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Establishing pseudo-tracking of signaling pathways by spatial omics

Research Project

Project/Area Number 22K19314
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Tomimatsu Kosuke  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (00614926)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords空間オミクス / 細胞老化 / シグナル伝達
Outline of Research at the Start

生体を構成する細胞は、細胞外環境からのシグナル伝達と、応答する遺伝子発現により状態が制御される。組織内におけるシグナルと遺伝子発現の因果関係の解析には細胞の位置情報と、シグナル伝達の活性化状態をはじめとするタンパク質情報、トランスクリプトーム情報が必要である。しかしながらこれらの同時解析は未だ報告されていない。本研究では独自の空間プロテオーム法を開発し、空間トランスクリプトーム法と組み合わせることで、単一細胞レベルでの空間マルチオミクス解析を可能にする手法を構築する。取得されるデータから、細胞の擬似時間追跡によりシグナル伝達と遺伝子発現変動の特徴的な点及び、周囲の細胞の状態を解析可能となる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we established to detect an pseudo-tracking of signal transductions during cell state changes by measuring multiple protein informations including signaling molecules. First, we developped a sequential immunostaining (SeqIS) method for complehensive detection of activated signals during cell state changes. Next, we performed SeqIS with 206 antibodies recognize multiple factors including signal transduction molecules for oncogene-induced cellular senescence in a human cell line. The order of signal transduction during cellular senescence was enable to profle by constructing pseudotime by analyzing the SeqIS dataset.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した空間オミクス手法は、細胞状態と空間配置を精緻に捉え、擬似時間解析により特定の細胞状態の将来推定を可能にした。将来的には本技術を疾患組織の解析に応用することで、がんの悪性化や各種疾患につながる特異的な細胞環境やシグナル伝達メカニズムを解明し、新たな疾患の治療戦略確立につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Precise immunofluorescence canceling for highly multiplexed imaging to capture specific cell states2024

    • Author(s)
      Tomimatsu Kosuke、Fujii Takeru、Bise Ryoma、Hosoda Kazufumi、Taniguchi Yosuke、Ochiai Hiroshi、Ohishi Hiroaki、Ando Kanta、Minami Ryoma、Tanaka Kaori、Tachibana Taro、Mori Seiichi、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Nagasaki Masao、Uchida Seiichi、Kimura Hiroshi、Narita Masashi、Ohkawa Yasuyuki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: in press

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Precise immunofluorescence canceling for highly multiplexed imaging capturing specific cell state2023

    • Author(s)
      Tomimatsu Kosuke、Fujii Takeru、Bise Ryoma、Hosoda Kazufumi、Taniguchi Yosuke、Ochiai Hiroshi、Ohishi Hiroaki、Ando Kanta、Minami Ryoma、Tanaka Kaori、Tachibana Taro、Mori Seiichi、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Nagasaki Masao、Uchida Seiichi、Kimura Hiroshi、Narita Masashi、Ohkawa Yasuyuki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2023.10.17.561810

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞状態のダイナミクスを解析する空間マルチオミクス技術の開発2023

    • Author(s)
      富松 航佑、藤井 健 、備瀬 竜馬、 細田 一史、大石 裕晃、落合 博、内田 誠一、大川 恭行
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Precise immunofluorescence canceling for highly multiplexed imaging capturing specific cell state2023

    • Author(s)
      Kosuke Tomimatsu, Takeru Fujii, Yasuyuki Ohkawa
    • Organizer
      8th International Cell Senescence Association meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial multi-omics reveals dynamics of cell state2023

    • Author(s)
      富松航佑
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞状態変化を計測するためのマルチオミクス技術開発2023

    • Author(s)
      原田哲仁、富松航佑
    • Organizer
      第16回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞状態変化を計測するマルチオミクス技術開発2023

    • Author(s)
      原田哲仁、富松航佑
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会 バイオテクノロジーセミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 空間マルチオミクスによる細胞状態と空間分布特徴の解析2022

    • Author(s)
      富松航佑
    • Organizer
      第45回分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 空間マルチオミクスによる細胞状態の特徴量解析2022

    • Author(s)
      富松航佑
    • Organizer
      第3回ゲノム生物物理学セミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一細胞レベルでタンパク質の空間プロファイルをする連続免疫染色法の開発2022

    • Author(s)
      富松航佑
    • Organizer
      第15回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] Precision Medicine2023

    • Author(s)
      富松 航佑,原田 哲仁
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      北隆館
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 生体の科学2023

    • Author(s)
      原田 哲仁 ,富松 航佑 ,武 千メイ, 大川 恭行
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      公益財団法人金原一郎記念医学医療振興財団・医学書院
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学 トランスクリプトミクス分野ホームページ

    • URL

      https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/

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      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学 生体防御医学研究所 トランスクリプトミクス分野HP

    • URL

      https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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