Search for new biomarkers of sarcopenia by examination with cell-free circulating DNA.

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17663
• Research Institution: Tsukuba International University
• Principal Investigator: 吉田 保子 つくば国際大学, 医療保健学部, 准教授(移行) (60759851)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: サルコペニア / セルフリーDNA / リキッドバイオプシー

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、サルコペニアに関連するリキッドバイオプシーのひとつであるcell-free circulating DNA(細胞外循環遊離 DNA：cfDNA)の濃度を測定し、サルコペニアとcfDNA関連性を調べ、cfDNAがサルコペニアを診断するためのバイオマーカとなるかを探索することである。さらに、サルコペニア該当者から採取、抽出したcfDNAをNext Generation Sequencer(次世代シーケンサー：NGS)を使用してcfDNA自体が持つ情報の解析である。つまり、サルコペニアに特異的な塩基配列を探索することである。
本年度は予定通り、サルコペニア該当者と比較のためのサルコペニア非該当者の検体（血液、尿、唾液）の採取を実施した。さらに各検体からcfDNAを抽出し、バイオアナライザーにて各cfDNAの濃度測定を実施した。結果、尿と唾液については、比較検討に必要な十分な量のcfDNAが採取、抽出ができなかった。尿と唾液検体については採取方法や抽出方法などについて、さらなる検討が必要なことが分かった。一方、血中のcfDNA濃度については、サルコペニア該当者はサルコペニア非該当者と比較して、ピークのある200塩基対（bp）のあたりでの比較では低下傾向にあることがわかった。35bpや10000bpあたりでの濃度比較も実施している。今後は既存のサルコペニア診断基準に関連する握力、歩行速度、骨格筋量指数の各項目とcfDNA濃度との関連探索を行う。また骨格筋の委縮などに関する検査項目としてN-titin fragment（尿）、N-terminal propeptide of type III procollagen（血液）
C-terminal agrin fragment（血液）の測定を実施したため、それらの項目とcfDNA濃度の関連についても探索している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度までCOVID-19の影響もありヒト試験の実施が延期していたこともあり、検体の採取が困難であった。しかし、今年度は少数ではあったが比較検討試験を実施することができた。その際にサルコペニア該当者とサルコペニア非該当者の血液、尿、唾液検体を採取し、cfDNA濃度の測定ができた。さらに、採取した検体でサルコペニア関連検査項目であるN-titin fragment（尿）、N-terminal propeptide of type III procollagen（血液）
C-terminal agrin fragment（血液）の測定も実施できた。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、今年度に採取し抽出したcfDNAにて、Next Generation Sequencer(次世代シーケンサー：NGS)を使用してサルコペニアに特異的な塩基配列を探索することである。さらにcfDNA濃度とサルコペニア関連物質との関連性の探索を行う。また、骨格筋細胞であるC2C12細胞による培養実験でcfDNAと骨格筋の関連を探索する予定である。

Causes of Carryover

今年度、サルコペニア該当者のcfDNAの採取、抽出をすることができたが、Next Generation Sequencer(次世代シーケンサー：NGS)を使用しての塩基配列の探索が終わらなかったためである。次年度早々に実施する予定である。さらに細胞実験を実施する。また今年度の結果も含めて学会発表や論文発表のために使用する予定である。