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分子生物学的知見に基づいた発がん数理モデルの構築およびデータ解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14380123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関広島大学

研究代表者

大瀧 慈  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20110463)

研究分担者 甲斐 倫明  大分県立看護科学大学, 看護学部, 教授 (10185697)
和泉 志津恵  大分大学, 工学部, 助教授 (70344413)
佐藤 健一  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 講師 (30284219)
丹羽 太貫  京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80093293)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード多標的モデル / 細胞死 / 個体差 / 線量反応関係 / 年齢依存性 / 遺伝的不安定性 / 発がん過程 / 多段階モデル / 遺伝的不安定性伝説 / 揺らぎ / 遺伝的不安定性仮説
研究概要

1.多標的モデルでの発がん危険度の線量反応関係と年齢依存性について
複数の遺伝子を標的とする多標的モデルにより多段階発がん仮説に関する数理モデルを構築した。発がんに関わる遺伝子のうち、複数のケア・テイカー遺伝子および腫瘍抑制遺伝子は劣勢に、一方、がん遺伝子は優性に作用することを想定した。ケア・テイカー遺伝子の損傷や異常発現がゲノム全体の遺伝的不安定性を誘発し、その後持続的に細胞内で生じる遺伝子損傷や異常発現の危険度を増大させること(いわゆる遺伝的不安定性仮説)を仮定して、細胞内での変異の蓄積過程を時間変動ポアソン過程により定式化した。その結果導出された数理モデルによれば、放射線を含む付加的曝露は発がんの任意の段階に作用し影響を与えること、1個のがん細胞から臨床的診断の対象になりうる腫瘍の出現までの期間(腫瘍の生長期間)を無視した場合、がんの罹患の危険度は、特定の付加的な曝露を受けていない背景的曝露の下で、年齢のベキ乗に比例して増大すること、さらに、多くの原爆被爆者の被曝状況のように付加的な単一急性曝露を被曝した場合には、閾値の無いほぼ直線的な線量反応関係が得られること、そして、その超過相対危険度は、被曝時年齢が若いほど大きく、また、到達年齢が高くなるとともに単調に減少することが示唆された。
2.発がん危険度の個体差に対する揺らぎ構造について
「Armitage-Doll発がんモデルと大瀧ら(2001)が提案した発がんモデルを基底として、個体差を取り入れたガンマ揺らぎモデルと逆正規揺らぎモデルの一般化線形モデルをそれぞれ導きだし、数値実験と原爆被爆者の固形がん罹患データを用いて解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Genotyping of single nucleotide polymorphism based on a mathematical model for two-dimensional data2005

    • 著者名/発表者名
      K Satoh
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Biometrics 25

      ページ: 61-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Model-based analysis of microarray data : Exploration of differentially expressed genes between two-cell types based on a two-dimensional mixed normal model2005

    • 著者名/発表者名
      M Ohtaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Biometrics 26

      ページ: 31-48

    • NAID

      10019034825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-target models and their application to data analysis of cellular mortality due to radiation exposure.2005

    • 著者名/発表者名
      I-M Arcana
    • 雑誌名

      Hiroshima Journal of Medical Sciences 54

      ページ: 9-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The mutation of myeloma cells correlates with sensitivity to chemotherapeutic agents2005

    • 著者名/発表者名
      Y Kuroda
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology 81

      ページ: 335-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Apparent diffusion coefficient of human brain tumors at MR Imaging2005

    • 著者名/発表者名
      F Yamasaki
    • 雑誌名

      Radiology 235

      ページ: 985-991

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcription-independent suppression of DNA synthesis by p53 in spern-irradiated mouse zygotes2005

    • 著者名/発表者名
      M Toyoshima
    • 雑誌名

      Oncogene

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prediction to mouse thymic lymphomas in response to ionizing radiation depends on variant alleles encoding metal-responsive transcription factor-1 (Mtf-1)2005

    • 著者名/発表者名
      Y Tamura
    • 雑誌名

      Oncogene 24

      ページ: 399-406

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of properties of spontaneous and radiation-induced mouse thymic lymphomas : Role of trp53 and radiation2005

    • 著者名/発表者名
      T Kobata
    • 雑誌名

      Radiation Research 163

      ページ: 159-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genotyping of single nucleotide polymorphism based on a mathematical model for two-dimensional data2005

