シングルセルRNAシーケンスと機械学習によるせん妄の免疫景観の解明：精密診断・治療に向けて

概要

本症例対照研究は、末梢血におけるPI3K–Akt経路関連遺伝子（IL6、IL6R、CHRM2、NOS3、NGFの上昇とIGF1の低下）を術後せん妄の予測・診断バイオマーカー候補として同定し、RT-qPCRとscRNA-seqで免疫細胞サブセットにわたり検証しました。機械学習により識別性能が示され、臨床応用可能性が支持されました。

主要発見

• バルクRNA-seqでPOD群は対照群に比べ、CHRM2、IL6、NOS3、NGF、IL6Rが上昇し、IGF1が低下していました。
• 独立コホート（n=60）のRT-qPCRおよびT細胞・B細胞・NK細胞・樹状細胞・単球にわたるscRNA-seqで、これらの所見が検証されました。
• 機械学習とROC解析により、当該遺伝子群がPODの予測・診断に有用であることが示されました。

臨床的意義

前向き検証が進めば、術前・術後早期の血液検査でこれら免疫遺伝子シグネチャーを評価し、せん妄リスク層別化、予防介入、モニタリングや抗炎症戦略の個別化に役立つ可能性があります。

限界

• 症例対照デザインでサンプルサイズが比較的少なく、交絡の可能性がある
• 多様な周術期集団での外部前向き検証と較正が未実施

今後の方向性

術前採血を含む多施設前向き検証、臨床リスクスコアとの統合、バイオマーカー指標に基づくせん妄予防介入試験が望まれます。