研究課題
挑戦的研究(萌芽)
細胞は、エクソソームと呼ばれる細胞外分泌小胞を産生する。特に、エクソソームは細胞質の様々な物質を含んでおり微量にRNAを含有していることが知られているが、その解明はほとんど進んでいない。我々は先行知見を基に、細胞外のエクソソームに含まれる極微量のRNAを安定的に解析する手法を確立することで生細胞の非破壊的RNAseq法を開発する。培養細胞レベルで細胞集団の解析をする手法を開発し、更に個々の細胞をバーコード技術で識別し、分泌した個々のエクソソームを単一エクソソームRNA解析することで、単一細胞レベルのライブセルRNAseq法の開発を行う。
個体の表現型は、発生、分化により成立し、老化や死に至る崩壊までダイナミックに変化する。トランスクリプトーム解析は、変化する表現型解析において最も状態を反映する情報としてこれまで汎用されてきた。一方で、現在のトランスクリプトーム解析は、細胞を破壊しRNAを抽出する必要があるため、同一の細胞の変化を追跡することはできない。すなわち、トランスクリプトームに基づく表現型の変化は集団を用いた統計的な推測であり、実追跡に基づいた解析はほとんどなされていない。そこで、本研究では、細胞が分泌するエクソソームに含まれる微量なRNAと内在性のRNAが相関する独自の先行知見に基づき、生細胞の非破壊的RNAseq法の開発を進めた。培養細胞C2C12マウス筋芽細胞は5日間の分化刺激条件の下、形態的およびトランスクリプトーム変化を経て分化する。既に蓄積している本細胞を用いた多くのトランスクリプトーム解析データを活かして、ライブセルRNAseq法の樹立を進めた。細胞の分化刺激後、培養上清からエクソソーム分画を回収し、分画ごとのRNAseqを行った。RNAseqは全RNAを解析するtotal RNAseq法で行い、内在性のRNAを用いたRNAseqデータと比較し、相関性を検証した。またC2C12細胞以外にマウスES細胞、K562細胞を用いて多角的な検証を行った。更に、単一細胞レベルでのライブセルRNAseq法の開発を進めた。C2C12マウス筋芽細胞をモデルとして開発を行い、エクソソームを個別に解析する技術開発の原理実証に成功した。細胞一つ当たり1000個のエクソソームが分泌されるため、10xとした単一細胞トランスクリプトーム解析プラットフォームでは単一エクソソーム解析は不可能である。そこで、空間オミクス技術の着想より網羅的な解析法を確立した。プロジェクトを順調に終え、さまざまな検体による応用をすすめている。
すべて 2024 2023 2022 その他
すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 5件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 19件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 23件) 図書 (2件) 備考 (2件)
Monoclonal Antibodies in Immunodiagnosis and Immunotherapy
巻: 43 号: 2 ページ: 75-80
10.1089/mab.2023.0025
Nature Genetics
巻: 56 号: 3 ページ: 473-482
10.1038/s41588-024-01658-1
Communications Biology
巻: 7 号: 1 ページ: 61-61
10.1038/s42003-023-05694-1
bioRxiv
巻: -
10.1101/2023.10.17.561810
The Journal of Biochemistry
巻: 174 号: 6 ページ: 549-559
10.1093/jb/mvad069
Cell Reports
巻: 42 号: 8 ページ: 112884-112884
10.1016/j.celrep.2023.112884
巻: 42(5) 号: 5 ページ: 112530-112530
10.1016/j.celrep.2023.112530
Hum Genome Var.
巻: 10 号: 1 ページ: 6-6
10.1038/s41439-023-00231-2
Nature
巻: 613 号: 7942 ページ: 169-178
10.1038/s41586-022-05535-x
Nature Communications
巻: 13 号: 1 ページ: 7672-7672
10.1038/s41467-022-35286-2
巻: 5 号: 1 ページ: 1215-1215
10.1038/s42003-022-04195-x
Exp Cell Res.
巻: 420 号: 1 ページ: 113307-113307
10.1016/j.yexcr.2022.113307
Commun Biol.
巻: 5 号: 1 ページ: 974-974
10.1038/s42003-022-03941-5
iScience
巻: 25 号: 8 ページ: 104781-104781
10.1016/j.isci.2022.104781
PLOS ONE
巻: 17 号: 3 ページ: 0265008-0265008
10.1371/journal.pone.0265008
STAR Protocols
巻: 3 号: 2 ページ: 101346-101346
10.1016/j.xpro.2022.101346
Science
巻: 376 号: 6588 ページ: 86-90
10.1126/science.abf6805
Frontiers in Cell and Developmental Biology
巻: 10 ページ: 780038-780038
10.3389/fcell.2022.780038
Hepatol Commun.
巻: - 号: 7 ページ: 1725-1740
10.1002/hep4.1911
https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/
