ヒト大動脈解離におけるシングルセルRNAシークエンスによる成因解析

Research Project

Project/Area Number	22K08935
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	岡田健次神戸大学, 医学研究科, 教授 (90284356)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井上大志神戸大学, 医学部附属病院, 特定助教 (50868487) 山中勝弘神戸大学, 医学研究科, 講師 (70729384) 江本拓央神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (80855023) 山下智也神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (90437468)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	大動脈解離 / シングルセルRNAシークエンス
Outline of Research at the Start	大動脈解離の発生機序は未解明であり、治療法も発症後早期の緊急手術が選択され、新規の予防法および進展抑制法の開発が急務である。本研究の目的は、ヒト大動脈解離手術サンプルの単一細胞遺伝子発現解析を行い、病変部の炎症細胞と血管細胞の単一細胞ごとの遺伝子発現を調査することで、大動脈解離発生メカニズムの一端を解明することである。解離病変に特異的な遺伝子発現から関連分子を特定し、蛋白レベルでの解析も加えて病態との関係を検証する。新規治療標的の可能性のある炎症細胞とその関連分子に対して動物モデルによる介入実験を行い検証する。
Outline of Annual Research Achievements	A型急性大動脈解離患者の上行大動脈サンプルを用いてシングルセルRNAシークエンスを行った。大動脈解離サンプルは2症例から採取し、過去の論文から抽出した正常大動脈の表現遺伝子と比較検討を行った。CD45陽性の炎症細胞に着目し、合計11種の細胞集団を同定した。これらを過去の報告と照らし合わせ既存の細胞分類に置き換えた。最大の細胞集団はT細胞であり、ついで骨髄系細胞が大きな細胞集団であった。これらの細胞集団は全体の70％以上であった。このうち骨髄系細胞におけるRNA発現の違いを検証した。急性大動脈解離サンプルではIL1B陽性マクロファージが顕著に増加し、骨髄系細胞における最大の細胞集団であった。これは正常大動脈おいて最大の細胞集団がLYVE1陽性マクロファージやC1Q陽性のいわゆるM2様マクロファージである点と大きな解離を示していた。さらにTrajectory解析によりこれらのマクロファージはS100A8陽性のclassical monocyteから派生した細胞集団であることを同定した。大動脈解離のprimary entry周囲の組織サンプルで行った組織学所見から、これらのマクロファージは大動脈外膜の偽腔側に集積していた。一方で、Ｔ細胞では特徴的にmemory細胞の発現などは見られなかった。以上から大動脈解離の発生については骨髄系細胞の遺伝子発現も加味すると、獲得免疫よりも自然免疫に由来した炎症性変化を背景にした機序が存在する可能性が示されている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 予定よりも早く大動脈解離サンプルが得られたことから、解析により早く移行することができたため。
Strategy for Future Research Activity	サンプル数が限定的であるため新たなサンプルを獲得し患者間での遺伝子発現をさらに平均化する必要がある。IL1β抑制による大動脈解離抑制により大動脈解離の発生メカニズムを明確に同定する。