Glycosilation of glycosaminoglycan in bone marrow affect in hematopoiesis and GVHD after BM transplantation

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09868
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 増子 正義 新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (70397115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 五十嵐 道弘 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50193173) ; 牛木 隆志 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80579152)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: コンドロイチン硫酸 / 造血幹細胞 / 造血分化

Outline of Annual Research Achievements

骨髄環境における造血分化は造血幹細胞と造血ニッチ間のさまざまな分子間相互作用により制御されていることが知られている。骨髄環境に存在する細胞外マトリックスは重要な分子間相互作用に関与することが最近明らかにされつつある。本研究課題ではコンドロイチン硫酸合成に重要な酵素である CS N-acetylgalactosaminyltransferase-1 を欠損したマウスを作出し(T1KO)コンドロイチン硫酸の造血分化における役割を検討した。
T1KOマウスでは骨髄内の造血幹細胞数の増加が認められたが、造血細胞移植後の造血回復遅延が認められた。このメカニズムを明らかにするためT1KOの造血幹細胞とWTの造血幹細胞を競合的にWTマウスに移植するCRU assayを行ったところT1KOの造血幹細胞はWTの造血幹細胞に比し有意にCRUが低下しており、コンドロイチン硫酸は造血幹細胞の幹細胞性の維持に重要だあることが明らかになった。一方T1KOの造血ニッチは連続移植の系において有意に高いWTの造血幹細胞の維持作用を有していた。つまりコンドロイチン硫酸は造血幹細胞と造血間質で異なる造血制御を行っていることが明らかになった。
さらにT1KOの造血幹細胞のRNA sequenceを行ったところ、T1KOの造血幹細胞はインターフェロンα/βシグナルの活性化を小胞体シグナルの活性化を示しており、このことが、移植後のCRUの低下に関与していると考えられた。
本研究の結果は造血幹細胞と造血間質間のクロストークが造血分化に重要であることを示すとともに、コンドロイチン硫酸量の制御が造血幹細胞移植の成績向上につながる可能性を示した。

