| Project/Area Number |
22K19409
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 48:Biomedical structure and function and related fields
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
福田 篤 東海大学, 医学部, 講師 (00638091)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 幹細胞生物学 / ヒト多能性幹細胞 / 多能性幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトiPS細胞の移植医療に代表されるように、ヒトiPS/ES細胞の活用は大いに期待がもてる。しかし、どのような株が、どのような細胞種作製に適しているのかは未だ明確な回答がないのが現状である。本研究提案では、ヒトiPS/ES細胞において、長期培養によって染色体異常が生じる株と安定株を用いたsingle cell RNA-sequencing解析を実施し“ゲノム変異を起こす株における特異的な転写パターン”を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の結果より、特定の女性多能性幹細胞においてX染色体エピゲノム脆弱性が強く示されてきた。本年度では、その原因探査を実施した。X染色体不活化状態は、lnc RNA XIST遺伝子の発現状態に依存することから、定量解析、分布解析を実施した。興味深いことに、X染色体エピゲノム脆弱性が顕著な株では、特徴あるXIST RNAの分布を示すことが明らかとなった。さらに、特定の転写因子が強く発現する細胞集団を形成することが分かった。これらの結果から、XIST RNAの分布状態および、特定の転写因子の発現状態からX染色体エピゲノム脆弱性を評価する可能性が示唆された。さらに、X染色体遺伝子群の発現状態に着眼したModule score解析を実施することで、エピゲノム脆弱性を簡易的に評価可能なシングルセル解析コードを開発し、scalableな解析に備えた体制が確立できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ゲノム変異は、エピゲノム状態と相関があることから、エピゲノム状態を転写の観点から評価できるシステムの確立は、間接的ではあるが、簡易的に細胞integrityを評価できる利点がある。現状では、最も課題であったscRNAデータから、Ｘ染色体エピゲノム状態を評価可能なコードを開発出来た。今後のscalableな解析データ蓄積においても、汎用性が高いと期待出来る。
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| Strategy for Future Research Activity |
XIST RNAの分布状態がエピゲノム状態の脆弱性を評価できる可能性が示唆されている。これらの結果から、scRNAを介さず、簡易的にエピゲノム脆弱性を評価出来るかどうかを検証する。特に、多くのiPS細胞株を使用することで、その特性を評価する。女性細胞に限定されるものの、今後はExomeデータとの相関解析を進めることで、堅牢なデータ評価系の確立を目指す。
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