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本研究はヘモグロビン合成に必須酵素の一つである赤芽球特異的アミノレブリン酸合成酵素 (ALAS2) のイントロン１エンハンサー領域に変異を持つ遺伝性鉄芽球性貧血の発生メカニズム解明を目的に、当該領域に変異を持つモデル細胞の作製および有用性の検討を行った。当初、モデル細胞作製には赤芽球系培養細胞K562を用いたが、鉄顆粒の出現は確認したものの環状鉄芽球の確認はできなかった。そこで正常ヒト赤芽球前駆細胞であるHUDEP2細胞を用いてK562と同様の手法で作製したところ、赤芽球の成熟（分化）に伴って以下の結果を得た。1. 鉄染色により多数の鉄顆粒の出現を確認した。鉄顆粒は赤芽球の30%程度に存在し、そのうち10%以上の細胞では核周囲に環状に存在することを確認した。2. 電子顕微鏡下でミトコンドリア内に電子密度の高い物質の蓄積を確認した。また、上記２点の特徴は、野生型細胞では分化誘導前後のいずれでもほとんど検出されなかった。
本研究で作製したALAS2イントロン１エンハンサー領域に変異を持つHUDEP2細胞は、これまでに報告されているALAS2変異を原因とする遺伝性鉄芽球性貧血の特徴に類似した性質を持つと考えられた。本研究で確立したモデル細胞の作製法は簡便であり、これまで治療法のなかったALAS2変異による貧血の治療法開発に寄与できる可能性が高い。さらに、この手法を用いてALALS2以外の遺伝子変異を原因とする鉄芽球性貧血のモデル細胞の作製とそれを用いた鉄蓄積メカニズムの解明にも応用が可能と考えられ、有用性が高い結果が得られた。
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