Development of an Evaluation System for Synergistic Effects and Pharmacological Verification

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Synergy pharmaceutical science: understanding and design of compound combination effects by integrating information, material, and life sciences
• Project/Area Number: 20H05799
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 合田 光寛 徳島大学, 病院, 特任助教 (40585965)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濱野 裕章 徳島大学, 病院, 薬剤師 (10847289) [Withdrawn] ; 相澤 風花 徳島大学, 病院, 特任助教 (80848367) ; 八木 健太 徳島大学, 病院, 特任助教 (10869085)
• Project Period (FY): 2020-10-02 – 2023-03-31
• Keywords: 薬剤シナジー効果 / 遺伝子発現データベース / オミックスデータベース / 病態モデル解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヒトのがんおよび各疾患ゲノム・ビッグデータを用いた in silico解析とこれまでに研究代表者が蓄積してきた細胞・動物の病態モデルの解析データを統合し、ヒトの病態時に起こる遺伝子・タンパク質発現変化プロファイルを網羅的に解析できる病態モデルを確立し、薬剤のシナジー効果とその作用機序を解明する手法を構築することを目的とする。
本年度は、各病態における網羅的な遺伝子発現変化プロファイルの解析を行なった。
30,000症例以上のがん患者の臨床データとがん組織における遺伝子発現情報が集積した世界最大のがんゲノム・ビッグデータであるThe Cancer Genome Atlas (TCGA) データベースや77種類の多様な疾患における遺伝子発現プロファイルや発現変動遺伝子リストの情報が集積されているCRowd Extracted Expression of Differential Signatures (CREEDS)データベースを用いて、実臨床のヒト病態を反映する遺伝子発現変化プロファイルを解析した。
これまで検討してきた末梢神経障害モデルマウス、薬剤性腎障害モデルマウスを始めとした様々な病態モデルで起こる遺伝子変化をマイクロアレイのデータを集積しているデータベースであるGene Expression Omnibus (GEO)などのデータを解析した。さらに、上記ヒト病態における遺伝子変化プロファイルと比較し、相違点を抽出した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、各病態における網羅的な遺伝子発現変化プロファイルの解析を行なった。
30,000症例以上のがん患者の臨床データとがん組織における遺伝子発現情報が集積した世界最大のがんゲノム・ビッグデータであるThe Cancer Genome Atlas (TCGA) データベースや77種類の多様な疾患における遺伝子発現プロファイルや発現変動遺伝子リストの情報が集積されているCRowd Extracted Expression of Differential Signatures (CREEDS)データベースを用いて、実臨床のヒト病態を反映する遺伝子発現変化プロファイルを解析した。
これまで検討してきた末梢神経障害モデルマウス、薬剤性腎障害モデルマウスを始めとした様々な病態モデルで起こる遺伝子変化をマイクロアレイのデータを集積しているデータベースであるGene Expression Omnibus (GEO)などのデータを解析した。さらに、上記ヒト病態における遺伝子変化プロファイルと比較し、相違点を抽出した。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、病態の遺伝子発現変化プロファイルを反映した解析モデルの確立する。
TCGA・CREEDS解析によって得られた各病態の遺伝子発現変化プロファイルと、これまでに確立してきた細胞、動物の病態モデル(各種がん疾患、循環器疾患など)やiPS細胞のマイクロアレイ解析結果を比較し、よりヒト病態の遺伝子発現変化プロファイルに近い病態モデルの作製方法を確立する。

