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これまでに、さまざまな方法で造血幹細胞ニッチの研究が行われてきたが、造血幹細胞がそのニッチの中でいずれのニッチ細胞と接着あるいは接近しているのか、さらにいずれのニッチ細胞との関わりが重要であるのかは不明のままである。そこで本研究では、造血幹細胞とその様々なニッチ細胞との接着あるいは接近を可視化できるSynNotchシステムを構築し、いずれのニッチ細胞が造血幹細胞の維持に重要であるかを特定することを目標とした。まず、マウス血液細胞株BaF/3とマウス骨髄ストローマ細胞であるOP9細胞を用いて検証を行なった。BaF/3細胞にSynNotchシステムとレポーター、OP9細胞にSynNotchシステムのリガンドを発現させた。SynNotchシステムはanti-GFP nanobodyとNotchの細胞内ドメインとテトラサイクリン調節性トランス活性化因子(tetracycline transactivator : tTA)の融合蛋白になっている。レポーターはテトラサイクリン応答因子(Tetracycline response element:TRE)下流にtdTomamtoを繋いだものである。これにより、BaF/3細胞がOP9細胞に接触すると、OP9細胞の細胞膜に発現するeGFP ligandにBaF/3細胞側のSynNotchが反応してmCherryの蛍光を発する。初年度はこのシステム作りに難航したが、2年目にこのシステムが動くことを確認できた。現在は、造血幹細胞を用いて同様の実験を行うとともに、Cre依存的にeGFP ligandを発現するマウスを作成中である。次の段階として、SynNotchシステムを搭載した造血幹細胞をニッチ細胞特異的Cre依存的にeGFP ligandを発現するマウスに移植して、造血幹細胞のニッチ細胞を特定する予定である。
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