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2020 年度 実績報告書

機械学習・深層学習に基づいた多層化統合エピジェネティクスデータベースの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K11542
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

金子 修三  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (10777006)

研究分担者 浜本 隆二  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (80321800)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードエピジェネティックス / ChIP-seq / ロボティクス / オミックス解析
研究実績の概要

“がん”という病態の本態解明において、エピジェネティクスの重要性が認識されており、その中でも、長鎖ノンコーディングRNAやヒストンメチル化が重要な役割を担っていることが明らかになっている。一方“がん”におけるエピジェネティクス機構の統一的な解析手法が確立されておらず、近年急速に進歩しているロボティクス技術や、人工知能の中核的アルゴリズムである機械学習・深層学習を用いた解析の可能性が示唆されている。
最終年度に実施した研究としては、ロボティクス技術を駆使した大規模肺がんFFPE ChIP-seq解析を実施し、得られたNGSデータセットを用いた特徴抽出を行った結果、EGFR変異症例群とPan-negative症例群が、エピジェネティックスの観点からもクラス分類出来ることを示した。それらの結果を査読付き論文としてまとめた。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果としては、培養細胞、凍結検体、FFPE検体等、様々な形態のサンプルにおいても、ロボティクス技術を駆使したChIP-seq解析が適用可能であることを示し、得られたNGSデータセットを解析した。その結果として査読付き英語論文を本研究期間内に複数報告した。また知財および産学連携の成果としては、産総研・人工知能研究センターと共同で、転写因子結合部位の同定も可能とするFFPE ChIP-seq技術をヒト型汎用ロボットに実装させた結果、著作権法の保護対象となる職務発明として認定された。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Genome-Wide Chromatin Analysis of FFPE Tissues Using a Dual-Arm Robot with Clinical Potential2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko S、Mitsuyama T、Shiraishi K、Ikawa N、Shozu K、Dozen A、Machino H、Asada K、Komatsu M、Kukita A、Sone K、Yoshida H、Motoi N、Hayami S、Yoneoka Y、Kato T、Kohno T、Natsume T、Keudell GV、Saloura V、Yamaue H、Hamamoto R
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 ページ: 2126~2126

    • DOI

      10.3390/cancers13092126

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] C11orf95-RELA fusion drives aberrant gene expression through the unique epigenetic regulation for ependymoma formation2021

    • 著者名/発表者名
      Ozawa T、Kaneko S、Szulzewsky F、Qiao Z、Takadera M、Narita Y、Kondo T、Holland EC、Hamamoto R、Ichimura K
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 9 ページ: 36

    • DOI

      10.1186/s40478-021-01135-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of the mutation signature of the cancer genome caused by irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Kageyama S、Du J、Kaneko S、Hamamoto R、Yamaguchi S、Yamashita R、Okumura M、Motegi A、Hojo H、Nakamura M、Tsuchihara K、Akimoto T
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 155 ページ: 10~16

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2020.10.020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epigenetic Modifier SETD8 as a Therapeutic Target for High-Grade Serous Ovarian Cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Wada M、Kukita A、Sone K、Hamamoto R、Kaneko S、Komatsu M、Takahashi Y、Inoue F、Kojima M、Honjoh H、Taguchi A、Kashiyama T、Miyamoto Y、Tanikawa M、Tsuruga T、Mori-Uchino M、Wada-Hiraike O、Osuga Y、Fujii T
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 ページ: 1686~1686

    • DOI

      10.3390/biom10121686

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of Artificial Intelligence Technology in Oncology: Towards the Establishment of Precision Medicine2020

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto R、Suvarna K、Yamada M、Kobayashi K、Shinkai N、Miyake M、Takahashi M、Jinnai S、Shimoyama R、Sakai A、Takasawa K、Bolatkan A、Shozu K、Dozen A、Machino H、Takahashi S、Asada K、Komatsu M、Sese J、Kaneko S
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 12 ページ: 3532~3532

    • DOI

      10.3390/cancers12123532

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two Secreted Proteoglycans, Activators of Urothelial Cell?Cell Adhesion, Negatively Contribute to Bladder Cancer Initiation and Progression2020

    • 著者名/発表者名
      Papadaki V、Asada K、Watson JK.、Tamura T、Leung A、Hopkins J、Dellett M、Sasai N、Davaapil H、Nik-Zainal S、Longbottom R、Nakakido M、Torii R、Veerakumarasivam A、Kaneko S、Sagoo MS、Murphy G、Mitani A、Tsumoto K、Kelly JD、Hamamoto R、Ohnuma S
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 12 ページ: 3362~3362

    • DOI

      10.3390/cancers12113362

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting Deep Learning Based Multi-Omics Parallel Integration Survival Subtypes in Lung Cancer Using Reverse Phase Protein Array Data2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S、Asada K、Takasawa K、Shimoyama R、Sakai A、Bolatkan A、Shinkai N、Kobayashi K、Komatsu M、Kaneko S、Sese J、Hamamoto R
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 ページ: 1460~1460

    • DOI

      10.3390/biom10101460

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The histone methyltransferase SMYD2 is a novel therapeutic target for the induction of apoptosis in ovarian clear cell carcinoma cells2020

    • 著者名/発表者名
      Kojima M、Sone K、Oda K、Hamamoto R、Kaneko S、Oki S、Kukita A、Kawata A、Honjoh H、Kawata Y、Kashiyama T、Sato M、Taguchi A、Miyamoto Y、Tanikawa M、Tsuruga T、Nagasaka K、Wada-Hiraike O、Osuga Y、Fujii T
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 20 ページ: 1~1

    • DOI

      10.3892/ol.2020.12014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ロボティクス技術を駆使した大規模クリニカルChIP-seq解析の確立2020

    • 著者名/発表者名
      金子修三
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
  • [図書] AIが切り拓く未来の医療2020

    • 著者名/発表者名
      金子修三
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
  • [備考] 2020年研究論文刊行成果

    • URL

      https://www.ncc.go.jp/jp/ri/division/molecular_modification_and_cancer_biology/paper/100/20200401173906.html

  • [備考] 医療AI研究開発分野 研究室の紹介

    • URL

      https://www.ncc.go.jp/jp/ri/division/molecular_modification_and_cancer_biology/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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