2019 Fiscal Year Research-status Report
miRNA解析を中心とした新規溺死診断マーカーの検索と新たな診断法の開発
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19K19487
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
前田 一輔 横浜市立大学, 医学部, 助教 (40724761)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 溺死診断 / 診断マーカー / miRNA / マイクロアレイ / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
法医実務において淡水溺死 (FWD)と海水溺死 (SWD)の鑑別は重要な診断項目の一つである。Hayashiら（Int J Legal Med 2009）は、水を選択的に通過させる細胞膜蛋白質アクアポリン（AQP）ファミリーの中で肺のAQP5の発現がFWDで有意に低下することを見出し、FWDとSWDの鑑別診断に有用な指標となる可能性を示唆した。
本研究ではAQP5以外の溺死特異的に発現が変動する遺伝子を網羅的に解析し、さらに、それらに作用するmiRNAを解析することで、分子生物学的指標に基づいた新たなFWDとSWDの鑑別法および溺死そのものの診断法を確立することを目的としている。
本年度は溺死モデルマウスを用いたDNAマイクロアレイ解析を行い、各溺死特異的に変動する遺伝子を網羅的に検出した。その結果、FWDでは3400遺伝子、SWDでは1050遺伝子が対照と比較して1.5倍以上または0.66倍以下の発現変動を認めた。GO解析によれば、炎症反応、低酸素誘導、イオンチャネル関連遺伝子群が溺死特異的に変動しており、溺水吸引による肺障害や酸素欠乏が原因と考えられた。一方、FWDのみにはアポトーシス関連や浸透圧関連遺伝子群に発現変動が認められ、淡水流入による肺胞内の浸透圧変化が影響したものと考えられた。また、SWDのみにはheat shock protein (HSP)など分子シャペロン関連遺伝子群に発現変動がみられ、海水流入により生じた変性蛋白質に対するストレス応答による可能性が考えられた。
今後、発現変動がみられた遺伝子群の中から、FWDでは浸透圧に関連するAQPファミリーやtransient receptor potential (TRP)ファミリー、SWDではHSPファミリーを中心にRT-qPCRを行い、個々の遺伝子発現を精査していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
溺死特異的に変動する遺伝子の網羅的解析により候補遺伝子が抽出された。抽出された遺伝子の中で変動の大きいものについてRT-qPCRを行う予定であったが、所属機関が変更となり、実験環境を整備する必要があったため、当初の計画よりやや遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度に現所属機関で実験動物の倫理申請や実験環境の整備を行うことができた。今後、モデル動物を再度作成し、溺死特異的遺伝子の網羅的解析に加え、抽出された候補遺伝子についてRT-qPCRにて発現量を精査していく。さらに候補遺伝子を制御するmiRNAについてもin silico解析にて候補miRNAを抽出し、死後変化の影響を受けにくい溺死診断マーカーを探索していく。
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| Causes of Carryover |
研究申請時には鹿児島大学に所属しており、今年度から横浜市立大学に異動することとなった。そのため、実験環境の整備や倫理申請などに時間を要したため、実験に必要な試薬や消耗品への使用には至らなかった。
2020年度は動物実験を行う準備が整ったため、実験動物や遺伝子発現解析に必要な試薬・消耗品等を購入する予定である。
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