機能性ncRNA探索のための転写調節ネットワークアトラス

• 研究課題/領域番号: 15K12139
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 島村 徹平 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (00623943)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: バイオインフォマティクス / システム生物学 / 遺伝子ネットワーク / 発現制御 / 転写制御

研究成果の概要

本研究課題では、転写制御因子とそのターゲット遺伝子群の制御関係が調整因子（モジュレーター）依存的に変化するダイナミクスを記述した確率モデルを観測データから推定し、さまざまな転写制御因子の転写活性を制御するncRNA を網羅的に同定する。これにより、機能性ncRNA を効率的に探索するための転写調節ネットワークアトラスを構築した。シミュレーションデータおよび実データに本開発手法を適用した結果、以下のような成果を得た。（A）がん遺伝子 MYC を制御するノンコーディング RNA の発見、（B）モジュレーター因子の網羅的探索のための解析パイプラインの開発、および転写調節ネットワークアトラスの構築。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of Cardiomyocyte-Fated Progenitors from Human-Induced Pluripotent Stem Cells Marked with CD82 (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeda Masafumi、Kanki Yasuharu、Masumoto Hidetoshi、Funakoshi Shunsuke、Hatani Takeshi、Fukushima Hiroyuki、Izumi-Taguchi Akashi、Matsui Yusuke、Shimamura Teppei、Yoshida Yoshinori、Yamashita Jun K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 22 号: 2 ページ: 546-556
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.12.057
  • NAID: 120006460050
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Integrated Molecular Characterization of the Lethal Pediatric Cancer Pancreatoblastoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Isobe T, Seki M, Yoshida K, Sekiguchi M, Shiozawa Y, Shiraishi Y,..., Kataoka K, Sato Y, Kawai T, Chiba K, Tanaka H, Shimamura T, Kato M, Iguchi A, Hama A, Taguchi T, Akiyama M, Fujimura J, Inoue A, Ito T, Deguchi T, Kiyotani C, Iehara T, Hosoi H, Oka A, Sanada M, Tanaka Y, Hata K, Miyano S, Ogawa S, Takita J
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 78(4) 号: 4 ページ: 865-876
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-17-2581
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Adaptive NetworkProfiler for Identifying Cancer Characteristic-Specific Gene Regulatory Networks (2018)
  • 著者名/発表者名: Park H, Shimamura T, Imoto S, Miyano S
  • 雑誌名: J Comput Biol 巻: 25(2) 号: 2 ページ: 130-145
  • DOI: 10.1089/cmb.2017.0120
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] GIMLET: Identifying biological modulators in context-specific gene regulation using local energy statistics (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimamura Teppei, Matsui Yusuke, Kajino Taisuke, Takahashi Takashi, Miyano Satoru
  • 雑誌名: Proceedings of CIBB2017 巻: 1 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor subclonal progression model for cancer hallmark acquisition (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui Yusuke, Miyano Satoru, Shimamura Teppei
  • 雑誌名: Proceedings of CIBB2017 巻: 1 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] phyC: Clustering cancer evolutionary trees. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui Y, Niida A, Uchi R, Mimori K, Miyano S, Shimamura T:
  • 雑誌名: PLoS Comput Biol. 巻: 13(5) 号: 5 ページ: 1005509-1005509
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1005509
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ER Stress Signaling Promotes the Survival of Cancer “Persister Cells” Tolerant to EGFR Tyrosine Kinase Inhibitors (2017)
  • 著者名/発表者名: Terai Hideki、Kitajima Shunsuke、Potter Danielle S.、Matsui Yusuke、et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 78 号: 4 ページ: 1044-1057
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-17-1904
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Long Noncoding RNA JHDM1D-AS1 Promotes Tumor Growth by Regulating Angiogenesis in Response to Nutrient Starvation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo A, Nonaka A, Shimamura T, Yamamoto S, Yoshida T, Kodama T, Aburatani H, Osawa T
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 37 号: 18
  • DOI: 10.1128/mcb.00125-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recurrent SPI1 (PU.1) fusions in high-risk pediatric T cell acute lymphoblastic leukemia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Seki M, Kimura S, Isobe T, Yoshida K, (13 authors), Masuda K, Kawamoto H, Ohki K, Kato M, Arakawa Y, Koh K, Hanada R, Moritake H, Akiyama M, Kobayashi R, Deguchi T, Hashii Y, Imamura T, Sato A, Kiyokawa N, Oka A, Hayashi Y, Takagi M, Manabe A, Ohara A, Horibe K, Sanada M, Iwama A, Mano H, Miyano S, Ogawa S, Takita J
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 49 号: 8 ページ: 1274-1281
  • DOI: 10.1038/ng.3900
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PRC2-Mediated Transcriptomic Alterations at the Embryonic Stage Govern Tumorigenesis and Clinical Outcome in MYCN-Driven Neuroblastoma (2017)
