幹細胞の維持や分化制御におけるニッチの重要性が少しずつ明らかになっている。本研究では、「成体哺乳類内の神経(あるいはその他の細胞種の)幹細胞ニッチの正確な同定」という将来的なゴールのためのパイロットツールとして、蛍光蛋白を利用して『神経幹細胞を取り囲む細胞』を標識するシステムの開発に挑戦した。簡単には、蛍光ペプチドを幹細胞から放出させ、それを速やかに周囲の細胞に取り込ませることにより、「幹細胞を取り巻く、すなわち、その幹細胞のニッチを構成すると思われる細胞群を蛍光によってラベルする」というアプローチである。 まず、幹細胞そのもの、及び、幹細胞を取り巻く細胞群、のそれぞれをラベルする2色の蛍光蛋白の組み合わせを6つ準備し、蛍光強度や蛍光色の分離等のパラメターからベストなコンビネーションを選んだ。 次に、4種類の遺伝子発現制御領域(プロモーター、エンハンサー)をヒト神経幹細胞株を用いて評価し、活性及び細胞種特異性の最も高いものを選択した。 その後、これらのベストな遺伝子発現制御領域と蛍光ペプチドコンビネーションを組み合わせ、ヒト神経幹細胞株を用いてこのシステムを検証した。その結果、(1)神経幹細胞とそれを取り巻く細胞が想定通りに2つの異なる色の蛍光でラベルされた、(2)しかしながら、後者(ニッチ構成細胞に相当する細胞群)の蛍光の強度は、前者のそれに比べると著しく低いこと、が判明した。今後は、蛍光ペプチドをタンデム化することで蛍光強度を上げる、最新の蛍光蛋白リストから更に蛍光強度の高いと思われるものを選び検証する、蛍光蛋白に結合してある各種の機能ペプチドを変更あるいは改良し、幹細胞からの放出や周囲の細胞への取り込みの効率を上げる、より活性の高い遺伝子発現制御領域を探索、使用する、等の改良を施し、このシステムのパフォーマンスをセルソーティングに使えるレベルまで上げることに注力する。
|