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

骨免疫系统血细胞综合功能基因筛查

基本信息

批准号：
21K18254
负责人：
高柳広
金额：
$ 16.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18254/
关键词：
CRISPR/Cas9 スクリーニング骨免疫学骨免疫造血幹細胞

项目摘要

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)。

鉴定调节血细胞分化和功能的基因对于疾病治疗方法的发展至关重要，但对此尚未全面理解。这项研究旨在全面鉴定使用CRISPR/CAS9方法通过基因筛查对骨髓炎的分化和功能控制所需的基因。此外，我们旨在确定在病理条件下特异性诱导和激活的细胞的调节因素。 1）由于鉴定了调节破骨细胞分化的CRISPR/CAS9方法的单细胞基因表达分析和使用CRISPR/CAS9方法进行筛选。在体外，观察到转录因子A的缺陷会导致破骨细胞分化受损。此外，在缺乏破骨细胞特异性转录因子A的小鼠中，观察到骨骼质量的增加和破骨细胞数量的减少。从现在开始，我们旨在鉴定转录因子A的相互作用蛋白和从Ki小鼠开始的基因组结合区域，其标记插入了转录因子A。2）E3被确定为负责控制滑膜成纤维成纤维细胞中RANKL表达的增强剂。 E3缺陷型小鼠对炎症诱导的骨骼破坏和SF中的RANKL表达降低。在计算机分析和芯片测定中，转录因子ETS1与E3结合。 SF抑制关节炎引起的骨骼破坏的SF特异性缺陷的小鼠，这表明原因是SF中RANKL表达的降低。从以上，已经揭示了通过E3和ETS1进行RANKL表达调节的机理，并且已经获得了重要发现，这些发现导致发现药物发现种子的发现（Yan等人，自然免疫学2022）。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Identification of a transcription factor that drives polarization toward tissue-destructive fibroblasts in arthritis

鉴定驱动关节炎中组织破坏性成纤维细胞极化的转录因子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minglu Yan;Noriko Komatsu;Ryunosuke Muro;Hiroyuki Takaba;Takeshi Nitta;Kazuo Okamoto;Masayuki Tsukasaki;Hiroshi Takayanagi,
通讯作者：
Hiroshi Takayanagi,

Promiscuous Gene Regulators for Central Immune Tolerance

中枢免疫耐受的混杂基因调节因子