  • 著者名/発表者名: 2.Tsubota S, Kishida S, Shimamura T, Ohira M, Yamashita S, Cao D, Kiyonari S, Ushijima T, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 77 号: 19 ページ: 5259-5271
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-16-3144
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution copy number variation analysis of schizophrenia in Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kushima I, Aleksic B, Nakatochi M, Shimamura T, Shiino T, Yoshimi A, Kimura H, Takasaki Y, Wang C, Xing J, Ishizuka K, Oya-Ito T, Nakamura Y, Arioka Y, Maeda T, Yamamoto M, Yoshida M, Noma H, Hamada S, Morikawa M, Uno Y, Okada T, Iidaka T, Iritani S, Yamamoto T,
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 22 号: 3 ページ: 430-440
  • DOI: 10.1038/mp.2016.88
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extracellular Acidic pH Activates the Sterol Regulatory Element-binding Protein 2 to Promote Tumor Progression (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo A, Yamamoto S, Nakaki R, Shimamura T, Hamakubo T, Sakai J, Kodama T, Yoshida T, Aburatani H and Osawa T
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18 号: 9 ページ: 2228-2242
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamically and epigenetically coordinated GATA/ETS/SOX transcription is indispensable for endothelial cell differentiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanki Y, Nakaki R, Shimamura T, Matsunaga T, Yamamizu K, Katayama S, Suehiro JI, Osawa T, Aburatani H, Kodama T, Wada Y, Yamashita JK, Minami T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4344-4358
  • DOI: 10.1093/nar/gkx159
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection of differential distributions of methylation patterns (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsui Y, Mizuta M, Miyano S, Shimamura T
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 印刷中 号: 15 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/btw138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Aberrant Methylation of FOXE1 Contributes to a Poor Prognosis for Patients with Colorectal Cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi K, Matsumura T, Shimamura T, Hirata H, Uchi R, Ueda M, Sakimura S, Iguchi T, Eguchi H, Masuda T, Morita K, Takenaka K, Maehara Y, Mori M, Mimori K.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: 23(12) 号: 12 ページ: 3948-3955
  • DOI: 10.1245/s10434-016-5289-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NECAB3 Promotes Activation of Hypoxia-inducible factor-1 during Normoxia and Enhances Tumourigenicity of Cancer Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Nakaoka HJ, Hara T, Yoshino S, Kanamori A, Matsui Y, Shimamura T, Sato H, Murakami Y, Seiki M, Sakamoto T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 22784-22784
  • DOI: 10.1038/srep22784
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Integrated Multiregional Analysis Proposing a New Model of Colorectal Cancer Evolution. (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Uchi (他40名, 山本36番目)
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 12 号: 2 ページ: 1-24
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005778
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genomic Landscape of Esophageal Squamous Cell Carcinoma in a Japanese Population. (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Sawada (他43名, 山本21番目)
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 150 号: 5 ページ: 1171-1182
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.01.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An Integrative Analysis to Identify Driver Genes in Esophageal Squamous Cell Carcinoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Sawada G, Niida A, Hirata H, Komatsu H, Uchi R, Shimamura T, Takahashi Y, Kurashige J, Matsumura T, Ueo H, Takano Y, Ueda M, Sakimura S, Shinden Y, Eguchi H, Sudo T, Sugimachi K, Yamasaki M, Tanaka F, Tachimori Y, Kajiyama Y, Natsugoe S, Fujita H, Tanaka Y, Calin G, Miyano S, Doki Y, Mori M, Mimori K
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10(10) 号: 10 ページ: e0139808-e0139808
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0139808
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Integrated molecular analysis of adult T cell leukemia/lymphoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kataoka K, Nagata Y, Kitanaka A, Shiraishi Y, Shimamura T, Yasunaga J, Totoki Y, Chiba K, Sato-Otsubo A, Nagae G, et al.
