2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of autism etiology by combination of phenotype clustering and high-dimensional variables selection method
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16H05242
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
栗山 進一 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (90361071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田宮 元 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 教授 (10317745)
呉 繁夫 東北大学, 医学系研究科, 教授 (10205221)
瀬戸 俊之 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (60423878)
吉川 貴仁 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (10381998)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳神経疾患 / 自閉スペクトラム症 / ビタミンB6 / クラスタ― / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機械学習手法を用い、17人の自閉スペクトラム症児のうちでビタミンB6に反応するサブグループの同定を試みた。音への過敏、言語の表出障害、不器用さ、広汎性発達障害評定尺度（PARS）スコア、血中アミノ酸濃度を用い、統計学的検定及び機械学習アルゴリズムを適用したところ、音への過敏と不器用さを同時に有し、血中グルタミン濃度が低値であることがビタミンB6反応性を示唆することを見出した。本研究結果は自閉スペクトラム症を治療反応性によって個別化する精密医療の先駆けとなるものであり、本研究の成果はSci Rep. 2018 Oct 4;8(1):14840. に公表した。
次に自閉スペクトラム症をその特徴に応じてクラスタリングし、クラスター毎の原因遺伝子を同定することを行った。対象者はSimons Simplex Collectionの登録者である白人男児、症例：592人、対照：336人である。症例を自閉症診断面接改訂版 (ADI-R)のスコアとビタミンB6による治療の有無を用いて機械学習の一つであるk-means法でクラスタリングした。解析の結果、全症例 vs 対照では有意な遺伝子座は観察されなかった。一方、クラスター毎の有意な遺伝子座の数は、クラスター数が2と3では0、4と5では2、10では16、15では84、20では199と分類したクラスター数の増加に伴い増加傾向であった。このうち2つのクラスターで既報の候補遺伝子と一致する5つの遺伝子が有意であることを見出し(MED13L、LRFN2、FHIT、DOCK1、GSK3B)、論文を投稿中である。
最後に、自閉スペクトラム症と診断され、ビタミンB6に反応する児・者の責任遺伝子を同定するため、家族を含め合計16人分の全エクソーム解析を行った。今後は塩基変異の特定を行い、遺伝因子に基づいた自閉スペクトラム症の治療法を確立する予定である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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