幹細胞 / 臍帯血移植 / CXCR4 / SDF-1 / SCID-repopulating cell(SRC) / 遊走能 / CD34抗原 / intra-bone marrow injection(IBMI)

研究概要

本研究では、われわれが確立した非常に効率的なSCID-repopulating cell(SRC)測定系を用いて、ヒトCD34抗原陰性(CD34^-)長期骨髄再構築細胞(LTR-HSC)の同定を行った。まず、臍帯血より効率的にlineage陰性(Lin^-)CD34^-細胞を純化する方法を確立した。Lin^-CD34^-細胞は、CD34^+細胞に比較してCXCR4などのhoming receptorの発現レベルが低く、従来の尾静脈移植(TVI)法ではCD34^<neg>SRCの骨髄腔内nicheへのhomingは困難と思われた。実際、臍帯血由来Lin^-CD34^<high/low/->細胞をTVI法で移植するとCD34^<high>細胞のみが生着した。しかし、新たに開発したマウス脛骨骨髄腔内直接移植(IBMI)法を用いると、Lin^-CD34^-細胞を移植したすべてのマウスで生着が確認された。IBMI法でのみ同定されるCD34^<neg>SRCは、CD34^<pos>SRCと同様に多分化能を有するが、その緩除な増殖分化動態より深い細胞静止状態にあることが示唆された。さらに、わずか2個のCD34^<neg>SRCが効率的に二次移植マウスの骨髄を再構築し、長期に渡りヒト造血を維持することから非常に未分化な幹細胞と考えられた。
SDF-1濃度勾配に対する遊走能試験の結果、CD34^<neg>SRCの骨髄腔内nicheへのhoming能力の低さがin vitroにおいても確認された。また、CD34^<pos>SRCにもSDF-1不応性のpopulationが存在することが初めて明らかになった。
今回の新たな知見は、従来の静脈内投与による移植方法ではCD34^<neg>SRCや非遊走性CD34^<pos>SRCが骨髄腔内nicheにhoming出来ないことを明瞭に示しており、臨床的にも重要な意義をもつものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Wang J, Kimura T, Asada R, et al.: "SCID-repopulating cell activity of human cord blood-derived CD34^- cells asseured by intra-bone marrow injection"Blood. 101(8). 2924-2931 (2003)
• [文献書誌] 薗田精昭: "骨髄腔内細胞注入法"Medical Science Digest. 29(13). 496-498 (2003)
• [文献書誌] Okuda K, Sato Y, Sonoda Y, Griffin ID: "The TEL/ARG leukemia oncogene promotes viability and hyper-responsiveness to hematopoietic growth factor"Int J Hematology. 79. 138-146 (2004)
• [文献書誌] Kimura T, Wang J, Matsui K, et al.: "Proliferative and migratory potentials of human cord blood-derived CD34-negative SCID-repopulaying cells that retain seconadary reconstituting capacity"Int J Hematology. (In press). (2004)
• [文献書誌] Kawakami M, Kimura T, Kishimoto Y, et al.: "Preferential expression of the vasoactive peptide(VIP) receptor VPAC1 in human cord blood-derived CD34^+CD38^- cells"Leukemia. (In press). (2004)