造血不全におけるNestin陽性造血支持細胞の機能解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461408
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 小原 直 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70422178)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: Nestin / 造血不全

研究概要

造血不全疾患の正常造血障害の機序として、以前から免疫学的機序による造血環境異常が指摘されてきたが、実態は不明である。最近、神経幹細胞マーカーの一つであるNestinを発現し，神経外胚葉関連と考えられる細胞が骨髄内に存在し、これが造血幹細胞にとって重要な微小環境細胞である可能性が示された。造血不全の原因として骨髄内の神経外胚葉関連の微小環境細胞が注目されつつある。
本研究では、マウス造血組織中のNestin発現細胞特異的にNotch関連遺伝子をノックアウトしたモデルマウスを作製し、骨髄中のNestin陽性造血支持細胞においてNotchシグナルをノックアウトし、造血能の解析・移植実験などを介して具体的な造血に対する役割・重要性の解明を目指している。
交配によって、Nestin-Cre・Notch関連遺伝子flox/floxマウスを作成し、胎児の解析を行った。このノックアウトマウスではKOマウス胎児は脳出血をきたし、脳神経の形成不全をきたすが、同時に体全体が白色であり、解析したところ高度の貧血を呈していた。貧血は胎生中期から出現していた。白血球数や血小板数に有意な差は認めなかった。胎児肝組織を解析すると、赤芽球を中心とした造血細胞が減少しており、造血障害が貧血の要因であることが示唆された。フローサイトメトリーで赤芽球分化を解析したところ、ノックアウトマウスでは成熟赤芽球への分化が障害されていた。幹細胞数に関しては有意差を認めていない。この遺伝子改変マウスの解析から、造血組織中のNestin発現細胞は造血支持細胞として重要であり、Notchシグナルが赤血球分化に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。

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

遺伝子改変マウスの交配に時間がやや要したものの、解析は着実に行うことができている。
今後の解析も方向性が見えていると考えている。

今後の研究の推進方策

遺伝子改変マウスの解析を継続する。Nestin-Cre・Notch関連遺伝子flox/floxマウスは胎生致死であり、成体での解析が出来ない。そこでNestin-CreERT2・Notch関連遺伝子flox/floxマウスを作製する。このマウスにタモキシフェンを投与することによって成体のNestin発現細胞でNotchシグナルをノックアウトすることが可能となり、成体での造血不全の解明に近づくことが出来る。

研究成果

• [雑誌論文] Acute myeloid leukemia possibly originating from the same clone of testicular germ cell tumor (2013)
  • 著者名/発表者名: Suyama T, Obara N, Kawai K, Yamada K, Kusakabe M, Kurita N, Nishikii H, Yokoyama Y, Suzukawa K, Hasegawa Y, Noguchi M, Chiba S
  • 雑誌名: Rinsho Ketsueki 巻: 54 ページ: 764-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness and safety of rabbit anti-thymocyte globulin in Japanese patients with aplastic anemia (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T, Obara N, Kurita N, Sakata-Yanagimoto M, Nishikii H, Yokoyama Y, Suzukawa K, Hasegawa Y, Chiba S.
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 98 ページ: 319-322
  • DOI: 10.1007/s12185-013-1418-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recurrent mutations in multiple components of the cohesin complex in myeloid neoplasms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kon A, Shih LY, Minamino M, Sanada M, Shiraishi Y, Nagata Y, Yoshida K, Okuno Y, Bando M, Nakato R, Ishikawa S, Sato-Otsubo A, Nagae G, Nishimoto A, Haferlach C, Nowak D, Sato Y, Alpermann T, Nagasaki M, Shimamura T, Tanaka H, Chiba K, Yamamoto R, Yamaguchi T, Otsu M, Obara N, et al.
  • 雑誌名: Nature Genet 巻: 45 ページ: 1232-1237
  • DOI: 10.1038/ng.2731.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perisurgical induction of eculizumab in a patient with paroxysmal nocturnal hemoglobinuria: its inhibition of surgery-triggered hemolysis and the consequence of subsequent discontinuation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurita N, Obara N, Fukuda K, Nishikii H, Sato S, Inagawa S, Kurokawa T, Owada Y, Ninomiya H, Chiba S
  • 雑誌名: Blood Coagul Fibrinolysis 巻: 24 ページ: 658-662
  • DOI: 10.1097/MBC.0b013e328360d057.
  • 査読あり
• [学会発表] Baseline assessment of PNH-type cells in patients with bone marrow failure (The OPTIMA study) (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoshi Obara, Shigeru Chiba, Kohei Hosokawa, Chiharu Sugimori, Masaki Yamamoto, Hideyoshi Noji, Yuji Yonemura, Yoshihiko Nakamura, Kiyoshi Ando, Tatsuya Kawaguchi, Tsutomu Shichishima, Haruhiko Ninomiya, Jun-ichi Nishimura, Yuzuru Kanakura, Shinji Nakao
  • 学会等名: アメリカ血液学会
  • 発表場所: ニューオーリンズ
  • 年月日: 20131206-20131210
• [学会発表] The OPTIMA update: baseline assessment of PNH-type cells in patients with bone marrow failure (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Yonemura, Tatsuya Kawaguchi, Kohei Hosokawa, Chiharu Sugimori, Masaki Yamamoto, Naoshi Obara, Hideyoshi Noji, Yoshihiko Nakamura, Kiyoshi Ando, Tsutomu Shichishima, Haruhiko Ninomiya, Shigeru Chiba, Jun-ichi Nishimura, Yuzuru Kanakura, Shinji Nakao
  • 学会等名: 日本血学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20131011-20131013
• [図書] 血液内科 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原 直
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] 血液症候群(第2版)-Imersland-Grasbeck症候群（選択的ビタミンB12吸収不全症） (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原 直、二宮 治彦
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 日本臨床社
• [図書] 血液症候群(第2版)-若年性悪性貧血 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原 直、二宮 治彦
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 日本臨床社
• [図書] 血液症候群(第2版)-ホルムイミノトランスフェラーゼ欠損症 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小原 直、二宮 治彦
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 日本臨床社