心筋梗塞における免疫浸潤に関連する候補マクロファージ・強死細胞関連遺伝子の同定:バイオインフォマティクス解析
Identification of candidate macrophage-ferroptosis crosstalk genes associated with immune infiltration in myocardial infarction: A bioinformatics analysis
心筋梗塞(MI)は、罹患率と死亡率の主要な原因であり続けている。MIにおけるマクロファージ媒介性炎症と強死細胞関連ストレス応答の両方が関与しているが、マクロファージおよび強死細胞関連候補遺伝子のトランスクリプトーム同定には、偽陽性所見の厳密な管理が必要である。本研究では、2つの末梢血トランスクリプトームデータセット(GSE29532およびGSE48060)を統合し、プローブアノテーション、独立した正規化、共通遺伝子に基づくマージ、ComBatバッチ補正を行った。差次的発現解析はlimmaパッケージを用いて行われ、adj.P.Val < 0.05を主要な閾値とした。合計213個の差次的発現遺伝子(101個の上昇、112個の下降)が同定された。FDRサポートのDEGとマクロファージ関連および強死細胞関連遺伝子セットを交差させた結果、SMAD7、MMD、PTPN6、DDIT3、AKR1C3、PHF21A、ACSL1の7つの主要なMFRDEGが特定された。GOエンリッチメント解析は、入力遺伝子セットが小さいため探索的機能アノテーションとして解釈された一方、全ランク遺伝子GSEAはTNFA/NF-kB炎症シグナル伝達、補体関連自然免疫シグナル伝達、および活性酸素種関連転写プログラムを強調した。PPI解析では7つの主要MFRDEG間の信頼できる相互作用が得られなかったため、相互作用由来のハブ遺伝子の定義ではなく、候補遺伝子の優先順位付けが行われた。ssGSEAはMIにおける堅牢な好中球関連の変化を示唆したが、マクロファージおよび単球関連シグネチャはFDR補正後にトレンドレベルの変化を示した。選択された候補遺伝子に対して探索的ROC解析が実施された。RT-qPCR検証により、SMAD7、PTPN6、DDIT3、PHF21A、ACSL1が増加し、MMDおよびAKR1C3が減少することが示され、トランスクリプトームの結果と一致した。これらの発見は、マクロファージおよび強死細胞関連の転写変化とMIにおける免疫シグネチャとの関連性について、FDRサポートの候補レベルの証拠を提供するものであり、より大規模なコホートおよびメカニズム研究でのさらなる検証に値する。
- 心筋梗塞の末梢血トランスクリプトーム統合解析(GSE29532、GSE48060)により、213個の差次的発現遺伝子(101個上昇、112個下降)を同定した
- マクロファージ・強死細胞関連遺伝子との交差解析によりSMAD7、MMD、PTPN6、DDIT3、AKR1C3、PHF21A、ACSL1の7つの主要候補MFRDEGを特定した
- RT-qPCR検証により、SMAD7、PTPN6、DDIT3、PHF21A、ACSL1は増加、MMDおよびAKR1C3は減少し、トランスクリプトーム解析結果と一致した
本論文は心筋梗塞におけるマクロファージ・強死細胞(pyroptosis)関連遺伝子のバイオインフォマティクス同定とRT-qPCR検証を行った基礎研究であり、7つの候補遺伝子(SMAD7、MMD、PTPN6、DDIT3、AKR1C3、PHF21A、ACSL1)を特定した。心筋梗塞の免疫シグネチャ理解や創薬標的探索に寄与する可能性があるが、現段階では探索的研究であり、大規模コホート検証やメカニズム解明は今後の課題。バイオマーカー開発や心疾患治療薬の標的同定という観点では、中長期的な投資テーマとして注視に値するが、具体的な製品化や企業提携に結びつく段階ではない。