骨免疫系血球細胞における網羅的機能遺伝子スクリーニング

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血球細胞の分化や機能を制御する遺伝子の同定は疾患治療法の開発に極めて重要であるが、その包括的な理解には至っていない。本研究では 、CRISPR/Cas9法による遺伝子スクリーニングによって骨免疫学に関連する血球細胞の分化および機能制御に必要な遺伝子の網羅的同定を目的とした。また、病理的条件下において特異的に誘導・活性化される細胞群について、それらの制御因子の同定を目指す。①破骨細胞の単一細胞遺伝子発現解析およびCRISPR/Cas9法を用いたスクリーニングを実施した結果、破骨細胞の分化を制御する転写因子Aが同定された。in vitroにおいて、転写因子Aの欠損により破骨細胞分化の障害が観察された。また、破骨細胞特異的に転写因子Aを欠損したマウスでは、骨量の増加および破骨細胞数の減少が認められた。今後は、転写因子AにTagを挿入したKIマウスを起点として、転写因子Aの相互作用タンパクの同定やゲノム結合領域の同定を目指す。②滑膜線維芽細胞(SF)におけるRANKLの発現制御を担うエンハンサーとしてE3を同定した。E3欠損マウスは、炎症による骨破壊に抵抗性であり、SFにおけるRANKL発現が低下した。in silico解析およびChIPアッセイにより、転写因子ETS1がE3に結合することが示された。ETS1をSF特異的に欠損するマウスでは、関節炎によって誘導される骨破壊が抑制され、その要因はSFにおけるRANKL発現低下であることが示唆された。以上より、E3とETS1を介したRANKL発現制御機構の一旦が明らかにされ、創薬シーズの発掘に繋がる重要な知見を得た(Yan et al., Nature Immunology 2022)。