Elucidation of Signaling Mechanisms Involved in Human Regulatory T Cell Differentiation by Multi-omics Analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15493
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49070:Immunology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Takeshima Yusuke 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教 (70893288)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マルチオミクス解析 / シングルセル解析 / 制御性T細胞 / 免疫学

Outline of Final Research Achievements

Regulatory T cells (Tregs) are a population of T cells that specialize in immunosuppressive functions. Although human CD4-positive T cells transiently express FOXP3 upon strong T cell receptor stimulation, FOXP3 expression is not stable. Therefore, it remains difficult to efficiently induce functionally stable Tregs. In this study, we developed a large-scale screen for the effects of target gene knockout using CRISPR-Cas9 by combining genome-wide open chromatin analysis, transcriptome analysis and quantification of cell surface and intracellular proteins at the single cell level. We revealed the biological response signalling network that occurs during Treg differentiation induction and successfully identified candidate regulators of differentiation.

Free Research Field

免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、多岐にわたるCRISPR screenを事前に選択肢を狭めることなく一括で行うことができるとともに、既存の手法で解析可能な影響因子の同定だけにとどまらず、アンバイアスにゲノムワイドな探索が可能となることが期待され、影響因子の探索過程ならびにネットワークの詳述において大幅な技術革新がもたらされうると考える。また、誘導に対して正の制御を行うことで安定して効率的な誘導性Tregを分化させることができ、自己由来の末梢性T細胞から誘導Tregを産生することで自己免疫疾患に臨床応用することが可能となる。逆に、負の制御を行うことで自己免疫寛容を抑制し悪性腫瘍に対する治療応用が可能となる。