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2021 Fiscal Year Research-status Report

The elucidation of regulatory mechanism of molecular network on RNA virus infection in diffuse- and intestinal-type gastric cancer

Research Project

Project/Area Number 21K12133
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

田邊 思帆里  国立医薬品食品衛生研究所, 安全性予測評価部, 主任研究官 (30435705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 竜一  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 室長 (10401358)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords分子ネットワーク / がん / RNAウィルス / ネットワーク解析 / 上皮間葉転換 / パスウェイ
Outline of Annual Research Achievements

胃がんにはびまん型胃がんと腸型胃がん等のいくつかのサブタイプが知られている。びまん型胃がんは、抗がん剤耐性を有し転移や再発等に至るなど、腸型胃がんに比較して悪性度が高いことが知られている。びまん型胃がんの悪性化にはがん幹細胞や上皮間葉転換(Epithelial-mesenchymal transition; EMT)が関与していることが知られており、抗がん剤耐性や治療薬ターゲット、治療薬安全性に関する知見を得る上では、その分子ネットワークを解析する必要がある。びまん型胃がんと腸型胃がんのネットワークを解析したところ、RNAウィルス感染に関する制御ネットワークが得られたことから、がんとRNAウィルス感染との関連性について本研究において詳細を検討することを目的とした。
公開データベース上の胃がん遺伝子発現データを用いて変動遺伝子群を同定した。RNAウィルス感染及びがん関連分子をIngenuity Pathway Analysis(IPA)等のネットワーク解析ツールを用いて解析し、RNAウィルス感染メカニズムに関連する分子ネットワークを明らかとした。Regulatory effect解析により、びまん型胃がんにおけるRNAウィルス感染ネットワークの関与が明らかになった。コロナウィルス病態パスウェイにおいて、c-Jun N-terminus kinase (JNK)及びBCL2-like 11(BCL2L11)が活性化されていた。RNAウィルス感染に関する分子ネットワークと相互作用することが予測されるmicroRNAとしてmir-15やmir-181が同定された。また、AI解析ツールにより分子ネットワーク活性化予測モデルを作成した。
本研究によりRNAウィルス感染メカニズムとびまん型胃がんとの関連性が示唆され、その詳細を明らかにすることによりウィルス感染制御やがん創薬に繋がる可能性がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

がんとRNAウィルスに関する分子ネットワーク解析が進み、下記を含む多数の論文が出版された。

[1] Tanabe, S, Quader, S, Ono, R, Cabral, H, Aoyagi, K, Hirose, A, Yokozaki, H, Sasaki, H. 2022,‘Molecular network analysis of RNA viral infection pathway in diffuse- and intestinal-type gastric cancer', Fundam. Toxicol. Sci., 9(2), 37-46, Sendai: The Japanese Society of
Toxicology. https://doi.org/10.2131/fts.9.37
[2] Tanabe, S, Quader, S, Ono, R, Cabral, H, Aoyagi, K, Hirose, A, Yokozaki, H, Sasaki, H. 2021,‘Cell Cycle Regulation and DNA Damage Response Networks in Diffuse- and Intestinal-Type Gastric Cancer.’, Cancers, 13(22):5786, Basel: MDPI. https://doi.org/10.3390/cancers13225786

Strategy for Future Research Activity

コロナウィルス病態パスウェイやがん上皮間葉転換パスウェイの活性化状態の医薬品による変化やネットワーク相互作用分子の治療薬ターゲットとしての可能性と安全性に関する検討が必要である。引き続き医薬品等による分子ネットワークパスウェイを解析し、治療抵抗性がんとRNAウィルス感染の関連性について研究する。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染症の影響により、旅費が発生しなかったため。
解析ツール購入費用や旅費等として使用する予定である。

  • Research Products

    (38 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 11 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] US ERDC/Silent Spring Institute/US EPA(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      US ERDC/Silent Spring Institute/US EPA
    • # of Other Institutions
      6
  • [Int'l Joint Research] Health Canada/University of Ottawa/Environment and Climate Change Canada(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Health Canada/University of Ottawa/Environment and Climate Change Canada
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] Public Health England/Brunel University London/Interchange Research(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Public Health England/Brunel University London/Interchange Research
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] IUF Leibniz Research Institute/University of Wurzburg/KIST Europe(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      IUF Leibniz Research Institute/University of Wurzburg/KIST Europe
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] Italian National Institute of Health/Joint Research Centre/University of Insubria(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Italian National Institute of Health/Joint Research Centre/University of Insubria
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      13
  • [Journal Article] Report of the 1st and 2nd Mystery of Reactive Oxygen Species Conferences2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Danielle Beaton,Vinita Chauhan, et al.
    • Journal Title

