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1月27日 リンパ管内皮から血液細胞が発生できる(1月18日 Nature オンライン掲載論文)

2023年1月27日
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自分で実験をして論文を最後に書いたのは、京大医学部分子遺伝に移って2−3年ぐらいだったと思うが、後始末の悪い教授がクリーンベンチやセルソーターの前で怒鳴っているのを見るのは、教室の人たちには苦痛だったと反省している。その時の実験の目的は、胎児血管内皮をソーティングして、血管内皮から血液が間違いなく出てくることを証明することで、Immunityに掲載された。そのあとは引退するまでまともな実験はしなかった。

今日紹介するハーバード大学からの論文は、読んでいて自分でおこなった最後の実験のことを思い出す仕事で、リンパ管分化に必須分子、Prox1 の転写を調節するエンハンサーの活性を調べる過程で、Prox1分子の発現が低下すると、リンパ管内皮細胞から血液が発生できるようになる事を示した研究で、1月18日 Nature にオンライン掲載された。タイトルは「A Prox1 enhancer represses haematopoiesis in the lymphatic vasculature(Prox1エンハンサーはリンパ管で血液発生を抑制している)」だ。

このグループは以前 GATA2 変異により Emberger 症候群と呼ばれる遺伝的リンパ浮腫が起こることを発見しており、今回の研究はその延長にある。GATA 結合部位とともに、リンパ管発生に必須の様々な転写因子が結合する Prox1 発現調節エンハンサーを染色体免疫沈降により特定したあと、この領域 800bをレポーター遺伝子と結合させ、トランスジェニックマウスを作り、エンハンサー活性を調べている。結果は明瞭で、発生期から成長後も常にリンパ管内皮に発現が見られる。成長後は特に大きなリンパ管の内皮やリンパ管の弁に発現が限局されてはくるが、この領域が Prox1 によるリンパ管発生調節に最も重要な領域であることを確認する。

この結論をさらに確認するため、エンハンサー領域を含む11kbをゲノムからノックアウトすると、生き残るマウスもいるが、半分以上が発生過程でリンパ管発生異常をきたして死亡する。リンパ管内皮細胞は分化していても、組織化されたリンパ管が形成できない。これは、GATA2 だけでなく、この領域にある様々な転写因子の結合ができなくなるため、リンパ管発生に必要な Flt4 などが発現できないためで、Prox1 が機能するためにはこの領域が様々な調節因子のハブになっている事がわかる。

そしてこのリンパ管異常を示すマウスの頸部リンパ管内腔に、なんと Runx1 陽性、c-Kit 陽性の血液細胞様のクラスターを発見する。そこで、このマウスからリンパ管内皮をソートして培養すると、CD45陽性の血液細胞が発生することを確認している。

以上の結果は、リンパ管のアイデンティティーを保つためには、Prox1 の発現調節が必須で、リンパ管発生に関わる分子の発現だけでなく、血液や血管内皮への分化を抑制する役割をしていることが示された。逆に、血液、血管内皮、リンパ管内皮が、それぞれ簡単にプログラム変更が起こる可能性を持っていることも明らかになった。この研究で特定された領域に、多型が存在しているかどうか確かめてみたくなった。

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