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ヒト中晩期の認知障害の発症に関与する最小限の本質的な共発現と身体的相互作用ネットワークの提案
Proposed minimal essential co-expression and physical interaction networks involved in the development of cognition impairment in human mid and late life.
PMID: 32676761 DOI: 10.1007/s10072-020-04594-0.
抄録
エイム:
本研究の目的は、ヒト中・後期認知機能障害の発生に関与する最小限の本質的共発現と身体的相互作用ネットワークを同定することであった。
AIM: The aim of this study was to identify the minimal essential co-expression and physical interaction networks involved in the development of cognition impairment in human mid and late life.
方法:
Online Mendelian Inheritance in Man（OMIM）データベースを検索し、多発性硬化症、2型糖尿病、アルツハイマー病、血管性認知症、レビー小体型認知症など、ヒトの病態生理的に重複し、時系列的に連続して発生する5つの主要な疾患についてアノテーションされた有効なヒト遺伝子を抽出した（2020年3月まで）。続いて、これらの疾患に重複する遺伝子について、遺伝子共発現ネットワークと物理的相互作用ネットワークを構築した。
METHODS: We searched the Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database to extract the validated human genes annotated (until March 2020) for five major disorders of pathophysiological overlap and sequential chronological occurrence in human, including multiple sclerosis, type 2 diabetes mellitus, Alzheimer's disease, vascular dementia, and Lewy body dementia. Gene co-expression and physical interaction networks were subsequently constructed for the overlapping genes across the selected disorders.
結果:
驚くべきことに、遺伝子の共発現ネットワークと物理的相互作用ネットワークは、それぞれ単一のクラスターで構成されていた（それぞれP=0.0005、P=1×10）。その結果、APPは統合的および組織特異的な共発現ネットワークにおいて主要なハブとなっており、一方、物理的相互作用ネットワークにおいてはインスリンが主要なハブとなっていることが判明した。また、TNF、VEGFA、GAPDH、NOTCH1を含む他のいくつかのハブが同定された。
RESULTS: Remarkably, each of the gene co-expression and physical interaction networks consisted of single clusters (P = 0.0005 and P = 1 × 10, respectively). APP was the major hub in the integrated and tissue-specific co-expression networks, whereas insulin was the major hub in the physical interaction network. Several other hubs were identified across the identified networks, including TNF, VEGFA, GAPDH, and NOTCH1.
結論:
本研究では、ヒトの中年期から晩年期における認知機能障害の発生における最小限の共発現と物理的相互作用のネットワークとその単一クラスタリングを提案している。本研究はパイロット研究であり、将来的にはより多くのリスク遺伝子を同定することが期待される。
CONCLUSION: We propose the minimal co-expression and physical interaction networks and their single clustering in the development of cognition impairment in human mid and late life. This is a pilot study, warranting identification of more risk genes, using additional validated databases in the future.