炎症性腸疾患における免疫細胞の分化可塑性の機序と病態の解明

T細胞の過剰な免疫応答は炎症性腸疾患の主たる誘因であるが、炎症性腸疾患特異的T細胞サブセットは今まで報告されていなかった。これまでの研究において我々はヒト腸管粘膜固有層T細胞を単一細胞レベルで包括的に解析することにより、炎症性の性質を有するクローン病特異的T細胞サブセットを同定した。本研究ではこれらの研究から得られた知見と手法をさらに発展させ、クローン病特異的T細胞サブセットの誘導を制御する上流の因子について明らかにすることを目的とする。クローン病患者の切除腸管病変部および大腸癌患者の非癌部（コントロール）の腸管粘膜固有層よりリンパ球を単離し、シングルセルRNA-seqおよびシングルセルATAC-seqを行った。まず、シングルセルRNA-seq解析より各サブセットにおける発現変動遺伝子を抽出し、得られた各細胞サブセットの遺伝子発現プロファイルの結果からこれまでの研究で見出したクローン病特異的T細胞サブセットに該当するサブセットを同定した。さらに同検体を用いて行ったシングルセルATAC-seqの結果から、クローン病特異的サブセットにおいて他のサブセットに比して有意に多く発現するオープンクロマチンモチーフを検出し、そこに結合する転写因子をランク付けするとともに、複数のバイオインフォマティクス解析を組み合わせることにより、クローン病特異的T細胞サブセットを制御すると考えられる候補転写因子を複数個絞り込んだ。これらの候補転写因子をin vitroの実験系でさらに絞り込む予定である。さらにシングルセルRNA-seqの結果より、この疾患特異的サブセットには腸内細菌由来の代謝物の受容体がきわめて特異的に発現することを見出した。

T細胞の過剰な免疫応答は炎症性腸疾患の主たる誘因であるが、炎症性腸疾患特異的T細胞サブセットは今まで報告されていなかった。これまでの研究において我々はヒト腸管粘膜固有層T細胞を単一細胞レベルで包括的に解析することにより、炎症性の性質を有するクローン病特異的T細胞サブセットを同定した。本研究ではこれらの研究から得られた知見と手法をさらに発展させ、クローン病特異的T細胞サブセットの誘導を制御する上流の因子について明らかにすることを目的とする。クローン病患者の切除腸管病変部および大腸癌患者の非癌部（コントロール）の腸管粘膜固有層よりリンパ球を単離し、シングルセルRNA-seqおよびシングルセルATAC-seqを行った。まず、シングルセルRNA-seq解析より各サブセットにおける発現変動遺伝子を抽出し、得られた各細胞サブセットの遺伝子発現プロファイルの結果からこれまでの研究で見出したクローン病特異的T細胞サブセットに該当するサブセットを同定した。さらに同検体を用いて行ったシングルセルATAC-seqの結果から、クローン病特異的サブセットにおいて他のサブセットに比して有意に多く発現するオープンクロマチンモチーフを検出し、そこに結合する転写因子をランク付けするとともに、複数のバイオインフォマティクス解析を組み合わせることにより、クローン病特異的T細胞サブセットを制御すると考えられる候補転写因子を複数個絞り込んだ。これらの候補転写因子をin vitroの実験系でさらに絞り込む予定である。さらにシングルセルRNA-seqの結果より、この疾患特異的サブセットには腸内細菌由来の代謝物の受容体がきわめて特異的に発現することを見出した。