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光標識技術による細胞間相互作用の1細胞トランスクリプトーム解析

公募研究

研究領域ネオ・セルフの生成・機能・構造
研究課題/領域番号 19H04814
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関自治医科大学

研究代表者

口丸 高弘  自治医科大学, 医学部, 講師 (10570591)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード近接細胞蛍光標識 / 1細胞トランスクリプトーム / 腫瘍免疫 / 近接細胞蛍光標識技術 / 1細胞オミクス / 腫瘍微小環境 / 光標識
研究開始時の研究の概要

近年、1細胞トランスクリプトーム解析(SCTA)の技術進展によって生体組織における細胞の新たな動態・機能が明らかになりつつある。しかし、今現在のSCTAでは、細胞を回収する際に組織を破砕するため、組織中での細胞の空間情報が失われてしまう。本研究では、生体組織中で、特定の細胞と近接して相互作用する細胞をその場で蛍光標識する遺伝子コード型レポーターシステムを開発する。蛍光標識された細胞を生体組織から単離し、SCTAによって細胞系譜やその性状を明らかにすることで、これまで知られていなかった細胞間相互作用の発見が期待できる。

研究実績の概要

本研究課題では、独自に開発した近接細胞の蛍光標識技術と1細胞トランスクリプトームを使って、腫瘍の悪性化、特に腫瘍免疫応答の回避に関わるがん細胞-間質細胞相互作用を明らかにすることを目指した。そのために、遺伝子コード型の近接細胞蛍光標識技術であるHUNTER(Highlighting Unknown Neighbors Through Extracellular gfp-Reconstituion)を開発し、がん細胞と空間的に近接し相互作用する組織間室細胞を蛍光標識する技術を開発・最適化した。HUNTERは、分割型の緑色蛍光タンパク質(GFP)に基づいた技術であり、それぞれのGFPの分割断片をがん細胞と間質細胞に遺伝子コードすることで機能する。HUNTERは、血球系細胞を含むほぼ全てのタイプの間質細胞に対して有効であることをin vitro共培養系での評価から確認しており、がん細胞と相互作用した間質細胞の特異的な蛍光標識に基づく高精度な細胞分取が可能であった。さらに、マウスの肝臓におけるがん細胞と間質細胞の相互作用をモデルとするために、アデノ随伴ウィルスを使ってHUNTERレポーターをマウスの肝間質細胞に遺伝子導入した。その結果、肝組織に形成された微小腫瘍コロニーの周辺の間質細胞が蛍光標識されていることが明らかになり、HUNTERが生体組織においても機能することを確認した。蛍光標識された間質細胞の肝臓からの単離と1細胞オミクス解析の実施条件検討もほぼ完了しており、肝臓における腫瘍免疫の回避機構における新たな生物学的知見の導出を目指し研究を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2019

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] 近接細胞蛍光標識技術を用いた生体組織におけるがん-間質細胞相互作用の解析2021

    • 著者名/発表者名
      口丸高弘
    • 学会等名
      第141回日本薬学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel technology for fluorescent labeling of cells involved in cellular interactions in living tissues2019

    • 著者名/発表者名
      峯岸美紗、近藤科江、口丸高弘
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞-間質細胞相互作用解析のための新規蛍光イメージング技術2019

    • 著者名/発表者名
      口丸高弘
    • 学会等名
      第7回細胞凝集研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞-間質細胞相互作用解析のための近接細胞蛍光標識技術2019

    • 著者名/発表者名
      口丸高弘、峯岸美紗、近藤科江
    • 学会等名
      第17回がんとハイポキシア研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A novel technology for optically labeling stromal cells interacting with cancer cells in the metastatic microenvironment,2019

    • 著者名/発表者名
      Misa Minegishi, Shinae Kondoh, Takahiro Kuchimaru
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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