BMP-2誘導性骨髄から紐解く骨髄ニッチ細胞・CAR細胞の起源と発生メカニズム

CAR細胞は間葉系幹細胞としての性質も有するため，その起源から老化に至る一連の分化制御メカニズムを解明することは，ステムセルエイジングを起因とする加齢性疾患の予防や治療に繋がる重要な課題である.一方，申請者らは，骨形成タンパク質として知られるBMP-2を用いて，CAR細胞を含み，造血を営む機能的な骨髄ニッチが形成された異所性骨髄器官を誘導することに成功した.そして，本モデルが，これまで難しかったCAR細胞の起源細胞のスクリーニングに応用可能であることを，予備的検討により見出した.そこで，本研究では，世界の科学者が追い求めながら未だに明らかとなっていないCAR細胞の起源や骨髄形成メカニズムを明らかにすることを目的としている．今年度は，single cell RNA-SeqによるCAR細胞の分化経路推定解析と起源候補細胞の抽出を行うため，胎生期の大腿骨の二次骨化中心から経時的に細胞を単離し，scRNA-seq をおこなった．そして，次元削減を行いUMAPにて二次元上に描写し，クラスター解析，アノテーションを行い，二次元プロット上で分化経路推定解析(Trajectory解析)をおこない，CAR細胞の起源となっている候補細胞の抽出を行った．また，CAR細胞の分化経路推定解析から遺伝子発現が有意に変動した遺伝子を抽出し，CAR細胞分化に重要な遺伝子の抽出を行った．そして，来年度に向け，これらの遺伝子群を用いてFunctional enrichment解析を行う準備を行った．

CAR細胞は間葉系幹細胞としての性質も有するため，その起源から老化に至る一連の分化制御メカニズムを解明することは，ステムセルエイジングを起因とする加齢性疾患の予防や治療に繋がる重要な課題である.一方，申請者らは，骨形成タンパク質として知られるBMP-2を用いて，CAR細胞を含み，造血を営む機能的な骨髄ニッチが形成された異所性骨髄器官を誘導することに成功した.そして，本モデルが，これまで難しかったCAR細胞の起源細胞のスクリーニングに応用可能であることを，予備的検討により見出した.そこで，本研究では，世界の科学者が追い求めながら未だに明らかとなっていないCAR細胞の起源や骨髄形成メカニズムを明らかにすることを目的としている．今年度は，single cell RNA-SeqによるCAR細胞の分化経路推定解析と起源候補細胞の抽出を行うため，胎生期の大腿骨の二次骨化中心から経時的に細胞を単離し，scRNA-seq をおこなった．そして，次元削減を行いUMAPにて二次元上に描写し，クラスター解析，アノテーションを行い，二次元プロット上で分化経路推定解析(Trajectory解析)をおこない，CAR細胞の起源となっている候補細胞の抽出を行った．また，CAR細胞の分化経路推定解析から遺伝子発現が有意に変動した遺伝子を抽出し，CAR細胞分化に重要な遺伝子の抽出を行った．そして，来年度に向け，これらの遺伝子群を用いてFunctional enrichment解析を行う準備を行った．