2020 Fiscal Year Research-status Report
Identification and dynamic analysis of true stem cells in testicular stem cells using the latest single cell analysis method
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19K07250
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
大保 和之 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70250751)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富澤 信一 横浜市立大学, 医学部, 講師 (00704628)
尾野 道男 横浜市立大学, 医学部, 助教 (50264601)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 生殖細胞 / 幹細胞 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、私どもは、幹細胞分化に関わる分子機構の解明のために、遺伝子発現やゲノム修飾の解析を行なってきた。これまでは、技術的に、ある一定の細胞数がなければ、上記の解析が不可能であったため、いわば、目的としている細胞集団の平均の表現型を観察することにより、その細胞集団の特性を評価してきたことになる。その一方、幹細胞研究の進展に伴って、様々な組織で、幹細胞集団に不均一性があることが知られてきた。これらの知見は、私どもの研究対象の精巣幹細胞においても、マーカースタディーの結果から、同様に、未分化細胞集団の不均一性が指摘されている。精巣において、実際にどのシスト長までの精原細胞が本当の幹細胞であるのか未だ不明であり、分化段階がシスト長には依存しない可能性もある。また、全く逆に、膜型チロシンキナーゼKitを発現する段階以前の、Kit陰性の精原細胞は、均一な幹細胞集団として機能しているという説もある。そこで、現在、近年著しい進展を遂げているシングルセル解析の手法を用いて、精原細胞を、より詳細に、亜集団に分類できるのか、できるのならどのような種類の細胞集団があるのか、解析を行なっている。今年度は、少数ながら、マルチオミックスシングルセル解析を押し進め、機械学習処理などにより、幾つかの性質が異なると考えられる精原細胞の中の亜集団が同定されつつある。その分化度、性質を、詳細に調査研究することにより、最も未分化な細胞集団から、経時的な精原細胞の分化過程が予測され、そこに関与する分子機構が明らかにできるが、本年度は、より未分化な細胞集団と、そこに発現する既知、未知の分子が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ感染により、研究者の出勤制限、動物センターでの活動制限、PCR関連の消耗品、酵素類などの入手が困難といった事象により、遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時に記載したように、予算規模から、本研究は、最先端のシングルセル解析の実験手法を確立するのがゴールとなる。現在、シングルセル解析による遺伝子発現解析結果からの未分化精原細胞の解析が一番先行しており、解析サンプル数も多いため、明らかに亜集団と思われる細胞分画が同定されている。本来は、DNAメチル化、クロマチンアクセッシビリティーのデータも加味しながらの亜集団の同定が、最も最先端の解析手法であるが、その解析研究は現在進行中である。そこで、既に得られている遺伝子発現の結果から、先に、最も未分化と思われる亜集団に特異的に発現している分子に対する免疫染色、さらにゲノム修飾関連、核内構造物に対する抗体を加えた多重染色を行う。これら研究を先行させながら、後で、DNAメチル化、クロマチンアクセッシビリティーの結果を重ね合わせることにより、2020年度の遅れを取り戻す。また、新生児の解析は、海外からの類似解析が発表されたことから、成体の解析に集中して行なっていく。
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| Causes of Carryover |
参加予定の学会がオンラインで行われ、主に旅費を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。2021年度の消耗品が少額であるため、消耗品購入に使用予定である。
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