生物工学：マウスおよびヒトの肺における組織学的シグネチャーから抗繊維化因子がマッピングされる
Nature 641, 8064 doi: 10.1038/s41586-025-08727-3
繊維化とは、健康な組織がコラーゲンの豊富なマトリックスに置き換わることであり、ほぼ全ての器官で損傷後に起こり得る。マウスの肺は、ブレオマイシンによる損傷後に繊維の形成から解消までの定型的な経過をたどることから、我々は、損傷後の組織学的段階をプロファイリングすることで、ヒトの繊維症に機能的な価値のある、繊維化促進と抗繊維化の特徴を明らかにできると考えた。今回我々は、マルチオミクスデータと統合するために、時空間的に分解されたマトリックスの変化を定量化した。まず、繊維の組織学的な特徴の高次元セットから得た、マトリックスの異常と解消の段階的な軌跡のチャートを作成すると、組織学的構造には均一から無秩序までの可逆的な移行があることが示された。これらの軌跡に沿った単一細胞塩基配列解読から、損傷後の各段階において一時的に豊富に存在する「ECM分泌型」（Csmd1発現）繊維芽細胞および「解消促進型（Cd248発現）繊維芽細胞が明らかになった。Visiumベースの空間解析からはさらに、繊維芽細胞のサブタイプによってマトリックス構造や空間–転写近傍領域が異なることが示唆され、繊維化と非繊維化の異なる生体分子環境が明らかになった。重要なことに、解消促進型の繊維芽細胞を注入すると、in vivoでの繊維化の軽減に役立った。さらに、この繊維芽細胞近傍の関連因子であるSERPINE2とPI16は、ex vivoでヒト肺繊維化を機能的に調節した。加えて、特発性肺繊維症のタンパク質レベルでの空間表現型解析からは、ヒト疾患において類似した繊維芽細胞サブタイプと近傍領域が明らかになった。総合的にこれらの知見は、肺のマトリックス構造の基盤となる繊維化促進因子と抗繊維化因子のアトラスを確立するとともに、繊維芽細胞に関連する生物学的特徴を繊維化の進行と解消の調節と関連付けている。
