造血幹細胞の可塑性の制御と再生医療への応用

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われわれは造血幹細胞の発生・維持機構を明らかにする目的で、造血発生に必須な転写因子であるAML1に注目して解析を行った。以前よりわれわれは、成体マウスにおいてAML1を誘導的に欠損させるシステムを用いて、成体造血幹細胞におけるAML1の機能を明らかにしてきた。AML1により発現の調節を受ける遺伝子群を網羅的に同定する目的で、AML1欠損マウス造血幹細胞を用いたマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行った。その結果、造血細胞の発生に関与する遺伝子であるNotch1ならびにHes1の発現がAML1発現と関与していることが示された。また、Notch1ノックアウトマウスを用いることにより、Notch1欠損による造血幹細胞の発生異常がAML1の発現により回復することが示された。さらに、AML1により負に制御されている遺伝子として、血管内皮細胞特異的なレセプターであるVEGFレセプターおよびTie-2が同定された。AML1ノックアウトマウス胎仔は血管内皮細胞からの造血幹細胞の発生を欠き、血管新生の異常により胎生致死となる。そこで成体の血管内皮細胞におけるAML1の役割に注目した。AML1欠損マウス骨髄細胞をin vitroで培養し、骨髄中の血管内皮前駆細胞を定量した。胎生期と異なり、AML1欠損骨髄での血管内皮前駆細胞や血管平滑筋前駆細胞の変化は認められなかった。本研究で、われわれは造血幹細胞の発生に必須である遺伝子AML1と関与したシグナル伝達経路としてNotch1-Hes1経路を同定することができた。また、今回の血管内皮細胞の解析を通じ、成体の骨髄では血管内皮細胞と造血細胞は胎生期とは異なる関係を持つ可能性が示唆された。