Intra-single cell analysis clarifies the mechanism of bone remodeling and improves prognosis of hip fractures

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大腿骨近位部骨折の治療成績向上は、超高齢社会日本が取り組むべき急務である。1細胞解析は細胞内多様性の理解を深めるが、骨への応用は 遅れていた。骨折手術において、これまで取得できていなかった情報取得のため、申請者は骨への1細胞解析応用を試み、ヒト骨折骨髄バンク 立ち上げた。次に骨をこわす多核巨細胞である破骨細胞の1細胞解析を行い、生物種間差を明らかにした。さらに多核細胞の「多」核の意義 を追求した。本研究は、多核細胞の同一細胞内において存在する核間の遺伝子発現の相違を明らかにするプラットフォームintra-single cell sequencing (iSCseq)を開発し、mRNA遺伝子発現解析からDNAメチル化解析、さらに北米で開発が先行するヒストン修飾解析を1細胞「内」レベルで行う。iSC-seqを含め1細胞解析技術を普及し、骨リモデリング多細胞系の全貌に迫る。我々が開発したiSC-seq(intra-single cell sequencing)により同一細胞「内」にまで存在する遺伝子発現不均一性エピジェネティクス制御機構を解明する。骨リモデリングに関わる多細胞系を理解し、新たな骨折修復促進因子を同定する。 1細胞内解析技術をコア技術として、国際的共同研究を加速する。骨形成側の主に骨細胞の知見と、骨吸収側の破骨細胞の知見をマッチさせることによって、骨リモデリングに関わる多細胞系の全容解明につなげる。渡航前の2022年度には、事前研究として、intra-single cell sequencing（iSCseq）の改良を重ねており、2023年度早々にハーバード大学チームと共同で発表する予定にしている。