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非喫煙者肺がんの口腔洗浄サンプルのDNAmパターン

Makisey


非喫煙者肺がんの口腔洗浄サンプルのDNAmパターン：小型GTPase介在シグナル伝達経路への関与とGrimAgeの加速

Rahman, Mohammad L, Charles E Breeze, Xiao-Ou Shu, Jason Y Y Wong, Batel Blechter, Andres Cardenas, Xuting Wang, ほか. 「Epigenome-Wide Association Study of Lung Cancer among Never Smokers in Two Prospective Cohorts in Shanghai, China」. Thorax, 2024年5月3日, thorax-2023-220352. https://doi.org/10.1136/thorax-2023-220352 .

以下要約・翻訳 written with ChatGPT4

以下は、提供された英文の日本語訳です。

【背景】
全世界の男性の15％と女性の53％の肺がんが喫煙と関連していないにもかかわらず、非喫煙者の肺がんの原因は依然として不明である。エピジェネティックな変異が、潜在的な原因として浮上している。しかし、非喫煙者の表現が限られている末梢血のDNAmに焦点を当てた、前向きの全エピゲノム関連研究（EWAS）は少数しか行われていない。

【方法】
私たちは、上海女性健康研究および上海男性健康研究において、非喫煙の新たな肺がん症例80例と非喫煙の対照群83名でネストされた症例対照研究を行った。
DNAmは、診断前の口腔洗浄サンプルでIllumina MethylationEPICアレイを使用して測定された。
初期段階で、101人の発見サンプルで肺がんと関連する差異的メチル化位置（DMP）を特定するEWASを実施し、上位50のDMPを62人の複製サンプルでさらに評価し、固定効果メタ分析を用いて結果を統合した。

【結果】
私たちの研究では、p<8.22×10−8のエピゲノム全体の有意水準で、肺がんと有意に関連する3つのDMPを特定した。
これらのDMPはcg09198866（MYH9; TXN2）、cg01411366（SLC9A10）、およびcg12787323と同定された。さらに、上位1000のDMPの調査から、上皮の調節領域に有意な集積が見られ、小型GTPase介在シグナル伝達経路への関与が示された。
加えて、GrimAgeの加速が肺がんのリスク因子として同定された（年齢当たりのOR=1.19；95% CI 1.06から1.34）。

【結論】
より大きなサンプルサイズでの再現が必要ではあるが、私たちの調査結果は、診断前の口腔洗浄サンプルのDNAmパターンが、非喫煙者の肺がんの根底にあるメカニズムを解明するための新たな洞察を提供する可能性があることを示唆している。



DNAmについて　written with Gemini

DNAメチル化（DNAm）とは？

DNAメチル化は、DNA中のシトシン塩基にメチル基（-CH3）が付加される化学修飾です。この修飾は、遺伝子の発現を制御する重要なエピジェネティックなメカニズムの一つとして知られています。

DNAメチル化の仕組み

DNAメチル化は、DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT）と呼ばれる酵素によって行われます。DNMTは、シトシン塩基の5'炭素にメチル基を付加し、5-メチルシトシン（5mC）を生成します。5mCは、遺伝子発現を抑制するクロマチン構造の形成に関与することが知られています。

DNAメチル化の機能

DNAメチル化は、様々な生物学的機能に関与することが示されています。主な機能は以下の通りです。

  • 遺伝子発現の制御: DNAメチル化は、遺伝子プロモーター領域をメチル化することで、遺伝子発現を抑制します。これは、細胞の種類や分化状態に応じて、特定の遺伝子が発現するのを制御するのに役立ちます。

  • ゲノムインプリントの維持: 父親と母親由来の染色体には、異なるDNAメチル化パターンが存在します。このパターンは、受精後も維持され、ゲノムインプリントと呼ばれる現象に関与します。ゲノムインプリントは、親から子へ遺伝形質を正しく伝えるために重要です。

  • ゲノム安定性の維持: DNAメチル化は、転移性因子の活性化を抑制することで、ゲノムの安定性を維持するのに役立ちます。

  • 細胞記憶の維持: DNAメチル化パターンは、細胞分裂後も継承されます。そのため、DNAメチル化は、細胞の種類や分化状態を記憶するのに役立ちます。

DNAメチル化と疾患

DNAメチル化異常は、様々な疾患の発症に関与することが示されています。例えば、癌では、腫瘍抑制遺伝子のメチル化による発現抑制や、癌促進遺伝子のメチル化解除による発現亢進などが観察されています。また、自己免疫疾患や神経疾患などでも、DNAメチル化異常が関与していると考えられています。

DNAメチル化の研究

DNAメチル化は、近年盛んに研究されているエピジェネティックなメカニズムの一つです。DNAメチル化の研究は、新しい治療法や診断法の開発につながることが期待されています。


GrimAge（グリムエイジ）は、DNAメチル化データを使用して個人の生物学的年齢を推定するモデルの一つです。この指標は特に、生物学的年齢が健康状態や疾病のリスクとどのように関連しているかを理解するために開発されました。GrimAgeは、複数の臨床的バイオマーカーや死亡リスクと関連するメチル化サイトを基に算出され、その名前は「グリムリーパー」（死の象徴とされる存在）に由来しています。
GrimAgeは、その計算により、通常の年齢よりも正確に個人の健康状態や老化の速度を反映するとされています。例えば、GrimAgeが実際の年齢よりも高い場合、その人は平均的な健康状態よりも速く老化している可能性があり、様々な健康問題のリスクが高いことを示しています。

GrimAgeは、エピジェネティックなエイジング研究における重要なツールの一つであり、疾病予防や健康寿命の延伸に向けた介入のターゲットとしての可能性を探る上で役立つと考えられています。

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