1細胞解析を用いた放射線治療による腫瘍微小環境、免疫応答変化の解析

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患者同意が得られた計5例の放射線治療対象の食道扁平上皮癌患者から採取した治療前（3例）、治療中～治療後7日以内（4例）、治療後1か月後（2例）の組織検体を用いたSingle cell RNA sequencingを施行した。上部消化管内視鏡にて採取された生検検体をMACS;Tissue Dissociation Kits (Miltenyi Biotec)を用いて細胞分離を行い、Single Cell 5' v1 Dual Index Gene Expression Libraries kit (10X Genomics)を用いてライブラリを作成し、Novaseq6000によるsequenceを行った。得られたFASTQファイルからR v4, Seurat v4、SingleRを用いてCell annotation, Gene expression analysis, Clustering analysis, 遺伝子発現解析を行った。その結果、放射線治療前、治療後いずれからも10000を超える細胞の単離、遺伝子発現解析が可能であった。細胞レベルでは放射線照射後にリンパ球の減少、マクロファージの増加が確認され、遺伝子発現レベルでも放射線によるIFN応答の増強や、VEGF pathwayの活性化などが確認された。2022年度の成果として、前年度で解析した細胞群のうち、Macrophage、Monocyte、Dendritic cellの一部に、放射線治療後、PD-L1を強く発現する細胞群を見出している。さらにこの細胞群は、SIRPA, IDO1等の免疫抑制遺伝子を同時に強く発現する細胞であることも確認している。このような細胞群は、放射線治療と併用する免疫治療の標的となりえる可能性が高く、今後癌組織内での局在や、機能について解析を進める予定である。