特発性拡張型心筋症の遺伝子異常と心エコー表現型を用いた機械学習による分類法の創出

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17140
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 山本 昌良 筑波大学, 医学医療系, 講師 (20730386)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 心不全 / 心臓超音波 / 遺伝子 / 心筋症

Outline of Annual Research Achievements

若年発症の多いDCMは本邦において難治性心不全の主たる原因であり、その病態解明は取り組むべき重要な課題である。特発性心筋症患者の発症にはラミンやタイチンといった心臓構成要素の遺伝的要因の関与も重要であることが近年報告されている。しかし、QT延長症候群など遺伝性不整脈疾患に見られる特定の遺伝子異常genotypeと臨床病型phenotypeとの強い関連は、DCMでは未だ見出されていない。この原因の１つに、臨床検査法の開発の遅れが考えられる。心臓の構造的機能的疾患であるDCMの再分類には、心エコー計測法によって表現型が特徴付けられる可能性がある。仮に、特定の遺伝子異常が、「左室拡大と機能障害とともに心房リザーバストレイン低下を伴うタイプ」や「強い右室ストレイン低下を早期から合併して難治性両心不全として発症・経時的に進行するタイプ」などという心エコー表現型とその経時的特徴と関連するなら、「心房機能低下優位DCM」や「両心室型DCM」などの亜型分類が可能かもしれない。本研究の目的は「DCM症例の遺伝子異常と高機能心エコーによる表現型の組み合わせによるDCMの細分類法を機械学習により創出できるか」にある。また、各分類と①予後 ②心筋リバースリモデリングとの関連を明らかにし、将来のプレシジョン・メディシンの基盤を作ることである。本年度は拡張型心筋症が疑われる患者52名を本研究に含め、遺伝子解析および包括的な心エコー図検査を行い、データベースの作成を行った。ターゲットシークエンスにより原因遺伝子が不明であり、かつ家族性発症が濃厚な場合、次世 代シークエンサーを用いた全エクソーム解析による遺伝子の探索を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

拡張型心筋症が疑われる患者52名を本研究に含め、遺伝子解析および包括的な心エコー図検査を行い、データベースの作成を行っている。ターゲットシークエンスにより原因遺伝子が不明であり、かつ家族性発症が濃厚な場合、次世代シークエンサーを用いた全エクソーム解析による原因遺伝子の探索を行った。症例登録がスムーズに進まなかった点と全エクソーム解析に予想以上に時間を要したため、計画にやや遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

可能な限り症例登録を続けるとともに、登録患者の遺伝子解析の継続、心エコー図解析、予後調査を継続していく。各遺伝子異常間における心機能指標（左室・右室・心房機能）、薬物治療に対する反応性、予後の比較を検討を行う。

Causes of Carryover

初年度に研究方法に関する具体的な検討に時間を要し、遺伝子解析に関する検査が未実行であった。そのため、遺伝子解析に対して計上した物品費が使用できず、全体的に助成金の使用が後方にシフトしている。現在は予定通りの実験が遂行できており、引き続き、効率的に研究を行い、遅れを取り戻す予定である。