2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of predictive models for the onset and progression for adolescent idiopathic scoliosis
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19H03787
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松本 守雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (40209656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 航太 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60317170)
寺尾 知可史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60610459)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 思春期特発性側弯症 / 全ゲノム関連解析 / Polygenic risk score |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、思春期特発性側弯症(adolescent idiopathic scoliosis: AIS )の遺伝的背景を明らかにするために全ゲノム関連解析(genome-wide associationstudy:GWAS )を用いてAISの遺伝子研究を行ってきた。近年、遺伝統計学の手法の発展により、GWASデータを用いたPolygenic risk score(PRS)という遺伝情報から疾患を予測する手法が報告された。今回、PRSを用いてAIS疾患感受性PRSの作製を試みた。AIS疾患感受性PRSの導出、検証、確認を行った。さらにBMIの値をモデルに説明変数として組み込みAUROCは0.71となった。続いて、我々はAISの重症化の予測モデルの作成をした。まず、GWASに使用した3つのコホートのコブ角測定の再現性を級内相関係数で評価し、3コホートともに高い相関示すことを確認した。また、コブ角のGWASとAISのGWAS間に中等度のgenetic correlationを認め、AIS-PRSとコブ角の実測値の間にも有意な相関を認めた。そして、重症化のPRSを作成した。重症化のPRSのAUROCは、0.69であり、妥当な結果を示した。一方で、AIS-PRS同様にBMIをモデルの説明変数に加えても、AUROCの改善は認めなかった。このことから、BMIは主にAISの発症に関与している可能性が示唆された（Journal of Bone and Mineral Research 2021）。さらにMendelian randomizationを用いて、日本および米国のAISコホートを使い、AISとBMIの因果関係を検討した。日本人ではinverse-variance weighted法とEgger regression法で全てのBMI とAISに、統計的に有意な負の因果関係を示した。一方、米国では全ての解析で有意差は得られなかったが、全ての解析で同様の傾向を示した（投稿中）。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] olygenic Risk Score of Adolescent Idiopathic Scoliosis for Potential Clinical Use.2021
Author(s)
Otomo N, Lu HF, Koido M, Kou I, Takeda K, Momozawa Y, Kubo M, Kamatani Y, Ogura Y, Takahashi Y, Nakajima M, Kochi Y, Chang WC, Matsumoto M, Watanabe K, Ikegawa S, Terao C.
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Journal Title
J Bone Miner Res.
Volume: 36
Pages: 1481-1491
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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