細胞生物学：単一細胞RNA-seqにより明らかになった細胞変動の動的な傍分泌制御
Nature 510, 7505 doi: 10.1038/nature13437
ハイスループットの単一細胞トランスクリプトミクスは、一見すると同一な細胞間に存在する遺伝子発現の変動の程度、基盤、および作用を理解するための偏りのない研究方法となる。本研究では、1,700個以上のマウス骨髄由来初代樹状細胞について、いくつかの実験的条件で単一細胞RNA-seqライブラリーの解読を行った。完全に同じ刺激を行った樹状細胞間でかなりの変動があることが分かり、こうした変動は、特定のメッセンジャーRNAを検出可能なレベルで発現する細胞の画分と、発現する細胞の中での転写産物のレベルの両方で見られた。別個の遺伝子モジュールが、異なる時間的不均一性プロファイルにより特徴付けられた。特に、抗ウイルス遺伝子の「コア」モジュールは、病原性成分による均一な刺激に応答して、少数の「早熟」細胞で非常に初期に発現するが、その後、全ての細胞で活性化される。我々は、密閉したマイクロ流体チャンバーで細胞を個別に刺激して、ノックアウトマウスに由来する樹状細胞を解析し、分泌と細胞外シグナル伝達を変化させることにより、この応答が早熟細胞からのインターフェロンを介した傍分泌シグナル伝達により調整されていることを示す。重要なことに、初期に誘導されて「発現にピークが認められる」炎症性モジュールの発現における細胞間のばらつきは、細胞間コミュニケーションの阻害でも大幅に減少することから、傍分泌シグナル伝達は炎症性プログラムの一部をさらに抑制することが示唆される。我々の研究は、細胞の不均一性の制御における細胞間コミュニケーションの重要性を明確にし、多細胞集団が複雑な動的応答を成立させるために用いることのできる一般戦略を示している。