Research Products

• [Journal Article] Diphenhydramine may be a preventive medicine against cisplatin-induced kidney toxicity (2021)
  • Author(s): Hirofumi Hamano, Yasumasa Ikeda, Mitsuhiro Goda, Keijo Fukushima, Seiji Kishi, Masayuki Chuma, Michiko Yamashita, Takahiro Niimura, Kenshi Takechi, Masaki Imanishi, Yoshito Zamami, Yuya Horinouchi, Yuki Izawa-Ishizawa, Keisuke Ishizawa, Hiromichi Fujino, Toshiaki Tamaki, Ken-ichi Aihara, Koichiro Tsuchiya.
  • Journal Title: Kidney International Volume: 99 Pages: 885～899
  • DOI: 10.1016/j.kint.2020.10.041
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Investigation of drugs affecting hypertension in bevacizumab‐treated patients and examination of the impact on the therapeutic effect (2021)
  • Author(s): Kenta Yagi, Marin Mitstui, Yoshito Zamami, Takahiro Niimura, Yuki Izawa‐Ishizawa, Mitsuhiro Goda, Masayuki Chuma, Kimiko Fukunaga, Takahiro Shibata, Shunsuke Ishida, Takumi Sakurada, Naoto Okada, Hirofumi Hamano, Yuya Horinouchi, Yasumasa Ikeda, Hiroaki Yanagawa, Keisuke Ishizawa
  • Journal Title: Cancer Medicine Volume: 10 Pages: 164-172
  • DOI: 10.1002/cam4.3587.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] CKD・AKI患者におけるポリファーマシー (2020)
  • Author(s): 岡田 直人, 中馬 真幸, 合田 光寛, 八木 健太, 座間味 義人, 石澤 啓介
  • Organizer: 第14回 日本腎臓病薬物療法学会 学術集会・総会 2020
• [Presentation] 大規模医療情報データベースを活用した有害事象軽減のための多施設共同研究 (2020)
  • Author(s): 座間味 義人, 川尻 雄大, 牛尾 聡一郎, 武智 研志, 新村 貴博, 合田 光寛, 八木 健太, 中馬 真幸, 石澤 有紀, 楊河 宏章, 石澤 啓介
  • Organizer: 第41回日本臨床薬理学会学術総会
• [Presentation] 医療ビッグデータを活用したドラッグリポジショニング研究 (2020)
  • Author(s): 座間味 義人, 新村 貴博, 石澤 有紀, 合田 光寛, 濱野 裕章, 岡田 直人, 八木 健太, 中馬 真幸, 桐野 靖, 中村 敏己, 石澤 啓介
  • Organizer: 第30回日本医療薬学会年会
• [Presentation] 臨床研究から発想を得た薬剤耐性菌治療薬による副作用予防のためのドラッグリポジショニング研究 (2020)
  • Author(s): 中馬 真幸, 座間味 義人, 合田 光寛, 八木 健太, 濱野 裕章, 岡田 直人, 近藤 正輝, 楊河 宏章, 石澤 啓介
  • Organizer: 第30回日本医療薬学会年会
• [Presentation] ビッグデータ解析と基礎研究を融合した新たな研究手法による腫瘍循環器学へのアプローチ (2020)
  • Author(s): 石澤 有紀, 座間味 義人, 新村 貴博, 合田 光寛, 八木 健太, 中馬 真幸, 今西 正樹, 石澤 啓介
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 肺がん患者における免疫チェックポイント阻害薬による間質性肺疾患の発現リスク因子の検討：単施設後ろ向き研究 (2020)
  • Author(s): 岡田 直人, 座間味 義人, 中馬 真幸, 合田 光寛, 西岡 安彦, 石澤 啓介
  • Organizer: 第24回日本がん分子標的治療学会学術集会
• [Presentation] 医療ビッグデータ解析および基礎研究を融合したオキサリプラチン誘発末梢神経障害に対する予防薬探索 (2020)
  • Author(s): 新村 貴博, 座間味 義人 川尻 雄大, 合田 光寛, 八木健太, 中馬 真幸, 石澤 有紀, 池田 康将, 石澤 啓介
  • Organizer: 第41回日本臨床薬理学会学術総会
• [Presentation] シスプラチンと5-HT3受容体拮抗薬併用が腎機能障害に与える影響 (2020)
  • Author(s): 相澤 風花, 合田 光寛, 神田 将哉, 吉岡 俊彦, 吉田 愛美, 新村 貴博, 八木 健太, 濱野 裕章, 岡田 直人, 座間味 義人, 石澤 有紀, 石澤 啓介
  • Organizer: 第30回日本循環薬理学会
• [Presentation] Search for preventive drugs for drug-induced neuropathy using medical information database (2020)
  • Author(s): Takahiro Niimura, Yoshito Zamami, Yutaro Naitoh, Takehiro Kawashiri, Mitsuhiro Goda, Kenta Yagi, Masayuki Chuma, Yuki Izawa-Ishizawa, Keisuke Ishizawa
  • Organizer: CBI学会2020年大会
• [Presentation] 免疫チェックポイント阻害剤関連致死的有害事象のリスク因子評価 (2020)
  • Author(s): 新村 貴博, 座間味 義人, 合田 光寛, 中馬 真幸, 八木 健太, 福島 圭穣, 石澤 有紀, 藤野 裕道, 石澤 啓介
  • Organizer: 第30回日本医療薬学会年会
• [Presentation] 大規模医療情報および遺伝子発現データベースを活用した薬剤性末梢神経障害に対する予防薬の探索 (2020)
  • Author(s): 新村 貴博, 座間味 義人, 川尻 雄大, 合田 光寛, 岡田 直人, 萓野 純史, 八木 健太, 中馬 真幸, 福島 圭穣, 石澤 有紀, 池田 康将, 小林 大介, 藤野 裕道, 島添 隆雄, 石澤 啓介
  • Organizer: 第137回日本薬理学会近畿部会
• [Presentation] 5-HT3受容体拮抗薬併用によるシスプラチン誘発腎機能障害に与える影響 (2020)
  • Author(s): 神田 将哉, 合田 光寛, 吉岡 俊彦, 吉田 愛美, 新村 貴博, 石澤 有紀, 座間味 義人, 中馬 真幸, 濱野 裕章, 岡田 直人, 池田 康将, 桐野 靖, 中村 敏己, 石澤 啓介
  • Organizer: 第137回日本薬理学会近畿部会