2023 Fiscal Year Annual Research Report
過去の養育状況が子の認知・社会性発達に及ぼす影響とそのエピゲノム因子の同定
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20KK0280
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
藤澤 隆史 福井大学, 子どものこころの発達研究センター, 准教授 (90434894)
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| Project Period (FY) |
2021 – 2023
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| Keywords | 発達 / エピゲノム / 脳画像 / 養育環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、米国エモリー大学との共同研究で得たエピゲノム解析の知見と手法を基課題に適用することで、養育環境の違いによって規定される発達状況の分子基盤を同定することを目的とする。近年、メチル化アレイデータから年齢や寿命、喫煙状況を推定してしまうデータサイエンスが盛んに行われている。本課題では、基課題および研究代表者らのグループで既にサンプリングされ、エピゲノムワイド解析を終えている約130名分のメチル化アレイデータを対象に、過去の養育環境や子の発達状況に関与するエピゲノム因子を同定し、エピゲノム情報に基づいた発達推定モデリングを構築することを目的とする。
当該年度は、前年度に判明した外部データに対して有効な推定性能が示されないという問題を解決するために人種やサンプル組織の異なるメチル化アレイデータの追加し、再度、機械学習することで十分な汎化性能を有する発達推定モデリングの開発に取り組んだ。共同研究先（エモリー大学：約90名、ブラウン大学：約150名）が保有するコホートを用いて、機械学習を用いた発達推定モデリングの妥当性検証を行った。その結果、テストデータにおいて、過去の養育環境の違い（虐待の有無）を71.5%の精度でリスク推定することが可能なモデルを構築した。またリスク推定に貢献しているCpGについてエンリッチメント解析を実施したところ、「シナプス伝達」や「神経システム発生」に関与していることが見いだされた。本研究の有効性について傍証するために、精神疾患の疾患リスクや重症度を予測するためにエピゲノムデータを利用した先行研究についてレビューを行い、メチル化アレイデータに対して機械学習を適用したデータサイエンスの有効性に関するレビュー論文を出版した。本研究の成果については共同研究先の助言を踏まえながら論文としてとりまとめている段階である。
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[Int'l Joint Research] エモリー大学(米国)2022
Year and Date
2022-04-01 – 2024-03-31
Country Name
U.S.A.
Counterpart Institution
エモリー大学
Co-investigator Overseas
Alicia K. Smith
Department
医学部産婦人科学教室
Job Title
准教授
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