2018 Fiscal Year Research-status Report
The integrated multi-omics analysis of nontuberculous mycobacteria using neural network algorithms to construct a predictive model of the pathological features
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18KT0019
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
菊地 利明 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10280926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 貴志 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30390628)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 非結核性抗酸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非結核性抗酸菌 (NTM) は環境中に広く生息しており、その吸入曝露によって、慢性呼吸器感染症であるNTM症を発症する。このNTM症の臨床上課題は、病態分類が不明確な点である。感染症は一般に、病原微生物と宿主との相互関係によって成立する。そこで「NTM症患者の起因菌の性状は、菌株固有の性状に加え、患者の病態も反映しており、起因菌から病態を分類できるのではないか？さらに、その分類された患者群から病態的特徴を明らかにし、起因菌から病態を予測できるようになるのではないか？」という問いを掲げる。これに対する答えを求めて、本研究では、一括学習型自己組織化マップ (BLSOM) と深層学習の二種類の神経回路網アルゴリズムを用いて、NTM症患者からの病態と起因菌のバイオデータを解析し、NTM症の病態分類群とその特徴を明らかにして、その病態を起因菌から予測する数理モデルを構築する。研究初年度は、患者病態データの収集を主に行った。NTM症患者の起因菌とその病態との関連を明らかにしていくために、NTM症の患者を集積し、その患者病態データを収集した。対象は、新潟大学医歯学総合病院でNTM症と診断された18歳以上の成人例である。所属研究機関 (新潟大学) の倫理委員会で承認を受けた研究計画(承認番号：2016-0106)に従って、診療情報 (年齢、性別、生活歴、既往歴、現病歴、臨床検査値、X線/CT画像、治療経過、予後) に加え、炎症性因子 (38種類のサイトカインと鉄代謝マーカー) の血中濃度を、患者病態データとして収集を進めた。
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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
研究計画通りに、研究初年度に当たる今年度は、患者病態データの収集を主に行った。所属研究機関 (新潟大学) の倫理委員会で承認を受けた研究計画(承認番号：2016-0106)に従って、診療情報や患者病態データの収集を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究二年度に当たる今年度は、患者菌株の菌オミックスデータの取得を主に行う。NTM症患者から得られたNTM菌株の菌オミックスデータを取得するために、ゲノム、転写、代謝レベルで網羅的解析を行う。NTM菌株の全ゲノムおよび全転写産物の解析は、北海道システム・サイエンス社 (札幌市) に委託し、マルチプレックス法でIllumina HiSeq 2500を用いてデータを取得する。全ゲノム解析の先行研究は、暫定増悪/安定群5患者ずつのNTM菌株を用いて開始している。メタボローム解析は、全代謝産物をCE-TOFMSにより測定し、ヒューマンメタボローム・テクノロジーズ (鶴岡市) に委託して初期解析を行う。メタボローム解析についても暫定増悪/安定群5患者ずつのNTM菌株を用いて先行研究を開始している。暫定増悪群の菌株が類似の代謝パターンを示す傾向が認められ、NTM症の病態と菌代謝経路との関連が示唆された。
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| Causes of Carryover |
患者病態データの収集と患者菌株の準備を、計画より効率的に行うことができたために、次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額を2019年度当初予算額と合わせて使用することにより、計画より詳細な解析を行う予定である。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] AXL confers intrinsic resistance to osimertinib and advances the emergence of tolerant cells2019
Author(s)
Taniguchi H, Yamada T, Wang R, Tanimura K, Adachi Y, Nishiyama A, Tanimoto A, Takeuchi S, Araujo L, Boroni M, Yoshimura A, Shiotsu S, Matsumoto I, Watanabe S, Kikuchi T, Miura S, Tanaka H, Kitazaki T, Yamaguchi H, Mukae H, Uchino J, Uehara H, Takayama K, Yano S.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 259
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] A phase II study evaluating continuation of EGFR-TKIs beyond progressive disease followed by the addition of CDDP+PEM+Bev2018
Author(s)
S. Shoji, S. Watanabe, K. Nozaki, K. Ichikawa, R. Kondo, S. Miura, M. Okajima, T. Abe, H. Tanaka, J. Tanaka, H. Yoshizawa, H. Kagamu, T. Kikuchi;
Organizer
The 19th World Conference on Lung Cancer
Int'l Joint Research
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