遺伝子導入造血幹細胞を体内で選択的に増幅させるための新しい制御遺伝子の開発

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多能性造血幹細胞は遺伝子治療の理想的な標的細胞の一つと考えられているが、現状では充分な遺伝子導入効率が得られていない。そこで本研究では、この問題を別の角度から打開するため、遺伝子導入造血幹細胞を選択的に増幅されるシステムの開発を行った。即ち、標的細胞に選択的増殖優位性を賦与できる新しいタイプのin vivo選択マーカー遺伝子として、選択的増幅遺伝子(selective amplifier gene)を開発した。具体的には、G-CSF受容体/エストロゲン受容体キメラ遺伝子(G-CSF受容体のリガンド結合領域を除いた部分とエストロゲン受容体のステロイド結合領域のキメラ蛋白質をコードする遺伝子)を作製した。即ち、G-CSF受容体の細胞内増殖シグナル伝達系の活性化により細胞増殖を誘導するもので、その働きを制御するスイッチ機構としてはエストロゲンとその受容体を利用したものである。この選択的増幅遺伝子をIL-3依存性造血系細胞株(Ba/F3)に導入すると、エストロゲン依存性増殖能が獲得された。さらに、5-FU処理マウス骨髄細胞にこの選択的増幅遺伝子を導入し、in vitroコロニー形成能を検討したところ、エストロゲン添加によりコロニー形成が有意に刺激され、興味深いことにその中には赤芽球コロニーも含まれていた。このことは分化の方向性は標的細胞側の性質によって規定されていることを示唆している。現在、この選択的増幅遺伝子が造血幹細胞レベルでも機能するかどうか調べるため、造血系再構築マウスを用いてin vivo実験を行っている。本システムにより、遺伝子導入造血幹細胞をエストロゲン刺激により体内で随時選択的に増幅させることが可能となれば、「造血幹細胞を標的とした遺伝子治療法」確立に向けて、極めて重要な基盤技術の一つになるものと期待される。