機能性ncRNA探索のための転写調節ネットワークアトラス

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K12139
• 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
• 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

研究実績の概要

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）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する。平成２９年度は以下の進展があった。

①：ゲノム、エピゲノム、プロテオームといったトランスクリプトーム以外のオミクス情報を統合することで、モジュレータの推定精度を改善する方法を開発した。②：検証用に用いるデータベースの更新作業を行った。③：①で開発した手法をシミュレーション、および②で作成したデータベースを基に、推定精度を検証した。具体的には、The Cancer Genome Atlas における Pan-Kidney コホート研究における 893 症例のマルチオミクスデータに開発した手法を適用し、HIF1A のモジュレータ因子の探索を行った。その結果、これまでに既に報告のある HIF1A モジュレーター因子の同定に成功するとともに、新規のモジュレータ候補を同定できたことから、本解析手法の有効性を検証することができた。④：機能性ncRNAの網羅的探索を行う大規模パイプラインを構築し、同パイプラインのテストを実施した。具体的には、前年度開発したパイプラインを改良し、システムの精度・スループットを高めることによって、様々な疾患における新規モジュレータ因子の同定を可能する解析システムを構築した。

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 ページ: 546～556
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.12.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive NetworkProfiler for Identifying Cancer Characteristic-Specific Gene Regulatory Networks (2018)
  • 著者名/発表者名: Park Heewon、Shimamura Teppei、Imoto Seiya、Miyano Satoru
  • 雑誌名: Journal of Computational Biology 巻: 25 ページ: 130～145
  • DOI: 10.1089/cmb.2017.0120
  • 査読あり
• [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 Yusuke、Niida Atsushi、Uchi Ryutaro、Mimori Koshi、Miyano Satoru、Shimamura Teppei
  • 雑誌名: PLOS Computational Biology 巻: 13 ページ: 1005509～1005509
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1005509
  • 査読あり
• [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、Quiceno Laura Gutierrez、Chen Ting、Kim Tae-jung、Rusan Maria、Thai Tran C.、Piccioni Federica、Donovan Katherine A.、Kwiatkowski Nicholas、Hinohara Kunihiko、Wei Guo、Gray Nathanael S.、Fischer Eric S.、Wong Kwok-Kin、Shimamura Teppei、et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 78 ページ: 1044～1057
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-17-1904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated Molecular Characterization of the Lethal Pediatric Cancer Pancreatoblastoma (2017)
  • 著者名/発表者名: Isobe Tomoya、Seki Masafumi、Yoshida Kenichi、Sekiguchi Masahiro、Shiozawa Yusuke、Shiraishi Yuichi、Kimura Shunsuke、Yoshida Misa、Inoue Yoshikage、Yokoyama Akira、Kakiuchi Nobuyuki、Suzuki Hiromichi、Kataoka Keisuke、Sato Yusuke、Kawai Tomoko、Chiba Kenichi、Tanaka Hiroko、Shimamura Teppei、et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 78 ページ: 865～876
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-17-2581
  • 査読あり
• [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 Ayano、Nonaka Aya、Shimamura Teppei、Yamamoto Shogo、Yoshida Tetsuo、Kodama Tatsuhiko、Aburatani Hiroyuki、Osawa Tsuyoshi
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 37 ページ: e00125～17
  • DOI: 10.1128/MCB.00125-17
  • 査読あり
• [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 Masafumi、Kimura Shunsuke、Isobe Tomoya、Yoshida Kenichi、Ueno Hiroo、Nakajima-Takagi Yaeko、Wang Changshan、Lin Lin、Kon Ayana、Suzuki Hiromichi、Shiozawa Yusuke、Kataoka Keisuke、Fujii Yoichi、Shiraishi Yuichi、Chiba Kenichi、Tanaka Hiroko、Shimamura Teppei、et al.
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 49 ページ: 1274～1281
  • DOI: 10.1038/ng.3900
  • 査読あり
• [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: Tsubota Shoma、Kishida Satoshi、Shimamura Teppei、Ohira Miki、Yamashita Satoshi、Cao Dongliang、Kiyonari Shinichi、Ushijima Toshikazu、Kadomatsu Kenji
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 77 ページ: 5259～5271
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-16-3144
  • 査読あり
• [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