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2019 年度 実施状況報告書

大規模な行動解析データの二次利用による行動表現型と遺伝子群の関連解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K07400
研究機関藤田医科大学

研究代表者

服部 聡子 (高井聡子)  藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (00415564)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード網羅的行動解析 / 大規模データ / データベース / 遺伝子改変マウス
研究実績の概要

生命科学全般においても大規模データの取得・解析・二次利用が身近なものとなってきており、 データを取得した研究者以外にも広く利活用できるように公開する、オープンデータの取り組みが進められている。このようなデータ共有により、(1)多様な専門分野の研究者が当該研究に関わる機会を提供できる、(2)研究結果の再現性の確認が容易に行える、(3)他の研究者によって解析済みのテーマを再解析ことを回避できるなど、種々の観点から生命科学研究の進歩を加速させることが期待されている。
本研究にて申請者は、これまでに所属研究室で取得してきた200系統以上の遺伝子改変マウスとその統制群マウス、あわせて数千匹から取得した大規模な網羅的行動解析データを二次利用しやすい形に整備し、公開することを目指している。本研究にて整備、解析に用いるデータは、(i)ほぼ同一の設備、環境、プロトコルで取得していること、 (ii)200系統、数千匹以上の遺伝子改変マウスの大規模データであること、(iii)感覚・知覚、運動だけでなく、情動や記憶学習など高次の機能解析を含む20種類以 上のテストから数十個以上の行動指標取得していることなどの特徴があるが、こうしたデータは世界的にも類を見ない貴重なものであり、利用価値は高いと考えられる。こうした背景により、本研究では、網羅的行動解析データベースの改良、これまでに実施したデータを用いた遺伝子改変マウスのphenotypingを進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、これまでに取得してきたデータを効率的に2次利用するための環境整備として、現状使用しているデータベースの見直し、データの整備を行った。利用者のニーズに合ったデータベースを構築するため、複数のデータベース作成業者と打ち合わせを行い、データベースの抜本的改良を行うことにした。改良の方針として、以下の2点を重点的に行う。(1)実験機器から取得したファイルを可能な限りそのまま、データベースにアップロードする、(2)データベースのユーザビリティを向上する(検索性、視認性の向上、二次解析用データのダウンロード形式の拡充)来年度の予算を使用し、これらの改良を進める。
上記のような改良と並行して、現状のデータを用いた解析を進めた。これまで取得した網羅的行動解析データを用い、出来るだけ多くの種類のテスト結果(インデックス)を使用した、遺伝子改変マウスのphenotypingを行うためのデータセットを作成し、系統間の類似性、テスト(インデックス)間の相関または類似性の評価方法について予備検討を行った。
また、こうしたデータベースを利用して、疾患研究を行いたいという他分野の研究者らとミーティングを行い、データベースの利用価値・ニーズについて具体的な意見交換・検討を行った。

今後の研究の推進方策

来年度は、本年度に方針を決定したデータベースの改良を、引き続き、データベース作成業者と打ち合わせをしながら推進する。長期的に運用・活用できるデータベースを構築するという観点から、データベースにデータを蓄積していく側、それらを利用する側にとって、ユーザビリティの高いデータベースを目指す。
また、同時に現在のデータベースを活用し、引き続き遺伝子改変マウスのphenotypingを行う。昨年度までに少数の系統やテスト(インデックス)を用いた評価系により、それらの類似性、相関について評価する方法を確立しつつあるため、本年度は、現在保有する全てのデータを使用して、phenotypingを行う方法について検討・評価する。
利用者のニーズに応えるため、疾患研究等にて行動解析データを活用すること、外部施設で取得した行動解析データに関しても同様に二次活用することを目的としたデータベースの改良についても検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

昨年度、実施予定であったデータベースの改良について、委託予定の業者と協議を行った結果、先方の実務的な理由(人員確保等)により、次年度より改良を開始することになったため、それらに使用予定であった費用を次年度に繰り越しを行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Tsukushi is essential for the development of the inner ear2020

    • 著者名/発表者名
      Miwa Toru、Ohta Kunimasa、Ito Naofumi、Hattori Satoko、Miyakawa Tsuyoshi、Takeo Toru、Nakagata Naomi、Song Wen-Jie、Minoda Ryosei
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 13 ページ: 29

    • DOI

      doi: 10.1186/s13041-020-00570-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive behavioral analysis of heterozygous Syngap1 knockout mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Ryuichi、Takao Keizo、Hattori Satoko、Shoji Hirotaka、Komiyama Noboru H.、Grant Seth G. N.、Miyakawa Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 39 ページ: 223~237

    • DOI

      doi: 10.1002/npr2.12073

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reduced chain length in myelin sphingolipids and poorer motor coordination in mice deficient in the fatty acid elongase Elovl12019

    • 著者名/発表者名
      Isokawa Masashi、Sassa Takayuki、Hattori Satoko、Miyakawa Tsuyoshi、Kihara Akio
    • 雑誌名

      FASEB BioAdvances

      巻: 1 ページ: 747~759

    • DOI

      doi: 10.1096/fba.2019-00067

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Implication of water channel aquaporin-4 in Alzheimer’s disease2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 陽一郎、池川 夏実、村上 峰宇、田中 拓海、新倉 貴子、村松 恭祐、山田 薫、橋本 唯史、後藤 元人、山本 大地、川井 健司、合田 和香美 、吉田 慶多朗、服部 聡子、 宮川 剛 、田中 謙二、三村 將、岩坪 威、秦 順一 、安井 正人
    • 学会等名
      The 10th APRU Population Aging Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] The second neurodegenerative phase sensitive to aquaporin-4 deficiency following amyloid β deposition and neuroinflammation in 5xFAD Alzheimer’s model mice.2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 陽一郎、池川 夏実、村上 峰宇、田中 拓海、新倉 貴子、山田 薫、橋本 唯史、後藤 元人、山本 大地、川井 健司、合田 和香美、吉田 慶多朗、服部 聡子、宮川 剛、田中 謙二、三村 將、岩坪 威、秦 順一、安井 正人
    • 学会等名
      第42回日本神経科学学会/第62回日本神経化学学会大会
  • [学会発表] Comprehensive behavioral analysis of heterozygous SynGap1 knockout mice2019

    • 著者名/発表者名
      中島龍一、服部聡子、昌子浩孝、高雄啓三、宮川剛
    • 学会等名
      第42回日本神経科学学会/第62回日本神経化学学会大会
  • [学会発表] Analysis of intellectual disability by deletion of CAMP(CHAMP1), a gene involved in chromosome alignment2019

    • 著者名/発表者名
      永井正義、家村顕自、服部聡子、吉川貴子、萩原英雄、安澤隼人、木下賢吾、大隅典子、宮川剛、田中耕三
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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