空間的CRISPRゲノミクスは,腫瘍の微小環境のレギュレータを特定する

科学分野:

• ゲノミクス
• 癌 生物学
• 免疫学

背景:

• CRISPRスクリーンは細胞内部の遺伝子機能には有効ですが,細胞外および組織レベルの分析には限られています.
• 腫瘍の複雑な微小環境 (TME) 内の遺伝子機能を理解することは,がん研究にとって極めて重要です.

研究 の 目的:

• 組織内の細胞外遺伝子機能を解剖するための新しい空間的機能的ゲノミクスアプローチである Perturb-map を開発し,適用する.
• ネズミの肺がんモデルにおける腫瘍成長,組織病理学,免疫組成に対する遺伝子ノックアウトの影響を調査する.

主な方法:

• 空間的機能的ゲノミクス技術である Perturb-map の開発.
• マウスの肺がんモデルで並列の遺伝子ノックアウトを行うために Perturb-map を適用する.
• Perturb-mapと空間トランスクリプトミクスを統合し,CRISPRで編集された腫瘍を総合的に分析する.

主要な成果:

• Perturb-mapは,腫瘍の成長,組織病理学,免疫細胞の浸透に対する遺伝子ノックアウト効果の同時評価を可能にしました.
• Tgfbr2ノックアウト腫瘍では,T細胞を除外した線維性TMEフェノタイプが観察されました.
• TGFβシグナル伝達と線維細胞活性化の上昇が認められ,TGFβの生物利用性と免疫抑制が増加したことを示した.

結論:

• Perturb-mapは,空間構造を保存しながら,組織における単細胞解像度機能的ゲノミクスの強力なツールとして確立されています.
• ガン細胞のTGFβ受容体の反応はTMEに大きく影響し,免疫細胞の相互作用と腫瘍の進行に影響します.