2020 Fiscal Year Research-status Report
組織間葉系細胞亜集団の同定およびクロストークによる組織修復機構の解明
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19K10024
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
馬渕 洋 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50424172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤澤 智宏 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80291160)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 間葉系細胞 / Single-Cell 解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
間葉系幹細胞は、骨髄をはじめ様々な組織に存在し、生体の恒常性に関与していると考えられている。また間葉系幹細胞は細胞治療の重要なソースとして実用化されており、細胞移植による組織再生効果が確認されている。しかし、治療に関与する細胞集団および因子(細胞成分・液性成分)の同定といった特性解析は進んでいない。本研究では、単一細胞レベルでの遺伝子発現及び表面抗原を指標として間葉系幹細胞を分類することにより、組織修復に関与する因子(再生因子)の特定を行う。
本年度では、間葉系細胞の亜集団を俯瞰的に解析するため、マウス手足から筋肉・骨髄を取り出し、コラゲナーゼ処理によって細胞を抽出し、Single-Cell RNA Sequence解析を行った。類似した遺伝子発現集団を2次元プロットに変換し、各集団に特異的な遺伝子を抽出し、特徴的な細胞表面マーカーを同定した。間葉系細胞の亜集団の機能的な違いを明らかにするため、細胞表面マーカーに対する抗体を用いて細胞分離し、機能解析を行った。その結果、組織に存在する間葉系細胞は複数のクラスターに分類でき、また間葉系幹細胞として知られる集団も数種類に分離できることが明らかになった。現在、特殊な機能を有する間葉系細胞クラスターを見出しており、in vitroおよびin vivoでの性状解析を進めていく予定である。今後は、「幹細胞・前駆細胞を含む間葉系細胞亜集団の特性はどのようなものか」について明らかにするため、それぞれ集団を細胞表面抗原と遺伝子発現により詳細に定義し、再生治療への関与・クロストークを解析する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度では、Single-Cell RNA Sequenceによる解析および各クラスターに対する特異的なマーカーの選定に成功した。現在、間葉系細胞の亜集団の機能的な違いを明らかにするため、各集団に特異的な細胞表面マーカーを用いて機能解析を行っており、概ね研究は順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は正常組織細胞を中心に解析を行っているが、今後は老化細胞や損傷を与えた部位での組織細胞を用いる予定である。また、申請者が現在開発している生体内に近い状態での間葉系幹細胞培養方法を応用することで、再生因子分泌に関わるトリガー探索を行う。組織損傷および個体老化の際の再生因子の応答性を解析することで、間葉系幹細胞の治療効果の根拠確立や治療効果の規格値設定につなげる。
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