| Project/Area Number |
23K17429
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
田中 知明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (50447299)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2025: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
|
|---|
| Keywords | 2型自然リンパ球 / インスリン抵抗性 / 転写複合体 / 糖尿病 / 肥満 / シングルセル解析 / 2型自然リンパ球(ILC2) / シングルセルマルチオーム / 免疫ー代謝連関連関 / 空間的トランスクリプトーム解析 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
2型自然リンパ球(ILC2)の多面的作用が示され、脂肪や動脈硬化での代謝改善作用が報告されている。研究代表者は、肝臓ILC2が糖放出を抑制し、血糖を下げることを見出した。しかしながら、その多様性とメカニズムは分かっていない。本研究は、シングルセル解析と一細胞間相互作用解析を用いた「ILC2の多様性発現機構と臓器特性の解明」を行い、糖尿病の新たな制御法と創薬基盤開発を目指す。シングルセルマルチオームと空間トランスクリプトーム解析を中心に、マウス代謝FluxとILC2核内の転写複合体解析を組み合わせて、メカニズム解明に挑む。免疫―代謝連関の新たな制御メカニズムと創薬シーズの提唱が期待できる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
「2型自然リンパ球(ILC2)」の多面的病態生理作用が明らかにされ、脂肪組織や動脈硬化における代謝改善作用が注目を集めている。しかしながら、ILC2の臓器ごとの多様性とそのメカニズムは、十分に分かっていない。本研究では、肝臓を対象としたシングルセル解析と解剖学的特性を踏まえた一細胞間相互作用解析を用いた「ILC2の多様性発現機構と臓器特性の解明」を通じて、糖尿病の新たな病態制御法と創薬基盤の開発につなげることを目的としている。今年度は、肝臓を対象に(脂肪・心臓・肺を比較対象)、ILC2(リンパ球・T細胞)sortingを行い、scRNA-seq/scATAC-seq(マルチオーム解析)を施行した。また、肝臓ILC2を中心としたGATA3転写複合体比較解析として、高感度LC-MS/MSを用いて、肝臓ILC2特異的・糖代謝制御性ILC2クラスターのGATA3転写複合体解析と転写因子間ネットワークの検索を行った。さらに、これらの抽出された転写因子候補や関連制御パスウェイと組合わせ、GATA3依存的にco-factorが動員されるゲノム領域を同定し、ILC2細胞における臓器特異的な遺伝子発現制御機構を検討した。その結果、シングルセル解析におけるSCINIC解析によるGATA3とその結合モチーフを介した統合解析により、協調的に制御作用を司る新たな転写因子候補を見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シングルセル解析の多面的な実績基盤とノウハウが蓄積しており、解析手法とデータvalidationの研究室の技術基盤の向上があったため、順調に進捗を認めた。特に、肝臓や組織ILC2を対象としたシングルセル解析のステップにおいて、組織処理/シングルセル化における困難や障壁が懸念されていたが、進捗は概ね順調であった。また、GATA3転写複合体解析においても、研究室の技術基盤とノウハウの蓄積により、進捗が概ね良好であったことも寄与していると考えられた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進の方策として、これまでの知見とエビデンスを基に、新規糖尿病創薬を目指したヒト末梢血ILC2・ヒト肝臓組織を用いた検証実験に注力していく。特に、ILC2の糖尿病治療への応用を見据えて、ヒト末梢血単離ILC2を糖代謝制御性ILC2に形質転換できるかを検証する。また、で、NASH由来の肝がん患者の摘出組織の非腫瘍部を用いて、空間的トランスクリプトーム解析を行い、これまでに得られた肝臓ILC2の知見をヒトの肝臓組織を用いて検証する。また、発展的には、ヒトMASH病態を模倣するCholine-deficient L-amino acid-defined high-fat diet（CDAHFD）マウスモデルを用い、肝臓脂肪滴におけるコレステロール蓄積がMASH病態進展にどのように関与するかを検討する。
|
