精神疾患の階層横断的理解を加速する数理モデリング技術の開発
Publicly Offered Research
Project Area | Constructive understanding of multi-scale dynamism of neuropsychiatric disorders |
Project/Area Number |
19H05210
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
島村 徹平 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00623943)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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Keywords | 数理モデリング / モジュールネットワーク / 種間横断的解析 / 臓器連関 / システム生物学 / 行列因子分解 / ネットワーク解析 / スパースモデリング |
Outline of Research at the Start |
本研究では、脳の複雑な階層性を超えて、精神病態を統合的に理解するため、精神疾患の階層横断的理解を加速する数理モデリング技術を開発する。本研究課題の推進により、階層別に解析することで生じる情報損失を回避するとともに、個別に行われてきた精神疾患研究を統合的に捉えるための情報解析基盤の構築、複雑な生命現象をマルチスケールの観点から俯瞰的に思考するといった生命科学研究における新しいパラダイムの創出が期待される。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生命現象を階層ごとの閉じた情報の中で捉えようとする従前のアプローチを克服し、脳の複雑な階層性を加味して精神疾患を高次脳機能におけるシステムレベルの障害として包括的に理解するため、精神疾患の階層横断的理解を加速するための数理モデリング技術を開発する。本研究課題の推進により、階層別に解析することで生じる情報損失を回避するとともに、個別に行われてき精神疾患研究を統合的に捉えるための情報解析基盤の構築、複雑な生命現象をマルチスケールの観点から俯瞰的に思考するといった生命科学研究における新しいパラダイムの創出が期待される。2020年度は以下の進展があった。 ①種間横断的検証を可能にする機械学習技術の開発:前年度の結果をまとめ、ヒトやマウスなどの種の異なるオミクスデータ、あるいは異なる階層のオミクス情報などのマルチモーダルデータを統合解析する機械学習技術(BALSAMICO)をgithub上に公開した。また、統合解析技術の精度向上を図るため、新たに深層学習技術を取り入れた手法(scMM)を開発し、シミュレーションデータおよび実データで、解析技術の有用性を確認した。 ②モジュールネットワーク比較のための機械学習技術の開発:前年度開発したモジュールネットワーク比較手法をスパコン上で実行する解析パイプラインを構築し、シミュレーションデータおよび実データで、解析技術の有用性・汎用性を確認した。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(35 results)
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[Journal Article] Integrated multiomics analysis of hepatoblastoma unravels its heterogeneity and provides novel druggable targets.2020
Author(s)
Sekiguchi M, Seki M, Kawai T, Yoshida K, Yoshida M, Isobe T, Hoshino N, Shirai R, Tanaka M, Souzaki R, Watanabe K, Arakawa Y, Nannya Y, Suzuki H, Fujii Y, Kataoka K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Shimamura T, Sato Y, Sato-Otsubo A, Kimura S, Kubota Y, Hiwatari M, et al
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Journal Title
NPJ Precis Oncol.
Volume: Jul 7;4:20.
Issue: 1
Pages: 20-20
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Meta‐Analysis of Gut Dysbiosis in Parkinson's Disease2020
Author(s)
Nishiwaki Hiroshi、Ito Mikako、Ishida Tomohiro、Hamaguchi Tomonari、Maeda Tetsuya、Kashihara Kenichi、Tsuboi Yoshio、Ueyama Jun、Shimamura Teppei、Mori Hiroshi、Kurokawa Ken、Katsuno Masahisa、Hirayama Masaaki、Ohno Kinji
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Journal Title
Movement Disorders
Volume: 35
Issue: 9
Pages: 1626-1635
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] EXOSC9 depletion attenuates P-body formation, stress resistance, and tumorigenicity of cancer cells.2020
Author(s)
Yoshino S, Matsui Y, Fukui Y, Seki M, Yamaguchi K, Kanamori A, Saitoh Y, Shimamura T, Suzuki Y, Furukawa Y, Kaneko S, Seiki M, Murakami Y, Inoue JI, Sakamoto T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 9275-9275
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Coordinated demethylation of H3K9 and H3K27 is required for rapid inflammatory responses of endothelial cells2020
Author(s)
Higashijima Y, Matsui Y, Shimamura T, Nakaki R, Nagai N, Tsutsumi S, Abe Y, Link VM, Osaka M, Yoshida M, Watanabe R, Tanaka T, Taguchi A, Miura M, Ruan X, Li G, Inoue T, Nangaku M, Kimura H, Furukawa T, Aburatani H, Wada Y, Ruan Y, Glass CK, Kanki Y
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Journal Title
The EMBO Journal
Volume: 39
Issue: 7
Pages: 1-1
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Phosphoethanolamine Accumulation Protects Cancer Cells under Glutamine Starvation through Downregulation of PCYT22019
Author(s)
Osawa T, Shimamura T, Saito K, Hasegawa Y, Ishii N, Nishida M, Ando R, Kondo A, Anwar M, Kato K, Endo K, Yamano S, Kanki Y, Matsumura Y, Minami T, Tanaka T, Anai M, Wada Y, Wanibuchi H, Hayashi M, Hamada A, Yoshida M, Yachida S, Nakao M, Sakai J, Aburatani H, Shibuya M, Hanada K, Miyano S, Soga T, Kodama T
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 29(1)
Issue: 1
Pages: 89-103
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Distinct methylation levels of mature microRNAs in gastrointestinal cancers2019
Author(s)
Konno Masamitsu、Koseki Jun、Asai Ayumu、Yamagata Akira、Shimamura Teppei、Motooka Daisuke、Okuzaki Daisuke、Kawamoto Koichi、Mizushima Tsunekazu、Eguchi Hidetoshi、Takiguchi Shuji、Satoh Taroh、Mimori Koshi、Ochiya Takahiro、Doki Yuichiro、Ofusa Ken、Mori Masaki、Ishii Hideshi
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 3888-3888
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Meflin-Positive Cancer-Associated Fibroblasts Inhibit Pancreatic Carcinogenesis.2019
Author(s)
Mizutani Y, Kobayashi H, Iida T, Asai N, Masamune A, Hara A, Yamaguchi J, Wang T, Woods SL, Worthley D, Shimamura T, Fujishiro M, Hirooka Y, Enomoto A, Takahashi M. et al.
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Journal Title
Cancer Res.
Volume: 79
Issue: 20
Pages: 5367-5381
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Divergent lncRNA MYMLR regulates MYC by eliciting DNA looping and promoter-enhancer interaction2019
Author(s)
Kajino T, Shimamura T, Gong S, Yanagisawa K, Ida L, Nakatochi M, Griesing S, Shimada Y, Kano K, Suzuki M, Miyano S
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Journal Title
EMBO J
Volume: 38
Issue: 17
Pages: 1-13
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Regnase-1-mediated post-transcriptional regulation is essential for hematopoietic stem and progenitor cell homeostasis2019
Author(s)
Kidoya H, Muramatsu F, Shimamura T, Jia W, Satoh T, Hayashi Y, Naito H, Kunisaki Y, Arai F, Seki M, Suzuki Y, Osawa T, Akira S., Takakura N.
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Journal Title
Nature Commun,
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 1072-1072
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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