腹膜透析療法における遺伝子診断システムを用いた腹膜機能評価法の開発と有用性の検証

• Project/Area Number: 18790568
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 濱田 浩幸 Kyushu University, 大学院・農学研究院, 助教 (80346840)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 生体生命情報学 / 人工透析学 / 遺伝子診断 / 腹膜透析 / 腹膜機能

Research Abstract

慢性腎不全患者の対症療法である連続歩行可能腹膜透析療法の処方計画の設計および治療モニタリングの簡便化を支援する診断システムを構築するため、以下の項目について研究開発を実施した。
1.腹膜硬化症モデル動物の作製と検体収集
クロルヘキシジンをラットの腹腔に連日投与し、腹膜の間質組織の肥厚および硬化と中皮細胞の形態変化を観測した。1ヶ月間の投与により、臓側腹膜の被嚢を確認した。また、腹膜透析排液より腹膜組織を回収し、その遺伝子発現量を測定した。
2.腹膜機能の低下および腹膜硬化症の判別器(ソフトウェア)の開発
平成18年度に開発した腹膜機能を定量的に評価する指標(MTACu/c)と腹膜の間質組織の肥厚の関係を確認した。MTACu/cは腹膜組織の肥厚と負の相関を、透析量と正の相関を呈することが確認された。また、Fuzzy k-means法を採用した遺伝子発現量解析ソフトウェア(平成18年度に開発)を用いて、観測した遺伝子発現量のクラスタリング解析を行い、ラットの腹膜組織の変性の分類にFuzzy k-means法が有用であることを確認した。
3.判別に適用可能な遺伝子の抽出
Fuzzy k-means法により分類された各クラスター内から腹膜組織の変性と良好に相関する遺伝子を抽出した。これら遺伝子の発現量の経過観察は、処方計画の設計に有用な知見をもたらす可能性が示唆された。
以上の結果より、従来の腹膜機能評価法と遺伝子発現量のクラスタリング解析を併用する診断システムは、臨床における有用性が高く、腹膜透析と血液透析の併用療法の協和的な導入の実現にも有効であると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Clinical Application of Computer-Aided Diagnositic System for Harmonious Introduciton of Complementary Dialysis Therapy (2008)
  • Author(s): Hiroyuki, Hamada, et. al.
  • Journal Title: The Open Biomedical Engineering Journal 2 Pages: 10-16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 腹膜機能評価指標MTACu/cの有用性 (2007)
  • Author(s): 濱田 浩幸, 他
  • Journal Title: 腹膜透析 12 Pages: 142-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a computer-aided diagnosis system for continuous peritioeal dialysis (2007)
  • Author(s): Hiroyuki, Hamada, et. al.
  • Journal Title: Computers in Biology and Medicine 37 Pages: 1700-1708
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a computer-aided diagnosis system for continuous peritoneal dialysis (2007)
  • Author(s): Hiroyuki Hamada, et al.
  • Journal Title: Computers in Biology and Medicine 37(in press)
• [Journal Article] Availability of a Novel Criterion for Peritoneal Diffusive Selectivity on Peritoneal Dialysis (2006)
  • Author(s): Hiroyuki Hamada, et al.
  • Journal Title: IFMBE Proceedings 14 Pages: 3074-3077
• [Presentation] Development of a System for Peritoneal Function Assessment (2007)
  • Author(s): A.A, Mamun, et. al.
  • Organizer: 3rd Asian Chapter Meeting ISPD
  • Place of Presentation: Hiroshima, Japan
  • Year and Date: 2007-11-23