    • 著者名/発表者名
      K Satoh
    • 雑誌名

      Jpn J of Biomet 25

      ページ: 61-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Model-based analysis of microarray data : Exploration of differentially expressed genes between two-cell types based on a two-dimensional mixed normal model2005

    • 著者名/発表者名
      M Ohtaki
    • 雑誌名

      Jpn J of Biomet 26

      ページ: 31-48

    • NAID

      10019034825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-target models and their application to data analysis of cellular mortality due to radiation exposure2005

    • 著者名/発表者名
      I-M Arcana
    • 雑誌名

      Hiroshima J Med.Sci. 54

      ページ: 9-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The mutation of myeloma cells correlates with sensitivity to chemotherapeutic agents2005

    • 著者名/発表者名
      Y Kuroda
    • 雑誌名

      Int.J Hematol. 81

      ページ: 335-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcription-independent suppression of DNA synthesis by p53 in sperm-irradiated mouse zygotes2005

    • 著者名/発表者名
      M Toyoshima
    • 雑誌名

      Oncogene

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of properties of spontaneous and radiation-induced mouse thymic lymphomas : Role of trp53 and radiation2005

    • 著者名/発表者名
      T Kobata
    • 雑誌名

      Radiat.Res. 163

      ページ: 159-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differentially expressed genes throughout the cellular immortalization process are quite different between normal human fibroblasts and endothelial cells2005

    • 著者名/発表者名
      Keiko Hiyama, Keiko Otani, Megu Ohtaki, Kenichi Satoh
    • 雑誌名

      International Journal of Oncology 26(in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of properies of spontaneous and radiation induced mouse thymic lymphomas : Role of Trp53 and radiation.2005

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Yoshikai Y, Tamura Y, Mishima Y, Aoyagi Y, Niwa O, Kominami R.
    • 雑誌名

      Radiation Research 163

      ページ: 159-164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Aspects of the Armitage-Doll gamma frailty model for cancer incidence data2004

    • 著者名/発表者名
      S Izumi
    • 雑誌名

      Environmetrics 15

      ページ: 209-218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Excess concordance of cancer incidence and lifestyles in married couples (Japan) : Survival analysis of paired rate data2004

    • 著者名/発表者名
      S Izumi
    • 雑誌名

      Cancer Causes and Control 15

      ページ: 551-558

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 乳癌の腫瘍成長の数理モデルを用いたスクリーニングマンモグラフィの余命延長効果の評価2004

    • 著者名/発表者名
      小野 治子
    • 雑誌名

      日本乳癌検診学会誌 13

      ページ: 289-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Excess concordance of cancer incidence and life styles in married couples (Japan) : Survival analysis of paired rate data2004

    • 著者名/発表者名
      S Izumi
    • 雑誌名

      Cancer Causes and Control 15

      ページ: 551-558

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genotyping of single nucleotide polymorphisms based on a mathematical model for two-dimensional data.2004

    • 著者名/発表者名
      K.Satoh, K.Ohtani, M.Ushijima, M.Isomura, M.Matsuura, Y.Miki, M.Ohtaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Biometrics 25(2)

      ページ: 61-67

    • NAID

      10014334851

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-target models and their application to data analysis of cellular mortality due to radiation exposure.

    • 著者名/発表者名
      I Made Arcana, Megu Ohtaki
    • 雑誌名

      Hiroshima Journal of Medical Sciences (in press)

    • NAID

      110004594318

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 順序カテゴリーデータに対する解析手法、解析システム及び解析プログラム2004

    • 発明者名
      大瀧 慈, 佐藤 健一, 安東 正貴, 齋藤 彰
    • 権利者名
      広島大学, 日本電気
    • 産業財産権番号
      2004-202712
    • 出願年月日
      2004-07-08
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Shizue Izumi, Megu Ohtaki: "Aspects of the Armitage-Doll gamma frailty Model for cancer incidence data"Environmetrics. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi, K.: "Persistent Induction of Somatic Reversions of the Pink-Eyed Unstable Mutation in F1 Mice Born to Fathers Irradiated at the Spermatozoa Stage"Radiation Research. 157. 661-667 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi, T.: "Enhancement of thymidine kinase-mediated killing of malignant glioma by BimS, a BH3-only cell death activator"Gene Therapy. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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