シングルセルマルチオミクスによる泌尿器腫瘍免疫微小環境の経時変化と修飾因子の探索

利用单细胞多组学探索泌尿肿瘤免疫微环境的时程变化和修饰因素

• 批准号: 22KJ0786
• 负责人: 牧野 克洋
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0786/
• 关键词: シングルセル解析; マルチオミクス; 尿路上皮癌; 免疫微小環境

近年シングルセル解析を用いて、腫瘍免疫微小環境を詳らかにする"cell atlas project"が多くのがん種で行われている。しかしながら、泌尿器悪性腫瘍（特に尿路上皮癌）については十分な細胞数のアトラスが未だないのが現状である。また、その多くがsingle cell RNA-seqを用いて作られたアトラスであるが、我々は単一細胞からトランスクリプトーム、エピゲノム、細胞表面タンパクの3層にわたる情報を同時にかつ網羅的に取得可能なDOGMA-seqを利用することで、より精緻に免疫微小環境を特徴づけることを目的としている。2022年度においては精力的に検体を収集して検体処理を行い、DOGMA-seqのライブラリ作成およびシークエンスは終了した。40症例以上のサンプルを使用し、これらのサンプルをmultiplexすることでシークエンスに関連したbatch effectを極力減らすことに成功し、20万を超える単一細胞のデータセットを得ることができた。尿路上皮癌の免疫微小環境を構成する細胞種を同定し、これらの表面タンパクの発現状況がどのようになっているか、さらには転写因子のactivityを推定することでgene regulatory networkを同定した。また、腫瘍の局在、悪性度、ステージなどの臨床データと統合し、これらの細胞種の割合がステージの進行と共にどのように変化していくかを明らかにすることができた。

近年来，“细胞图谱项目”已在许多癌症类型中进行，以利用单细胞分析阐明肿瘤免疫微环境。然而，目前的情况是，仍然没有足够的泌尿器官恶性肿瘤（特别是尿路上皮癌）细胞数量的图谱。此外，虽然大多数图谱是使用单细胞 RNA-seq 创建的，但我们能够同时全面地从单个细胞中获取转录组、表观基因组和细胞表面蛋白三个层面的信息。更准确地表征免疫微环境。 2022年，我们将积极收集和处理标本，并已完成DOGMA-seq的文库创建和测序。通过使用40多个病例的样本并对这些样本进行多重分析，我们成功地尽可能减少了测序相关的批次效应，并获得了超过20万个单细胞的数据集。我们鉴定了构成尿路上皮癌免疫微环境的细胞类型，并通过估计这些表面蛋白的表达状态和转录因子的活性来鉴定基因调控网络。此外，通过整合肿瘤定位、恶性程度和分期等临床数据，我们能够阐明这些细胞类型的比例如何随着分期的进展而变化。