| 研究課題/領域番号 |
23KJ0822
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 審査区分 |
小区分53020:循環器内科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
片桐 美香子 東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(RPD)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2023-04-25 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 心不全 / 心臓サルコイドーシス / 拡張型心筋症 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、心不全患者の検体を用いたシングルセル解析・オミックス解析技術を応用して、心不全病態を層別化し、その層別化に応じた治療法を開発することである。凍結心臓組織のsingle-nucleus RNA-seq/ATAC-seq解析を行い、病態や臨床像と関連する分子や経路を同定、その因子を標的とした多重蛍光免疫染色法などの空間的解析により心臓の微小環境を解析する。さらに、末梢血液中単核細胞のシングルセル解析と血清プロテーム解析より心臓分泌因子と血液免疫細胞の関係や、治療介入による変化を検討することで、各病態の特徴を捉え、新規バイオマーカーの同定と病態に応じた治療法の開発を目指す。
|
| 研究実績の概要 |
心不全患者数は増加しているが、原因疾患に基づいた治療法が存在せず、疾患の分類もHFpEF(駆出率が保持された心不全)やHFrEF(駆出率が低下した心不全)という形態的・機能的な分類によって行われている。技術の進歩により、がんでは原因となる遺伝子変異や分子病理像に基づいた層別化および精密医療が実現して大きな成果が得られていることと比較すると大きな差がある。本研究では、心不全患者の血液や心臓組織を用いたシングルセル解析と空間的トランスクリプトーム解析を統合することで、心不全の原因疾患の診断精度を上昇させるようなマーカーの同定と、新規治療法の開発を目的としている。
末梢血液中単核細胞のシングルセルRNA-seq解析では、心臓サルコイドーシス患者におけるCD8 T細胞の増加・活性化を認める一方、拡張型心筋症(DCM)においては、このような特定の細胞集団の変化を認めなかった。また、心臓組織を用いたマルチプレックスSpatial解析(CO-Detection by indEXing：CODEX、10x Visium Spatial Gene Expression for FFPE、GeoMx Whole Transcriptome Atlas)では、心臓サルコイドーシスにおける心臓組織内でのマクロファージやT細胞の局在の変化・様々なケモカイン産生の増加などの変化が観察され、特に、肉芽腫内に存在する免疫細胞の細胞障害性が亢進していることが分かった。また、心筋部分ではエネルギー代謝に関係する因子の上昇を認めたが、DCMでは、同様の重症心不全の状態であるにもかかわらず、この代謝関連因子の変化は軽度であった。このことから、免疫細胞の関与により異なる経路で心機能低下をきたしている可能性があり、検討を進めている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
様々な原因の心筋症患者の心臓組織より抽出した核を用いて snRNA-seq/ATAC-seq 解析を予定していたが、小さな心臓組織からの十分な核の抽出が困難であり、組織については当初から予定していた空間的シングルセル分子病理解析の解像度を上昇させた手法を用いることとした。末梢血液中単核細胞のsnRNA-seq/ATAC-seq 解析については、拡張型心筋症、肥大型心筋症、心臓サルコイドーシスなどの患者検体を用いて予定通り進めている。
|
| 今後の研究の推進方策 |
心臓組織については、 Visium/Visium HD (10X Genomics)・PhenoCycler-Fusion (Akoya Bioscience)などの空間的トランスクリプトーム解析を進める。Visium HDは、これまでの空間的解析と比較して解像度が上昇しているため、ほとんど一細胞と言えるレベルでの網羅的な遺伝子発現情報を得ることが可能である。末梢血液中単核細胞のsnRNA-seq/ATAC-seq 解析については、拡張型心筋症、肥大型心筋症、心臓サルコイドーシスなどの患者検体を用いて予定通り行なっており、7000種類のタンパクをターゲットとした血液プロテオーム解析も同時に進めていく。
|
