高解像細胞系譜解析を用いたclub細胞の恒常性維持及び疾患時の可塑性の解明

損傷修復（再生）のために、分化した細胞は細胞運命を転換する可塑性を保持する。しかし、この可塑性は前癌病変発生（発癌）の原因となるが、その発生機序は不明瞭である。我々は、マウス気管において、Notchシグナル標的遺伝子の不活性化により、Club細胞が基底細胞（induced basal cell、iB細胞）へ脱分化することを見出した。前癌病変である扁平上皮化生は、気道上皮細胞が基底細胞へ運命転換（脱分化）する現象である。そこで、本研究では、Club細胞の運命転換が、再生及び前癌病変（扁平上皮化生）にどのように関与するかを細胞系譜解析と１細胞トランスクリプトーム解析(scRNA-seq)を用いて検証することを目的とした。本研究の知見は、Club細胞（分化した細胞）の可塑性がどのように恒常性及び発癌に寄与するかの理解、前癌病変である扁平上皮化生の発生機構の理解、さらには、細胞運命を制御する技術を用いて、内因性細胞の賦活化による損傷修復を目指した新たな癌治療の基盤形成につながる。令和４年度は、予定していたClub細胞からiB 細胞を誘導する際のClub細胞、iB細胞及び基底細胞の亜集団が同定できた。さらに、１細胞トランスクリプトーム解析による軌道予測（RNA velocity解析）と細胞系譜解析を用いることで、高解像度にClub細胞からiB 細胞が誘導される系譜が推測できた。

損傷修復（再生）のために、分化した細胞は細胞運命を転換する可塑性を保持する。しかし、この可塑性は前癌病変発生（発癌）の原因となるが、その発生機序は不明瞭である。我々は、マウス気管において、Notchシグナル標的遺伝子の不活性化により、Club細胞が基底細胞（induced basal cell、iB細胞）へ脱分化することを見出した。前癌病変である扁平上皮化生は、気道上皮細胞が基底細胞へ運命転換（脱分化）する現象である。そこで、本研究では、Club細胞の運命転換が、再生及び前癌病変（扁平上皮化生）にどのように関与するかを細胞系譜解析と１細胞トランスクリプトーム解析(scRNA-seq)を用いて検証することを目的とした。本研究の知見は、Club細胞（分化した細胞）の可塑性がどのように恒常性及び発癌に寄与するかの理解、前癌病変である扁平上皮化生の発生機構の理解、さらには、細胞運命を制御する技術を用いて、内因性細胞の賦活化による損傷修復を目指した新たな癌治療の基盤形成につながる。令和４年度は、予定していたClub細胞からiB 細胞を誘導する際のClub細胞、iB細胞及び基底細胞の亜集団が同定できた。さらに、１細胞トランスクリプトーム解析による軌道予測（RNA velocity解析）と細胞系譜解析を用いることで、高解像度にClub細胞からiB 細胞が誘導される系譜が推測できた。