生物学的年齢予測のための標的エピジェネティック時計

A Targeted Epigenetic Clock for the Prediction of Biological Age.

抄録

エピジェネティック時計は当初、年代を追跡するために開発されたが、生物学的年齢も予測できることを示す証拠が蓄積されている。エピジェネティック時計は通常、ゲノムワイドな手法によるDNAメチル化の解析に基づいているが、少数のCpG部位の評価に基づく標的化アプローチが、いくつかの場面で推奨されている。本研究では、生物学的年齢の測定に最適化された標的エピジェネティック時計を開発した。この時計には、, , , , , にマッピングされた6つのゲノム領域と、既存のマイクロアレイデータの再解析から選択された遺伝子が含まれ、そのDNAメチル化はEpiTYPERアッセイによって測定された。健康な被験者（n = 278）において、ターゲットクロックを用いて算出されたエピジェネティック年齢は、年代と高い相関を示した（スピアマン相関 = 0.89）。最も重要なことは、ゲノムワイド時計から得られた以前の結果と一致して、エピジェネティック年齢は、生物学的年齢が上昇したモデル（ダウン症患者、n = 62）および低下したモデル（百寿者、n = 106; 百寿者の子孫、n = 143; 高齢者における栄養介入、n = 233）において、それぞれ予想よりも有意に高くおよび低かったことである。これらの結果は、生物学的年齢の新たなマーカーとしての我々の標的エピジェネティック時計の可能性を支持するものであり、医療現場における生物学的年齢の評価をさらに促進するために、大規模コホートにおけるその評価の可能性を開くものである。

Epigenetic clocks were initially developed to track chronological age, but accumulating evidence indicates that they can also predict biological age. They are usually based on the analysis of DNA methylation by genome-wide methods, but targeted approaches, based on the assessment of a small number of CpG sites, are advisable in several settings. In this study, we developed a targeted epigenetic clock purposely optimized for the measurement of biological age. The clock includes six genomic regions mapping in , , , , and genes, selected from a re-analysis of existing microarray data, whose DNA methylation is measured by EpiTYPER assay. In healthy subjects (n = 278), epigenetic age calculated using the targeted clock was highly correlated with chronological age (Spearman correlation = 0.89). Most importantly, and in agreement with previous results from genome-wide clocks, epigenetic age was significantly higher and lower than expected in models of increased (persons with Down syndrome, n = 62) and decreased (centenarians, n = 106; centenarians' offspring, n = 143; nutritional intervention in elderly, n = 233) biological age, respectively. These results support the potential of our targeted epigenetic clock as a new marker of biological age and open its evaluation in large cohorts to further promote the assessment of biological age in healthcare practice.