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1細胞解析による幹細胞の多様性創出機構の解明

研究代表者
秋山 徹
東京大学 定量生命科学研究所
http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/lab/akiyama-pathology/

 

研究分担者
林 寛敦
東京大学 定量生命科学研究所
http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/lab/akiyama-pathology/

研究概要

組織は、多種多様な細胞から構成される特定の機能を有する集団(細胞群)の相互作用による密接な連携によって、組織に特徴的な生理作用の発現を可能としている。近年の1細胞技術の発達により、同じ細胞群に属する個々の細胞も多様性を有していることが明らかとなり、この多様性が組織の構築、生理作用の発現、さらには環境ストレスなど外部刺激に対する頑健性や機能恒常性の維持などに重要であると考えられるようになってきた。特にがん組織においては、scRNA-seqやscATAC-seq、CyTOFといった1細胞解析技術によって、これまでのバルクの解析では捉えることができなかったCAF(Cancer Associated Fibroblasts)とがん細胞の相互作用の検出やがん幹細胞の同定、がん免疫に関わるこれまでに知られていなかった免疫細胞の集団の発見などが続々となされている。しかしながら、それらの新たな細胞の機能にまで踏み込んだ報告はほとんど存在せず、それらの細胞が生み出される分子基盤についても未知な点が多い。本研究では、scRNA-seqのデータからがん組織の構築や多様性、機能的恒常性の維持に関わる細胞群の同定(未知の細胞群や分化過程の細胞など)、それらの相互作用の数理科学手法による解析、それらの機能に重要な分子伝達経路、ハブとなる遺伝子の探索・分子レベルでの機能解析を進める。さらに、これらの情報を統合し、組織の多様性構築機構や頑健性、恒常性の維持についての数理モデルを構築する。本研究により、腫瘍細胞の多様性創出機構の理解が飛躍的に進むと同時に、創薬への新しい手がかりが得られると期待している。

参考文献

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