単一細胞シーケンシングを使用したヒト結腸のマッピング (COLATA)

人間の結腸は、漿膜、外筋層、粘膜下層、粘膜の 4 つの異なる組織層で構成されています。 内側の粘膜表面は、円柱上皮と、リーバーキューンの陰窩および分泌杯細胞、固有層および粘膜筋層を含む腺組織で構成されています。 腸内分泌細胞やM細胞など、さまざまな程度のいくつかの異なる細胞タイプが結腸で発見されています。

ヒト結腸の細胞組成、遺伝子発現パターン、および上流の調節経路は、解剖学的位置によって異なります。 これは、良性および悪性の結腸直腸疾患における解剖学的偏りで明らかです。 たとえば、遠位結腸では、潰瘍性大腸炎、憩室炎、および染色体不安定性がんの発生率が高く、近位結腸虚血性大腸炎では、膠原性大腸炎およびマイクロサテライト不安定性誘発がんが優勢です。

現在、ヒト結腸の特定の解剖学的位置に関連するゲノム全体のコーディング、メチル化、または遺伝子発現のベースライン データを記述した研究はありません。

scRNAseq および scATACseq (トランスポザーゼ アクセス可能なクロマチン シーケンスの単一細胞アッセイ) を使用することにより、細胞の DNA および RNA のオープン領域をマッピングできるため、結腸内の細胞の独自の「マップ」も提供されます。遺伝子発現。 ScATACseq はクロマチンのオープン領域を可視化し、転写因子結合部位などの DNA モチーフのマッピングに使用できる「ピーク」を生成します。 scATACseq の出現により、クロマチンのアクセシビリティは遺伝子発現データと組み合わされており、細胞型固有の調節 DNA 相互作用を研究するための非常に有用なリソースです。 結腸の免疫学的側面をさらに研究するために、結腸から免疫細胞を抽出します。 最後に、結腸の代謝細胞調節に関連する代謝リスク要因をよりよく分析するために、全血が抽出されます。

この研究の全体的な目的は、scRNAseq および scATACseq メソッドを使用して、ヒト結腸の細胞組成とその遺伝子発現を説明することです。 これにより、結腸の詳細なマップが提供される可能性があり、II 型糖尿病などの全身性疾患に対する結腸の影響だけでなく、結腸の疾患がどのように発生するかについての理解を助けることにもなります。