臨床検体の遺伝子発現情報を用いた仮想ダイセクション手法の開発とデータベース構築

• 研究課題/領域番号: 18K06198
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43060:システムゲノム科学関連
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 茂櫛 薫 順天堂大学, 大学院医学研究科, 非常勤講師 (60569292)
• 研究分担者: 島田 周 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (20609705)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: バイオインフォマティクス / 仮想ダイセクション法 / 教師なし学習 / 遺伝子発現解析 / 仮想ダイセクション / 臨床検体 / 遺伝子発現情報

研究成果の概要

本課題では、ヒト臨床検体(正常・炎症・癌組織)の遺伝子発現情報から、組織内に含まれる細胞群の混合率を推定するアルゴリズムを開発する。そこで、細胞種が混在した正常・炎症・癌などの組織の発現パターンを公共データベースから入手し、機械学習の一つである「教師なし学習」を用いて、各細胞群のリファレンスとなる発現パターン(リファレンス発現パターン)とそれらの混合比を検体ごとに推定する。さらにリファレンス発現パターンを用いて、新規に得られた検体の発現プロファイルに対して細胞群の混合比を算出し、研究者に提示するようなシステムの構築を目的とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年ではシングルセル解析技術の進展がめざましく、本研究でゴールとした細胞集団の同定や比率推定などが実験的に可能になりつつある。しかしながらシングルセル解析にはバルク解析よりコストが掛かることや、すでに公開データベースに蓄積された臨床検体のバルクRNA-seqデータやマイクロアレイによる発現プロファイルの再解析により既存検体の細胞集団の推定が可能になることで、シングルセル解析で得られる情報と相補的に活用できることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Biological and Clinicopathological Implications of Beta-3-N-acetylglucosaminyltransferase 8 in Triple-negative Breast Cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: OKAZAKI MISATO、MOGUSHI KAORU、DENDA-NAGAI KAORI、FUJIHIRA HARUHIKO、NOJI MIKI、ISHII-SCHRADE KATRIN、SAKATA-MATSUZAWA MADOKA、NAKAI KATSUYA、HORIMOTO YOSHIYA、SAITO MITSUE、IRIMURA TATSURO
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 41 号: 2 ページ: 845-858
  • DOI: 10.21873/anticanres.14837
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel diagnostic system to evaluate epidermal growth factor receptor impact as a prognostic and therapeutic indicator for lung adenocarcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Takakuwa Kazuya、Mogushi Kaoru、Han Min、Fujii Tomoaki、Hosoya Masaki、Yamanami Arina、Akita Tomomi、Yamashita Chikamasa、Hayashida Tetsu、Kato Shunsuke、Yamaguchi Shigeo
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 6214-6214
  • DOI: 10.1038/s41598-020-63200-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short somatic alterations at the site of copy number variation in breast cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Murakami Fumi、Tsuboi Yumi、Takahashi Yuka、Horimoto Yoshiya、Mogushi Kaoru、Ito Takeshi、Emi Mitsuru、Matsubara Daisuke、Shibata Tatsuhiro、Saito Mitsue、Murakami Yoshinori
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 112 号: 1 ページ: 444-453
  • DOI: 10.1111/cas.14630
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tau aggregation and seeding analyses of two novel MAPT variants found in patients with motor neuron disease and progressive parkinsonism. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakayama S, Shimonaka S, Elahi M, Nishioka K, Oji Y, Matsumoto SE, Li Y, Yoshino H, Mogushi K, Hatano T, Sato T, Ikura T, Ito N, Motoi Y, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiology of Aging 巻: 19 ページ: 240.e13-240.e22
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2019.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estrogen receptor-positive ductal carcinoma in situ frequently overexpresses HER2 protein without gene amplification. (2019)
  • 著者名/発表者名: Horimoto Y, Terao T, Tsutsumi Y, Tanabe M, Mogushi K, Hlaing MT, Sasaki R, Saeki H, Okazaki M, Sonoue H, Arakawa A, Saito M.
  • 雑誌名: Am J Surg Pathol 巻: 43(9) 号: 9 ページ: 1221-1228
  • DOI: 10.1097/pas.0000000000001300
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Idebenone has preventative and therapeutic effects on pulmonary fibrosis via preferential suppression of fibroblast activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugizaki T, Tanaka KI, Asano T, Kobayashi D, Hino Y, Takafuji A, Shimoda M, Mogushi K, Kawahara M, Mizushima T.
