Elucidating disease spectrum associated with pulmonary stem-cell dysfunction

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17657
• Research Institution: Department of Clinical Research, National Hospital Organization Kyoto Medical Center
• Principal Investigator: 山本 佑樹 独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター), 展開医療研究部, 研究員 (10812133)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 幹細胞 / 肺胞 / 肺癌 / シングルセル

Outline of Annual Research Achievements

多彩な病態を呈する呼吸器疾患の分類は、主に病理・生理学的知見をもとに行われてきた。一方で、近年の幹細胞生物学の進歩により、肺においても組織幹細胞が疾患の病態形成などに大きな役割を持つことが分かってきた。特に肺の中でもガス交換の場である肺胞領域の幹細胞であるⅡ型肺胞上皮細胞の機能異常は、肺癌、肺気腫、肺線維症などの呼吸器領域において致死性の高い疾患との関連性が指摘されている。本研究では、肺癌などの患者臨床検体の解析と、代表者が行ってきたヒトiPS細胞由来肺胞幹細胞モデルから得られた知見を融合することで、これら病態を「肺胞幹細胞機能異常」関連マーカーを用いた新たな分類軸で層別化すること目指す。
本年度は、昨年度に引き続き臨床検体のリクルートの継続を図ったが、新型コロナウイルス感染症パンデミックによる影響で困難となったため、既存検体を利用した解析を行うこととした。特に肺がん臨床検体を用いた幹細胞マーカーの発現状態を解析するにあたって、網羅的な発現と特に肺組織検体において非癌部と癌部を区別した、すなわち空間的情報を維持したデータ取得が理想的であると考えた。そこで、シングルセル解析技術を応用した空間的遺伝子発現解析を行うこととし、まず予備検討を開始した。具体的には組織切片を解析用スライドに張り付けて、解析に資するレベルのRNAなどの品質が保たれているかどうかの初期検討を行った。結果、一定の品質でスライド作成が可能になった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症パンデミックにより、研究活動や患者臨床検体のリクルートに大きな制限が生じたため。

Strategy for Future Research Activity

空間的遺伝子発現解析の予備検討ができたため、次年度は実際の臨床サンプルの中から、癌部・非癌部が適切に存在しているものを選定し、実際のトランスクリプトーム解析をに着手する。解析結果を得ることができたら、その中からマーカー候補を選定し、既存の組織切片の免染などを行って複数患者検体での共通性などの確認を行っていく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症パンデミックによる研究の遅れのため、次年度に繰り越し、空間的遺伝子発現や他マーカー解析を行う。