マルチオミクス機械学習による制御性T細胞の可塑性と不均一性の解明

利用多组学机器学习阐明调节性 T 细胞的可塑性和异质性

基本信息

批准号：
20K09810
负责人：
猪俣武範
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

角膜移植は世界で年間60,000件以上行われる最も多い臓器移植であるが、感染症や再移植などで血管新生や炎症が惹起された高リスク角膜に対する移植では40-90%の拒絶反応を伴う。制御性T細胞の挙動が拒絶反応克服の手がかりであるが、炎症などの外部環境の変化により転写因子であるFoxp3が発現を失って免疫抑制能が低下する現象「制御性T細胞の可塑性」に申請者は注目した。ただし、制御性T細胞の不均一な特性がその有効活用を阻んでいる。そこで本研究は、実験的に血管新生と炎症細胞を誘導した高リスク角膜移植系を用い、そこで出現する制御性T細胞に対してマルチオミクス解析と機械学習との新しい連携により制御性T細胞の可塑性・不均一性に関わる分子プロファイルの挙動全貌の解明に挑む。この成果により、制御性T細胞の免疫抑制能を低下することなく、移植臓器へ安定的に誘導する免疫誘導経路の確立を目指す。該当年度は、シングルセルRNAシークエンスのT細胞の含まれるクラスターにおける発現変動遺伝子のパスウェイ解析を実施した。IL-2やTGF-βに関する遺伝子パスウェイの関連が明らかになった。また、角膜移植後の角膜移植片を採取し、RNAシークエンスを実施した。高リスク角膜移植では、409遺伝子の増加と150遺伝子の発現の減少が明らかになった。

角膜移植是最常见的器官移植，每年在全球范围内进行超过60,000例器官移植，但具有高危角膜的移植，导致新生血管形成和由于感染或转发剂引起的炎症涉及40-90％的抑制。调节性T细胞的行为是克服排斥反应的线索，但申请人注意“调节性T细胞的可塑性”，这种现象是转录因子FOXP3因炎症等外部环境（例如炎症）而失去表达，从而导致免疫抑制能力的降低。但是，调节T细胞的异质性能阻止了它们的有效使用。因此，这项研究使用了高风险的角膜移植系统，该系统通过实验诱导新血管形成和炎症细胞，并试图通过将多组学分析和机器学习与多组分分析和机器学习之间的新协作结合，试图阐明与调节T细胞的可塑性和异质性相关的分子特征的全部行为。通过此结果，我们旨在建立一种免疫诱导途径，该途径稳定地诱导调节性T细胞的免疫抑制能力进入移植器官，而不会降低调节性T细胞的免疫抑制能力。在有问题的一年中，对包含单细胞RNA序列的T细胞的簇中表达变量基因进行途径分析。已经揭示了IL-2和TGF-β的遗传途径关系。此外，收集角膜移植后的角膜移植物并测序RNA。高风险的角膜移植显示409个基因的增加和150个基因表达的降低。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Multi-Omics Profiling for the Plasticity and Heterogeneity of Regulatory T Cells in corneal transplantation

角膜移植中调节性 T 细胞的可塑性和异质性的多组学分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shunji Kusaka;Inomata T
通讯作者：
Inomata T

Variable Responses to Corneal Grafts: Insights from Immunology and Systems Biology

DOI：
10.3390/jcm9020586
发表时间：
2020-02-01
期刊：
JOURNAL OF CLINICAL MEDICINE
影响因子：
3.9
作者：
Di Zazzo, Antonio;Lee, Sang-Mok;Inomata, Takenori
通讯作者：
Inomata, Takenori

Immunotherapeutic effects of ripasudil on corneal allograft survival

里帕舒地尔对同种异体角膜移植物存活的免疫治疗作用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nagai N;Mushiga Y;Ozawa Y.;丸山和一;Inomata T
通讯作者：
Inomata T

Anti-CD80/86 antibodies suppress inflammatory reaction and improve grafts survival in a high-risk murine corneal transplantation model

抗 CD80/86 抗体抑制高危小鼠角膜移植模型中的炎症反应并提高移植物存活率

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akasaki Y;Inomata T;Zhu J;Nakamura M;Fujimoto K;Fujio K;Yanagawa A;Uchida K;Sung J;Negishi N;Nagano K;Okumura Y;Miura M;Shokirova H;Kuwahara M;Hirosawa K;Midorikawa-Inomata A;Eguchi A;Huang T;Yagita H;Habu S;Okumura K;Murakami A
通讯作者：
Murakami A

Inhibitory effect of kappa opioid receptor agonist on corneal neovascularization

kappa阿片受体激动剂对角膜新生血管的抑制作用