2019 Fiscal Year Annual Research Report
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 |
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| Project/Area Number |
19H05210
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| Research Institution | Nagoya University |
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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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| 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 |
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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。２０１９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：モデル動物における分子ネットワークとヒト患者サンプルにおける分子ネットワークの相同性や差異を種間横断的に比較検討するための機械学習技術を開発し、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：パスウェイ・機能ごとにまとめられた遺伝子群（モジュール）間でのネットワークを構築し、これらが脳部位間でどのように異なるかを比較検討するための機械学習技術を開発し、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。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究課題に必要な解析の要素技術を開発し、研究協力者との共同研究も順調に進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画班および公募班との連携の下、精神疾患の階層横断的な知見と理解を深め、生命科学のイノベーションを創出する情報解析基盤の構築を目指す。
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[Journal Article] Coordinated demethylation of H3K9 and H3K27 is required for rapid inflammatory responses of endothelial cells.2020
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, et al.
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Journal Title
EMBO J
Volume: 39(7)
Pages: e103949
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Phosphoethanolamine Accumulation Protects Cancer Cells under Glutamine Starvation through Downregulation of PCYT2.2019
Author(s)
Osawa T, Shimamura T, Saito K, Hasegawa Y, Ishii N, Nishida M, Ando R, Kondo A, Anwar M, Tsuchida R, Hino S, Sakamoto A, Igarashi K, Saitoh K, Kato K, Endo K, Yamano S, Kanki Y, Matsumura Y, Minami T, Tanaka T, Anai M, et al.
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 29(1)
Pages: 89-103
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Replication stress triggers microsatellite destabilization and hypermutation leading to clonal expansion in vitro.2019
Author(s)
Matsuno Y, Atsumi Y, Shimizu A, Katayama K, Fujimori H, Hyodo M, Minakawa Y, Nakatsu Y, Kaneko S, Hamamoto R, Shimamura T, Miyano S, Tsuzuki T, Hanaoka F, Yoshioka KI.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 10(1)
Pages: 3925
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Distinct methylation levels of mature microRNAs in gastrointestinal cancers.2019
Author(s)
Konno M, Koseki J, Asai A, Yamagata A, Shimamura T, Motooka D, Okuzaki D, Kawamoto K, Mizushima T, Eguchi H, Takiguchi S, Satoh T, Mimori K, Ochiya T, Doki Y, Ofusa K, Mori M, Ishii H.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 10(1)
Pages: 3888
DOI
Peer Reviewed
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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, Esaki N, Ushida K, Mii S, Shiraki Y, Ando K, Weng L, Ishihara S, Ponik SM, Conklin MW, Haga H, Nagasaka A, Miyata T, Matsuyama M, Kobayashi T, Fujii T, Yamada S, et al.
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Journal Title
Cancer Res
Volume: 79(20)
Pages: 5367-5381
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pathogenic Epigenetic Consequences of Genetic Alterations in IDH-Wild-Type Diffuse Astrocytic Gliomas.2019
Author(s)
Ohka F, Shinjo K, Deguchi S, Matsui Y, Okuno Y, Katsushima K, Suzuki M, Kato A, Ogiso N, Yamamichi A, Aoki K, Suzuki H, Sato S, Arul Rayan N, Prabhakar S, Goke J, Shimamura T, Maruyama R, Takahashi S, Suzumura A, Kimura H, Wakabayashi T, et al.
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Journal Title
Cancer Res
Volume: 79(19)
Pages: 4814-4827
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Divergent lncRNA MYMLR regulates MYC by eliciting DNA looping and promoter-enhancer interaction.2019
Author(s)
Kajino T, Shimamura T, Gong S, Yanagisawa K, Ida L, Nakatochi M, Griesing S, Shimada Y, Kano K, Suzuki M, Miyano S, Takahashi T.
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Journal Title
EMBO J
Volume: 38(17)
Pages: e98441
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Regnase-1-mediated post-transcriptional regulation is essential for hematopoietic stem and progenitor cell homeostasis.2019
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
Nat Commun
Volume: 10(1)
Pages: 1072
DOI
Peer Reviewed
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