      ALTEX - Alternatives to animal experimentation

      Volume: 39 Pages: 336-338

    • DOI

      10.14573/altex.2203011

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular network analysis of RNA viral infection pathway in diffuse- and intestinal-type gastric cancer2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Sabina Quader,Ryuichi Ono,Horacio Cabral,Kazuhiko Aoyagi,Akihiko Hirose,Hiroshi Yokozaki,Hiroki Sasaki
    • Journal Title

      Fundamental Toxicological Sciences

      Volume: 9 Pages: 37-46

    • DOI

      10.2131/fts.9.37

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] COVID-19 through Adverse Outcome Pathways: Building networks to better understand the disease ? 3rd CIAO AOP Design Workshop2022

    • Author(s)
      Clerbaux Laure-Alix,,,,Shihori Tanabe, et al.
    • Journal Title

      ALTEX

      Volume: 39 Pages: 322-335

    • DOI

      10.14573/altex.2112161

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cell Cycle Regulation and DNA Damage Response Networks in Diffuse- and Intestinal-Type Gastric Cancer2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Sabina Quader,Ryuichi Ono,Horacio Cabral,Kazuhiko Aoyagi,Akihiko Hirose,Hiroshi Yokozaki,Hiroki Sasaki
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 13 Pages: 5786

    • DOI

      10.3390/cancers13225786

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adverse Outcome Pathway on histone deacetylase inhibition leading to testicular atrophy2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Akihiko Hirose,Takashi Yamada
    • Journal Title

      OECD Series on Adverse Outcome Pathways

      Volume: 17 Pages: 1-60

    • DOI

      10.1787/b9c4bdb2-en

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of reactive oxygen species (ROS) and coagulation network in coronaviral infection2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Journal Title

      Advances in Clinical and Medical Research

      Volume: 2 Pages: 21

    • DOI

      10.52793/ACMR.2021.2(2)-21

    • Open Access
  • [Journal Article] EMT Mechanism, Lung Cancer Metastasis, and microRNA2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Journal Title

      Frontiers in Molecular Biosciences

      Volume: 8 Pages: 731788

    • DOI

      10.3389/fmolb.2021.731788

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Editorial: Protein Functional Changes and Signaling Transduction in Cancer Stem Cells2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 11 Pages: 761678

    • DOI

      10.3389/fonc.2021.761678

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] エクソソームによる細胞集団内RNAシグナルパスウェイ2021

    • Author(s)
      田邊思帆里
    • Journal Title

      Drug Delivery System

      Volume: 36 Pages: 241-247

    • DOI

      10.2745/dds.36.241

    • Open Access
  • [Journal Article] Artificial intelligence in gastrointestinal diseases2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Edward J Perkins,Ryuichi Ono,Hiroki Sasaki
    • Journal Title

      Artificial Intelligence in Gastroenterology

      Volume: 2 Pages: 69-76

    • DOI

      10.35712/aig.v2.i3.69

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNA Signaling In Microenvironment2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Journal Title

      Advances In Clinical And Medical Research

      Volume: 2 Pages: 19

    • DOI

      10.52793/ACMR.2021.2(2)-19

    • Open Access
  • [Presentation] Activity and the Artificial Intelligence prediction modeling of molecular networks in diseases2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Sabina Quader,Ryuichi Ono,Horacio Cabral,Kazuhiko Aoyagi,Akihiko Hirose,Ed Perkins,Hiroshi Yokozaki,Hiroki Sasaki
    • Organizer
      The 61st Annual Meeting of the Society of Toxicology 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子ネットワークパスウェイ解析によるコロナウィルス感染症治療薬探索2022

    • Author(s)
      田邊思帆里,カデール サビーナ,小野竜一,カブラル オラシオ,青柳一彦,広瀬明彦,横崎 宏,佐々木博己
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] がん幹細胞の分子ネットワーク解析による関連分子パスウェイのRNA制御2022

    • Author(s)
      田邊思帆里,Sabina Quader,小野竜一,Horacio Cabral,青柳一彦,広瀬明彦,横崎 宏,佐々木博己
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Progress in development of AOPs related to coronavirus signaling pathway and gastric cancer2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Organizer
      1st international meeting for methodological approach to evaluate environmental diseases caused by emerging pollutants
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コロナウィルス関連シグナルパスウェイネットワークの活性プロット予測モデリング2022

