一細胞解析による予後不良AFP産生胃癌の癌発生機構

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08363
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 野中 綾 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (50786621)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: AFP産生胃がん / オルガノイド / シングルセル解析

Outline of Annual Research Achievements

AFP産生オルガノイドは、分化誘導培地培養により腸管様と肝臓様の二方向に分化することが明らかになった。一細胞ATAC解析により、この分化方向の違いでオープンクロマチン領域に濃縮するモチーフが異なることが明らかになっており、異なるモチーフの一つにHNF4Aが候補として示された。このHNF4A
は一細胞RNA解析により、クラスターごとの発現差は大きくないことが分かっている。HNF4Aは複数のアイソフォームが存在し、それぞれのアイソフォームの発現変化がオープンクロマチン領域の変化に関与しているのはないかと考え、クラスターごとの転写因子のアイソフォームを同定することにした。
これまで、一細胞解析のシーケンスは3’末端のショートリードのみであったため、5’末端のアイソフォームは同定できなかった。そこでトランスポゼースで切断前の一細胞RNAライブラリーを用いて、pacbioのISO-seq法とnanoporeのR2C2法を用いてロングリード一細胞RNA解析を行った。
R2C2法は200 bpのアダプターを用いて両末端を結合するため、読まれた遺伝子の平均長は約780 bpと短い結果となった。そのため、平均長が約1200 bpであったISO-seq法の結果を解析に用いた。解析ツールはC3POaを用いてリードのマッピンを行ったのち、リードに含まれているセルバーコードでショートリードのデータとの統合を行った。前年度注目していたHNF4AはP1とP2のプロモーターを持ち複数のバリアントが存在している。このHFN4Aについてロングリードの結果を確認すると、肝臓様クラスターではP1プロモーターのバリアント、腸管様クラスターではP２プロモーターのバリアントが発現していることが明らかになった。