組織の細胞集団に潜む幹細胞のエピゲノム解析手法を開発

筋肉や肝臓といった組織は、多様な種類の細胞から構成され、異なる役割を持つ細胞同士が協調的に働くことで、その機能を実現します。組織を構成する細胞の種類は、遺伝子の組み合わせで決定され、エピゲノムがその組み合わせ方をつかさどると考えられています。これまでの組織のエピゲノム解析は、幹細胞など組織中の少数派細胞の情報が、多数派に埋もれてしまうことが課題となっていました。

九州大学 生体防御医学研究所の大川 恭行 教授、前原 一満 助教らは、一辺３ミリ 厚さ１０マイクロメートル程度の小さな組織切片に含まれる少数の細胞集団から、高感度かつ高精度なエピゲノム情報を抽出する技術を発表しました。この技術は、これまで同グループが発表してきた「クロマチン挿入標識（Ｃｈｒｏｍａｔｉｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｌａｂｅｌｉｎｇ：ＣｈＩＬ）法（ＣｈＩＬ－ｓｅｑ）」を基礎として、今回さらに組織をターゲットとした解析法を開発しました。

本研究グループは、高感度なＣｈＩＬ－ｓｅｑの技術と、遺伝子発現をつかさどる分子の移動度を評価する統計モデルを組み合わせ、埋もれた幹細胞の活性化情報を検出する新たな解析技術を開発しました。さらに本技術は、さまざまなステージの乳がん組織のプロファイリングに有用であることも示しました。この解析技術を使うことで、組織再生や再生医療の応用に必要な幹細胞や、組成が多様ながん組織などの詳細なメカニズムの解明が期待されます。

本研究は、東京工業大学 科学技術創成研究院 細胞制御工学研究センター（木村 宏 教授ら）、東京大学 定量生命科学研究所（胡桃坂 仁志 教授ら）、がん研究会 がん研究所（斉藤 典子 部長ら）の研究グループとの共同研究で行われました。

本研究成果は、２０２１年１１月３日（水）（中央ヨーロッパ時間）に欧州科学雑誌「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｂｉｏｌｏｇｙ」で公開される予定です。