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中枢神経系炎症における単細胞相互作用のバーコードウイルス追跡

Iain C Clark ^1,2, Cristina Gutiérrez-Vázquez ¹, Michael A Wheeler ^1,3

¹Ann Romney Center for Neurologic Diseases, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
²Department of Bioengineering, University of California, Berkeley, California Institute for Quantitative Biosciences, Berkeley, CA 94720, USA.
³Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA.
⁴Department of Neurology, University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg, 91054 Erlangen, Germany.
⁵Neuroimmunology Unit, Montreal Neurological Institute, Department of Neurology and Neurosurgery, McGill University, Montreal, QC H3A 2B4, Canada.
⁶Neuroimmunology Research Laboratory, Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM), Montreal, QC H2X 0A9, Canada.
⁷Department of Anatomy and Neurobiology, Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA.
⁸Institute of Neuropathology, University of Freiburg, D-79106 Freiburg, Germany.
⁹Department of Bioengineering and Therapeutic Sciences, University of California, San Francisco, California Institute for Quantitative Biosciences, San Francisco, CA 94158, USA.
¹⁰Chan Zuckerberg Biohub, San Francisco, CA, USA.
¹¹Signaling Research Centres BIOSS and CIBSS, University of Freiburg, D-79106 Freiburg, Germany.
¹²Center for Basics in NeuroModulation (NeuroModulBasics), Faculty of Medicine, University of Freiburg, D-79106 Freiburg, Germany.
¹³Ann Romney Center for Neurologic Diseases, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. fquintana@bwh.harvard.edu.

⁰Ann Romney Center for Neurologic Diseases, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.

Clinical Neuroscience (new York, N.y.) +

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2021年4月23日

PubMedで要約を見る

まとめ

新しいRABID-seq技術は,マイクログリアとアストロサイトの相互作用が多発性硬化症 (MS) などの中枢神経系 (CNS) 疾患を駆動し,これらの神経炎症疾患の潜在的な治療標的を特定することを明らかにしています.

科学分野

神経科学
免疫学
遺伝学

背景

細胞同士の相互作用は,中枢神経系 (CNS) の機能と疾患にとって極めて重要です.
実験的な自己免疫性脳内炎 (EAE) と多発性硬化症 (MS) を含む中枢神経系の病理学に対処するための鍵となるのは,マイクログリア-アストロサイト通信を理解することです.

研究の目的

アストロサイト細胞の相互作用を in vivo で研究するための新しい方法,RABID-seq を開発し適用する.
中枢神経系疾患モデルにおけるマイクログリア-アストロサイト相互作用の分子媒介者を特定する.

主な方法

発症した狂犬病のバーコードの相互作用検出に続いて,バーコード化されたウイルスの追跡と単細胞RNAのシーケンシング (scRNA-seq) を統合したシーケンシング (RABID-seq).
EAEモデル,in vitroシステム,およびMS患者のscRNA-seqデータセットと中枢神経組織の分析において,in vivoの遺伝的混乱を活用した.

主要な成果

RABID- seqは,中枢神経系の病理性を促進するマイクログリア- アストロサイト相互作用の媒介者としてアクソン誘導分子を特定しました.
セマ4DとエフリンB3 (ミクログリア) は,それぞれプレキシンB2とエフB3を介してアストロサイトの反応を制御する.
EphB3阻害剤は神経炎症を軽減し,EAEの症状を改善しました.

結論

RABID-seqは,中枢神経系の細胞間相互作用を解剖する強力なツールです.
特定の分子経路によって媒介されるマイクログリア-アストロサイト通信は,中枢神経系の病理学において重要な役割を果たします.
EphB3経路をターゲットにすると,神経炎症性疾患の治療戦略が生まれます.