同種造血幹細胞移植は、抗白血病（GVL）効果を保ちつつ、移植片対宿主病(GVHD)の制御と感染症に対する免疫を速やかに再構築させることが求められる。移植後免疫再構築の研究は、これまでマウスモデルでは末梢リンパ臓器、臨床移植では末梢血検体が主な解析対象であったが、造血の主座である骨髄内微小環境におけるホストとドナー細胞のダイナミックなインターラクションと、それに引き続く免疫再構築のメカニズムは未だ解明されていない。近年、次世代シークエンサーの導入などの分子学的研究の進歩により遺伝子変異（ゲノミクス）や遺伝子発現（トランスクリプトーム）などを網羅的に解析することが可能となっている。本研究では、移植後に継時的に採取した骨髄検体を用いて、新たに開発された単一細胞マルチオミクス解析を行うことにより、免疫学的再構築機構の高精度かつ網羅的な理解を目指す。ここで得られた免疫再構築に重要な遺伝子発現や免疫細胞区画を、バルク検体を用いて検討し、GVHD/GVLのマルチオミクス・バイオマーカーとしての有用性を明らかにする。さらに、動物モデルでの検証と創薬候補物質の前臨床試験を実施し、本研究で産出されるマルチオミクスデータと臨床データを結びつけ、移植に特化したマルチオミクスレジストリーを構築する。これらにより、「移植医療におけるプレシジョンメディスン」の確立に繋がる研究開発を促進する。令和４年度は、前年度から継続してきた動物モデルを用いたPTCYハプロ移植後早期の骨髄での炎症細胞浸潤とリンパ球新生について検討を最終化し、PTCYにより炎症細胞浸潤から骨髄が保全され、B細胞および制御性T細胞の新生が促進されることを報告した。これと並行し、シングルセル・マルチオミックス解析（CITEseq）を、当初の予定通り5症例（PTCY：3症例、PBSCT：2症例）・20検体（ドナー細胞、移植前、移植後1、3ヶ月後の4ポイント）を用いて行った。その結果、PTCY移植ではPBSCT移植に比較し、B細胞の分化・成熟が早い事が明らかとなった。また、T細胞においても、両移植間で異なる挙動をとる細胞群が同定され、骨髄バルク検体を用いたフローサイトメトリーやトランスクリプトーム解析による検証を実施中である。同時に、これらの細胞群や遺伝子発現とGVHD・GVL効果との関係性も明らかとし、バイオマーカー開発の土台とする。今後はこれらの研究成果をまとめ、学会・論文発表を行うとともに、新規シーズとして産学連携による臨床応用を目指す。