2020 Fiscal Year Research-status Report
Bioinformatics analyses for identification of molecules which contribute to prognosis and treatment in viral myocarditis
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19K08569
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
尾村 誠一 近畿大学, 医学部, 助教 (80462480)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ウイルス性心筋炎 / トランスクリプトーム / マイクロバイオーム / バイオインフォマティクス / マウスモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度はタイラーウイルス感染マウスの血小板中遺伝子のRNAシーケンシング解析を行った。DAVID（Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery）を用いてfunctional clusteringを行った結果、タイラーウイルス感染4日目には自然免疫関連遺伝子の発現量変化が見られた。7日目にはゴルジ体関連遺伝子や細胞接着関連遺伝子など血小板を構成する因子の変化が見られ、35日目には細胞内情報伝達や細胞骨格に関連するプレクストリン相同体や微小管に関連する遺伝子の発現に変化が見られた。発現量が変化した遺伝子のデータを用いた主成分分析（PCA）では4日目ではNADH:ubiquinone oxidoreductase subunit A1およびH2B clustered histone 1が対照群とタイラーウイルス感染群との違いに強く寄与していた。また、7日目ではWD repeat domain 89、35日目ではbystin-likeなどが寄与していた。これらの結果から、血小板中の遺伝子においても変化が見られることが分かった。また、血小板中のウイルスゲノム検出を試みたが、本サンプルからは検出できなかった。
さらに、糞便を用いてタイラーウイルス感染による腸内細菌叢変化について、16S rRNAシーケンシング解析を行った。タイムポイント毎に有意に変化した菌について解析すると、35日目ではMarvinbryantia属菌とCoprococcus属菌が有意に増加していた。これらの細菌と中枢神経トランスクリプトームデータとのパターンマッチングを行うと、Coprococcus属菌の菌量はIgAを含む多くの免疫関連遺伝子との相関が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までの研究において、計画通りに急性期、亜急性期、慢性期におけるタイラーウイルス感染C3Hマウスの血液のトランスクリプトーム解析を行い、各病期における遺伝子発現パターンの違いを見出した。その中で血小板関連遺伝子の発現変化を見出した。血小板の役割から、タイラーウイルス感染により血小板中に含まれるRNAに違いがでるのではないかと考え、タイラーウイルス感染マウスから血小板を単離し解析を行った結果、血小板においてもトランスクリプトームに違いがあることが分かった。
さらに腸内細菌叢においても違いが見られるのではないかと考え解析を行った結果、主成分分析により全体的な細菌叢の構成に違いが見られたほか、個々の細菌においても対照群と感染群とで違いが見られ、細菌の量と中枢神経系の免疫関連遺伝子との相関が見られた。以上の研究で得られたデータからのバイオマーカーの候補を見出した。このことから、本研究は概ね計画通りに順調に推移していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
他の系統マウスの心筋炎モデルを用いてC3Hマウスと同様の研究を行い、違いが見られるかを検討する。さらに多発性硬化症マウスモデルののRNAシーケンシングデータ、マイクロバイオームデータなどのビッグデータを用いたバイオインフォマティクス解析により、疾患診断に寄与するバイオマーカーを同定する手法を確立し、心筋炎バイオマーカーの同定に応用する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じたのは、トランスクリプトーム解析およびマイクロバイオーム解析を行うために当初解析に必要な試薬の新規購入を計画していたが、別予算で購入した試薬で解析を行うのに十分であったため。
次年度繰越金と2021年度助成金とを合わせて、より多くのサンプルを作製しトランスクリプトーム解析、マイクロバイオーム解析を行う。それによりより有意なデータが得られ、バイオマーカー同定につながると考える。
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Research Products
(7 results)
