空間的トランスオミクス解析による異所性骨化過程の解析と疾患応用

空间跨组学分析异位骨化过程及疾病应用

• 批准号: 22K19600
• 负责人: 金 永輝
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19600/
• 关键词: 異所性骨化; 空間的遺伝子発現解析; イメージング質量分析; 進行性骨化性線維異形成症; エネルギー代謝; 空間的トランスオミックス解析

異所性骨化（HO）とは、生理的には骨が形成されない軟部組織内に骨が形成される現象である。外傷により局所的に形成する異所性骨化とは異なり、遺伝性疾患である進行性骨化性線維異形成症（FOP）はACVR1遺伝子変異（FOP-ACVR1）により、全身の線維性組織が進行性に骨化する疾患である。我々はFOP患者から樹立したiPS細胞を用いて、体外における実験系を確立し、HO誘発因子としてActivin Aの同定や治療のターゲットとしてmTORC1の阻害剤であるRapamycinを同定した。さらに、mTORC1の下流を解析する中、エネルギー代謝のリプログラミングが重要な役割を果たす知見を見出した。HO初期に浸潤する炎症性細胞、特にマクロファージも重要な役割を担うことが報告された。本課題の目的は、薬剤誘導型FOP-ACVR1トランスジェニックマウスを用いて、空間的技術を駆使し、HO形成に寄与する起源細胞とマクロファージのエネルギー代謝のダイナミックや相互作用を解明することである。令和４年度は、空間的遺伝子発現解析（Visium）のプロトコールを確立した。具体的には、HE染色により凍結切片とFFPE切片を比較し、マウス骨格筋の分解能が高い画像を得るために、FFPE切片を採用した。また、接着テストとNGSライブラリ作製などの条件検討を行い、適切なプロトコールを確立した。また、エネルギー代謝状態を可視化するために、イメージング質量分析（IMS）を行った。得られたデータを元に、次元削減法（UMAP）の解析により、HO領域と正常領域の異なるパターンを可視化することができた。更に、遺伝子発現を単一細胞レベルで解析するために、マウスの骨格筋から単核細胞の単離からNGSライブラリ作製までのプロトコールを検討し、シングルセルRNAシーケンシングを行った。その結果を解析中である。

Sexual ossification (HO), physiological bone formation, bone formation and bone formation. The results of the study were as follows: chronic ossification (FOP), progressive ossification (FOP-ACVR1), progressive ossification (FOP), progressive ossification (FOP-ACVR1) and systemic ossification. We reported that patients with FOP were required to use iPS cells in vitro, and that HO factors were used in vitro. Activin A cells were treated with the same drug. Rapamycin cells were treated with the same drug. In the analysis of the bad news and the bad news of the mTORC1, it is important to know the results of the service cutting. In the early stage of HO, inflammatory cells were immersed, especially in patients with major diseases. In this project, the purpose of this project is to provide information about the interaction between the source and the source of the aircraft. in this project, the purpose of this project is to understand the interaction between the FOP-ACVR1 and the source of the disease, the technology in the space and the technology in the space. Order and 4-year airplane and space inspection analysis (Visium) to ensure the establishment of the security system. Specific "HE" staining "slice" FFPE slice "than", "bone lattice bar" decomposition can be "high" portrait "," FFPE slice "use". Please, then make sure that the conditions are correct, and that the conditions will be confirmed. You can use quantitative analysis (IMS) to perform quantitative analysis (QA). It is possible to analyze the data in the normal domain of the HO field by using the method of dimensional reduction (UMAP), and the data can be converted into data. Please tell me that you need to know that there is a problem in the analysis of the NGS, that is, the NGS cell, the cell. The results show that there are some errors in the analysis.