オミクス手法を用いたT細胞の初期発生を誘導するNotchシグナルの解明

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T細胞はリンパ球前駆細胞が胸腺へ移行し、Notchシグナルが誘導されることで分化を開始する。Notchシグナルの重要性については、遺伝子改変マウスの解析によって明らかにされているが、Notchシグナルがどのような分子メカニズムで初期T細胞の発生を制御しているのかは不明な点が多い。特に、最初期の分化段階において、Notch1と同様に高発現しているNotch2からのシグナルについてはほとんど解析されていない。我々は、Cas9ノックインEBF1欠損マウスから、T細胞分化能を長期に保持し、容易に増幅可能なリンパ球前駆細胞株を樹立した。我々は、この細胞にsgRNAを導入することで、Notch1およびNotch2を欠失したリンパ球前駆細胞株を独自に確立し、Notch1およびNotch2依存的に発現変化する遺伝子のトランスクリプトーム解析をした。この解析から、T細胞分化にはNotch1だけでなくNotch2も部分的に関与するが、Notch2はTcf7やHes1などの最初期のT細胞分化に重要な遺伝子を十分に活性化できないため、Notch1に比べT細胞分化誘導能が非常に弱いことが分かった。そこで我々は、Notch1欠失細胞を用いて、Tcf7の発現によってT細胞分化能が回復するかどうかを検証した。その結果、Tcf7を導入しNotchシグナルを誘導すると、T細胞分化が部分的に回復することが分かった。一方で、Tcf7の発現のみの条件ではT細胞分化は誘導されないことが分かった。これらの結果から、NotchシグナルはTcf7とそれ以外の遺伝子の発現を誘導することで初期T細胞分化を制御していることが示唆された。