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腫瘍内ダイバーシティー生成過程のシミュレーション解析

公募研究

研究領域細胞社会ダイバーシティーの統合的解明と制御
研究課題/領域番号 18H05097
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

印南 秀樹  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (90444140)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード腫瘍内多型 / がん / シミュレーション / 進化 / 腫瘍内変異 / がん細胞進化
研究実績の概要

本研究は、細胞集団の増殖プロセスに進化生物学と集団遺伝学の理論を応用し、腫瘍内多様性の形成メカニズムを構成的アプローチで理解することを目的とする。これは、当該領域が細胞社会ダイバーシティーの統合的解明を目指す上で重要な部分を補完するものである。当該領域の計画班は、(A01)シングルセルのオー ミクス解析や3Dイメージングなど、急速に発展する定量化技術を用いた解析的実験研究が中核となっている。理論系の研究では(A02)、定量的実験データの統計解 析や数理モデリングを行うものが多い。そのマクロな理解を受けて、最終的にはオルガノイドや異種移植といった構成的実験研究による実証も視野に入れている (A03)。しかし、細胞社会ダイバーシティーのような組織レベルの特性は、個々の細胞の性質の単なる総和ではなく、局所的な相互作用の連鎖から創発する高次の 表現型であり、解析的理論によって諸要素に還元する方向性には限界がある。また実証実験には膨大な時間やコストがかかる。この問題を解決するために我々は、要素の記述から全体の振る舞いを組み立てていく構成的理論モデルを用いて、実証実験につながる橋渡しとなることを目指す(A02')。その結果は、(A03)構成的実験研究に対して、より効率的に研究対象を絞り込むことを助ける。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Harvard University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris Diderot(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] The Muller’s ratchet and aging2020

    • 著者名/発表者名
      Govindaraju, D. R., H. Innan, and R. A. Veitia
    • 雑誌名

      Trends in Genet.

      巻: 36 号: 6 ページ: 395-402

    • DOI

      10.1016/j.tig.2020.02.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A unified simulation model for understanding the diversity of cancer evolution.2020

    • 著者名/発表者名
      Niida A, Hasegawa T, Innan H, Shibata T, Mimori K, Miyano S
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 8 ページ: e8842-e8842

    • DOI

      10.7717/peerj.8842

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Duplication with structural modification through extrachromosomal circular and lariat DNA in the human genome2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, K., and H. Innan
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 10 号: 1 ページ: 7150-7150

    • DOI

      10.1038/s41598-020-63665-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic and epigenetic Muller’s ratchet as a mechanism of frailty and morbidity during aging: a demographic genetic model2020

    • 著者名/発表者名
      Innan, H., V. Reiner and D. Govindaraju
    • 雑誌名

      Hum. Genet.

      巻: 139 号: 3 ページ: 409-420

    • DOI

      10.1007/s00439-019-02067-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mutation load and aging2019

    • 著者名/発表者名
      Govindaraju R., and H. Innan
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Gerontology and Population Aging

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutral theory in cancer cell evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Niida, A., Iwasaki, W. M, and H. Innan
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol.

      巻: 35 号: 6 ページ: 1316-1321

    • DOI

      10.1093/molbev/msy091

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replication stress induces accumulation of FANCD2 at central region of large fragile genes.2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Y, Iwasaki WM, Kugou K, Takahashi KK, Oda A, Sato K, Kobayashi W, Kawai H, Sakasai R, Takaori-Kondo A, Yamamoto T, Kanemaki MT, Taoka M, Isobe T, Kurumizaka H, Innan H, Ohta K, Ishiai M, Takata M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 46(6) 号: 6 ページ: 2932-2944

    • DOI

      10.1093/nar/gky058

    • NAID

      120006488604

    • 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
  • [雑誌論文] Coalescent framework of prokaryotes undergoing interspecific homologous recombination.2018

    • 著者名/発表者名
      Akita, T., S. Takuno, and H. Innan
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: 120 号: 5 ページ: 474-484

    • DOI

      10.1038/s41437-017-0034-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] がんゲノミクスと集団遺伝学の融合2018

    • 著者名/発表者名
      印南秀樹、岩嵜航、新井田厚司
    • 雑誌名

      BIOClinica

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of duplicated genes2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Innan
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional and genomic evolution after duplication2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Innan
    • 学会等名
      The 43rd Naito Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolutionary fates of extra gene copies and their evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Innan
    • 学会等名
      siaEvo Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolution of alpha satellites in the human genome2018

    • 著者名/発表者名
      Manatsu Hamazaki and Hideki Innan
    • 学会等名
      SMBE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of Intratumor Heterogeneity and its Medical Implication2018

    • 著者名/発表者名
      Watal M. Iwasaki and Hideki Innan
    • 学会等名
      SMBE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive Framework for Evolutionary Simulation of Intratumor Heterogeneity2018

    • 著者名/発表者名
      Watal M. Iwasaki and Hideki Innan
    • 学会等名
      International Workshop for Systems Genetics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The impact of germline mutations on cancer risk2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takahashi and Hideki Innan
    • 学会等名
      SMBE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 集団内での超低頻度変異のガン化への寄与2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 数冴、印南秀樹
    • 学会等名
      分子生物学学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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