2020 Fiscal Year Research-status Report

遺伝解析の統計的検出力を高めるための緑内障臨床情報クラスタリング手法の開発

Research Project

Project/Area Number	20K09779
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	森和彦京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40252001)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田代啓京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10263097) 中野正和京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70381944) 池田陽子京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (00433243) 上野盛夫京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40426531) 佐藤隆一京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30717533) 吉井健悟京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90388471) 今井浩二郎京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70728443) 外園千恵京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30216585) 木下茂京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30116024)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	緑内障 / 眼遺伝学 / 視野進行 / クラスター解析
Outline of Annual Research Achievements	緑内障は本邦における中途失明原因第1位の眼疾患であり、慢性的に進行し失明に至る。近年、ゲノムワイド関連解析により数多くの関連遺伝領域が報告されており、申請者らも視神経脆弱性に関連する正常眼圧緑内障の有意なバリアントを報告した。従来の報告はいずれも疾病発症に関する解析であり、重症化を含めた表現型の違いに対する遺伝的リスク要因を検討した報告は少ない。我々は6,800例を超える血液検体由来のゲノム情報と過去30年以上にわたって蓄積した高品質の電子化された臨床情報を有しており、これほど多くのゲノム検体と長期の臨床情報を併せ持つグループは世界的にも申請者らのみである。また近年、緑内障の分野においてもpolygenic risk score (PRS)の手法の有用性の報告がなされてきており、今回の我々の研究においても本手法を解析に取り入れる必要性が生じてきた。本研究では、機械学習により緑内障臨床情報を類型化するソフトウェアを開発、既知ゲノム情報とリンクさせたクラスター解析を行うのみならずpolygenic risk score (PRS)の手法を取り入れた遺伝解析を行うことで、遺伝解析の統計的検出力を高め、広義原発開放隅角緑内障発症ならびに重症化における遺伝的要因と環境的要因の関与を明らかにするのみならず、汎用的な臨床情報のクラスター解析法の確立を目指す。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 過去の研究において検討した緑内障重症化判定法をクラスタリングのためのモデルとして利用し、新たに蓄積された臨床データの抽出、クリーニングを行った後、視野進行速度（HFA、MD slope）、HFA検査のAulhorn分類Greve変法病期、GP検査の湖崎分類病期、HFA緑内障進行判定プログラム（GPA）による検討を組合せ、非階層クラスター分析により対象の群分けを行った。分離するクラスター数は統計処理に合わせて調整し、もっとも分離効率の良い方法を検討した。その過程においてpolygenic risk score (PRS)の有用性が報告されてきており、今回の検討においてもこの手法を取り入れる必要性が生じてきたため、以下に計画していたケースコントロール相関解析をPRSに対応する手法への切替えを検討している。なお新規検体を収集するとともに、重症化以外の臨床情報のクラスタリング対象として、緑内障発症・進行の危険因子に関する検討のための臨床情報を収集、データクリーニングは予定通り行い、再現性実験の解析に備えている。
Strategy for Future Research Activity	当初計画していたケースコントロール相関解析のpolygenic risk score (PRS)の手法を取り入れ、新たな解析手法と本研究の臨床情報クラスタリング手法を統合してゆく。
Causes of Carryover	新型コロナ感染症の蔓延により当初参加を予定していた学会が延期もしくはweb開催となったため、旅費が不要となった。また研究計画の見直しにより実施計画が少し遅延しているため、本来使用を予定していた物品費ならびに人件費を次年度以降に持ち越すこととなった。