The development of real-time transcriptome measurement

発生や疾患など、時間変化する生命現象の理解において、各細胞の状態変化を経時計測することは重要である。近年、個々の細胞の状態をバイアスなく同定する方法として、１細胞網羅的遺伝子発現解析が世界で広く実施されている。一方で、この手法は細胞から全RNAを抽出する必要があり、経時計測は難しい。本研究では、状態が遷移する細胞を対象に、リアルタイム・非破壊的にその時の状態を同定する手法を開発している。これらにより、科学的に重要であり同時に社会的インパクトも高いEMT（細胞の状態遷移の一つ）の分子メカニズムを理解し、本技術の有効性を実証することを目的としている。本年度は、研究の解析に適した細胞種を検討するめ、複数の細胞種で状態を遷移させ、遷移する細胞の割合や遷移にかかる時間を調べた。選択した細胞種において、状態を計測するために基盤から細胞を剥がす技術を開発した。様々な条件を試したところ、安定して細胞を剥がすことができるようになった。開発した技術を用いて、状態を遷移している途中の細胞を数十個程度分取することができた。その後、分取した細胞の状態を決定するために、独自に開発した手法を用いて網羅的遺伝子発現解析を実施した。これにより、対象としている細胞種において、細胞の画像取得と網羅的遺伝子発現解析を同じ細胞に対して実施できることを示した。また、たくさんのデータを得た時に必要となる、機械学習に適したサーバーを構築した。このように、開発に向かって研究を推進している。

発生や疾患など、時間変化する生命現象の理解において、各細胞の状態変化を経時計測することは重要である。近年、個々の細胞の状態をバイアスなく同定する方法として、１細胞網羅的遺伝子発現解析が世界で広く実施されている。一方で、この手法は細胞から全RNAを抽出する必要があり、経時計測は難しい。本研究では、状態が遷移する細胞を対象に、リアルタイム・非破壊的にその時の状態を同定する手法を開発している。これらにより、科学的に重要であり同時に社会的インパクトも高いEMT（細胞の状態遷移の一つ）の分子メカニズムを理解し、本技術の有効性を実証することを目的としている。本年度は、研究の解析に適した細胞種を検討するめ、複数の細胞種で状態を遷移させ、遷移する細胞の割合や遷移にかかる時間を調べた。選択した細胞種において、状態を計測するために基盤から細胞を剥がす技術を開発した。様々な条件を試したところ、安定して細胞を剥がすことができるようになった。開発した技術を用いて、状態を遷移している途中の細胞を数十個程度分取することができた。その後、分取した細胞の状態を決定するために、独自に開発した手法を用いて網羅的遺伝子発現解析を実施した。これにより、対象としている細胞種において、細胞の画像取得と網羅的遺伝子発現解析を同じ細胞に対して実施できることを示した。また、たくさんのデータを得た時に必要となる、機械学習に適したサーバーを構築した。このように、開発に向かって研究を推進している。