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奇形腫病理の機械学習解析に基づくヒトiPS・ES細胞のクリティカルエピゲノム同定

研究課題

研究課題/領域番号 15H04715
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 人体病理学
研究機関国立研究開発法人国立成育医療研究センター

研究代表者

梅澤 明弘  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, 副所長/再生医療センター長 (70213486)

研究分担者 豊田 雅士  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (50392486)
中井 謙太  東京大学, 医科学研究所, 教授 (60217643)
秦 順一  公益財団法人実験動物中央研究所, その他部局等, 所長 (90051614)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード奇形腫 / システム病理学 / 多能性幹細胞 / ES細胞 / エピゲノム / メチル化解析 / ヒト幹細胞 / 人体バイオリソース / 再生医療 / 泌尿生殖器・内分泌 / 機械学習 / ディープラーニング / クリティカルエピゲノム
研究成果の概要

本研究では、奇形腫の病理組織像に対して機械学習解析を行い、そのデータを基盤として、多能性幹細胞のクリティカルエピゲノムを同定した。奇形腫形成の過程や、細胞間、移植部位それぞれの相互作用を始め、奇形腫を構成する自然法則を明らかにし、多能性幹細胞による奇形腫がどのように創成されているかを構成的アプローチによって有機的なシステムとして解明を試みた。構成的システム病理学は、細胞、器官、多細胞体などを創成する仕組みや原理を解明するところに特徴がある。現在主流の要素還元的アプローチだけでは困難な、細胞や遺伝子の仕組みの解明が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現代病理学・幹細胞学の研究は、物質レベルで腫瘍の構成要素を明らかにし、発生部位における組織像の差異を明らかにするという要素還元的アプローチが主流である。その結果、ゲノム情報や細胞を構成する分子とその機能に関する多くの知識が蓄積されてきた。さらに病理学をシステムとしてとらえ、構成する要素間の相互作用がもたらすダイナミクス、制御ネットワークの解明するシステムが展開された。本研究においては、構成的システム病理学的手法を用いて、多能性幹細胞を移植することで形成された奇形腫に対して、組織構成及び未分化度・悪性化を創成する仕組みや原理を解明するところに特徴があり、学術的な意義は極めて高い。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Epigenetic-scale comparison of human iPSCs generated by retrovirus, Sendai virus or episomal vectors2018

    • 著者名/発表者名
      Nishino Koichiro、Arai Yoshikazu、Takasawa Ken、Toyoda Masashi、Yamazaki-Inoue Mayu、Sugawara Tohru、Akutsu Hidenori、Nishimura Ken、Ohtaka Manami、Nakanishi Mahito、Umezawa Akihiro
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 9 ページ: 71-78

    • DOI

      10.1016/j.reth.2018.08.002

    • NAID

      120007128469

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] OpenTein: a database of digital whole-slide images of stem cell-derived teratomas.2016

    • 著者名/発表者名
      Park SJ, Komiyama Y, Suemori H, Umezawa A, Nakai K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 44 号: D1 ページ: D1000-D1004

    • DOI

      10.1093/nar/gkv1096

    • NAID

      120006305899

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [備考] OpenTein

    • URL

      http://opentein.hgc.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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