肝臓構築過程における細胞間相互作用ネットワーク解析

• Project Area: Synthetic biology for the comprehension of biomolecular networks
• Project/Area Number: 26119706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 塩尻 信義 静岡大学, 理学部, 教授 (70162568)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 肝臓構築 / 人工遺伝子回路 / 数理モデル / マイクロアレイ

Outline of Annual Research Achievements

マウス胎生期肝臓構築における細胞間相互作用ネットワークの探索と解明、そして数理モデル構築を通して、肝臓の人工遺伝子回路の探索・設計を行うため、胎生期肝臓発生ならびに肝臓オルガノイド形成系における遺伝子発現をマイクロアレイ法で経時的に解析した。結果として、GOエンリッチメント解析、Pathwayエンリッチメント解析では、肝発生過程ならびにインビトロ培養系ともに肝機能に関与する因子の発現上昇が認められ、かつこれに種々の細胞増殖・分化誘導シグナルや細胞外マトリックス等を介したシグナルが作用するデータを得た。特にインビトロ培養系では、細胞外マトリクスや細胞接着を介したシグナル系の活性化が著しいことがわかった。次に、タンパク質間相互作用（Protein-Protein Interaction）解析を行ったところ、肝発生過程では、オンコスタチンM、FGF、EGF、NGEF、インテグリン、核ホルモン受容体等などに加え、これまで報告のないシグナル（chemokine receptor、Eph シグナルなど）がネットワークを形成して肝成熟化に働くことが推定された。インビトロ培養系でも同様のネットワークが形成されていることを確認した。他方、S-systemによる解析に向けて、アレイデータの角度分類、UpDown分類などにより遺伝子のクラスタリングを試みたがうまくいかなかった。次に、同時刻相互相関とS-systemを併用したネットワーク推定を試みたところ、上皮成長因子受容体(Egfr)などいくつかの遺伝子について相互作用を推定できた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical analyses of cell cycle progression and gene expression of biliary epithelial cells during liver regeneration after partial hepatectomy of the mouse (2016)
  • Author(s): Fukuda, T., Fukuchi, T., Yagi, S. and Shiojiri, N.
  • Journal Title: Exp. Anim. Volume: 65 Pages: 135-146
  • NAID: 130005152400
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Transdifferentiation of mouse visceral yolk sac cells into parietal yolk sac cells in vitro. (2016)
  • Author(s): Yagi, S., Y. Tagawa, and N. Shiojiri
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 470 Issue: 4 Pages: 917-923
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.149
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 胆管発生 (2015)
  • Author(s): 塩尻信義
  • Journal Title: 肝胆膵 Volume: 70 Pages: 385-393
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Immunomagnetic exclusion of PECAM-1-positive endothelial cells in fetal mouse liver cell cultures causes impaired growth and gene expression of hepatoblasts and stellate cells (2014)
  • Author(s): Sugiyama, Y., Takabe, Y., Yagi, S., Koike, T. and *Shiojiri, N.
  • Journal Title: Biomed. Res. Volume: 35 Pages: 271-283
  • NAID: 130004678583
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] マイクロアレイを用いたマウス胎仔肝臓細胞のin vitro培養系における遺伝子発現解析方法の検討 (2016)
  • Author(s): 福地智一、西岡侑哉、佐藤信一、塩尻信義
  • Organizer: 第1回デザイン生命工学研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-08
• [Presentation] マウス肝発生過程における細胞間相互作用ネットワークのマイクロアレイデータによる解析 (2016)
  • Author(s): 塩尻信義
  • Organizer: 第1回デザイン生命工学研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-03-08
• [Presentation] マウス胎仔肝臓の成熟化のおけるシグナル伝達の変化 (2015)
  • Author(s): 西岡侑哉、八木志乃海、福地智一、吉井亮裕、田川陽一、佐藤信一、小池亨、塩尻信義
  • Organizer: 日本動物学会第86回大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] Periportal hepatocytes may give rise to biliary epithelial cells during liver regeneration after partial hepatectomy of mouse (2015)
  • Author(s): Tatsuya Fukuda, Tomokazu Fukuchi, and Nobuyoshi Shiojiri
  • Organizer: The 48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-06-03
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 塩尻・小池研究室
  • URL: http://liverlovers95.wix.com/shiojiri-koike-lab
• [Remarks] 静岡大学教員データベース - 教員個別情報 : 塩尻 信義 （SHIOJIRI Nobuyoshi）
  • URL: https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=11035&l=0