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網羅的3次元観察技術による細胞のダイバーシティー検証 

研究代表者
洲﨑 悦生
東京大学・大学院医学系研究科・システムズ薬理学教室
http://sys-pharm.m.u-tokyo.ac.jp

研究概要

生体内の細胞集団は均一でなく、多種多様なダイバーシティーに富む細胞種から構成されている。臓器・組織の3次元構築におけるコンテクストで細胞社会ダイバーシティーを真に理解する技術基盤として、3次元で細胞や細胞回路を網羅的に観察できる技術が有用である。このような観点から、本計画研究の研究代表者(洲﨑)らは、CUBICClear, Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational analysisをこれまでに開発し報告している(Susaki et al. Cell 2014; Tainaka et al. Cell 2014; Susaki et al. Nat Protocols 2015)。CUBICは、1)高効率・高再現性の透明化プロトコルを用いた組織透明化、2) ライトシート顕微鏡を用いた大型透明化組織の3次元高速イメージング、3) 3次元画像解析による生物学的情報抽出の各ステップの技術開発と融合により、細胞および細胞回路の階層におけるオミクス的アプローチ(Cell-omics)を実現した(Tatsuki et al. Neuron 2016)。
当該計画研究では、本領域が目指す「細胞社会ダイバーシティー」解明に向け、基盤技術となる細胞ラベリング手法・組織透明化・3次元イメージング技術の組み合わせから成るCell-omicsのパイプラインを確立することを目指した以下の課題を遂行する。1) 遺伝学的、組織学的、ウイルスベクター等を用いて細胞種や細胞間相互作用を可視化する種々のラベリング法とそのコンパチビリティの検証。2) ハエ、オルガノイド、動物発生胚、臨床検体等の様々なサンプルに対応する透明化技術、3次元イメージング技術の導入や検証。3) 解析技術、特にラベルされた細胞をコンピューター上で抽出し解析するための画像処理手法の検証。4) 他のオミクス手法との融合を目指した、透明化組織中での核酸解析についての検証。本領域「細胞社会ダイバーシティー」では多彩なサンプルを取り扱う研究者らが集っており、領域中での連携によりこれら様々なアプリケーションの蓄積と研究コミュニティへの頒布を目指す。

参考文献

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