免疫担当細胞のシングルセル解析による炎症性発癌機構の解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K15470
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 武居 亮平 金沢大学, 附属病院, 特任助教 (90963603)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 逆流性食道炎 / Barrett食道 / 食道癌 / 腫瘍微小環境 / 免疫

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，逆流性食道炎に伴う食道発癌モデル動物を用いて，発癌前・発癌後のBarrett食道，食道癌を中心に免役担当細胞について単細胞の遺伝子発現を網羅的に解析する世界初の研究であり，「Barrett食道から発癌するために必要な免疫学的変化のプロセス」を明らかにするものである．
本研究は慢性炎症性食道発癌モデルとして全胃温存食道空腸吻合を行った食道胃十二指腸逆流モデルラットを作成し、主にBarrett食道が発生する術後20週前後と食道癌が出現する術後40週前後まで飼育後、吻合部食道組織を採取し、フローサイトメトリー、single cell RNA sequenceを用いて、局所に集積する免疫担当細胞のプロファイリングを行う事で、食道発癌前後のBarrett食道、食道癌の免疫環境を比較検討する。本研究から得られる知見で前癌状態から発癌に至る過程で癌微小環境に生じる免疫学的変化を捉えることが可能であると考えている。
モデル動物完成には最長40週間を要するため、当該年度においては申請書のタイムテーブルの如くモデル動物作成を専ら行う予定としており、現在までモデル動物作成を継続している。本研究に必要な実験動物としては全体でn=9を予定しているが、飼育継続中に死亡する個体が出現することを想定し、現在20匹程度を飼育している。
今後は20週に到達した個体から食道組織を採取し、single cell RNA sequenceによる免疫細胞の網羅的解析と、CD4+T細胞（CD14- CD3+CD4+），CD8+T 細胞（ CD14- CD3+CD8+ ） ， M1MΦ （ CD11b+CD68+CD86+ ） ， M2MΦ（CD11b+CD68+CD163+）に注目した詳細は解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画において使用するモデル動物（総勢n=9）の作成手術を完了しており、現在飼育を継続している段階である。飼育期間に到達する前に死亡する個体が出現する場合に備えて現在20匹程度を飼育している。
scRNA-seqで使用する試薬については速やかに準備する予定である。

Strategy for Future Research Activity

現在まで申請書の計画のとおり進行しており、今年度はモデル動物から採取したサンプルにて免疫細胞のプロファイリングを行う予定である。FACSはすでに可能な状態であるため、scRNA-seqについて試薬を含め具体的実験手順についても計画していく。

Causes of Carryover

当該年度において物品費（データ解析用PCに加えてデータ記憶媒体を購入、モデル動物作成において死亡率が当初予定よりも高く、多くのラットを購入）において追加の費用が発生した。また旅費については当該研究に重要な知見を得るため、国際学会への発表を伴う出席が必要となり、当該年としては予定していなかった旅費を使用した。以上の理由で発生した追加の研究費について前倒し請求を行い、その残額が次年度使用額として残っている。次年度にはモデル動物の解析を行う予定であり。実験に必要な試薬購入に使用する予定である。