ステロイドホルモン産生の多様性に着目したアルドステロン産生腺腫の新規診断法の開発

• Project/Area Number: 24K23439
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 兼子 大輝 九州大学, 大学病院, 特任助教 (91003549)
• Project Period (FY): 2024-07-31 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: アルドステロン / 原発性アルドステロン症 / 副腎 / シングルセル解析 / メタボローム

Outline of Research at the Start

アルドステロン産生副腎腺腫 (APA)は代表的な二次性高血圧の成因であり、有病率に加えて臓器障害頻度が高率である一方、手術により根治可能であるため適切な診断が必要である。しかし、診断過程の複雑性から診断率が低く、簡便な診断法の開発が望まれている。近年、APAはアルドステロンのみならず、多様なステロイドホルモンを産生することが明らかとなった。本研究では、APAにおけるステロイドホルモン産生の多様性に着目し、シングルセル・空間トランスクリプトーム解析を用いて多様性の成因を明らかにする。ついで、成因から推定されるステロイドホルモンを同定・定量化し、APAの新規診断法を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

アルドステロン産生副腎腺腫 (Aldosterone Producing Adenoma: APA)は代表的な二次性高血圧の成因であり、有病率に加えて臓器障害頻度が高率である一方、手術により根治可能であるため適切な診断が必要である。しかし、診断過程の複雑性から診断率が低く、簡便な診断法の開発が望まれている。従来、APAはアルドステロンのみを産生すると考えられてきたが、組織メタボローム分析や質量分析イメージングから多様なステロイドホルモンを産生することが明らかとなった。本研究では、APAにおけるステロイドホルモン産生の多様性に着目し、シングルセル・空間トランスクリプトーム解析を用いて多様性の成因を明らかにする。ついで、成因から推定されるステロイドホルモンを同定・定量化し、機械学習を用いたパターン認識により統合的に解析することでAPAの新規診断法を開発する。
今年度は複数のAPAサンプルに対してシングルセル・空間トランスクリプトーム解析を実施した。APAの遺伝子発現特性を1細胞単位で解析することで、APAに多様な細胞集団が存在すること、サンプルごとに各細胞集団の割合に差があることを明らかにした。また、細胞集団ごとにステロイドホルモン合成酵素発現の不均一性が認められ、APAの腫瘍内およびサンプル間においてステロイドホルモン産生の多様性を明らかにした。さらに、機械学習技術を用いて推定されるAPAの細胞集団レベルでのステロイドホルモン分泌の違いを明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

対象となるAPAサンプルの収集および複数サンプルに対してシングルセル・空間トランスクリプトームを実施した。取得されたシーケンスデータも下流解析に耐えうる質が得られており、統合的なオミクス解析を進めている。以上より、当初の計画に対しておおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

腫瘍細胞と微小環境を構成する特定の細胞集団との新規の細胞間相互作用の検討を行い、ステロイドホルモン産生の多様性の成因を明らかにし、新規診断法につながるバイオマーカーの探索を行う。また、一部のサンプルにおいては、シングルセルトランスクリプトーム解析に加えて、シングセルATACシーケンス解析を並行して実施し、腫瘍微小環境における遺伝子発現制御機構を明らかにする。