AIとがん研究 ── 肺がん ── 2026-11-05
肺がんの治療・治験とAI
- Integrative single cell and machine learning analysis identifies fibroblast centric hub genes and therapeutic candidates in lung adenocarcinoma and ischemic cardiomyopathy.抄録（全訳）
背景：虚血性心筋症（ICM）と肺腺がん（LUAD）は別の病気である。ただし、両者は組織リモデリングや炎症に関わる線維芽細胞を介した仕組みを共有している可能性がある。しかし、単一細胞の解像度で見た両者に共通する分子の特徴は、まだ十分に分かっていない。
方法：ICM と LUAD の単一細胞 RNA シーケンスデータセットを、TCGA LUAD、GSE18842、GSE48166 のバルクトランスクリプトームデータと統合した。発現変動解析で、両者に共通するコア遺伝子 36 個を特定した。機械学習アルゴリズムと特徴選択法の組み合わせ計 127 通りを比較評価し、ハブ遺伝子 6 個を特定した。6 個は KRTCAP3、RUNX2、DBF4B、C11orf80、COL3A1、ZFP64 である。機能の解析には、次の手法を用いた：UCell、scMetabolism、SCISSOR、Monocle 3、CellChat、scTenifoldNet/scTenifoldKnk、仮想薬剤スクリーニング、分子ドッキング。
結果：6 個のハブ遺伝子を主に発現していたのは、ICM でも LUAD でも線維芽細胞であった。COL3A1 は、線維芽細胞の擬時間軌跡に沿って徐々に増えた。仮想的な過剰発現解析とノックアウト解析の結果は、細胞外マトリックスの構築、炎症反応、免疫制御に収束した。細胞間コミュニケーション解析では、線維芽細胞が COLLAGEN シグナルの主な送り手であることが分かった。受け手となる細胞は、正常な状態では炎症性単球であった。受け手は、ICM では増殖中のマクロファージに、LUAD では腫瘍細胞に移っていた。分子ドッキングでは、RUNX2 に結合しうる候補化合物として Digoxin、Ergotamine、Ledipasvir が挙がった。いずれも予測ドッキングスコアは良好だった。
結論：本研究は、ICM と LUAD を単一細胞レベルで結びつける枠組みを示した。両者をつなぐのは、線維芽細胞が駆動する細胞外マトリックスのリモデリングと炎症である。あわせて、今後検証すべき分子標的と治療薬の候補を特定した。
掲載誌の IF 相当：4.3（OpenAlex の直近 2 年の平均被引用数・2026-10-04 時点の値、2026-10-05 に取得。正式な IF（Clarivate）ではない）書誌：Pu Z, Liu Z, Zhang H, Han Y. Integrative single cell and machine learning analysis identifies fibroblast centric hub genes and therapeutic candidates in lung adenocarcinoma and ischemic cardiomyopathy. Transl Oncol. 2026 Dec;74:103096. doi:10.1016/j.tranon.2026.103096. PMID: 42971051.確認の範囲：抄録のみ確認