| 研究課題/領域番号 |
25461920
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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 |
鈴木 弘行 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30322340)
杉野 隆 静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, その他 (90171165)
増田 知之 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70372828)
池田 和彦 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (90381392)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | システム生物学 / ゲノム科学 / 腫瘍生物学 |
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| 研究実績の概要 |
【①ネットワーク生物学の理論体系化】
私たちが開発したab initio法は，遺伝子の相互関係を数値化することで，遺伝子機能を詳細に計算する方法である。この方法が正しく作動する事実は，染色体がコードする遺伝情報の本質について，重要な示唆を与えている。そこで私たちは，数値化される遺伝子間相互作用の特性分析を進め，より一般化した数学的・物理学的手法による理論構築を行うことに成功した。
【②新しい腫瘍関連遺伝子の機能解析】
昨年度に開発したSTAICによって，新しい予後関連遺伝子を発見することが極めて容易になった。さらに上記のab initio法を組み合わせることにより，発見した予後関連遺伝子の機能解析が極めて高速となる。これらを用いて数種類の癌について予備的検索を進めたところ，治療・診断の観点から重要な遺伝子を発見することができた。
【③NIRF/UHRF2の機能解析】
NIRF/UHRF2ノックアウトマウスの表現型解析から，腫瘍形成に絡む基本的病態に関わることが示唆された。
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| 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
今回の研究は，ネットワーク中心因子NIRF/UHRF2の腫瘍生物学的解析に端を発している。実際，ノックアウトマウスを用いた表現型解析により，腫瘍形成との関連性を強く示唆するデータが得られてきた。
しかしこの過程で，腫瘍関連遺伝子に限らず，遺伝子ネットワークが持つ一般的な性質が明らかとなった。さらに，明確になったこれら一般的性質に立脚することで，幅広い種類の遺伝子のネットワーク機能を計算する方法を開発することができた。特に数学的な手法を用いることによって，ゲノムがコードする遺伝情報の原則を数式化できたことは，システム生物学としてさらなる応用発展が望める成果である。現在，特許出願と論文報告の準備を進めている。
上述の通り，腫瘍関連遺伝子に限定した研究から，ゲノムにコードされる遺伝子一般を対象とする研究へと，方針を変更したことになる。ところが結果的には，出発点の遺伝子NIRF/UHRF2に留まらず，多くの腫瘍関連遺伝子についても，ab initio法のネットワーク解析に基づいて分子機能を割り出すことが可能となった。実験を中心とした従来の観点に留まることなく，方法論を敢えて大きく拡張することにより，初期目的が有効に達成されつつあると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
もともとab initio法（非経験的遺伝子機能解析法）は，実験を必要としない，高速かつ詳細な遺伝子機能解析法として編み出されたものである。しかし，その方法論の開発過程において，ゲノムがいかにして複雑な遺伝情報をコードしているのかについて，重要な知見が得られた。現在，数学的・物理学的手法によって理論の体系化，ならびに本計画研究の精緻化に成功しつつある。
一方，NIRF/UHRF2のモデルマウスの表現系解析は，マウスが増えにくいという特殊性があるにも関わらず，着実に成果を上げつつある。28年度においては，腫瘍発生のどの段階でNIRFが絡んでいるかについて絞るための実験を進行させる。
Ab initio法の特許出願を行うため，研究成果の公表は行っていない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画ではwetの実験を中心に進める方針であったが，システム生物学を中心に数理的な研究をメインに進めることになった。そのため，実験で必要となる消耗品費を，計算機使用料に振り向けることとなり，差額として次年度仕様額が発生した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
28年度は研究協力者として，数学者の河村隆先生（東大医，MD,PhD.）が参加されることとなった。次年度の使用額は，河村先生への謝金と計算機使用料に充当する。
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