iPS細胞由来ヒト造血幹細胞を用いた自己免疫性造血不全の発症機序の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09007
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 片桐 孝和 金沢大学, 保健学系, 助教 (60621159)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 自己免疫疾患 / iPS細胞 / HLA / 造血幹細胞 / 免疫不全マウス / 骨髄移植

研究実績の概要

自己免疫性造血不全の約70％は、免疫抑制療法によって造血が回復するが、その約70％では、第6染色体短腕の片親性ダイソミーによる、HLA遺伝子領域のLoss of heterozygosity（LOH）やPIGA変異幹細胞が検出される。これらの表現型から、本疾患の病態には、細胞傷害性T細胞（CTL）を主とする異常免疫が関与していることが予測されるが、その標的分子を含め、全病態については全く分かっていない。本研究では、自己免疫性造血不全の発症に直接関与する分子を同定し、疾患の病態解明および新規治療法の確立を目的としている。6pLOHの有無について同定済みの症例末梢血を用いて、NGSにより特定HLA遺伝子発現の変異の有無を確認したところ、6pLOHが陽性であった例であっても、ハイリスクアレルであるHLA-B*4002遺伝子に変異を起こした結果、HLA-B61の発現を単独で欠失した症例を同定した。このように、CTLにより免疫学的攻撃を受けた造血幹前駆細胞に由来する血球のphenotypeはモザイク状態であり、6pLOH陽性血球、正常血球、HLA-B61欠失血球、またこれらが混在した血球を有する症例も同定した。これらの症例の末梢血を用いてiPS細胞を作製し、HSPCを誘導することに成功した。また、誘導したiPS細胞から様々なphenotypeのHSPCを誘導しCD34陽性細胞に純化した後、BRGSマウスへ移植し、各phenotypeのヒト造血マウスモデルの作製に成功した。特定の表現型を有するiPS細胞由来造血幹前駆細胞は、造血寄与への貢献度が高かった。以上の結果から、クローンごとに造血能は乖離しており、特定の造血幹前駆細胞が継続的に造血を維持していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Natural Killer Cell Function Changes by the Japanese Kampo Medicine Juzentaihoto in General Fatigue Patients. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ogawa-Ochiai Keiko†, Takamasa Katagiri† (†O.O.K. and K.T. contributed equally to this work.), Yuki Sato, Akiko Shirai, Ken Ishiyama, Akiyoshi Takami, Eriko Morishita
  • 雑誌名: Advances in Integrative Medicine 巻: － ページ: －
  • DOI: org/10.1016/j.aimed.2019.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clonal hematopoiesis by SLIT1-mutated hematopoietic stem cells due to a breakdown of the autocrine loop involving Slit1 in acquired aplastic anemia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa Kohei, Mizumaki Hiroki, Elbadry I Mahmoud, Saito Chizuru, Espinoza J. Luis, Thi Thanh Dao An, Katagiri Takamasa, Harashima Ai, Kikuchi Akihiro, Kanai Akinori, Matsui Hirotaka, Inaba Toshiya, Taniwaki Masafumi, Yamamoto Yasuhiko, Nakao Shinji.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 33 ページ: 2732-2766
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0510-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escape hematopoiesis by HLA-B5401-lacking hematopoietic stem progenitor cells in men with acquired aplastic anemia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Elbadry I Mahmoud, Mizumaki Hiroki, Hosokawa Kohei, Espinoza J. Luis, Nakagawa Noriharu, Chonabayashi Kazuhisa, Yoshida Yoshinori, Katagiri Takamasa, Hosomichi Kazuyosi, Zaimoku Yoshitaka, Imi Tatsuya, Mai Anh Thi Nguyen, Fujii Youichi, Tajima Atsushi, Ogawa Seishi, Takenaka Katsuto, Akashi Koichi, Nakao Shinji.
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 104 ページ: e447-e450
  • DOI: 10.3324/haematol.2018.210856
  • 査読あり
• [学会発表] Identification of T-Cell Receptors Specific to Antigens Presented By HLA-B4002 and B5401 in Acquired Aplastic Anemia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Hosokawa, Eiji Kobayashi, Yoshiki Akatsuka, Luis Espinoza, Noriharu Nakagawa, Tanabe Mikoto, Noriaki Tsuji, Takeshi Yoroidaka, Hiroki Mizumaki, Thi Mai Anh Nguyen, Takamasa Katagiri, Kiyomi Shitaoka, Hiroshi Hamana, Hiroyuki Kishi, Shinji Nakao
  • 学会等名: 61th American Society of Hematology Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Natural Killer Cell Function Changes by the Japanese Kampo Medicine Juzentaihoto in General Fatigue Patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiko Ogawa, Takamasa Katagiri, Eriko Morishita, Akiyoshi Takami
  • 学会等名: 2019 AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION
  • 国際学会
• [学会発表] THE IDENTIFICATION OF A COMMON LOSS-OF-FUNCTION MUTATION ACROSS DIFFERENT HLA CLASS ALLELES FREQUENTLY DETECTED IN PATIENTS WITH ACQUIRED APLASTIC ANEMIA (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumaki, Kazuyoshi Hosomichi, Mikoto Tanabe, Takeshi Yoroidaka, Tatsuya Imi, Kohei Hosokawa, Takamasa Katagiri, Hiroyuki Takamatsu, Tatsuhiko Ozawa, Fumihiro Azuma, Hiroyuki Kishi, Atsushi Tajima, Shinji Nakao
  • 学会等名: 24th Congress of the European Hematology Association
  • 国際学会
• [学会発表] 再生不良性貧血においてHLA-B4002によって提示される抗原特異的T細胞受容体の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 細川 晃平, 小林 栄治, 赤塚 美樹, エスピノーザ ルイス, 中川 紀温, 田辺 命, 辻 紀章, 鎧高 健志, 水牧 裕希, ティングエン マイアン, 片桐 孝和, 下岡 清美, 浜名 洋, 岸 裕幸, 中尾 眞二
  • 学会等名: 第81回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 再生不良性貧血患者において検出される異なるHLAクラスIアレル間に共通する機能喪失型変異の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 水牧 裕希, 細道 一善, 井美 達也, 田辺 命, 材木 義隆, 細川 晃平, 片桐 孝和, 高松 博幸, 小澤 龍彦, 東 史啓, 岸 裕幸, 田嶋 敦, 中尾 眞二
  • 学会等名: 第81回日本血液学会学術集会
• [学会発表] GPIアンカー型蛋白のCD109はTF-1細胞のTGF-βによる分化を抑制する (2019)
  • 著者名/発表者名: 田辺 命, 中川 紀温, 細川 晃平, Thinguyen Maianh, Espinoza Luis, 丸山 佳奈, 片桐 孝和, 山崎 宏人, 中尾 眞二
  • 学会等名: 第81回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 再生不良性貧血の白血球では、異なるHLAクラスＩアレル間に共通するナンセンス変異が高頻度に検出される (2019)
  • 著者名/発表者名: 水牧裕希、細道一善、井美達也、材木義隆、細川晃平、片桐孝和、高松博幸、小澤龍彦、東史啓、岸裕幸、田嶋敦、中尾眞二
  • 学会等名: 第11回日本血液免疫療法学会学術集会