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犬腫瘍トランスクリプトームの人工知能解析による病態関連因子の探索と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H02366
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

三浦 直樹  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80508036)

研究分担者 川原 幸一  大阪工業大学, 工学部, 教授 (10381170)
福島 隆治  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10466922)
丸山 征郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282)
大和田 勇人  東京理科大学, 創域理工学部経営システム工学科, 教授 (30203954)
中川 貴之  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40447363)
畑井 仁  岩手大学, 農学部, 特任教授 (40566535)
後藤 章暢  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (70283885)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード犬 / 人工知能(AI) / ノンコーディングRNA / 腫瘍 / トランスクリプトーム / Y RNA / microRNA / sncRNA / AI / non-coding RNA / micro vesicles
研究開始時の研究の概要

獣医療と人医療で問題である腫瘍病態に対して,新しい診断・治療ターゲットを選出し,病態への関与の解明と,実臨床応用を行う.犬の腫瘍組織,樹立腫瘍細胞株,さらに腫瘍分泌エクソソームの網羅的遺伝子発現(トランスクリプトーム)データをmRNAとnon-coding small RNAに分けて,腫瘍の病態解明を行う.この新規診断・治療ターゲットの発見解析に人工知能(AI)手法を導入する.さらに,新規ターゲットの機能解析を細胞株で行い,同時に臨床マーカーとしての有用性を調査する.

研究成果の概要

本申請課題では,腫瘍の新しい診断・治療ターゲットを選出し,病態への関与の解明を目的とした.犬の腫瘍組織,樹立腫瘍細胞株,さらに腫瘍分泌細胞外小胞体の網羅的遺伝子発現解析を行った.同時にターゲットの発見解析に人工知能(AI)手法を導入した.さらに,新規ターゲットの機能解析を細胞株で行い,病態との関連性性を調査した.その結果, 多くの腫瘍で問題となるマイクロRNAに関して,新規のターゲットを発見した.同時に,獣医腫瘍分野では報告の無いY RNAやtRNAフラグメントで腫瘍特異的な変化を確認した。また,マイクロRNA-450bや301aが腫瘍の悪性化に寄与することを細胞株モデルで解析,報告した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請課題では,犬の腫瘍で発現するノンコーディングRNAの網羅的解析を複数の犬の腫瘍で行い,複数の国際専門誌に発表した.特に,獣医腫瘍学では例のないY RNAやtRNAのフラグメントが腫瘍で発現が著しく発現が低下すること,血液中でも減少することを報告した.特にY RNAは人医療でもほとんど報告されていない.これらの新発見は今後の臨床的にも意義が高い.また,犬のメラノーマ細胞外小胞体のノンコーディングRNAの発現が,転移病巣と関連することを世界で初めて確認した.さらに,マイクロRNA-450bや301aが腫瘍の悪性化に寄与することを観察した.これらは今後の治療標的となる可能性がある.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 8件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] リトアニア保健科学大学(リトアニア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] リトアニア保健科学大学(リトアニア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] YRNA and tRNA fragments can differentiate benign from malignant canine mammary gland tumors2024

    • 著者名/発表者名
      Hasan MD Nazmul、Rahman Md Mahfuzur、Husna Al Asmaul、Nozaki Nobuhiro、Yamato Osamu、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 691 ページ: 149336-149336

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.149336

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypoxia-related Y RNA fragments as a novel potential biomarker for distinguishing metastatic oral melanoma from non-metastatic oral melanoma in dogs2024

    • 著者名/発表者名
      Hasan MD Nazmul、Rahman MD Mahfuzur、Husna Al Asmaul、Kato Daiki、Nakagawa Takayuki、Arif Mohammad、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Veterinary Quarterly

      巻: 44 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/01652176.2023.2300943

    • 関連する報告書
      2023 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] Upregulation and functional roles of miR-450b in canine oral melanoma2024

    • 著者名/発表者名
      Hasan MD Nazmul、Rahman Md. Mahfuzur、Husna Al Asmaul、Arif Mohammad、Jasineviciute Indre、Kato Daiki、Nakagawa Takayuki、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Non-coding RNA Research

      巻: 9 号: 2 ページ: 376-387

    • DOI

      10.1016/j.ncrna.2024.01.017

    • 関連する報告書
      2023 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] Novel Y RNA-Derived Fragments Can Differentiate Canine Hepatocellular Carcinoma from Hepatocellular Adenoma2023

    • 著者名/発表者名
      Ushio Norio、Hasan Md Nazmul、Arif Mohammad、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 13 号: 19 ページ: 3054-3054

    • DOI

      10.3390/ani13193054

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elevated expression of miR-301a and its functional roles in canine oral melanoma2023

    • 著者名/発表者名
      Hasan MD Nazmul、Rahman Md. Mahfuzur、Husna Al Asmaul、Arif Mohammad、Iwanaga Tomoko、Tsukiyama‐Kohara Kyoko、Jasineviciute Indre、Kato Daiki、Nakagawa Takayuki、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Veterinary and Comparative Oncology

      巻: 22 号: 1 ページ: 78-88

    • DOI

      10.1111/vco.12954

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] microRNAs Are Abundant and Stable in Platelet-Rich Fibrin and Other Autologous Blood Products of Canines2023

    • 著者名/発表者名
      Jasineviciute Indre、Hasan Md Nazmul、Grigas Juozas、Pautienius Arnoldas、Stankevicius Arunas、Zymantiene Judita、Miura Naoki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 1 ページ: 770-770

