幹細胞：多能性造血幹細胞の階層構造に関係した細胞系譜が限定された運命
Nature 554, 7690 doi: 10.1038/nature25455
成体の骨髄に存在し、著しい自己複製能を持つ希少な多能性の造血幹細胞（HSC）は、骨髄系およびリンパ系の全血液細胞を効率的に補給でき、これによって、生理学的に困難な状況、化学療法や造血細胞移植などの臨床的に困難な状況の後に、長期間にわたる多数の細胞系譜の再構築が保証される。HSC移植は、多くの血液学的悪性腫瘍に対する唯一の根治療法だが、血液細胞系譜の補給の効率の悪さがいまだに病的状態や死亡の主な原因である。単一細胞移植では、再構築中のHSCの間に大きな不均一性があることが明らかになっている。この知見は、操作を加えない造血についての研究によって裏付けられており、細胞系譜の運命決定の傾向が、骨髄系、リンパ系、血小板に偏ったHSCによってそれぞれ異なることを反映している可能性がある。他の研究からは、そうした細胞系譜の偏りは、HSC表現型を示す区画内での、単能性あるいは寡能性（oligopotent）の自己複製を行う前駆細胞の発生を反映している可能性が示唆されており、また、HSCを決定付ける自己複製と多能性という性質が切り離されていることが示されている。今回我々は、HSCの単一細胞移植により作り出された、巨核球/血小板系、赤血球系、骨髄系、BおよびT細胞系の細胞系譜の前駆細胞や成熟細胞を超高感度で追跡することで、長期自己複製するHSCが持つ細胞系譜が限定された運命は、非常に系統的で予測可能であり、安定な枠組みを持つことを明らかにする。重要なことに、ある特定クラスのHSCは、多能性を維持しているにもかかわらず、巨核球/血小板細胞系譜の系統樹の効率的で安定した補給を行うが他の血液細胞系譜の補給についてはそうでないような運命を選択する。この他の単一の血液細胞系譜のみに寄与するHSCはなかった。また、単一の多能性HSCは、保持しているリンパ系細胞系譜への分化能を実行せずに、巨核球系、赤血球系、骨髄系の細胞系譜の同時補給に向けて完全に限定されることもあった。遺伝的細胞系譜追跡解析から、成体の操作を加えない造血では血小板に偏ったHSCが重要な役割を担っている証拠も得られた。これらの知見から、異なるHSCサブセットの制限されたレパートリーが明らかになった。このようなレパートリーは、自己複製能や多能性を喪失する前に、血液細胞系譜の限定されたセットの補給に向けた運命を選択する、予測可能で階層構造を持つ傾向によって定義される。