Research Products

• [Journal Article] The Glasgow prognostic score divides high-risk hematopoietic cell transplantation-specific comorbidity index patients into stratified subgroups in allogeneic hematopoietic cell transplantation (2020)
  • Author(s): Shibasaki Yasuhiko、Suwabe Tatsuya、Katagiri Takayuki、Fuse Kyoko、Narita Miwako、Sone Hirohito、Masuko Masayoshi
  • Journal Title: Annals of Hematology Volume: 99 Pages: 671～673
  • DOI: 10.1007/s00277-020-03936-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Time-Varying Effects of Graft Type on Outcomes for Patients with Acute Myeloid Leukemia Undergoing Allogeneic Hematopoietic Cell Transplantation (2020)
  • Author(s): Yanada Masamitsu、Konuma Takaaki、Yamasaki Satoshi、Kuwatsuka Yachiyo、Masuko Masayoshi、Tanaka Masatsugu、Ozawa Yukiyasu、Toya Takashi、Fukuda Takahiro、Ota Shuichi、Sawa Masashi、Uchida Naoyuki、Nakamae Hirohisa、Eto Tetsuya、Kanda Junya、Takanashi Minoko、Kanda Yoshinobu、Atsuta Yoshiko、Yano Shingo
  • Journal Title: Biology of Blood and Marrow Transplantation Volume: 26 Pages: 307～315
  • DOI: 10.1016/j.bbmt.2019.09.036
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Using a machine learning algorithm to predict acute graft-versus-host disease following allogeneic transplantation (2019)
  • Author(s): Arai Yasuyuki、Kondo Tadakazu、Fuse Kyoko、Shibasaki Yasuhiko、Masuko Masayoshi、Sugita Junichi、Teshima Takanori、Uchida Naoyuki、Fukuda Takahiro、Kakihana Kazuhiko、Ozawa Yukiyasu、Eto Tetsuya、Tanaka Masatsugu、Ikegame Kazuhiro、Mori Takehiko、Iwato Koji、Ichinohe Tatsuo、Kanda Yoshinobu、Atsuta Yoshiko
  • Journal Title: Blood Advances Volume: 3 Pages: 3626～3634
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2019000934
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical practice recommendations for the diagnosis and management of human herpesvirus-6B encephalitis after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation: the Japan Society for Hematopoietic Cell Transplantation (2019)
  • Author(s): Ogata Masao、Uchida Naoyuki、Fukuda Takahiro、Ikegame Kazuhiro、Kamimura Tomohiko、Onizuka Makoto、Kato Koji、Kobayashi Hikaru、Sasahara Yoji、Sawa Masashi、Sawada Akihisa、Hasegawa Daiichiro、Masuko Masayoshi、Miyamoto Toshihiro、Okamoto Shinichiro
  • Journal Title: Bone Marrow Transplantation Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41409-019-0752-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Patient‐based prediction algorithm of relapse after allo‐HSCT for acute Leukemia and its usefulness in the decision‐making process using a machine learning approach (2019)
  • Author(s): Fuse Kyoko、Uemura Shun、Tamura Suguru、Suwabe Tatsuya、Katagiri Takayuki、Tanaka Tomoyuki、Ushiki Takashi、Shibasaki Yasuhiko、Sato Naoko、Yano Toshio、Kuroha Takashi、Hashimoto Shigeo、Furukawa Tatsuo、Narita Miwako、Sone Hirohito、Masuko Masayoshi
  • Journal Title: Cancer Medicine Volume: 8 Pages: 5058～5067
  • DOI: 10.1002/cam4.2401
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Rh null phenotype caused by a novel RHAG mutation, c.945+1G>A, in the Japanese population (2019)
  • Author(s): Ushiki Takashi、Tsuneyama Hatsue、Masuko Masayoshi、Kozakai Takashi、Kasami Takuya、Tanaka Tomoyuki、Uchikawa Makoto、Kitajima Toshiki、Kasai Emiko、Komata Tae、Katagiri Takayuki、Kamimura Masami、Sato Kenji、Fuse Ichiro、Ogasawara Kenichi、Nakata Koh
  • Journal Title: Transfusion Volume: 59 Pages: 2519～2522
  • DOI: 10.1111/trf.15312
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Depletion of Pre-Transplant Skeletal Muscle Is Significant Poor Prognostic Factor in Allogeneic Hematopoietic Cell Transplantation. (2019)
  • Author(s): Shibasaki Y, Kobayashi K, Suwabe T, Fuse K, Narita M, Sone H, Masuko M.
  • Organizer: 61st American Society of Hematology (ASH) Annual Meeting and Exposition.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] INTENSIVE ORAL CARE CAN REDUCE BLOOD STREAM INFECTION POST NEUTROPHIL ENGRAFTMENT IN ALLOGENEIC HSCT. (2019)
  • Author(s): Suwabe T, Fuse K, Katsura K, Tanaka K, Tamura S, Katairi T, Tanaka T, Ushiki T, Shibasaki Y, Narita M, Sone H, Masuko M.
  • Organizer: The 24th EHA (European Hematology Association) Congress.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MARKER CHROMOSOME IS A STRONG POOR PROGNOSIS FACTOR AFTER ALLOGENEIC HSCT FOR AML PATIENTS. (2019)
  • Author(s): Fuse K, Tanaka T, Uemura S, Tamura S, Suwabe T, Katagiri T, Ushiki T, Shibasaki Y, Satou N, Yano T, Kuroha T, Hashimoto S, Furukawa T, Narita M, Sone H, Masuko M.
  • Organizer: The 24th EHA (European Hematology Association) Congress.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SOCS3 Deficiency on a High-Fat Diet Accelerates Systemic Inflammation and Results in Lethal Myeloid Hematopoiesis without Obesity and Adiposity. (2019)
  • Author(s): Cho K, Ushiki T, Ishiguro H, Katagiri T, Suwabe T, Hirai H, Nakagawa Y, Masuko M, Alexander W, Shimano H, Sone H.
  • Organizer: 79th American Diabetes Association Scientific Sessions (ADA).
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Monitoring of Persistent CTLs over 10 Years Using MLPC after WT1 Peptide Vaccine in a CML Patient. (2019)
  • Author(s): Suwabe T, Ogawa S, Goto W, Sato H, Fuse K, Shibasaki Y, Sone H, Masuko M, Narita M.
  • Organizer: The 10th JSH International Symposium.
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 新潟大学医学部血液内分泌代謝内科研究紹介
  • URL: https://www.med.niigata-u.ac.jp/emh/research.html#tag_number04