B細胞初期分化におけるBach転写ネットワークの解明

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B細胞は、Hematopoietic Stem cells(HSCs)より、Multipotent progenitors(MPPs)、Lymphoid primed multipotent progenitors(LMPPs)、Common lymphoid progenitors(CLPs)の前駆細胞を経て分化する。昨年度までの研究により、転写抑制因子Bach1とBach2の二重欠損マウス(DDマウス)ではB細胞の前駆細胞である骨髄のLMPPs、CLPs数が減少しており、CLPsで上昇するB細胞分化に必須のEBF1の発現が減少していることが明らかとなった。本年度は、第一に、DD CLPsのB細胞への分化能を調べるため、ストローマ細胞とサイトカインとの共培養を行い、B細胞コロニー形成率を限界希釈法で評価した。その結果、DD CLPsではWT CLPsに比べて1.9から13倍B細胞への分化頻度が低下していた。第二に、WTとDDのHSCs、MPPs、LMPPsおよびCLPsでDNAマイクロアレイによる、網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、DD CLPsでは、B細胞系列の遺伝子発現を確立する転写因子のEbf1、Foxo1およびPax5の発現が低下しており、その下流であるpre-BCR complex遺伝子群の発現が低下している事が明らかとなった。それらの転写因子の上流である、リンパ球分化に重要な転写因子である、Tcf3(E2A)、Ikzf1(Ikaros)およびSfpil(PU.1)の発現はDDとWTで変化が見られなかった。第三に、Bach2がEbf1遺伝子の上流に位置する可能性を探索するため、CLP細胞でmultiplex single cell PCRを行った。その結果、Bach2の発現頻度はEbf1の発現頻度より優位に多く、Ebf1陽性細胞の大部分が、Bach2陽性細胞であった。最後に、Bach2のB細胞系列への誘導能を調べるため、MPPsにBach2を導入し、7日間B細胞への分化誘導を行った。その結果、Bach2を導入した細胞は、B細胞マーカーであるB220^+細胞へと分化した。しかし、pro-B細胞への分化マーカーであるCD19は発現せず、pre-pro-B様の細胞であると考えられた。コントロール細胞では、CD11b陽性細胞しか出現しなかった。これらの結果から、CLPsでBach因子は、互いに機能を補完する形で、Ebf1の転写を促進し、B細胞の系列決定を制御する可能性を見いだした。