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2019 年度 研究成果報告書

3次元組織中の空間的全細胞核酸解析を目指す基盤技術開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18K19419
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

洲崎 悦生  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (10444803)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード多階層オミクス / 組織透明化 / 3次元イメージング / 核酸解析
研究成果の概要

組織内全細胞核位置を3次元的に記録後に各細胞のゲノムプロファイルを取得するポスト核酸解析を目指した基盤技術の検討を行った。臓器全体を対象とする高度な透明化手法の開発に成功した。(Cell Rep 2018)。さらに、組織の物理化学的特性を元に染色剤浸透原理を解明し、核染色剤を均一に大型臓器サンプルの深部まで浸透させるプロトコル構築に成功した。また、透明化組織全体を人工ゲルに包埋し、核酸をゲル内にキャプチャーする方法を用いて、ライトシート顕微鏡での臓器全体の観察および細胞核ボクセル位置の取得を行うことに成功した。以上の結果を論文にまとめ投稿した(Nat Commun 投稿中、課題終了後に公開)。

自由記述の分野

システム生物学、薬理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果ではこれまで実証例のない空間的ゲノミクス実現に向けた重要な技術課題を克服し、がん、老化、発生等におけるゲノム情報と空間位置情報との関連を紐付けながら組織・臓器の構築や極めて少数の細胞種・細胞状態を同定できる新しい研究スキームの提示が期待できる。また、本研究成果で得られた新しい核染色プロトコルは、これまで解決されていなかった染色剤の浸透原理を解明し、ボトムアップなデザインを実現した。このように組織の物理化学的性質に基づいたプロトコルデザインは、今後の組織学的手法の構築に重要な方向性を示すものになるとともに、3次元病理学の実現による診断確度や客観性向上に大きく貢献するものと期待される。

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公開日: 2021-02-19  

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