一次性加龄タウオパチー（PART）とアルツハイマー病（AD）を鑑別するDNAメチル化

科学分野:

• 神経科学
• 遺伝学
• 計算生物学

背景:

• 一次性加齢タウオパチー（PART）とアルツハイマー病（AD）はタウ病理を共有しますが、アミロイド負荷が異なります。
• PARTとADの鑑別は、疾患の進行を理解し、標的療法の開発に不可欠です。
• DNAメチル化の違い（DNAm）は、疾患特異的な生物学的メカニズムに関する洞察を提供します。

研究 の 目的:

• DNAメチル化を用いた機械学習分類器を開発し、PARTとADを鑑別するために検証すること。
• 分類器を病理学的に不明瞭な症例に適用し、PART様またはAD様のグループに層別化すること。
• 予測PARTグループと予測ADグループ間の生物学的および認知的違いを調査すること。

主な方法:

• 707人の個人（ROSMAPコホート）のDNAメチル化データを用いて、確認されたPARTまたはADを持つサポートベクターマシン分類器をトレーニングしました。
• 分類器は、マウントサイナイ脳バンクからの142例の独立したコホートで検証されました。
• 分類器によって定義されたグループ間で、病理学的、認知的、DNAメチル化、およびトランスクリプトームプロファイルを比較しました。

主要な成果:

• DNAメチル化分類器は、コホート全体でPARTとADを区別する上で高い精度を達成しました。
• 病理学的に不明瞭な症例は、予測PARTおよび予測ADグループに層別化されました。
• これらのグループは、タウおよびアミロイド負荷が類似しているにもかかわらず、DNAメチル化パターン、遺伝子発現プロファイル、および認知能力（MMSEスコア）に違いが見られました。

結論:

• DNAメチル化は、PARTとADを鑑別するための堅牢なバイオマーカーとして機能します。
• 開発された機械学習ツールは、PART vs ADを正確に予測し、不明瞭な症例を層別化します。
• PARTの根底には異なるエピジェネティックおよび生物学的プログラムがあり、AD病理に対する認知的回復力に寄与している可能性があります。