[出典] "A CRISPRi/a platform in human iPSC-derived microglia uncovers regulators of disease states" Dräger NM, Sattler SM, Huang CT [..] Gan L, Kampmann M. Nat Neurosci 2022-08-11. https://doi.org/10.1038/s41593-022-01131-4 [著者所属] UCSF, Gladstone Institute of Neurological Disease, U Illinois at Urbana-Champaign, Center for Alzheimer's and Related Dementias/NIH, NIA/NIH, NINDS/NIH, Data Tecnica International, U Southern California, Weill Cornell Medicine.
ミクログリアは、神経疾患の重要なドライバーとして浮上しており、マウスやヒトで、ミクログリアが健康時および疾患時に多数の異なる機能状態に対する分子レベルでの解析が盛んに行われている。しかし、これらの異なるミクログリア状態がどのように脳機能や疾患に寄与しているのか、また、これらの状態を制御する分子機構の体系的理解は進んでいない。
研究チームは、形質転換が困難であったミクログリアのCRISPRi/aスクリーニングを実現するために、始めに、8日間の迅速かつ効率的なプロトコルでミクログリア様細胞の生成を可能にする6つの転写因子を誘導的に発現するヒトiPS細胞株 (induced-transcription factor microglia-like cells, iTF-Microglia)を樹立した。
この細胞株に誘導性CRISPRi/aシステムを組み込むことで、ヒト・ミクログリアにおける内在性遺伝子の強固なノックダウンおよび過剰発現を可能にする遺伝子スクリーニングシステムを実現した。
このプラットフォームを利用して、生存、貪食、炎症活性化の修飾因子についてプール型CRISPRiおよびCRISPRaスクリーニングを実施し、これらの表現型を制御するミクログリア特異的遺伝子を見いだした。
また、scRNA-seqによるスクリーニングも実施し、これらのミクログリアがヒトの脳で観察されるようなスペクトルの状態をとることが明らかにし、これらの状態の制御因子も同定した。例えば、オステオポンチン (OPN)遺伝子 (SPP1 )の発現を特徴とする疾患関連状態は、コロニー刺激因子1受容体（CSF1R）阻害により選択的に減少することを見出した。
今回開発したプラットフォームは、ミクログリアの一定の状態の制御因子を体系的に同定し、その機能的特性の評価と治療標的発見を基盤を提供する。
[研究チームのiPS細胞由来神経細胞におけるCRISPRi/aスクリーン関連crisp_bio記事と論文]
- 2019-08-18 CRISPRiに基づくヒトiPSC由来ニューロンにおけるマルチモーダル遺伝的スクリーニング．https://crisp-bio.blog.jp/archives/19448210.html
- "Genome-wide CRISPRi/a screens in human neurons link lysosomal failure to ferroptosis" Tian R [..] Kampmann M. Nat Neurosci 2021-05-24. https://doi.org/10.1038/s41593-021-00862-0
コメント