AI を活用したツールが、食道がんの免疫細胞ドライバーと保護遺伝因子を特定説(推定)



食道腺癌(EAC)は、下部食道の粘液分泌腺に影響を与える癌の一種です。 喉と胃をつなぐ管。 これは食道癌の最も一般的な形態であり、多くの場合、食道の内側を覆う細胞の有害な変化であるバレット化生 (BE) が先行します。

EACの原因は不明のままですが、おそらくタバコやアルコールの使用、または胃食道逆流症やGERDによる慢性的な損傷などの危険因子によって引き起こされる細胞変異が関連しています. しかし、これらの突然変異の要因は、一部には EAC の発生率が不均衡であるため、交絡することが証明されています。アフリカ系アメリカ人は、白人よりも EAC を発症する可能性が約 4 ~ 5 倍低くなります。 また、BE を経験する可能性も低くなります。

ジャーナル JCI Insight で 2022 年 9 月 22 日に発表された新しい研究では、カリフォルニア大学サンディエゴ医科大学の研究者がブラジルの同僚とともに、人工知能に基づくツールを使用して、特定説(推定)のタイプの免疫細胞を疾患ドライバー、およびアフリカ系アメリカ人の保護因子として機能する SNP (一塩基多型) として知られる特定説(推定)の遺伝的変異。

SNP は、ヌクレオチドと呼ばれる単一の DNA ビルディング ブロックの違いを表します。 それらは通常、人のDNA全体に発生します。 ほとんどは健康や発育に影響を与えませんが、その病気の素因を共有する多くの個人が変異を共有している場合、病気に関連するものもあります.

このチームは、共同対応著者であり、カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部の医学部および細胞分子医学部の教授である Pradipta Ghosh, MD と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の小児科の准教授である Debashis Sahoo 博士によって率いられています。 UC San Diego Jacobs School of Engineering の School of Medicine and Computer Science は、人工知能と機械学習を使用して、さまざまな細胞タイプと組織における BE から EAC への進行を特定説(推定)し、オルガノイド、患者由来の生検、クロスBEおよびEACの113人の部分研究。

この研究は、すべての EAC が BE に由来することを確認し、免疫系の防御の最前線として機能する白血球である好中球のバージョンの役割を、EAC とまれな食道である胃食道接合部腺癌の両方における細胞形質転換のドライバーとして特定説(推定)しました。食道と胃の接続部に発生するがん。

どちらの癌も予後が悪く、全体の 5 年生存率は 20% 未満です。

「この好中球ドライバーは、白人では顕著でしたが、アフリカ系アメリカ人では顕著に見られませんでした」と Sahoo 氏は述べています。 「逆に、好中球数の減少を特徴とする良性民族性好中球減少症など、好中球の絶対数の民族的変化に関連するSNPは、感染リスクの増加はなく、アフリカ系の人々によく見られ、BEがEACになるのを防ぐ抑止力として機能する可能性があります。 .”

著者らは、前がん状態 (BE) からがんまでの細胞連続体を追跡し、好中球の役割と民族による遺伝的変異を明らかにするため、この発見は重要であると述べています。

遺伝学における中心的な課題は、DNA の変化がどのようにして生物に観察可能な変化をもたらすかを理解することです。 この例では、アフリカ系アメリカ人の循環好中球の総数を減少させる SNP が、好中球によって進行する癌である EAC からも保護することを発見しました。」


Pradipta Ghosh、MD、教授、医学部、細胞および分子医学、カリフォルニア大学サンディエゴ医科大学

Ghosh と同僚は、好中球を標的とした治療法が EAC における潜在的な免疫療法として出現する可能性があると慎重ながらも楽観的です。 彼女は、研究者がこれらの可能性を調査し続けると述べました。

この研究は、カリフォルニア大学サンディエゴ医科大学のネットワーク医学研究所の傘下に集まった胃腸病学者、バイオインフォマティシャン、前がん生物学およびがん遺伝学の専門家からなる国際チームによって実施されました。 この研究所は、Center for Precision Computational Systems Network の AI ツールで作成された生物学的ネットワークを使用して、疾患の未知の領域を図表化するいくつかの学際的なプログラムを促進しています。

ソース:

カリフォルニア大学サンディエゴ校

ジャーナルの参照:

https://doi.org/10.1172/jci.insight.161334



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