| Project/Area Number |
22K08008
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
平松 活志 福井大学, 学術研究院医学系部門, 客員准教授 (30646849)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 空間オミクス解析 / 免疫細胞間相互作用 / 免疫担当細胞 / 人工知能 / 腫瘍関連マクロファージ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、肝がん組織で蛍光多重染色したTAMを人工知能による画像解析技術（イメージングAI）を駆使して解析する。すなわち、TAMの形態的特徴とその分布、他の細胞との空間的相互作用、さらに細胞内代謝遺伝子などの蛍光多重 in situ hybridizationのデータを統合した空間的遺伝子発現パターンの解析を行う。これより、肝がんにおけるTAMの形態的多様性（morphology）や機能的可塑性(plasticity)に関連するユニークな治療ターゲットの同定に繋がる可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
（方法）肝細胞癌切除43例の組織を蛍光多重免疫染色（OPALTM, Lymphoid panel: CD3、CD4、CD8、Foxp3, DAPI, Myeloid panel: CD3, CD56, CD66b, CD20, CD11b, DAPI）を行い、腫瘍部(T)/腫瘍境界部(SC)/非癌境界部(PS)/非癌部(A)の4領域をMantraTMで撮影した。inFormTMを用いて免疫細胞シグナルを機械学習・解析し、空間的位置情報からphenoptrTMにて細胞間距離を算出した。Interaction variable（Interact. Var.; 細胞間距離が25μm以内の標的細胞割合）、Touching cell（免疫細胞間接触）数を評価した。FFPE検体より癌部/非癌部RNAを抽出しMiseqを用いて腫瘍免疫関連182遺伝子のtargeted RNAシークエンスを解析した。
（成績）肝組織の腫瘍／非腫瘍部4領域における免疫細胞11種の分布解析では、T・SC領域における制御性T細胞数が多い症例で再発率（RFS）、全生存期間（OS）が不良であった（HR=2.5, p<0.05）。免疫細胞間の空間的近傍解析ではT・SC領域においてTregとCD8T細胞または、TregとCD4T細胞のInteract Var.が高い症例、T領域におけるTregとCD4T細胞のTouching cell数が多い症例で再発率、OSが不良であった（HR=2.8, p<0.05）。癌部RNA-NGSデータのGSEAではTregとCD4TのInteract Var.が高い群でGO regulation of immune response pathwayが亢進していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
肝癌／非腫瘍部領域における11種の免疫細胞を解析することにより、腫瘍中心部・境界部におけるTregとCD4T細胞またはCD8T細胞の近傍性が高い症例で再発率、生存期間が不良であった。肝癌免疫微小環境における空間オミクス画像解析は免疫細胞相互作用による癌進展機序の解明につながる可能性が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
腫瘍組織内では様々な免疫微小環境を形成し臨床転帰に影響することが知られているが、免疫微小環境における免疫細胞間の相互作用については未だ十分に明らかにされていない。今後は、多重免疫染色法を用いた空間オミクス画像解析システムを肝がんにおける免疫細胞間相互作用と癌進展機序について検討する。
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