    • Author(s)
      田邊 思帆里,Sabina Quader,小野 竜一,Horacio Cabral,青柳 一彦,広瀬 明彦,横崎 宏,佐々木 博己
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
  • [Presentation] Development of Adverse Outcome Pathway (AOP) from increased susceptibility to viral entry and coronavirus production leading to thrombosis and disseminated intravascular coagulation in international joint research project CIAO2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Youngjun Kim,Alicia Paini, et al.
    • Organizer
      The 1st AOP Community of Practice (CoP) Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNA制御に関する分子ネットワーク解析2021

    • Author(s)
      田邊思帆里,カデール サビーナ,小野竜一,カブラル オラシオ,青柳一彦,広瀬明彦,横崎 宏,佐々木博己
    • Organizer
      第4回医薬品毒性機序研究会
  • [Presentation] びまん型胃がん及び腸型胃がんにおけるがん微小環境ネットワーク2021

    • Author(s)
      田邊 思帆里,Sabina Quader,小野 竜一,Horacio Cabral,青柳 一彦,広瀬 明彦,横崎 宏,佐々木 博己
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] INVOLVEMENT OF RNA VIRUS INFECTION PATHWAY IN DIFFUSE- AND INTESTINAL-TYPE GASTRIC CANCER2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Sabina Quader,Ryuichi Ono,Horacio Cabral,Kazuhiko Aoyagi,Akihiko Hirose,Ed Perkins,Hiroshi Yokozaki,Hiroki Sasaki
    • Organizer
      ISSCR (International Society for Stem Cell Research)/JSRM 2021 Tokyo International Symposium Virtual
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Response to ROS and coagulation2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe
    • Organizer
      The Mystery of ROS (II)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNAウィルスネットワークの分子ネットワーク解析2021

    • Author(s)
      田邊 思帆里,カデール サビーナ,小野 竜一,カブラル オラシオ,青柳 一彦,広瀬 明彦,狩野 光伸,横崎 宏,佐々木 博己
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 国際共同研究プロジェクトにおけるコロナウィルス感染感受性増強及びウィルス産生から血栓形成へ至るAdverse Outcome Pathway (AOP)の開発2021

    • Author(s)
      田邊思帆里,Youngjun Kim,Alicia Paini,Sally Mayasich, et al.
    • Organizer
      第11回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
  • [Presentation] The status of the development of Adverse Outcome Pathway (AOP) 3792021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Youngjun Kim,Alicia Paini,Sally Mayasich, et al.
    • Organizer
      The CIAO hub-lung working group meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 慢性的活性酸素種からヒト治療耐性胃がんへ至る有害性発現経路の開発及び分子ネットワーク解析2021

    • Author(s)
      田邊 思帆里,カデール サビーナ,小野 竜一,カブラル オラシオ,青柳 一彦,広瀬 明彦,パーキンス エド,横崎 宏,佐々木 博己
    • Organizer
      第48回日本毒性学会学術年会
  • [Presentation] The identification of molecular networks on therapeutic responsiveness in AI2021

    • Author(s)
      田邊 思帆里,小野 竜一,カブラル オラシオ,カデール サビーナ,パーキンス エド,広瀬 明彦,狩野 光伸,伊地知 晋平,結束 晃平,横崎 宏,佐々木 博己
    • Organizer
      2021年度 人工知能学会全国大会 (第35回)
  • [Presentation] KE1753 (chronic ROS) in AOP298 "Chronic reactive oxygen species leading to human treatment-resistant gastric cancer", and KE1869 (oxidative stress response) in AOP379 "Increased susceptibility to viral entry and coronavirus production leading to thrombosis and disseminated intravascular coagulation"2021

    • Author(s)
      Shihori Tanabe,Sabina Quader,Ryuichi Ono,Horacio Cabral, et al.
    • Organizer
      The Mystery of ROS (I)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The working group's report on hub and lung AOPs in COVID-192021

    • Author(s)
      Maria Joao Amorim,,,,,Shihori Tanabe, et al.
    • Organizer
      CIAO (Modelling the Pathogenesis of COVID-19 using the Adverse Outcome Pathway framework) The third AOP Design Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Chapter 4 "Adverse Outcome Pathways in reproductive and developmental toxicology" in "Reproductive and Developmental Toxicology, 3rd ed."2022

    • Author(s)
      Shihori Tanabe, Magdalini Sachana, Rex FitzGerald
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Elsevier Inc./Academic Press
    • ISBN
      9780323897730
  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0123361

  • [Funded Workshop] The Mystery of ROS (I)2021

  • [Funded Workshop] The Mystery of ROS (II)2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

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