一細胞遺伝子発現解析を用いた新規線維化促進細胞集団の同定と分子標的薬開発への応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08652
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 河野 弘 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任准教授 (30771571)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 一細胞遺伝子解析 / 線維細胞 / 細胞接着分子

Outline of Annual Research Achievements

線維細胞は肺線維症における重要なエフェクター細胞とされる。
本研究では、一細胞RNAシークエンス法（RNA-seq）に着目し、申請者が独自に開発した肺線維細胞単離法と組み合わせることにより、線維細胞特異的な新規細胞表面マーカーを同定し、従来は困難であった生体内における肺線維細胞の機能解析を行うことを目的とする。
昨年度に、ブレオマイシンを経気管内投与し、肺線維症を誘導したCol1a2-GFPレポーターマウス肺からCD45+ CD11b+ CD11c+ Gr-1intermediate GFP+細胞をセルソーターにて分取し、一細胞RNA-seqを行った結果、マクロファージ集団の中にコラーゲン遺伝子を発現する亜集団を同定した。本年度は、同亜集団特異的に発現する細胞表面マーカーの候補として細胞接着分子を同定し、その発現動態、および機能解析を試みた。同分子を発現する細胞はマウス肺に存在し、ブレオマイシン投与マウス肺において増加していることを確認した。現在、この細胞接着分子が線維細胞の機能にどのような影響を及ぼすか、in vitroで解析中である。コラーゲン遺伝子を発現するマクロファージ亜集団は線維細胞を含む可能性が高く、本研究成果は線維細胞特異的マーカーの同定につながり、その後の詳細な線維細胞の機能解析により、肺線維症に対する新たな治療標的分子を同定しうる点で意義、重要性が高いと考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

解析対象としている肺線維細胞の新規特異的マーカー分子の候補として、細胞接着分子を同定したが、in vitroで同分子の線維細胞における機能解析を行うためのアッセイ系確立に難渋している。具体的には、既知の報告に基づいたマウス末梢血単核細胞から線維細胞への誘導効率が悪いこと、また、誘導された線維細胞において、ターゲットしている接着分子の発現が確認できないことが問題となっている。

Strategy for Future Research Activity

コラーゲン遺伝子を発現するマクロファージ亜集団に特異的に発現する細胞接着分子が、線維細胞の分化、機能にどのように作用するか検討する。同接着分子に対する阻害抗体が、肺線維細胞の機能抑制を介して抗線維化効果をもたらすか検証する。
同定したマーカーを用いることにより、線維細胞の分化抑制薬であるペントラキシン2を投与したブレオマイシン誘導肺線維症モデルマウス由来の線維細胞を分取する。そして、同細胞を用いた一細胞RNA-seqを行うことにより、線維細胞の分化に関わる分子の同定を試みる。