ヒト多能性幹細胞が有する分化指向性に基づいた血球分化メカニズム解明

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本研究では、複数ドナー由来ヒトiPS細胞を用いて胎児期血球細胞分化を行い、分化効率の個人差から血球分化に必要な転写・エピゲノム制御機構の解明を行う。昨年度までの研究により、白血球数の少ないドナー由来iPS細胞からは血球前駆細胞分化の量や質が低く、iPS細胞由来血球分化においてドナー白血球数の決定要因の一部が再現できている可能性が示唆された。また、血球分化能が高いクローンと低いクローンで、血球前駆細胞の転写エピゲノム制御に違いがあることが明らかになった。本年度は、この違いに寄与する制御因子を同定するため、分化過程で差のある分子を抽出し、機能検証を行なった。機能解析の対象とする因子は、血球分化能が高い群と低い群を比較した際に、血球前駆細胞で発現の低い遺伝子に限定した。また、直接的に遺伝的要素があるものを優先するため、iPS細胞ドナーのSNPアレイの結果を用いて、血球分化能が高い群と低い群で差のあるSNPが存在する因子を抽出した。さらに、ドナー白血球数とSNPデータの存在するおよそ100検体について、SNPのジェノタイプと白血球数に関連があるかを調べた。次に、これらの候補因子を分化能が高いクローンでCRISPR-Cas9を用いて欠損させ、血球分化への影響を解析した。その結果、ある因子をヘテロ欠損させると血球前駆細胞における血球特異的遺伝子の発現誘導が十分に起こらないことが明らかになった。現在複数のクローンでヘテロ欠損株を作製し、再現性を確認しているところである。これらの結果をもとに、今後この因子の機能メカニズムを明らかにする。