代表者 : 尾崎 遼
私たちの身体は多種多様な細胞から構成されており、それらが互いに相互作用しあって、発生プロセスが適切に進行するとともに、組織・臓器の恒常性が維持されています。この細胞間相互作用が破綻すると、疾患につながることもあります。
一方、同じ種類の細胞型であっても細胞ごとに発現が変動する遺伝子があることが知られています。これらの遺伝子の中には、細胞の機能に関与するものも多くあるため、細胞集団全体の機能や疾患の発症にも影響します。このような、細胞間での遺伝子発現変動には、細胞間相互作用が関連することがいくつかの例で知られていたものの、複数の細胞型が遺伝子発現に与える影響を網羅的に調べる方法が存在せず、その全貌は明らかではありませんでした。
本研究では、細胞の機能と空間座標を同時に計測する１細胞空間トランスクリプトームデータを用い、近傍の細胞が互いに遺伝子発現に与える影響を推定する情報解析手法CCPLSを開発しました。この手法は、ある細胞型に着目した際の、近傍の細胞型の種類と、それによる遺伝子発現との関連を推定するものです。シミュレーションデータを用いた評価実験を行ったところ、CCPLSが細胞間相互作用を精度高く推定できることが分かりました。また、脳や大腸における実データへの適用例から、具体的な細胞間相互作用を抽出することができ、本手法の有効性が示されました。
CCPLSは１細胞空間トランスクリプトームデータ全般に適用可能であり、細胞の微小環境に着目した創薬標的探索などへの応用が期待されます。
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プレスリリース
研究代表者
筑波大学医学医療系
尾崎 遼 准教授