シングルセル発現プロフィール解析による疾患の発症・進展因子の同定

• Project/Area Number: 15012234
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 杉本 幸彦 京都大学, 薬学研究科, 助教授 (80243038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 智之 京都大学, 薬学研究科, 助手 (40303846)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000); Fiscal Year 2003: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000)
• Keywords: 単一細胞 / 網羅的遺伝子発現解析 / プロスタノイド / レーザーキャプチャーマイクロダイセクション / 排卵・受精 / 発熱 / マスト細胞 / ヒスタミン

Research Abstract

【研究の目的】
シングルセルからの発現プロフィール解析法を最適化し、疾患や毒性の分子機作を明らかにする。
【研究の進め方】
(1)癌やアレルギーなどの病態発現、あるいは排卵や分娩など生理機能の維持、双方に関与するプロスタノイド受容体に関して、受容体発現細胞を標的としてシングルセル発現プロフィール解析を行い、受容体の下流でどの様にその生理・病態作用を発揮するかという分子機作を明らかにする。
【2003年度の研究当初計画】
(1)解析の場となる生理・病態とプロスタノイド受容体の関係を明らかにする。
(2)シングルセルRNA増幅法を最適化し、迅速なアレイ解析系を確立する。
(3)KOマウスで、消失あるいは劇症化した疾患、ならびにKOマウスで毒性が認められた受精など生理プロセス異常について、その分子機作を解析する。
【2003年度の成果】
(1)癌移植実験において、宿主のEP3受容体がその血管新生に必須の働きを有することを見出した。
(2)シングルセルRNA増幅法において、管腔構造の最浅層を単離する場合や3-4個の細胞塊の単離には、レーザー照射ダイセクション法を駆使し、細胞単離からRNA増幅終了まで3日間で完了できるようになった。またマニュアルダイセクションの時点でシングルセルを10-20個プールすることで増幅率の改善が認められた。
(3)-1.発熱に関与する視床下部のEP3ニューロンはGABA受容体を共発現することを見いだした。
(3)-2.受精障害を引き起こすEP2欠損の卵丘細胞は、炎症関連遺伝子群の発現亢進を呈し、とくに遊走因子の発現が高いことが原因であることを見いだした。
(3)-3.ヒスタミン欠損により組織中に異常なマスト細胞が見いだされるのは、マスト細胞の成熟異常によることを見いだした。

Research Products

• [Publications] Hatae, N., Kita, A., Tanaka, A., Sugimoto, Y., Ichikawa, A.: "Induction of adherent activity in mastocytoma P-815 cells by the cooperation of two prostaglandin E2 receptor Subtypes, EP3 and EP4."J.Biol.Chem.. 278. 17977-17981 (2003)
• [Publications] Amano, H., Hayashi, I., Endo, H., Kitasato, H., Yamashina, S., Sugimoto, Y., et al.: "Host prostaglandin E2-EP3 signaling regulates tumor-associated angiogenesis and tumor growth."J.Exp.Med.. 197. 221-232 (2003)
• [Publications] Oka, T., Oka, K., Kobayashi, T., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Ushikubi F., Narumiya, S., Saper, C.B.: "Characteristics of thermoregulatory and febrile responses in mice deficient in prostaglandin EP1 and EP3 receptors"J.Physiol.. 551. 945-954 (2003)
• [Publications] Minami, T., Matsumura, S., Mabuchi, T., Kobayashi, T., Sugimoto, Y., Ushikubi, F., Ichikawa, A., Narumiya, S., Ito, S.: "Functional evidence for interaction between prostaglandin EP3 and kappa-opioid receptor pathways in tactile pain induced by human immunodeficiency virus type-1(HIV-1)glycoprotein gp120."Neuropharmacology.. 45. 96-105 (2003)
• [Publications] Tsuchiya, S., Tanaka, S., Suimoto.Y., Katsuyama, M., Ikegami, R., Ichikawa, A.: "Identification and characterization of a novel progesterone receptor-binding element in the mouse prostaglandin E receptor subtype EP2 gene."Genes to Cells. 8. 747-758 (2003)
• [Publications] Tanaka, S., Deai, K., Konomi, A., Takahashi, K., Yamane, H., Sugimoto, Y., Ichikawa, A.: "Expression of L-histidine decarboxylase in granules of elicited mouse polymorphonuclear leukocytes."Eur.J.Immunol. 34(印刷中). (2004)