グリアトランスクリプトームプロファイルに基づくアルツハイマー病の性別特異性のためのバイオマーカー同定

アルツハイマー病(AD)は、認知症の60%〜80%を占める世界的な疾患で、罹患率が高い疾患^です1。その高い発生率にもかかわらず、ADのメカニズムの病因は明確に描かれておらず、これまで有効な治療法はありませんでした²。ADの主な病態は、神経細胞の萎縮と病理学的破片の蓄積、主に微小管関連タンパク質タウ、およびβ-アミロイド(Aβ)^3,4であると特定されました。ADの病因は、異常なオートファジー、酸化ストレス、ミトコンドリア機能障害、炎症、およびエネルギー代謝障害に関連しています⁵。有病率調査では、AD患者の3分の2が女性であることが証明されました⁶。ADの性特異的な違いは、病因、臨床症状、予防、および治療に存在します。したがって、ADの性特異的な違いを引き起こす生物学的メカニズムを明らかにし、伝統的な漢方薬(TCM)を標的とすることで、ADの病因を理解し、正確な治療戦略をさらに導くためのより包括的な理論的枠組みを提供できる可能性があります。

神経膠細胞、特にミクログリア、アストロサイト、オリゴデンドロサイトは、ADの病因に寄与する可能性があります。ADでは、ミクログリアが活性化され、遺伝的に改変され、炎症反応、食作用、およびAβクリアランスに寄与します^7,8。アストロサイトは遺伝的に改変され、シナプス活性、イオン恒常性、エネルギー代謝、脂質代謝に影響を及ぼします⁹。オリゴデンドロサイトは、性特異性を伴って遺伝的に変化し、これがニューロンの喪失、神経原線維変化、および白質病変の一因となります^10,11。

本研究では、優れた技術として1核RNAシーケンシング(snRNA-seq)を採用しました。シングルセルRNAシーケンシング(scRNA-seq)と比較して、snRNA-seqは、サンプルの豊富さ、細胞タイプの完全性、およびデータの信頼性の点で利点があります^12,13。SnRNA-seqは、ADに焦点を当て、グリア細胞の役割を探求する研究で広く利用されています14,15,16。これらの研究分野で広く採用されていることは、ADにおけるグリア細胞の転写特性に関する貴重な洞察を提供する上での有効性を浮き彫りにしています。snRNA-seqの利点を活用することで、研究者はADの病理におけるグリア細胞の関与に関する重要な情報を明らかにし、潜在的な治療標的を特定することができました。ADにおける性特異的な神経膠細胞転写特性とADの性特異性に対する潜在的なTCMを調査するために、この研究では、NCBI GEO公開データベースからAD患者の前頭皮質からのsnRNA-seqデータを分析しました。性特異的発現差出せ遺伝子(DEG)、Gene Ontology(GO)、京都遺伝子・ゲノム大百科事典(KEGG)、タンパク質間相互作用(PPI)ネットワーク、およびgene-TF-miRNAネットワークをさらに解析し、主要なバイオマーカーと潜在的な病因を明らかにします。最後に、潜在的なTCMが提案され、Coremine Medical、TCMIP、およびTCMSPデータベースを検索して、その有効成分を表とともに表示しました。