    • DOI

      10.3390/ijms24010770

    • 関連する報告書
      2022 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] NGS-identified miRNAs in Canine Mammary Gland Tumors Show Unexpected Expression Alterations in qPCR Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      CHEN HUI-WEN、LAI YU-CHANG、RAHMAN MD MAHFUZUR、HUSNA AL ASMAUL、HASAN MD NAZMUL、HATAI HITOSHI、MIYOSHI NORIAKI、YAMATO OSAMU、MIURA NAOKI
    • 雑誌名

      In Vivo

      巻: 36 号: 4 ページ: 1628-1636

    • DOI

      10.21873/invivo.12873

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro RNA differential expression profile in canine mammary gland tumor by next generation sequencing2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Hui-Wen、Lai Yu-Chang、Rahman Md Mahfuzur、Husna Al Asmaul、Hasan MD Nazmul、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 818 ページ: 146237-146237

    • DOI

      10.1016/j.gene.2022.146237

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long non‐coding RNA and transfer RNA‐derived small fragments in exosomes are potential biomarkers for canine oral melanoma2022

    • 著者名/発表者名
      Husna Al Asmaul、Rahman Md Mahfuzur、Chen Hui‐Wen、Hasan Md Nazmul、Nakagawa Takayuki、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Veterinary and Comparative Oncology

      巻: in press 号: 3 ページ: 653-663

    • DOI

      10.1111/vco.12818

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of melanoma‐specific exosomal miRNAs as the potential biomarker for canine oral melanoma2021

    • 著者名/発表者名
      Husna Al Asmaul、Rahman Md Mahfuzur、Lai Yu‐Chang、Chen Hui‐Wen、Hasan Md Nazmul、Nakagawa Takayuki、Miura Naoki
    • 雑誌名

      Pigment Cell & Melanoma Research

      巻: 34 号: 6 ページ: 1062-1073

    • DOI

      10.1111/pcmr.13000

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Upregulation of miR-450b promotes cell proliferation, migration, and clonogenicity, inhibits apoptosis, and alters the expression of PAX9, BMP4, and MMP9 transcripts in canine oral melanoma cell lines2024

    • 著者名/発表者名
      MD Nazmul Hasan, Mohammad Arif, Daiki Kato, Takayuki Nakagawa, Naoki Miura
    • 学会等名
      WVCC2024Tokyo
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypoxia-related Y RNA fragments as a novel potential biomarker for distinguishing metastatic oral melanoma from non-metastatic oral melanoma in dogs2024

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Arif, MD Nazmul Hasan, Daiki Kato, Takayuki Nakagawa, Naoki Miura
    • 学会等名
      WVCC2024Tokyo
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炎症の惹起と遷延化メカニズムと関連疾患2024

    • 著者名/発表者名
      三浦直樹
    • 学会等名
      獣医アトピー・アレルギー・免疫学会 第18回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Upregulation of mir-301a and its functional roles in canine oral melanoma2023

    • 著者名/発表者名
      MD Nazmul Hasan, Nobuhiro Nozaki, Mohammad Arif, Naoki Miura
    • 学会等名
      SaSSOH 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of novel Y RNA and tRNA fragments as a potential biomarker for differentiating benign from malignant canine mammary gland tumors using next-generation sequencing2023

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Arif, MD Nazmul Hasan, Nobuhiro Nozaki, Naoki Miura
    • 学会等名
      SaSSOH 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 退形成性乏突起膠細胞腫に対して手術を行った犬の3例2022

    • 著者名/発表者名
      杉山慶樹、杉山伸樹、三浦直樹
    • 学会等名
      令和4年度日本小動物獣医学会(九州地区)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肋骨に発生した血管肉腫に対し、拡大外科切除と術後化学療法を行い長期生存している若齢犬の1例2022

    • 著者名/発表者名
      橋本砂輝、森田真央、島袋泰治、亀田景子、三浦直樹
    • 学会等名
      令和4年度日本小動物獣医学会(九州地区)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Differential expression microRNAs in canine hepatocellular carcinoma with some similarities to human equivalents2022

    • 著者名/発表者名
      三浦直樹、橋本砂輝
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The Bio-Functional Aspect of Non-Coding Small RNA for Canine Melanoma2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Miura
    • 学会等名
      II. INTERNATIONAL VII. NATIONAL VETERINARY PHARMACOLOGY AND TOXICOLOGY CONGRESS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expression of MicroRNA-301a and its Functional Roles in two Canine Oral Melanoma Cell lines2022

    • 著者名/発表者名
      Md. Nazmul Hasan, Md Mahfuzur Rahman, Naoki Miura
    • 学会等名
      The 6th, AJIVE
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 猫の鼻腔内リンパ腫20例における治療法と予後の検討2021

    • 著者名/発表者名
      橋本砂輝、森田真央、島袋泰治、亀田景子、猪狩和明、高橋義明、三浦直樹
    • 学会等名
      令和3年度日本小動物獣医学会(九州地区)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Long non-coding RNA derived small RNA fragments in canine mammary malignant tumor2021

    • 著者名/発表者名
      Md. Nazmul Hasan, Al Asmaul Husna, Md Mahfuzur Rahman, Hui-Wen Chen, Naoki Miura
    • 学会等名
      SaSSOH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypoxic non-coding RNA signature in canine oral melanoma2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hino, Md. Mahfuzur Rahman, Al Asmaul Husna, Hui-Wen Chen, Md. Nazmul Hasan, Takayuki Nakagawa and Naoki Miura
    • 学会等名
      SaSSOH 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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