Development of diagnostic models for kidneyl diseases using gut microbiota metagenomic and metabolomic information

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03201
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 田中 茂 九州大学, 大学病院, 助教 (80596396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 俊輔 九州大学, 大学病院, 助教 (10419608) ; 中野 敏昭 九州大学, 医学研究院, 准教授 (10432931)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / メタゲノム / メタボローム / 慢性腎臓病 / リスクモデル

Outline of Annual Research Achievements

申請研究では腎疾患に対する腸内細菌の関与を明らかにするため、経皮的腎生検を受けた糸球体腎炎患者の糞便を用いて、腎炎の各組織診断型と関連の強い腸内細菌叢属種や代謝産物を同定し、臨床病理学重症度との関連を検討する。さらに、腸内細菌情報を含め、腎炎の病型識別に寄与する因子を包括した機械学習モデルを作成し、従来の組織診断を代替し得る新たな非侵襲的腎疾患診断システムの開発を目指す。
具体的には、腎生検コホートの既存試料を用いてメタゲノム、メタボローム解析を行う。申請者は所属機関の倫理審査委員会の承認の元、同意を得た約50名の腎炎患者の臨床情報収集（身体合併症、投薬、臨床検査値、組織学的重症度など）および対照群として健常者（約20名）の研究参加者を募り、全例で腸内細菌抽出DNAの腸内細菌叢メタゲノムおよび血漿メタボローム解析を実施する。
当該年度では、所属機関の倫理審査委員会の承認の元、同意を得た約50名の腎炎患者の臨床情報収集（身体合併症、投薬、臨床検査値、組織学的重症度など）および腸内細菌抽出DNAのメタゲノム解析を実施した。
保存血液からのメタボローム解析のアッセイについて、予備的検討の情報収集を行った。また、メタゲノム情報と臨床情報を機械学習モデルで統合して解析するための解析ソフトを購入し、その習熟のための講習や実地訓練を行っている。臨床情報についても欠損値の補完のため新たに診療情報の見直しを行いデータセットを修正した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

既存腎生検症例の保存血清によるメタボローム解析のアッセイ精度に関する予備的検討及び、対照群の健常者のリクルートに難渋しており、進捗がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

次年度には、保存血液から腎炎患者50名のメタボローム解析を実施するとともに、新たに、対照群として健常者（約20名）の研究参加者を募り、全例で腸内細菌叢メタゲノムおよび血漿メタボローム解析を実施する。