2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of developmental regulators for human hematopoietic stem cells and downstream road-blocker(s) of Lhx2
| Project/Area Number |
16H04728
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
原 孝彦 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 分野長 (80280949)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北島 健二 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主席研究員 (10346132)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 造血幹細胞 / iPS細胞 / 転写因子 / 造血発生 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Lhx2のLIM2ドメインに点変異を導入すると、ヒトiPS細胞の血液細胞分化抑制活性とヒト白血病細胞株K562の増殖抑制活性が共に消失することを見つけた。このLIM2変異体は、マウスES細胞由来の造血幹細胞(HSC)を体外増幅する活性も喪失していた。そこで、K562細胞を用いてLhx2によって発現抑制されるがLIM2変異体では発現変動しないHSC発生関連遺伝子を探索した。その結果、GFI1B, KLF1, NFE2を含む9種類の転写制御因子のmRNA発現レベルが、2～10倍以上異なっていた。これが、ヒトiPS細胞でLhx2によるHSC様細胞の体外増幅が起こらない理由ではないかと推察される。
上記の研究と並行して、FLAG-Lhx2レトロウイルスベクターを用いてマウスES細胞由来HSC様細胞を体外増幅し、FLAG抗体を用いてLhx2と共免疫沈降するタンパク質を探索した。その結果、Lhx2と特異的に結合することが知られているLdb1に加え、複数のDNA複製制御タンパク質がLhx2と結合することを発見した。この結果は、Lhx2がDNA複製因子をリクルートすることでHSC様細胞の細胞周期回転を促進している可能性を示唆している。
最後に、マウスAGM領域血管の微小環境を模倣するマイクロデバイスを共同開発した。そこにOP9ストロマ細胞とマウスES細胞由来の中胚葉細胞を撒いて、胎仔心拍に相当する3.8Hzで24時間伸展刺激したところ、血液細胞の出現頻度が約4倍増加した。これは、過去に報告されている送液培養法より効率が高かった。本法は、Lhx2のような外来遺伝子を使わずにヒトiPS細胞からHSCを体外増幅するのに役立つ可能性がある。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
