エピジェネティック・クロックはリズムから外れている可能性がある-法医学的ケースワークにおける年齢推定への示唆

Epigenetic clocks may come out of rhythm-implications for the estimation of chronological age in forensic casework.

• Barbara Elisabeth Koop
• Alexandra Reckert
• Julia Becker
• Yang Han
• Wolfgang Wagner
• Stefanie Ritz-Timme

抄録

DNAメチル化は外因性および内因性のパラメータの影響を受けている可能性があるという認識が広まっている。これらの要因を知ることは、法医学的ケースワークにおける年齢推定のためのDNAメチル化データを解釈する上で非常に重要である。我々は、DNAメチル化に基づく年齢予測に関連する可能性のあるパラメータを特定するために文献レビューを行った。年齢予測の質は、特に生涯の逆境（慢性ストレス、外傷・心的外傷後ストレス障害（PTSD）、暴力、低い社会経済的地位・学歴）、癌、肥満および関連疾患、感染症（特にHIVおよびサイトメガロウイルス（CMV）感染）、性別、民族性、有害物質（アルコール、喫煙、大気汚染、農薬）への曝露などに影響される可能性がある。このような要因はDNAのメチル化パターンを変化させ、（平均絶対偏差が低いにもかかわらず）単一の症例ではエピジェネティックな年齢と年代の間に高い偏差が見られることを説明しているのかもしれません。これまでのところ、法医学的な年齢推定を扱った論文の中で、これらの交絡因子を扱ったものは少ない。今後の研究では、さらに関連する交絡因子を特定し、多様で定義されたコホートを対象とした体系的な調査により、そのような生物学的因子の影響に対して「ロバスト」なモデルを開発することに焦点を当てるべきである。

There is a growing perception that DNA methylation may be influenced by exogenous and endogenous parameters. Knowledge of these factors is of great relevance for the interpretation of DNA-methylation data for the estimation of chronological age in forensic casework. We performed a literature review to identify parameters, which might be of relevance for the prediction of chronological age based on DNA methylation. The quality of age predictions might particularly be influenced by lifetime adversities (chronic stress, trauma/post-traumatic stress disorder (PTSD), violence, low socioeconomic status/education), cancer, obesity and related diseases, infectious diseases (especially HIV and Cytomegalovirus (CMV) infections), sex, ethnicity and exposure to toxins (alcohol, smoking, air pollution, pesticides). Such factors may alter the DNA methylation pattern and may explain the partly high deviations between epigenetic age and chronological age in single cases (despite of low mean absolute deviations) that can also be observed with "epigenetic clocks" comprising a high number of CpG sites. So far, only few publications dealing with forensic age estimation address these confounding factors. Future research should focus on the identification of further relevant confounding factors and the development of models that are "robust" against the influence of such biological factors by systematic investigations under targeted inclusion of diverse and defined cohorts.