機械学習とオミクス解析の融合によるヒト心筋発生、分化、成熟機構の解明

• Project/Area Number: 25K03442
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 西野 光一郎 東洋大学, 生命科学部, 教授 (90508144)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 雅士 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター, 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (50392486)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: ヒトiPS細胞 / 心筋分化 / エピジェネティクス / オミクス解析 / 機械学習

Outline of Research at the Start

ヒトiPS細胞は、心筋細胞分化をin vitroで再現し、その分化メカニズムの解明や創薬のツールとして極めて有用である。しかし、大きな課題が二つある。一つは、ヒトiPS細胞の分化指向性の問題であり、二つ目は、成熟心筋への分化阻害である。本研究では、既存のヒトiPS細胞に加え、新たに心臓手術時の検体試料であるヒト心筋、ヒト心筋から樹立するiPS細胞を材料とし、様々なエピジェネティクス網羅的データを取得し、これら膨大なオミクスデータと機械学習を組み合わせて解析することで、第一の課題：iPS細胞の心筋分化指向性と、第二の課題：成熟心筋分化阻害の要因となる因子や分子ネットワークの同定を行う。