scRNA-seqを用いた食道癌TME内NK細胞の化学療法による機能的変化の解析

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腫瘍微小環境(TME)中の各種細胞はいずれも、腫瘍の免疫逃避に関与する形でそれぞれの不均一性(heterogeneity)を保持しており、これが腫瘍の浸潤・転移・治療抵抗性に関わると考えられている。その各種細胞のうちNK細胞は自然免疫系のリンパ球で、初期の生体防御機構において重要な役割を担っている。このNK細胞が正常に働き続けることができず、免疫監視状態を維持することが出来ないために、腫瘍細胞が免疫逃避状態に陥ってしまうのではないかとの仮説のもと、本研究は開始されるに至った。当院における食道扁平上皮癌(ESCC)症例に対する術前精査目的の内視鏡生検、および外科手術からサンプルを採取し、当研究室で導入済みのDrop-seq技術を基盤としたChromium Single Cell Controller (10xGenomics社)を用いて、シングルセルRNAライブラリ作成を重ねた。これらのサンプルを用いたシングルセル解析により、腫瘍内に浸潤したNK細胞の遺伝子発現解析を行った。正常部と腫瘍部においてPD-1，TIM-3，TIGITなどの細胞疲弊を示すマーカーの発現は両者で大きな違いはなかった。一方，NK細胞の細胞障害機能を担っているGranzymeB,Perforin1の発現は癌部で大きく低下していた。以上の結果から，NK細胞の細胞障害機能は癌化に伴って低下しており，発癌過程に関与している可能性が示唆された。次に行う解析として、NK細胞を機能別のsubtypeに再クラスタリングし、各subtypeの機能を同定し、NACの有無による機能の違いとその違いを引き起こす因子を同定する。