  • 雑誌名: Nat Genet. 巻: 47(11) 号: 11 ページ: 1304-15
  • DOI: 10.1038/ng.3415
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A likelihood-free filtering method via approximate Bayesian computation in evaluating biological simulation models (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Niida A, Mori T, Shimamura T, Yamaguchi R, Miyano S, Akutsu T, Imoto S
  • 雑誌名: Computational Statistics & Data Analysis 巻: 94 ページ: 63-74
  • DOI: 10.1016/j.csda.2015.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elevated β-catenin pathway as a novel target for patients with resistance to EGF receptor targeting drugs (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakata A, Yoshida R, Yamaguchi R, Yamauchi M, Tamada Y, Fujita A, Shimamura T, Imoto S, Higuchi T, Nomura M, Kimura T, Nokihara H, Higashiyama M, Kondoh K, Nishihara H, Tojo A, Yano S, Miyano S, Gotoh N
  • 雑誌名: Scientific Report 巻: 5 号: 1 ページ: 13076-13076
  • DOI: 10.1038/srep13076
  • NAID: 120005764206
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Integrated genetic and epigenetic analysis defines novel molecular subgroups in rhabdomyosarcoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Seki M, Nishimura R, Yoshida K, Shimamura T, Shiraishi Y, Sato Y, Kato M, Chiba K, Tanaka H, Hoshino N, Nagae G, Shiozawa Y, Okuno Y, Hosoi H, Tanaka Y, Okita H, Miyachi M, Souzaki R, Taguchi T, Koh K, Hanada R, Kato K, Nomura Y, Akiyama M, Oka A, Igarashi T, Miyano S, Aburatani H, Hayashi Y, Ogawa S, Takita J.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 7557-7557
  • DOI: 10.1038/ncomms8557
  • NAID: 120005623266
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genomic data assimilation using a higher moment filtering technique for restoration of gene regulatory networks (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Mori T, Yamaguchi R, Shimamura T, Miyano S, Imoto S, Akutsu T.
  • 雑誌名: BMC Systems Biology 巻: 9 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1186/s12918-015-0154-2
  • NAID: 120005749949
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutational landscape and clonal architecture in grade II and III gliomas (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Aoki K, Natsume A, Ogawa S. et al.
  • 雑誌名: Nat Genet. 巻: 47 号: 5 ページ: 458-468
  • DOI: 10.1038/ng.3273
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 生命科学におけるビッグデータ駆動型科学の実践と将来 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of Big Data - Genome Data - (2016)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 実世界データ循環学サマースクール2016
  • 発表場所: ハノイ工科大学（ベトナム、ハノイ）
  • 招待講演
• [学会発表] 局所距離相関に基づくモジュレーター因子の網羅的探索法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 2016年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 招待講演
• [学会発表] マルチオミックス情報に基づくがんのモジュレーター因子の網羅的探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 第5回生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: 東京国際交流館プラザ平成（東京都江東区）
  • 招待講演
• [学会発表] システム生物学的アプローチに基づくオミックス統合解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 第３９回分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] Identifying biological modulators using local energy statistics (2016)
  • 著者名/発表者名: Teppei Shimamura
  • 学会等名: CMStatistics 2016 (ERCIM2016)
  • 発表場所: セビリア大学（スペイン、セビリア）
  • 国際学会
• [学会発表] がんの俯瞰的理解のための統合的統計モデリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] がん悪性化に寄与する発現制御調整因子のイン・シリコ探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島村徹平
  • 学会等名: がんゲノムの情報と数理
  • 発表場所: 東京大学医科学研究所（東京都港区）
  • 年月日: 2015-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] Discovering modulators of gene regulation by local energy statistics (2015)
  • 著者名/発表者名: Teppei Shimamura
  • 学会等名: IFCS2015
  • 発表場所: ボローニャ大学（イタリア、ボローニャ）
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会