PIG-A遺伝子変異をマーカーとしたヒト造血幹細胞動態の解明

使用 PIG-A 基因突变作为标记阐明人类造血干细胞动力学

基本信息

批准号：
21659236
负责人：
中尾眞二
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659236/
关键词：
造血幹細胞 PNH PIG-A変異骨髄不全 FLAER FACSCanto

项目摘要

ヒト造血幹細胞の分化経路を明らかにすうため、多数の骨髄不全症例について、多血球系統におけるCD55-CD59-CD48-血球の観察を続けた。その結果、PMH形質の血球は、症例によって異なる、限られた血球系統の組み合わせを維持しながら、年余に渡って造血を支持し続けることが明らかになった。このように長期間造血を維持するという造血幹細胞としての性質を持ちながら、限られた系統にだけしか分化できない、という矛盾を説明するため、理化学研究所(横浜)の河本宏博士、中茎隆博士との共同研究により、ヒト骨髄における造血環境のモデルを作成した。これは、ヒト骨髄組織には、赤血球系、顆粒球・単球系、Tリンパ球、Bリンパ球のそれぞれの分化だけを支持する異なろ領域がモザイク状に重なって存在しており、どの領域に造血幹細胞が位置するかによって、その幹細胞から産生され続ける血球の系統が決定されるというものである。この仮説が正しいかどうかを検証するため、各血球系統の造血の場の広さ、位置、数を変数とし、バーチャルな造血モデルを作成したところ、ある条件下では、実際に観察された16種類の異なる血球系統の組み合わせハターンに近似した血球産生ハターンを再現できることが明らかになった。この結果はまもなく投稿予定である。このモデルを証明するためには、ヒト生体内において分化系統が限られている患者のPIG-A変異幹細胞が、免疫不全マウスでは全血球系統に分化しうることを示す必要がある。これまでの検討により、PNH形質の血球分化の系統が限られていながら、PNH型顆粒球の割合が3%を超える症例を数名同定している。今後倫理審査での承認と患者の同意が得られれば、理化学研究所(横浜)石川文彦博士との共同研究により、本検討を実施する予定である。一方、骨髄不全患者における微少PNH型血球を検出する方法として、昨年来検討してきた、液状fluorescent-labeled inactive toxin aerolysin(FLAER)とFACSCantoを用いる新たなPNH型検出方法は、技術移管が可能なレベルまでアッセイが確立されたたため、2010年12月10日特許を出願した(特願2010-275878)。

为了阐明人类造血干细胞的分化途径，我们继续观察了众多骨髓衰竭病例的多细胞谱系中的CD55-CD59-CD48-血细胞。结果显示，PMH 血细胞在一年多的时间里持续支持造血功能，维持有限的血细胞谱系组合，且根据情况而有所不同。为了解释它们虽然具有造血干细胞的特性，可以长期维持造血功能，但只能分化为有限的谱系这一矛盾，RIKEN（横滨）的Hiroshi Kawamoto博士和Takashi Nakakuki通过合作研究我们与 Drs. 一起创建了人类骨髓造血环境的模型。这是因为，人的骨髓组织具有不同区域的马赛克状重叠，仅支持红细胞、粒细胞/单核细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞的分化，而哪个区域的造血干细胞的位置决定了血液的谱系。该干细胞将继续产生的细胞。为了验证这个假设是否正确，我们使用每个血细胞谱系的造血区域的大小、位置和数量作为变量创建了一个虚拟造血模型。很明显，可以重现血细胞的产生模式。类似于不同血细胞谱系的组合。结果将很快公布。为了证明这个模型，有必要证明患者PIG-A突变干细胞在人类中的谱系分化有限，但在免疫缺陷小鼠中可以分化为所有血细胞谱系。通过迄今为止的研究，我们已经发现了几个 PNH 型粒细胞百分比超过 3% 的病例，尽管具有 PNH 特征的血细胞分化谱系有限。如果获得伦理审查批准和患者同意，我们计划与 RIKEN（横滨）的 Fumihiko Ishikawa 博士合作进行这项研究。另一方面，自去年开始研究的一种使用液体荧光标记非活性毒素气溶素（FLAER）和FACSCanto的新PNH检测方法，作为检测骨髓衰竭患者中微小PNH血细胞的方法，已达到自从该测定法确立以来，该技术已达到可转让的水平，并于2010年12月10日提交了专利申请（日本专利申请号2010-275878）。