| 研究課題/領域番号 |
18K08322
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
大石 晃嗣 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (00397506)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | リンパ球系分化 / B細胞 / NK細胞 / 樹状細胞 / c-kit |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、これまで解析が困難であったヒトリンパ球系分化を、我々が確立した骨髄球系、T/B/NKリンパ球系、形質細胞様樹状細胞(pDC)やconventional DC (cDC)などの樹状細胞への分化を同一培養条件下で支持する不死化ヒトストローマ細胞との共培養系を用いて解明することである。まず、未分化な造血前駆細胞に発現するc-kit受容体の様々なリンパ球系前駆細胞での発現を調べたところ、多分化能を持つ未分化なリンパ球系前駆細胞であるCD34+CD38-CD45RA+CD10+ multipotent lymphoid progenitors (MLPs)や、これまでB/NK前駆細胞と呼ばれてきた分化段階の進んだCD34+CD38+CD45RA+CD10+細胞 (CD10 single positive cells: 10SP)を含む様々なリンパ球系前駆細胞は、c-kit陽性分画と陰性分画に分かれた。これらの細胞をソートしin vitroで培養すると、①MLPも10SPも、c-kit陽性分画は陰性分画よりも細胞増殖能が著しく高く、MLPも10SPも、c-kit陽性分画の細胞は、proB細胞、NK細胞、pDC、cDC、単球への分化能を持つこと、②10SPのc-kit陰性分画は、proB、pDC、cDC、単球に分化するもののNK細胞への分化能が低下していることが明らかとなった。
このように、本培養系を用いることにより、これまで均一な細胞集団と考えられてきたMLPは、高い増殖能と分化能を持つc-kit陽性分画と増殖能の低いc-kit陰性分画に分かれること、これまでB細胞とNK細胞への分化能しか保持していないと考えられてきた10SP細胞は、多分化能を持つc-kit陽性分画とNK細胞への分化能が低下しているc-kit陰性分画に分かれることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ヒト造血幹細胞は、まず骨髄球系とリンパ球系に分岐した後に、様々なリンパ球系細胞に分化するものと考えられてきた。しかし、骨髄球系細胞である単球と、pDCへの分化能を持つリンパ球系前駆細胞であるMLPが同定され、リンパ球系分化の考え方は大きく変わった。これまでの研究により、① これまで均一な細胞分画からなると報告されてきたMLPが、c-kit発現の有無により増殖能が著しく異なる分画に分かれること、② B/NKリンパ球系前駆細胞と考えられてきた分画が、多分化能を持つ分画と、Bリンパ球系とDCに分化がシフトしている分画に分かれるというデータを得ている。これまで、pDCやcDCはMLPから分化しうることは報告されているが、それより分化したB/NK前駆細胞よりpDCやcDCが分化するという報告はない。
これまでの研究より、B/DC/NK/単球細胞の新たな分化経路の解明につながる新知見が得られつつあり、ヒトリンパ球系分化の解明は順調に進んでいると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
10SPの増殖・分化能に関する解析から、B細胞、NK細胞、DCの分化経路に関する新しい知見が得られつつある。今後は、この10SPに研究のターゲットを絞り、さらに以下の点について研究を行う予定である。1) リンパ球系分化におけるc-kitとIL-7 receptor alpha (IL-7Rα)の発現と分化の関係：IL-7は、マウスだけでなくヒトBリンパ球系分化においても重要な役割を果たしていることが明らかとなってきている。IL-7Rαの発現を解析すると、10SPのc-kit陽性および陰性分画は、さらにIL-7Rα陽性分画と陰性分画に分かれることが明らかになりつつある。そこで、これらの細胞をストローマ細胞上で培養し、それぞれの分画がどのような増殖能と分化能を保持しているかを明らかにする。2) B/NK/DCの共通の前駆細胞の同定と分化経路の解明：これまでの結果から、B NK DCの前駆細胞には、B/NK/DC共通の前駆細胞、B/NK前駆細胞、B/DC前駆細胞が存在している可能性を示唆している。これらの前駆細胞の有無についてsingle cell assayを用いて詳細に検討する。3) ストローマ細胞との接着によるB/NK/DCの分化制御機構: これまでの研究で、B細胞、NK細胞、pDCの分化にはストローマ細胞との接着が重要であることが分かっている。様々な接着因子の発現を解析するとともに、それらの結合を介した接着を阻害する中和抗体を用いて、B/NK/pDC/cDCの接着による分化制御機構を明らかにする。4) 遺伝子解析：以上のin vitro培養系を用いて得た分化経路に関する知見を、分子学的に明らかにするために、各分画の細胞の遺伝子発現の違いを網羅的に解析する。
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