| 研究課題/領域番号 |
17K19687
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| 研究機関 | 福島県立医科大学 |
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研究代表者 |
森 努 福島県立医科大学, 看護学部, 准教授 (60244373)
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| 研究分担者 |
北村 俊雄 東京大学, 医科学研究所, 教授 (20282527)
合山 進 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (80431849)
池田 和彦 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90381392)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| キーワード | システム生物学 / 遺伝子 / ネットワーク / 血液内科学 / 生体生命情報学 / ゲノム科学 / 腫瘍生物学 |
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| 研究実績の概要 |
【白血病遺伝子のab initio解析】研究代表者・森が開発したab initio 遺伝子軌道法は，遺伝子機能を実験に頼らずin silico計算のみに基づいて算出する。本研究はab initio法で造血器腫瘍に関わる遺伝子の機能を予測し，wet実験で検証することにより病態に迫ろうとした。
①研究分担者の北村と合山は，ASXL1異常による急性骨髄性白血病の発症機序を，分子生物学的手法で解析した。②研究分担者の池田は，HMGA2が急性骨髄性白血病を増悪させる機序をマウスモデルで明らかにした。一方，③森は，ASXL1およびHMGA2の生理機能をab initio計算により詳細に予測した。3者の結果を比較したところ，計算で得られた各々の遺伝子機能と疾患関与の予測結果と，wet実験の結果との間に整合性が認められた。
【理論体系の確立】Ab initio法は統計力学に依拠し，遺伝情報を確率計算に基づいて評価する計算法を採用している。森・河村は，ab initio法が成り立つ理論的基盤を遺伝子間の情報交換特性に求め，熱力学的な相互作用が働いていることを見いだした。重要なことは，生物学のみならず物理学の進歩に寄与する知見を得たことである。遺伝子情報が従う普遍的な特性に忠実な計算法を用いることで，ab initio法の信頼性を確保している。
【治療標的の探索】Ab initio法は実験に依存しないため，治療標的を高速に探索できる。森は腫瘍性疾患の標的検索にab initio法を用い，有望な標的を見出した。興味深いのは，ab initio法が当該遺伝子の生理機能を正しく計算した一方で，従来の分子機能解析では生理機能が明確にされなかったことである。私たちは症例検討によってこの遺伝子の異常が予後に大きく影響することを確認し，バイオマーカーとして特許申請を行った（特願2018-138907）。
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