研究成果「白血病は造血干细胞の高い再生能力を巧みに利用して発症する」研究成果

研究成果「白血病は造血干细胞の高い再生能力を巧みに利用して発症する」 |
概 要
造血干细胞はいろいろな血液细胞を作る能力だけでなく、自分自身を复製する能力も持っている。このため造血干细胞は高い再生能力を示し、骨髄移植などの再生医疗に用いられている。白血病の中には造血干细胞に遗伝子変异を伴うものが多く见られるが、この変异が造血干细胞の持つ自己复製能力を着明に増强することが白血病の発症に必须であることが明らかとなった。すなわち、白血病细胞は造血干细胞の持つ高い再生能力を自己の复製?増幅に巧みに利用しているのである。
内 容
白血病は血液细胞が癌化することにより限りなく増殖を続けるようになった状态と考えられている。最近、白血病细胞のすべてが増殖しているわけではなく、白血病细胞の中のごく少数の细胞だけが白血病性干细胞として自己复製と限られた分化を繰り返しながら白血病细胞を供给し続けるのだということが明らかになってきている。
しかし、白血病干细胞の自己复製机构については十分な解析がなされていない。东京大学医科学研究所ヒト疾患モデルセンターの中内启光教授、岩间厚志讲师(现千叶大学大学院医学研究院教授)らのグループは、多くの白血病で异常に活性化している転写因子厂罢础罢5が、正常造血において造血干细胞の自己复製、すなわち再生能力に重要な机能を有することを明らかにした。
次に、纯化した造血干细胞および多能性前駆细胞において厂罢础罢5を恒常的に活性化し、これらの细胞を移植したマウスにおいて白血病を発症するかどうかを比较検讨した。その结果、自己复製能を持つ造血干细胞を移植したマウスでは厂罢础罢5の活性化により100%白血病を発症するが、もはや自己复製能を失った多能性前駆细胞で厂罢础罢5を活性化しても白血病を発症し得ないことを発见した。これは恒常的に活性化した厂罢础罢5により造血干细胞の持つ自己复製能が増强された结果、过剰な干细胞の増幅を引き起こし、白血病が発症したことを示している。すなわち、白血病の発症には造血干细胞の持つ自己复製の机构が必要であることを示すものであり、白血病干细胞の概念を里付ける重要な発见である。
発表雑誌
ジャーナルオブエクスペリメンタルメディシン (Journal of Experimental Medicine, ロックフェラー大学プレス)
Yuko Kato, Atsushi Iwama, Yuko Tadokoro, Kazuya Shimoda, Mayu Minoguchi, Shizuo Akira, Minoru Tanaka, Atsushi Miyajima, Toshio Kitamura, and Hiromitsu Nakauchi.
Selective activation of STAT5 unveils its role in stem cell self-renewal in normal and leukemic hematopoiesis.
注意事项
上记雑誌に発表済みのため特になし。
问い合わせ先
东京大学医科学研究所ヒト疾患モデル研究センター干细胞治疗研究分野
教授 中内启光
用语解説
造血干细胞:自らを生み出す能力(自己复製能)とすべての血液细胞を产生する能力(多分化能)を併せ持つ细胞で骨の内部にある骨髄や脐帯血の中にわずかに存在する。
がん干细胞:正常な造血システムにおいて造血干细胞が常に新しい血液细胞を供给しているのと同様に、がんや白血病构成细胞の中にごく少数の干细胞が存在し自らは自己复製をしながらがん细胞を常に供给し続ける「がん干细胞システム」の存在が注目されている。
関连リンク:中内研究室の研究绍介
http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/sct/index.html
补足説明
血液细胞が恒常的に产生され続けることは、ヒトが生命活动を営む上で必要不可欠な现象である。毎日数千亿个にも及ぶ血液细胞が新たに产生され、古い细胞と入れ替わっている。造血干细胞は、様々な血液细胞に分化できる能力(多分化能)と自分自身を复製できる能力(自己复製能)を兼ね备えており、この特别な能力を持つことによって一生にわたり血液细胞を供给し続けると考えられている。我々は、以前に骨髄细胞中に数万个に1个という非常に稀な频度で存在する造血干细胞を纯化することに世界に先駆けて成功し、この造血干细胞1个から骨髄を再构筑できることを実験的に示した。この技术は、造血干细胞そのものを対象とした研究を可能にし、造血干细胞特异的な性质の理解に大きく贡献している。
白血病は血液の癌であり、血液细胞の异常な増殖によって特徴付けられる。しかしながら、白血病がどのような分子机序によって発症するかは、长い间様々な议论がなされており未だ解明には至っていなかった。今回、我々は多くの白血病において异常に活性化している転写因子厂罢础罢5に着目し、白血病化におけるその役割について検讨した。造血干细胞に活性化型厂罢础罢5遗伝子を人為的に导入することにより、厂罢础罢5を恒常的に活性化させ、その细胞を致死量放射线照射したマウスに骨髄移植を行った。その结果、移植マウスは移植后1ヶ月后に白血病を発症し死亡した。しかしながら、同様に多能性前駆细胞に厂罢础罢5を恒常的に活性化させても、移植マウスは白血病を発症しなかった。以上のデータは、厂罢础罢5が造血干细胞において恒常的に活性化することによってはじめて白血病化することを明确に証明している。さらに、我々は本研究において厂罢础罢5が正常な造血干细胞の自己复製机构にも重要な役割を果たすことを明らかにした。したがって、厂罢础罢5の异常な活性化が造血干细胞の自己复製能を増强し、过剰な干细胞の増幅を引き起こし白血病化に至るものと考えられる。
正常な造血システムにおいて造血幹細胞が常に新しい血液細胞を供給しているのと同様に、白血病構成細胞の中にごく少数の幹細胞が存在し自らは自己複製をしながら白血病細胞を常に供給し続ける「白血病幹細胞システム」という概念が提唱されている。今回我々はSTAT5の異常な活性化を引き起こす遺伝子の異常が、独自に自己複製能を獲得するのではなく、正常な造血幹細胞の自己複製能を利用することによって、白血病幹細胞の再生?増幅を維持することを示した。すべての白血病が造血幹細胞における遺伝子の異常によって起こるとは限らないが、これら白血病幹細胞システムの成り立ちの分子機構が明らかにされれば、白血病の治療法を検討する上で有用な情報を提供できるものと期待される。