造血器腫瘍に対するシグナル伝達分子を用いた次世代造血幹細胞増幅法の開発

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造血幹細胞ヘシグナル伝達分子の遺伝子を導入・発現させて増幅を図る新しい方法の確立のため、本年度は導入するシグナル伝達物質の選択とそのシグナル伝達機構の主に血球分化抑制能からみた解析などを行った。1)導入するシグナル伝達物質の選択研究の目的に最適なシグナル伝達分子を選択するためのin vitroにおけるスクリーニング系として、1)ES細胞からの造血細胞の誘導、2)AGM領域由来の細胞からの造血細胞の誘導、の2系を確立した。これらを用いて様々なシグナル伝達分子を導入し、分化抑制能、増殖促進能などを比較した結果、ES細胞に活性化型Notch1を導入した場合、embryoid bodyから形成されるsecondary colonyは、再培養によりthird、fourth colonyを形成した。また、活性化型Notch1を発現するレトロウイルスを作成してAGM領域由来の細胞に導入すると混合コロニーが増加することが観察された。これらは活性化型Notch1の分化抑制シグナルが胎児造血でも成体造血でも有効であることを示している。2)Notchシグナルの造血分化抑制機構の解析Notchシグナルの造血系に対する分化抑制機構を転写因子の面から解析した。myeloid系、erythroid系転写因子について、正常細胞と活性化型Notch1発現細胞における分化刺激前後での遺伝子発現を比較した。その結果、GATA-2の発現が維持されていることから、Notch1による未熟性の維持が、GATA-2を介している可能性が示唆された。さらに、活性化型Notch1を発現した細胞にDominant negative GATAを発現させることにより、活性化型Notch1の分化抑制効果は消失した。以上より、Notchシグナルによる血液細胞の未熟性の維持には、GATA-2の発現の維持が必要であると考えられた。