遺伝子-遺伝子発現-環境相互作用によるポテンシャルにおける癌アトラクターの解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25330333
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 荻島 創一 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 准教授 (40447496)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 生命情報 / 癌アトラクター

研究実績の概要

癌アトラクターの遷移のシステム論的解明として、癌の転移・悪性化において起こる上皮間葉転換について、その時系列の遺伝子発現データを解析し、遺伝子発現ポテンシャル上での癌細胞の安定状態、すなわち癌アトラクターの遷移として明らかにするため、癌の遺伝子-遺伝子発現-環境ポテンシャル上の安定状態（アトラクター）の遷移解析を行う必要がある。昨年度は、遺伝因子と環境因子の張る平面に対する、疾患発症との関連のP値に基づくポテンシャルのランドスケープを計算・可視化し、遺伝子-環境相互作用(GxE)の疾患発症との関連への影響を評価したため、本年度はその影響の評価のもとで、ある一定の遺伝子、環境の条件下での、遺伝子ポテンシャル上での癌細胞の安定状態、すなわち癌アトラクターの遷移解析を行った。メタ遺伝子発現量空間において相空間を定義し、アトラクターを同定したが、この相空間を張る基底となるメタ遺伝子について、それらのメタ遺伝子間の転写調節ネットワークを解析し、アトラクターの形成要因を探った。可視化のアプリケーションを用いて、ある遺伝子、環境の条件下での遺伝子発現ポテンシャル上の癌アトラクターを可視化し、その形成要因を探った。

研究成果

• [雑誌論文] AlzPathway, an Updated Map of Curated Signaling Pathways: Towards Deciphering Alzheimer's Disease Pathogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogishima S, Mizuno S, Kikuchi M, Miyashita A, Kuwano R, Tanaka H, Nakaya J.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1303 ページ: 423-32
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2627-5_25
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Network-Based Analysis for Uncovering Mechanisms Underlying Alzheimer's Disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi M, Ogishima S, Mizuno S, Miyashita A, Kuwano R, Nakaya J, Tanaka H.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1303 ページ: 479-91
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2627-5_29
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Network Analysis of a Comprehensive Knowledge Repository Reveals a Dual Role for Ceramide in Alzheimer's Disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Ogishima S, Kitatani K, Kikuchi M, Tanaka H, Yaegashi N, Nakaya J.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 11 ページ: e0148431
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0148431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network biology approach to epithelial-mesenchymal transition in cancer metastasis: three stage theory. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Ogishima S.
  • 雑誌名: J Mol Cell Biol 巻: 7 ページ: 253-66
  • DOI: 10.1093/jmcb/mjv035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of linked data in the life sciences at BioHackathon 2011. (2015)
  • 著者名/発表者名: Aoki-Kinoshita KF, Kinjo AR, Morita M, Igarashi Y, Chen YA, Shigemoto Y, Fujisawa T, Akune Y, Katoda T, Kokubu A, Mori T, Nakao M, Kawashima S, Okamoto S, Katayama T, Ogishima S.
  • 雑誌名: J Biomed Semantics. 巻: 6 ページ: 3
  • DOI: 10.1186/2041-1480-6-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of Gene Expression Trajectories Initiated from ErbB Receptor Activation Highlights the Dynamics of Divergent Promoter Usage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Carbajo D, Magi S, Itoh M, Kawaji H, Lassmann T, Arner E, Forrest AR, Carninci P, Hayashizaki Y, Daub CO; FANTOM consortium, Okada-Hatakeyama M, Mar JC.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 10 ページ: e0144176
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0144176
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Constrained Maximal Expression Level Owing to Haploidy Shapes Gene Content on the Mammalian X Chromosome. (2015)
  • 著者名/発表者名: urst LD, Ghanbarian AT, Forrest AR; FANTOM consortium, Huminiecki L.
  • 雑誌名: PLoS Biol. 巻: 13 ページ: e1002315
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1002315
  • 査読あり / 国際共著