Ab Initio遺伝子軌道法を用いた新生児疾患関連遺伝子ネットワークの同定

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17369
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 柳沼 和史 福島県立医科大学, 医学部, 助手 (70839399)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: miRNA / lncRNA / エクソソーム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の第一の目的は、早産児から正期産児までの臍帯血を用いてエクソソーム、 lncRNA,miRNA,mRNAの発現解析を行い、データベースを構築することである。第二の目的は、得られたデータベースを研究協力者の森らが開発したAb Initio 遺伝子軌道法(国際出願番号: PCT/JP2018/013877)を用いて解析し、新生児慢性肺疾患、未熟児網膜症、壊死性腸炎について発症 や重症化に関与する疾患関連lncRNA-miRNA-mRNAネットワークや疾患バイオマーカーを同定することである。
本研究では、早産から正期産児の臍帯血の血清に存在するエクソソーム中のlncRNA,miRNA,mRNA
の網羅的発現解析を行い、新生児慢性肺疾患、壊死性腸炎、未熟児網膜症のバイオマーカーを同 定する。Screening Phaseではランダムに100人の臍帯血を選び、健常小児5名、健常成人5例の静脈血をコントロールとしてmiRNA発現解析を行う。Validation Phaseでは Screening phaseでの発現解析の結果、新生児疾患と関連があると同定された候補lncRNA,miRNA,mRNAの発現解析を残りの臍帯血200検体で行い、各新生児疾患関連lncRNA―microRNA―mRNAネットワークを明らかにする。
研究実績として、臍帯血からのエクソソーム抽出は可能であったが、試料が新生児の臍帯血であり、予想より収量が少なく、血清エクソソーム中のmiRNA、lncRNAを発現解析するためには不十分であると分かった。
したがって、血清中のmiRNA、lncRNAの発現解析を優先する方針として、研究を継続している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上述の通り、血清中のエクソソームを抽出し、その中の遺伝子発現解析を目指していたが、予想よりエクソソーム中のRNA収量が少なく、新生児という特性上採血量が限られることから、難しいことが分かった。
したがって、まずは血清中に含まれるRNAを抽出し、それらの遺伝子発現解析を行うことを優先する。

Strategy for Future Research Activity

上述の通り、まずは血清中に含まれるRNAを抽出し、遺伝子発現解析を行うことを優先するが、基本的な手技や解釈については同様の手法を用いることが可能であるため、研究を進めていく。その上でmiRNA、lncRNAを含めたネットワーク解析まで行っていきたい。

Causes of Carryover

今後マイクロアレイ検査を外注し、続いてReal-time PCR法を用いてvalidationを行う予定である。