単一細胞RNAシークエンシング法による蝸牛と前庭の発生機構の解明
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20J14838
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 亮介 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 内耳発生 / シングルセル解析 |
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| Outline of Research at the Start |
内耳には、聴覚を司る蝸牛と、平衡覚を司る前庭がある。難聴の主な原因の一つとして蝸牛の感覚上皮にある有毛細胞の細胞死があるが、哺乳類では蝸牛有毛細胞は再生しない。iPS細胞などの多能性幹細胞から蝸牛有毛細胞を分化誘導することができれば、蝸牛有毛細胞の再生への応用が考えられる。蝸牛有毛細胞様細胞への分化誘導を実現するために、蝸牛と前庭の運命決定メカニズムを理解することが必要であるが、未だ不明な点が多い。本研究の目的は、内耳前駆細胞が蝸牛や前庭へ分化する際の各細胞の遺伝子発現情報を網羅的に得ることで、蝸牛・前庭分化を決定するメカニズムを解明することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度に得たデータ解析を中心に行った。昨年度に胎齢9.5日、10.0日、10.5日、11.5日の耳胞をサンプルに、内耳上皮・間葉系細胞・神経芽細胞のscRNA-seqのデータを得たが、主に蝸牛・前庭の発生に最も関わると思われる上皮細胞を中心に解析を行なった。scVeloというソフトを用いて細胞の分化過程を予測する解析を行い、上皮細胞の中でも最も未熟な上皮細胞の集団が胎齢9.5日のデータセットにあることを確認した。一方で、一般的に胎齢9.5日の時点では上皮細胞の分類はあまり行われてきていないが、胎齢9.5日のデータセットの中にもそれぞれ蝸牛・前庭に類似した細胞集団があり、胎齢9.5日の頃から分化は進みつつあることが示唆された。昨年度に行った公開データを用いた解析よりも多くの遺伝子を検出することができたため、蝸牛や前庭のマーカー遺伝子候補に関してもより多くのものを検出することができた。一方で、本来行う予定であった蝸牛・前庭の運命決定の分岐点に着目した研究という観点からは、明確な分岐点といえるものが検出することができなかった。この原因としては、そもそも明確な分岐点というものはなく、蝸牛と前庭の境界となるようなトランスクリプトームを持った細胞集団が存在する可能性や、用いた細胞単離プロトコルの単離が甘かったために、多くのDoubletが混入してしまった可能性が考えられる。今後は、蝸牛と前庭の境界領域に含まれる細胞のマーカー遺伝子の発現を実際の組織で確認することで、Doubletによる細胞集団が形成されたことを否定する必要がある。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
