Understanding the role of non-coding disease variants through dynamic-eQTL mapping

• Project/Area Number: 24K02071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45010:Genetics-related; Basic Section 45020:Evolutionary biology-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section45010:Genetics-related ,Basic Section45020:Evolutionary biology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 熊坂 夏彦 東京大学, 医科学研究所, 教授 (80525527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福田 篤 東海大学, 医学部, 講師 (00638091) ; 中林 一彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 室長 (10415557)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000); Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: CRISPR転写制御 / ヒト幹細胞 / ガウス過程 / オルガノイド

Outline of Research at the Start

本研究では、連続的に変化する細胞状態において遺伝子発現の遺伝的多様性を単一サンプル(N=1)で解析するin vitroシステムの構築を目指す。これは、(1)CRISPR転写抑制(CRISPRi)技術、(2)ヒト多能性幹細胞(ES/iPS細胞)を分化誘導する細胞工学技術、(3)一細胞RNA解析技術、そして(4)ガウス過程モデルの４つの最新技術を組み合わせることで可能となる。この全く新しいin vitroシステムの力を示す一例として、統合失調症の発症に関連する遺伝子多型を大脳皮質神経分化トラジェクトリにマップし、責任遺伝子および治療・創薬ターゲットとなる神経細胞集団を一細胞分解能で同定する。