Elucidation of novel NK cell activation and induction mechanisms by RNA velocity analysis

通过 RNA 速度分析阐明新型 NK 细胞激活和诱导机制

• 批准号: 22H02923
• 负责人: 原田 結
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02923/
• 关键词: NK細胞; 活性化; 増殖; scRNA-seq; Trajectory; Trajectory assay

1980年代より米国NIHを中心としてがん治療への応用が試みられてきたものの、明確な有効性を示せないでいたNK細胞であるが、近年その原因が、適切なphenotypeを作出することが出来ていなかったことに起因していることが明らかとなり、世界中で精力的に実用化開発が推進されている。これに先行して申請者らは2010年より、悪性腫瘍に対する治療技術として獲得免疫機構を補完するべくNK細胞に着目し、研究開発を進めてきていた。特に固形腫瘍に有効性を示せるPhenotypeの作出を目指し、その手法を見出した（Saito S, Harada Y, et al, Hum Gene Ther Methods, 2013ほか特許4件、3つの固形腫瘍に対して治験実施中）。この細胞を申請者らは開発コードGAIA-102の名前で呼んでいる。本研究により、網羅的な遺伝子発現解析およびメチレーション解析では、GAIA-102は末梢血中NKとMemory-like NKとを結んだ延長上に位置し、複数のsubtypeに分かれていることが判明した。また集団として再現性の高い状態変化を来たす培養系であり、リード数を抑えた予備実験においても明確にsubtypeを検出可能であることが確認された。そこで培養開始時点から終了時点までの様々な段階でサンプリングを行い、scRNA-seq解析を実施した。これは、ある細胞集団が分化/状態変化していく様子を継時的に読み解くRNA velocity解析/Trajectory assayを行う意図であり、2018年に神経系および血球系の分化工程を系統的・視覚的に明らかにする手法として報告されて以来（Manno GL, et al. Nature 2018. 図2）、汎用が試みられている手法の応用である。その解析結果から徐々にGAIA-102の正体が明らかになってきた。

In the 1980s, the NIH Center for Medical Treatment tried to use it to identify the causes of NK cells in recent years, and the phenotype was made to identify the causes of the development of medical treatment in the world The first applicant will be in 2010, and the treatment technology for cancer will be acquired. The NK cell research will be completed. In particular, there are indications and techniques for the preparation of Phenotype in solid tumors (Saito S, Harada Y, et al, Hum Gene Ther Methods, 2013). The applicant of this cell will open the GAIA-102. In this study, we analyzed the presence of memorial-like NK cells in peripheral blood and identified their location and subtype. The high reproducibility of the culture system is determined by the number of samples prepared and the possibility of identifying the subtype. From the start of culture to the end of culture, the analysis of scRNA-seq is carried out at the stage of culture. This paper reports on the methods of RNA velocity analysis/Trajectory assay for cell population differentiation/state transformation in 2018 (Manno GL, et al. Nature 2018). 2), general use of GAIA-102's real body was analyzed.

项目成果

Off-the-shelf novel NK-like cell product: GAIA-102 - A breakthrough in the immunotherapy against solid tumors -

现成的新型NK样细胞产品：GAIA-102 - 实体瘤免疫治疗的突破 -

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakamoto Yuma;Ishida Takashi;Masaki Ayako;Murase Takayuki;Ohtsuka Eiichi;Takeshita Morishige;Muto Reiji;Iwasaki Hiromi;Ito Asahi;Kusumoto Shigeru;Nakano Nobuaki;Tokunaga Masahito;Yonekura Kentaro;Tashiro Yukie;Iida Shinsuke;Utsunomiya Atae;Ueda Ryuzo;Inag;原田 結
• 通讯作者: 原田 結