Elucidation of the molecular mechanism for rejecting human blood cells by Kupffer cells in immunodeficient mouse

本研究では、NOGマウスを遺伝的に改良してその体内でヒト赤血球（hRBC）が長期間維持されるモデルマウスを樹立するため、NOGマウスのクッパー細胞によるhRBC排除機構の分子レベルでの解明を目的とし、令和3年度は以下の研究を行った。（1）新規に作製した分子X欠損NOGマウス（以下、特許出願予定のため分子の名称は非公開としている場合がある）と補体第三成分（C3）・分子X両欠損NOGマウスを用いて先行的にhRBC移入実験を行い、マウス血液内におけるその動態を調べた。その結果、NOGマウスではhRBCは急速に排除され、移入4日後にはマウス血液中に全く存在しなくなるのに対し、分子X欠損NOGマウスでは移入直後よりも減少しているものの依然としてその血液中に移入hRBCの残留を認めた。C3・分子X両欠損NOGマウスではさらに多くの移入ヒト赤血球が残留していた。これらの結果は、NOGマウスのマクロファージにおいて分子XはC3と共にhRBCの認識あるいは排除機構を担っている可能性を示すものである。なお、本実験は実験動物中央研究所において行われた。（2）NOGマウスのクッパー細胞に加え、脾臓、骨髄および肺からマクロファージを単離し、それらを用いて次世代シーケンサーによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、クッパー細胞と脾臓マクロファージにおいて発現が高く、反対に、骨髄・肺マクロファージにおいて発現の低い自然免疫関連分子を複数見出した。hRBCを移入されたNOGマウスでは、そのクッパー細胞や脾臓マクロファージにおいて活発なhRBC貪食像が観察された一方で、骨髄や肺のマクロファージではそのような様子はほとんど観察されておらず、本実験で見出された遺伝子群の中にはhRBCの認識・排除に関わるマウス分子が含まれていることが期待される。

本研究では、NOGマウスを遺伝的に改良してその体内でヒト赤血球（hRBC）が長期間維持されるモデルマウスを樹立するため、NOGマウスのクッパー細胞によるhRBC排除機構の分子レベルでの解明を目的とし、令和3年度は以下の研究を行った。（1）新規に作製した分子X欠損NOGマウス（以下、特許出願予定のため分子の名称は非公開としている場合がある）と補体第三成分（C3）・分子X両欠損NOGマウスを用いて先行的にhRBC移入実験を行い、マウス血液内におけるその動態を調べた。その結果、NOGマウスではhRBCは急速に排除され、移入4日後にはマウス血液中に全く存在しなくなるのに対し、分子X欠損NOGマウスでは移入直後よりも減少しているものの依然としてその血液中に移入hRBCの残留を認めた。C3・分子X両欠損NOGマウスではさらに多くの移入ヒト赤血球が残留していた。これらの結果は、NOGマウスのマクロファージにおいて分子XはC3と共にhRBCの認識あるいは排除機構を担っている可能性を示すものである。なお、本実験は実験動物中央研究所において行われた。（2）NOGマウスのクッパー細胞に加え、脾臓、骨髄および肺からマクロファージを単離し、それらを用いて次世代シーケンサーによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、クッパー細胞と脾臓マクロファージにおいて発現が高く、反対に、骨髄・肺マクロファージにおいて発現の低い自然免疫関連分子を複数見出した。hRBCを移入されたNOGマウスでは、そのクッパー細胞や脾臓マクロファージにおいて活発なhRBC貪食像が観察された一方で、骨髄や肺のマクロファージではそのような様子はほとんど観察されておらず、本実験で見出された遺伝子群の中にはhRBCの認識・排除に関わるマウス分子が含まれていることが期待される。