始原生殖細胞がembryonal carcinoma細胞へと転換する分子機構

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2022年度においては、EC細胞の新規マーカーとして同定したCAR4を指標として、CAR4陽性細胞をセルソーターによって回収したのちに、naive ES細胞培地である2i/LIFとprimed EpiLC培地であるAF培地で培養し、コロニーの数を比較した。その結果、AF培地で培養した方が、2i/LIF培地で培養した場合より優位にコロニー数が多く、CAR4陽性のEC細胞はprime型の多能性細胞であることが示唆された。一方で、CAR4の発現を誘導する転写因子を探索するために、CAR4を発現する前の細胞集団を同定することを試みた。そのために、single cell RNA-seqのデータを用いてvelocity解析を行ったところ、CAR4陽性細胞集団へと分化が向かう細胞集団を見出すことができなかった。そこで、single cell ATAC-seqにより、クロマチン状態の解析を行うと、始原生殖細胞からCAR4陽性のEC細胞への遷移状態にある細胞集団を特定することができた。これの意味するところは、EC細胞への転換に際して、クロマチン状態は徐々に変化するが、トランスクリプトームはある段階に達すると急激に変化するということだと考えられる。そこで、このデータをsingle cell RNA-seqのデータと統合することで、EC細胞への遷移状態の細胞集団において高発現する転写因子を4つ同定することができた。