  • 雑誌名: Cell Death Discovery 巻: 5 号: 1 ページ: 146-146
  • DOI: 10.1038/s41420-019-0226-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose metabolism changes during the development and progression of oral tongue squamous cell carcinomas (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakazato K, Mogushi K, Kayamori K, Tsuchiya M, Takahashi KI, Sumino J, Michi Y, Yoda T, Uzawa N.
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 18 ページ: 1372-1380
  • DOI: 10.3892/ol.2019.10420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stromal fibroblasts induce metastatic tumor cell clusters via epithelial-mesenchymal plasticity. (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsumura Y, Ito Y, Mezawa Y, Sulidan K, Daigo Y, Hiraga T, Mogushi K, Wali N, Suzuki H, Itoh T, Miyagi Y, Yokose T, Shimizu S, Takano A, Terao Y, Saeki H, Ozawa M, Abe M, Takeda S, Okumura K, Habu S, Hino O, Takeda K, Hamada M, Orimo A.
  • 雑誌名: Life Sci Alliance 巻: 2(4):e201900425. 号: 4 ページ: 1-24
  • DOI: 10.26508/lsa.201900425
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comprehensive molecular characterization of liver cancer and inheritance of the phenotypic traits during tumor recurrence. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimada S, Mogushi K, Akiyama Y, Furuyama T, Watanabe S, Ogura T, Ogawa K, Ono H, Mitsunori Y, Ban D, Kudo A, Arii S, Tanabe M, Wands JR, Tanaka S.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 40 ページ: 457-470
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2018.12.058
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fatty Acid Binding Protein 4 (FABP4) Overexpression in Intratumoral Hepatic Stellate Cells within Hepatocellular Carcinoma with Metabolic Risk Factors (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiyonobu Norimichi、Shimada Shu、Akiyama Yoshimitsu、Mogushi Kaoru、Itoh Michiko、Akahoshi Keiichi、Matsumura Satoshi、Ogawa Kosuke、Ono Hiroaki、Mitsunori Yusuke、Ban Daisuke、Kudo Atsushi、Arii Shigeki、Suganami Takayoshi、Yamaoka Shoji、Ogawa Yoshihiro、Tanabe Minoru、Tanaka Shinji
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 巻: 188 号: 5 ページ: 1213-1224
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2018.01.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tumor Sidedness and Enriched Gene Groups for Efficacy of First-line Cetuximab Treatment in Metastatic Colorectal Cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sunakawa Y, Mogushi K, Lenz HJ, Zhang W, Tsuji A, Takahashi T, Denda T, Shimada K, Kochi M, Nakamura M, Kotaka M, Segawa Y, Tanioka H, Negoro Y, Moran M, Astrow SH, Hsiang J, Stephens C, Fujii M, Ichikawa W.
  • 雑誌名: Mol Cancer Ther. 巻: 17 号: 12 ページ: 2788-2795
  • DOI: 10.1158/1535-7163.mct-18-0694
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] KCTD12 is negatively regulated by Kit in gastrointestinal stromal tumors. (2018)
  • 著者名/発表者名: Suehara Y, Akaike K, Mukaihara K, Kurisaki-Arakawa A, Kubota D, Okubo T, Mitomi H, Mitani K, Takahashi M, Toda-Ishii M1, Kim Y, Tanabe Y, Takagi T, Hayashi T, Mogushi K, Kaneko K, Yao T, Saito T.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9(43) 号: 43 ページ: 27016-27026
  • DOI: 10.18632/oncotarget.25469
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elucidation of inhibitory effects on metastatic sentinel lymph nodes of breast cancer during One-Step Nucleic Acid Amplification. (2018)
  • 著者名/発表者名: Horimoto Y, Tanabe M, Kazuno S, Miura Y, Mogushi K, Sonoue H, Arakawa A, Kajino K, Kobayashi T, Saito M.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8(1):7563 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1038/s41598-018-25911-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=5240
• [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=5240