「胎生期の造血幹細胞の増殖・維持に寄与する新規遺伝子の同定」【田賀哲也 教授】
― 造血幹細胞を生体外で増殖する技術開発への期待 ―

ポイント
- 全ての血液細胞を生み出す造血幹細胞は、ヒトを含む哺乳類では胎生期において大動脈の内腔に出芽するように形成される血液細胞の小さな集合体(血液細胞塊)において最初に出現します。
- 生体外での維持が難しいこの血液細胞塊構成細胞に、転写因子Sox17を導入すると、培養皿上で維持できることを本研究グループは以前明らかにしましたが、その仕組みは未解明でした。
- 転写因子Sox17がRas interacting protein 1 (Rasip1)遺伝子の発現制御領域に直接作用して発現を誘導し、さらにRasip1分子が造血幹細胞を含む血液細胞塊の維持に寄与することを初めて明らかにしました。
- 造血幹細胞の発生と維持の仕組みの一端を解明した本研究の成果は、今後造血幹細胞を生体外で増殖させ応用する技術開発へつながることが期待されます。

(A)哺乳類の胎生中期の大動脈において、血液細胞と血管内皮細胞の両方を生じる細胞より、出芽するように血液細胞が出現し、小さな集合体である血液細胞塊を形成します。そして、この血液細胞塊のSox17発現細胞に造血幹細胞が初めて生じます。(B)転写因子Sox17がRasip1遺伝子の発現制御領域に直接作用して発現を誘導することが、細胞塊の形成や造血能の維持に必要であることを示しました。血瑛細胞塊構成細胞にSox17を導入すると、細胞塊を形成しつつ造血能が維持されます。この細胞より実験的にRasip1の発現量を減少させると、細胞塊形成能および造血能が低下することを明らかとしました。
研究の背景
研究成果の概要
研究成果の意義

本研究では、造血幹細胞を含む血液細胞塊構成細胞にRasip1を強制発現すると造血能が上昇することを明らかにしました。さらに造血幹細胞の増殖を促す分子の検討を行うことで、骨髄の造血幹細胞を生体外で増殖させる技術開発へ結びつくことが期待されます。
用語解説
※1造血幹細胞
赤血球、白血球、血小板などの全ての血液細胞を生み出す能力(多分化能)と、自身が枯渇しないように複製する能力(自己複製能)を合わせ持つ細胞です。生体では、骨の中の骨髄に存在します。
※2血管内皮細胞
血液が流れる血管の管を構成する細胞を示します。胎生期の半ば頃にのみ、血液細胞と血管内皮細胞の両方を生み出す細胞が存在して、その細胞から生じた胎仔の造血幹細胞は血管内皮細胞で発現しているタンパク質が複数認められます。
※3血液細胞塊
ヒトを含む哺乳類では、胎生期において大動脈の血液細胞と血管内皮細胞の両方を生み出す細胞から血液細胞が生み出される時に、内腔に出芽するように血液細胞が生じます。この時は、まだ接着性が高いため血液細胞の小さな集合体となり、この集合体を血液細胞塊といい、この中に最初に造血幹細胞が生じることが知られています。この血液細胞塊は、胎生期の半ば頃のごく限られた時期にのみ認められ、すぐに消失してしまいます。
※4転写因子
ゲノムDNAが持つタンパク質の情報をRNAに写しとるかを決める時に、DNAに結合してRNA合成酵素を引き寄せる目印となるタンパク質を転写因子といいます。ただし、逆にDNAからタンパク質の情報をRNAに写しとるのを抑制する転写因子も存在します。
論文情報
掲 載 誌:Inflammation and Regeneration
論文タイトル:A Sox17 downstream gene Rasip1 is involved in the hematopoietic activity of intra-aortic hematopoietic clusters in the midgestation mouse embryo
DOI:https://doi.org/10.1186/s41232-023-00292-4
研究者プロフィール

東京医科歯科大学 難治疾患研究所
幹細胞制御分野 大学院生
・研究領域
造血幹細胞、発生生物学、細胞生物学

中村学園大学 栄養科学部 栄養科学科 教授
・研究領域
造血幹細胞、栄養生化学

東京医科歯科大学 難治疾患研究所
幹細胞制御分野 教授
・研究領域
神経幹細胞、造血幹細胞、癌幹細胞
問い合わせ先
<研究に関すること>
東京医科歯科大学 難治疾患研究所
幹細胞制御分野 田賀 哲也(タガ テツヤ)
E-mail:taga.scr[@]mri.tmd.ac.jp
中村学園大学 栄養科学部 栄養科学科
信久 幾夫(ノブヒサ イクオ)
E-mail:nobuhisa[@]nakamura-u.ac.jp
<報道に関すること>
東京医科歯科大学 総務部総務秘書課広報係
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E-mail:kouhou.adm[@]tmd.ac.jp
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E-mail:kouhou[@]nakamura-u.ac.jp
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