Time-resolved omics analysis of cell-cell interactions in living tissues

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02862
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: Kuchimaru Takahiro 自治医科大学, 医学部, 准教授 (10570591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩野 智 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 客員研究員 (10734832) ; 近藤 科江 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (40314182)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞間相互作用 / オミクス解析 / 蛍光タンパク質 / 転移

Outline of Final Research Achievements

We aimed to construct a system to estimate temporal information on cell-cell interactions from color changes in fluorescent timer proteins. To do so, we have incorporated a fluorescent timer protein into sGRAPHIC, a technology for in situ fluorescent labeling of cells neighboring on a particular cell using the split GFP system. Although we succeeded in constructing a novel split fluorescent protein system with a red fluorescent timer protein, further improvement was necessary to effectively obtain temporal information on cell-cell interactions due to its short half-life. In parallel, the sGRAPHIC system was implemented for cell-cell interaction analysis in a murine cancer metastasis model, and a molecule that could mediate the interaction between cancer cells and hepatocytes were identified based on omics analysis.

Free Research Field

光イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん転移は、がん患者における90％以上の死亡原因となっている。転移の成立には、がん細胞と組織構成細胞間の細胞間相互作用が重要な役割を果たしており、その分子機構を包括的かつ高解像度で理解できれば新しい治療手法の考案につながる。本研究では、転移過程における、がん細胞と組織構成細胞間の細胞間相互作用を解析するために、蛍光タンパク質標識とオミクス解析に基づいた新規技術の開発とその実装に取り組んだ。その一例として、マウスの肝転移モデルの解析を進め、肝転移における新たな治療標的候補分子を明らかにした。