Reverse Trans-Omics Analysis for Comprehensive Bottom-up Understanding Toward Conquering Cancer Systems
Project/Area Number |
20H04282
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
松井 佑介 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (90761495)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 雄一 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 主任研究員 (30731632)
宇野 光平 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (50873585)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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Keywords | システム生物学 / プロテオゲノム / プロテオスタシス / バイオインフォマティクス / 計算生物学 / 共発現解析 / ネットワーク解析 / 生命情報学 / がん / 統計科学 / 情報科学 / プロテオミクス / コピュラ / プロテオゲノム解析 / パイプライン開発 / ワークフロー言語 / プロテオゲノミクス / リバーストランスオミクス解析 |
Outline of Research at the Start |
本研究では、プロテオームレベルのタンパク質異常を起点とした逆解析アプローチにより、上流因子としてのゲノムおよびトランスクリプトーム異常を同定するリバーストランスオミクス解析という新たなシステム生物学的アプローチを提案し、国内に先駆けてデータ解析技術基盤を開発するとともに、研究協力者との連携により、独自取得した大規模コホートから公開されている横断的プロテオゲノムデータを用いた実証的解析により、タンパク質異常へ繋がるゲノム異常と転写異常を同定するとともに、実験的検証を通じてすることで本アプローチの妥当性と有用性を明らかにする
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Outline of Annual Research Achievements |
本年度はがんのタンパク質恒常性に焦点を当てたプロテオスタシスモジュールに対するプロテオゲノム解析に関して結果を得た。独自に定義したプロテオスタシス遺伝子セットを手がかりにGenomic Data CommonsおよびProteomic Data Commonsからそれぞれ各腫瘍ごとのプロテオゲノムデータを取得し、プロテオスタシスの脱制御が攻撃的な腫瘍表現型にどのように関与するのかを詳細に分析した。本年度は腎癌を対象に解析を進めた。細胞外マトリックスおよび免疫細胞活性に対して特定のプロテオスタシス因子が強く関与し、それらは予後不良とも関与していることが明らかとなった。さらに、ネットワーク構造を分析したところ、腫瘍群では正常群と比較して、ネットワークエントロピーにおいて著しい変化が生じており、5共発現制御機構の破綻も関与していることが示唆された。また、ゲノム変異およびメチル化シグネチャおよび免疫スコアを用いたサブタイプとの関連も分析したところ、悪性度の高いサブタイプに対して同定したプロテオスタシスモジュールが相関することが明らかになった。これらの成果は次年度に論文成果として公表する予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プロテオゲノムに基づく特徴を同定する解析アプローチの開発が順調に進み、論文成果7報の成果を得られたため。
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Strategy for Future Research Activity |
本年度は腎癌のみに焦点を当てたが、汎がん解析へ拡張する予定である。また、プロテオスタシス脱制御は翻訳後修飾メカニズムとも密接に関与することから、キナーゼや糖転移酵素の情報に基づいて、リン酸化、糖鎖修飾への影響を予測する解析アプローチの開発も進めていく。
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Report
(3 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Integration of pharmacoproteomic and computational approaches reveals the cellular signal transduction pathways affected by apatinib in gastric cancer cell lines2023
Author(s)
Nojima Y, Aoki M, Re S, Hirano H, Abe Y, Narumi R, Muraoka S, Shoji H, Honda K, Tomonaga T, Mizuguchi K, Boku N, Adachi J.
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Journal Title
Comput Struct Biotechnol J.
Volume: Mar 15;21
Pages: 2172-2187
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Systematic identification of ALK substrates by integrated phosphoproteome and interactome analysis.2022
Author(s)
Adachi, J., Kakudo, A., Takada, Y., Isoyama, J., Ikemoto, N., Abe, Y., Narumi, R., Muraoka, S., Gunji, D., Hara, Y., Katayama, R., and Tomonaga, T.
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Journal Title
Life Sci Alliance
Volume: 5
Issue: 8
Pages: e202101202-e202101202
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Temporal dynamics from phosphoproteomics using endoscopic biopsy specimens provides new therapeutic targets in stage IV gastric cancer2022
Author(s)
Hirano H, Abe Y, Nojima Y, Aoki M, Shoji H, Isoyama J, Honda K, Boku N, Mizuguchi K, Tomonaga T, Adachi J.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 12(1)
Issue: 1
Pages: 4419-4419
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Pan-cancer methylome analysis for cancer diagnosis and classification of cancer cell of origin.2021
Author(s)
Shimizu D, Taniue K, Matsui Y, Haeno H, Araki H, Miura F, Fukunaga M, Shiraishi K, Miyamoto Y, Tsukamoto S, Komine A, Kobayashi Y, Kitagawa A, Yoshikawa Y, Sato K, Saito T, Ito S, Masuda T, Niida A, Suzuki M, Baba H, Ito T, Akimitsu N, Kodera Y, Mimori K.
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Journal Title
Cancer Gene Ther.
Volume: Epub
Issue: 5
Pages: 1-1
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] ossible Therapeutic Strategy Involving the Purine Synthesis Pathway Regulated by ITK in Tongue Squamous Cell Carcinoma.2021
Author(s)
Onidani K, Miura N, Sugiura Y, Abe Y, Watabe Y, Kakuya T, Mori T, Yoshimoto S, Adachi J, Kiyoi T, Kabe Y, Suematsu M, Tomonaga T, Shibahara T, Honda K.
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Journal Title
Cancers
Volume: 13
Issue: 13
Pages: 3333-3333
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] 12-Hydroxyeicosapentaenoic acid inhibits foam cell formation and ameliorates high-fat diet-induced pathology of atherosclerosis in mice2021
Author(s)
Nagatake T, Shibata Y, Morimoto S, Node E, Sawane K, Hirata SI, Adachi J, Abe Y, Isoyama J, Saika A, Hosomi K, Tomonaga T, and Kunisawa J.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11
Issue: 1
Pages: 10426-10426
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Book] 理学療法2022
Author(s)
松井佑介
Total Pages
8
Publisher
メディカルプレス
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