オンチップ血管網を用いたSturge-Weber症候群モデル構築と発症機序の解明

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本研究課題では、ゲノム編集技術を用いて作製したスタージ・ウェーバー症候群モデルiPS細胞を用いて、①オンチップ血管網作製技術、および灌流システムを構築することで、詳細なスタージ・ウェーバー症候群モデルを樹立し、②本症候群における血管奇形発症の病態に関与する遺伝子・遺伝子経路の探索を行うとともに、③正常、および様々な疾患の血管網に対して、灌流刺激がもたらす生理機構や、病態形成機構を解明することを目指している。2022年度は、スタージ・ウェーバー症候群モデルiPS細胞および正常コントロールiPS細胞から作製した血管網構成細胞を用いたシングルセルRNAシークエンスについての詳細解析を行った。具体的には、各iPS細胞を、微小PDMSデバイスにおいて血管網を作製させたのち、デバイス上で培地の灌流を行った群と灌流を行わなかった群のサンプル（計4サンプル）について、血管網構成細胞を分散処理したのち、10x Genomics ChromiumによりcDNAライブラリーを作製し、イルミナ社のNova-seqを用いてシークエンスを行った。シークエンスの品質管理としては、1細胞あたりのリード数は十分確保されており、ミトコンドリア遺伝子の発現割合や1細胞あたりの発現トランスクリプト数をもとに閾値を設定し、以降の解析に用いる細胞を選別した。UMAP plot・Feature plot・violin plotの作製、 並びに各クラスターで有意に発現の高い遺伝子（DEG）を抽出することができ、その結果、SWSの灌流群で特異的に変化する複数の遺伝子を同定することができた。さらに、同定された遺伝子産物の免疫細胞染色を開始している。