本研究を平成22年6月からスタートさせたが、新学術領域研究(研究領域提案型)「ニッチによるがん幹細胞制御機構の解析」(平成22年度～26年度)の採択に伴い、重複禁止の規定により、本研究を終了することになった。
1)造血ニッチの組織学的解析
in vivo imaging、超微細形態3次元の構造解析法を確立し、造血幹細胞とこれらのニッチ細胞との関連を明らかにする。また、我々は、静止期幹細胞は、成体になって出現し、胎生期や生後の成長期には存在しないことを提唱してきた。その後、多くの研究が、成長期の造血と成体維持期の造血の違いを指摘している。そこで、成長期と成体維持期の造血幹細胞とそのニッチの経時的変化を、詳細に検討する。すなわち、胎児肝、あるいは乳児期の骨髄では、造血幹細胞の多くが細胞回転をしている。また骨端にも血管内皮細胞が多く、成体に近づくにつれて減少する。このように幹細胞の状態およびニッチは、個体発生に伴い変化すると考える。我々は、すでに、出生後、造血幹細胞においてN-cadherinの発現は増加し、VE-cadherinは減少することを見出している。この際、網羅的なMicroarrayではなく、すでに集積されている造血幹細胞のデータベースをもとにFluidigm社のBiomark Systemを用いて、FACSで分取した幹細胞あるいはニッチ細胞をシングルセルレベルでの解析に着手した。
2)ニッチ細胞の分離、ニッチ分子の同定とその機能解析
すでに我々は、骨髄に存在する非血液細胞、非血管内皮細胞分画をこのように分類することに成功している。興味深いことに、成熟骨芽細胞は主としてN-cadherin, Osteopontinのような接着分子を、間葉系前駆細胞はAng-1,TPOのようなサイトカインを分泌していることが明らかとなりつつある。これをさらに詳細に解析し、重要ニッチ分子を絞り込んだ。