環状鉄芽球における細胞死のメカニズムの解明

阐明环形铁粒幼细胞细胞死亡机制

基本信息

批准号：
21K06874
负责人：
古山和道
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Iwate Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

HUDEP2細胞は非腫瘍性の赤芽球系培養細胞で、Doxycyclin (以下DOX)誘導性にヒトパピローマウイルス由来のタンパク質E6/E7をヒト臍帯血由来の赤芽球で発現させることにより不死化した細胞である。この細胞はDOXおよびStem cell factor (SCF)存在下で培養することにより赤芽球の形質を保ちながら増殖し、DOXおよびSCFを培養液中から除去することにより赤芽球から赤血球への分化を誘導することができる。我々はCRISPR/Cas9システムを用いてHUDEP2細胞のALAS2遺伝子に機能欠失型変異を挿入し分化誘導することで環状鉄芽球を観察することができるX染色体連鎖鉄芽球性貧血モデル細胞(HA2low細胞)を樹立することに世界で初めて成功し、報告した。しかしながらこのシステムの問題点は分化誘導に伴い多くの細胞が死滅し、脱核して赤血球にまで分化する細胞の割合もあまり高くはないことである。また、環状鉄芽球を再現性良く検出することはできるものの、数は多くなく、FACS等を用いての解析には困難を感じていた。そこで、今年度は数多くの環状鉄芽球を検出する条件を明らかにすることを目的に培養および分化誘導条件の検討を開始したところ、国内の別グループから以下の様な報告がなされた。すなわち、我々とは異なるALAS2遺伝子の機能欠失型変異をHUDEP2細胞に導入してモデル細胞を樹立し、さらに同モデル細胞は過剰な鉄が細胞死に関与するferroptosisに対する感受性が高いとの報告であった。 (Ono K. et al, Sci Rep 2022 Vol. 12 Issue 1 Pages 9024, DOI: 10.1038/s41598-022-12940-9) 現在、同論文で報告された分化誘導条件等が我々が樹立したモデル細胞に対しても有用かどうかを検討中である。

HUDEP2细胞是非肿瘤红细胞培养的细胞，在人脐带衍生的成红细胞中诱导人乳头瘤病毒衍生的蛋白E6/e7已永生化。细胞在存在DOX和干细胞因子（SCF）的情况下保留红细胞性状的同时生长，并且可以通过从培养基中删除DOX和SCF来诱导从红细胞分化为红细胞。我们是世界上第一个成功建立模型细胞（HA2LOW细胞）的人，其中可以通过将缺乏的突变插入HUDEP2细胞中的Alas2基因并诱导分化来观察到染色体（HA2LOW细胞）的圆形染色体连接。但是，该系统的问题在于，随着分化诱导的发生，许多细胞会死亡，而无核细胞和分化为红细胞的细胞比例不是很高。此外，尽管可以检测具有可重复性的环形倾斜爆炸，但并不多，并且使用FACS等分析很困难。因此，今年，我们开始研究培养和分化诱导条件，目的是阐明检测大量环形倾斜爆炸的条件，以下报告是由日本的另一组群体提出的。换句话说，将与我们的ALAS2基因的缺失型突变引入了HUDEP2细胞中以建立模型细胞，据报道，模型细胞非常容易受到铁毒性病的影响，其中过量铁与细胞死亡有关。（Ono K.等，Sci Rep 2022第12期第1页，第9024页，DOI：10.1038/S41598-022-12940-9）我们目前正在研究同一论文报告的分化诱导条件是否对我们已经确定的模型细胞有用。