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miRNA発現パターンと病理所見に基づく機械学習による冠動脈硬化症のクラスター化

研究課題

研究課題/領域番号 21K10533
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分58040:法医学関連
研究機関日本大学

研究代表者

鉄 堅  日本大学, 医学部, 講師 (40277439)

研究分担者 奥田 貴久  日本大学, 医学部, 教授 (20620305)
内ヶ崎 西作 (内ケ崎 西作)  東京医科大学, 医学部, 主任教授 (30223548)
高成 広起  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (70723253)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードMicroRNA / TaqMan Assay / SNPs / CAD / 法医学解剖 / 遺伝的多様性 / 日本人集団 / 血漿試料の収集 / MicroRNAマーカー / TaqMan Assayの解析 / CAD病理学的評価 / 相関性の解析 / SNP / 遺伝子 / 動脈硬化 / miRNA
研究開始時の研究の概要

本研究は、法医解剖が行われたご遺体の組織・血液を対象とし、死体血中の循環miRNAを網羅的に解析し、実際の冠動脈病理所見と紐付け、機械学習による統合的な分析を加えることで、冠動脈硬化症の発症・重症化に影響を及ぼしうる「miRNAクラスター」を明らかにすること目的とする。CADは不安定狭心症・心筋梗塞など重篤な心疾患から突然死を引き起こす。特定の発現パターンを示すmiRNA群をmiRNAクラスターとして分析することで、臨床医学で活用できるCADの新規診断法の開発に資することを主眼に置く。

研究実績の概要

本学で行った司法解剖の遺体の心臓血または末梢血液を採取し試料とした。解剖症例は男性81名、女性70名で、平均年齢は65.79歳であった。血液から血漿と血球を分離し、検査まで-80℃フリーザーで保存した。左冠動脈主動脈、左前下行枝、回旋枝、右冠動脈をそれぞれ、病理切片を染色し、ImageJソフトウェアを使用して、冠動脈狭窄を顕微鏡で評価した。閉塞率が10%以上のグループを冠動脈狭窄群(CAD群)、10%未満のグループをCAD群とした。TaqMan Assay法のよりmicroRNAマーカーの発現量、精製したゲノムDNAからTaqMan SNP Assay法によりSNPジ=ノタイビングを分析した。
前年度のmiR-143(rs41291957)とmiR-146a (rs2910164 G>A)に引き続き、本年度はmiR-31およびmiR-584の結合部位の3'UTRに位置するアンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子(rs7079)およびmiR-2861と関連するメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)rs915014多型とヒトCADリスクの漸進的評価により、CAD診断としてのこれら2つのmiR-SNPの有用性を調査した。
+11525C/A (rs7079)多型は、AGT遺伝子の3'UTR側、2つの異なるmiR-31とmiR-584の結合部位の間に位置している。これら2つのmiRNAは、rs7079多型のCバリアントに対しては完全に相補的な結合を示す。さらに、MTHFRは、循環ホモシステインの代謝における重要な酵素である。研究では、MTHFR rs915014遺伝子型とrs915014がアテローム性動脈硬化のリスク増加と関連している可能性が示唆されている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

miR-143(rs41291957)とmiR-146a (rs2910164 G>A)はCADグループと非CADグループ(対照グループ)を比較してrs41291957遺伝子座では有意差が認められ、SNPアリルによりCADとの関連性が示唆された。引き続き、miR-31およびmiR-584の結合部位の3'UTRに位置するアンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子(rs7079)およびmiR-2861と関連するメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)rs915014多型とヒトCADリスクの漸進的評価を調査した。rs7079多型は、AGT遺伝子の3'UTR側、2つの異なるmiR-31とmiR-584の結合部位の間に位置している。これら2つのmiRNAは、rs7079多型のCバリアントに対しては完全に相補的な結合を示した。SNPアリルとCADの関連性が示唆されたが、MTHFRは、循環ホモシステインの代謝における重要な酵素である。本研究では、日本人におけるMTHFR rs915014遺伝子型とrs915014がアテローム性動脈硬化のリスク増加と関連している可能性が示されていなかった。
以上によって予定通りにmiRNAの発現量やその関係するSNPと関連性が明らかにした。これから研究結果を論文にして投稿するために20万円の繰越金を使用する予定である。

今後の研究の推進方策

本研究の主な実験が終了して結果の総括の段階に入ると考えている。日本人におけるこれらのデータの統計やソフトにより結果の解析及びmiR-SNPとCADの関連性の作業に入り、まとめた。
最終的にmiRNAとCADの国際会議に発表、また論文をまとめ、国際専門誌に投稿する予定である。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Role of miR-143 and miR-146 in Risk Evaluation of Coronary Artery Diseases in Autopsied Samples2023

    • 著者名/発表者名
      Tie Jian、Takanari Hiroki、Ota Koya、Okuda Takahisa
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 14 号: 2 ページ: 471-471

    • DOI

      10.3390/genes14020471

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Role of miR-143 and miR-146 in Risk Evaluation of Coronary Artery Diseases in Autopsied Samples2023

    • 著者名/発表者名
      Jian Tie, Koya Ota, Takahisa Okuda
    • 学会等名
      23rd Triennial Meeting of the International Association of Forensic Sciences
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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