幹細胞から分化誘導した心房細胞の薬剤処理による遺伝子発現変化

幹細胞の利用方法の一つとして、多能性幹細胞を分化誘導した細胞を用いた創薬スクリーニングの高効率化が期待されています。ibrutinibは有用な経口白血病治療薬ですが、心房細動を増加させる事が知られています。ヒト多能性幹細胞から誘導した心房心筋細胞をibrutinib処理し、RNA-seq解析を実施したデータを使用して、 ibrutinib処理による心房心筋細胞のRNA発現変化を検出し、発現変動遺伝子が多く含まれていたパスウェイを抽出しました。

遺伝子発現量推定結果

薬剤未処理の(cont1〜3)心房心筋細胞と薬剤処理した細胞(drug1〜3)の遺伝子発現量推定結果の一部を示しました。

発現変動遺伝子抽出結果(抜粋)

薬剤未処理群(cont1〜3)と処理群(drug1〜3)の発現変動遺伝子の一部を抜粋して示しました。

発現変動遺伝子の可視化(Heatmap)

発現変動遺伝子の発現変化をヒートマップで一覧表示しました。各サンプルの発現量をZ-scoreで標準化し、発現量が多い遺伝子を赤色、少ない遺伝子を緑色、中間を黒色で表示しました。図の縦軸は遺伝子、横軸はサンプルを表します。

発現変動遺伝子の可視化(Volcano Plot)

ボルケーノプロットで発現変動比と統計的有意差を一覧表示しました。各点は遺伝子を表しています。発現変動比と調整済みp値によって分類し色分け表示しました。縦軸は調整済みp値を-log10、横軸は発現変動比をlog2で示しています。

発現変動遺伝子のパスウェイ解析

発現変動遺伝子が濃縮されていたパスウェイを抽出し、ドットプロット(左図)で示しました。縦軸はパスウェイ、横軸はパスウェイを構成する全遺伝子に対して、含まれていた発現変動遺伝子の割合を示します。ドットのサイズはパスウェイを構成する遺伝子数、色は補正済p値を示します。右図は“ECM proteoglycans”に含まれる遺伝子と薬剤処理による発現量の増減を示しています。ドットはパスウェイに含まれる遺伝子を示し、発現が増加した遺伝子を赤、減少した遺伝子を青で示しました。

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