iPS細胞を用いた好中球減少症の病態解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26870396
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 唐川 修平 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (10642150)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 重症先天性好中球減少症 / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

A）正常iPS細胞から顆粒球細胞への分化培養系の確立
正常人由来iPS細胞（WT-iPS）をマウス由来AGM-3S feeder細胞と共培養し、造血系にコミットさせ、FACS AriaにてCD34陽性細胞に純化した。その後CD34陽性細胞を各種サイトカインを用いて顆粒球系細胞に分化・増殖させた。サイトカインの種類や量、培養日数、feeder細胞等を工夫し顆粒球分化の最適の条件を見出した。誘導で得られた顆粒球は、形態学的評価、フローサイトメトリーによる表面抗原(CD13, CD33, CD15, CD16, CD11bなど)の解析、細胞内MPO染色、活性酸素産生能などにより多角的な評価を行った。重症先天性好中球減少症(SCN)患者由来iPS細胞（SCN-iPS）および周期性好中球減少症（CyN）患者由来iPS細胞（CyN-iPS）でも同様の分化誘導を行い、WT-iPSと比較した。iPSから分化誘導されたCD34陽性細胞のassayでは、SCN-iPSはWTやCyNと比較してコロニー産生能や細胞増殖能が不良であった。このことからSCNにおいては造血幹細胞レベルにおいて造血能や分化能が障害されていることが示唆された。
B)顆粒球系細胞での分子病態解析
CD34から好中球へ分化誘導された細胞はSCNではCyN、WTと比べ、細胞数が少なくさらに死細胞の割合も高かった。また分化誘導された細胞の分画は、SCNでは分葉核や桿状核好中球の割合が低いことが示された。また死細胞の割合が高いことはAnnexinVの実験にても確認された。これらからSCNでは、造血幹細胞レベルでの増殖障害および顆粒球系への分化障害の両方が病態に強く関与していることが疑われた。現在、細胞内エラスターゼの局在偏移、Bip発現等の実験を進めておりさらなる病態の解明を目指している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

iPS細胞→CD34陽性細胞→顆粒球への分化培養の過程で、とくにSCN由来iPS細胞において多くの細胞が死んでしまい、解析に十分量の細胞数が得られていないことが最大の理由である。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り顆粒球系細胞の分化段階においての分子病態解析を進めていく。具体的には造血幹細胞レベル、前骨髄球レベル、顆粒球レベルでsortingを行い、それぞれの分化段階でのNEの局在やBip、LEF-1などの発現を解析する予定である。