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2011 Fiscal Year Annual Research Report

がんのバイオインフォマティクスと遺伝統計学的解析

Planned Research

Project AreaIntegrative Systems Understanding of Cancer for Advanced Diagnosis, Therapy and Prevention
Project/Area Number 22134008
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

角田 達彦  独立行政法人理化学研究所, 統計解析・技術開発グループ, グループディレクター (10273468)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮 冬樹  独立行政法人理化学研究所, 情報解析研究チーム, 研究員 (50415311)
JOHNSON Todd・A  独立行政法人理化学研究所, 情報解析研究チーム, リサーチアソシエイト (90392042)
藤本 明洋  独立行政法人理化学研究所, 情報解析研究チーム, 研究員 (30525853)
Keywords癌 / ゲノム / 遺伝子 / 遺伝学 / 統計数学 / 遺伝統計学 / 次世代シークエンサー
Research Abstract

本年度は,昨年度に遺伝的背景を解析するために開発した,Kolmogorov-Smirnovの検定法,ピーク検出アルゴリズム,ブートストラップ法による帰無分布の取得方法を用いたホモ接合体マッピングに基づく手法を,実際のデータに適用した結果を示し出版した.また複数の遺伝子が相互作用を起こすことによって生じる疾患に関連する遺伝子を特定するために開発してきた相互作用解析ツールをさらに高速化した.コピー数多様性のフェージングに関しては,全ゲノム上のアレーデータに適用可能な確率モデルを提案し,出版した.そして次世代シークエンサーデータ解析のために開発してきた,ベイズ推定や尤度比検定によるSNVコール,ペアエンド/メイトペアとリードdepthの組合せによるコピー数多型/変異やゲノム再編成の特定アルゴリズムを,27症例の肝臓がんと正常細胞由来のDNAのゲノム解析に適用し,変異の検出を行ってカタログ化した.そして,症例間での共通の変異パタンや,異なる変異のパタンを検出し,統計学的有意性を検証の上,実験的に検証を行った.また全遺伝子と疾患との関連を確率的に求め,さらにそれらをパスウエイでまとめ,疾患に関連するパスウエイを遺伝統計学的に見いだす方法を確立してパイプライン化し,これら27症例の肝臓がんのデータに適用した(論文投稿中).ゲノムワイド関連解析を駆使することによって,HCVキャリアの肝臓がん進展や,前立腺がん,乳がんのタモキシフェン治療,DLBCL,そして大腸がんへの感受性遺伝子の発見に貢献した.また発現解析に基づく卵巣がんの高精度な予後予測のシステムの構築を行ったとともに,エピゲノム状態を変化させる遺伝子をsiRNAにより抑制させた場合の,ゲノムワイドな発現変化とパスウェイを解析するシステムを構築し,重要なパスウェイの発見に貢献した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

システム構築は順調でかつ,27症例の肝臓がんの全ゲノムシークエンスに適用することや,多くのがん症例での解析に貢献できたため.

Strategy for Future Research Activity

肝臓がんなどの症例で,肝臓細胞由来および正常細胞由来のDNAの全ゲノムシークエンスが順調に得られているとともに,全ゲノム上の発現プロファイルやエピゲノムデータも取得可能になってきたことから,それらの統合を行い,システム的なアプローチを導入することを今後の方策とする.

  • Research Products

    (25 results)

All 2012 2011

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] High-risk ovarian cancer based on 126-gene expression signature is uniquely characterized by down-regulation of antigen presentation pathway2012

    • Author(s)
      K.Yoshihara, T.Tsunoda, D.Shigemizu, H.Fujiwara, M.Hatae, H.Fujiwara, H.Masuzaki, H.Katabuchi, Y.Kawakami, A.Okamoto, T.Nogawa, N.Matsumura, Y.Udagawa, T.Saito, H.Itamochi, M.Takano, E.Miyagi, T.Sudo, K.Ushijima, H.Iwase, H.Seki, Y.Terao, T.Enomoto, M.Mikami, K.Akazawa, H.Tsuda, T.Moriya, A.Tajima, I.Inoue, K.Tanaka
    • Journal Title

      Clinical Cancer Research

      Volume: (オンライン出版済)

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-11-2725

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IRX4 at 5p15 Suppresses Prostate Cancer Growth through the Interaction with Vitamin D Receptor, Conferring Prostate Cancer Susceptibility2012

    • Author(s)
      HH.Nguyen, R.Takata, S.Akamatsu, D.Shigemizu, T.Tsunoda, M.Furihata, A.Takahashi, M.Kubo, N.Kamatani, O.Ogawa, T.Fujioka, Y.Nakamura, H.Nakagawa
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: (オンライン出版済)

    • DOI

      10.1093/hmg/dds025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] hzAnalyzer : Detection, quantification, and visualization of contiguous homozygosity in high-density genotyping datasets2011

    • Author(s)
      T.A.Johnson, Y.Niimura, H.Tanaka, Y.Nakamura, T.Tsunoda
    • Journal Title

      Genome Biology

      Volume: 12 Pages: R21

    • DOI

      10.1186/gb-2011-12-3-r21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inferring Haplotypes of Copy Number Variations From High-Throughput Data With Uncertainty2011

    • Author(s)
      M.Kato, S.Yoon, N.Hosono, A.Leotta, J.Sebat, T.Tsunoda, M.Q.Zhang
    • Journal Title

      G3 : Genes, Genomes, Genetics

      Volume: 1 Pages: 35-42

    • DOI

      10.1534/g3.111.000174

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation in the DEPDC5 locus is associated with progression to hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis C virus carriers2011

    • Author(s)
      D.Miki, H.Ochi, C.N.Hayes, H.Abe, T.Yoshima, H.Aikata, K.Ikeda, H.Kumada, J.Toyota, T.Morizono, T.Tsunoda, M.Kubo, Y.Nakamura, N.Kamatani, K.Chayama
    • Journal Title

      Nature Genetics

      Volume: 43 Pages: 797-800

    • DOI

      10.1038/ng.876

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A genome-wide association study identifies locus at 10q22 associated with clinical outcomes of adjuvant tamoxifen therapy for breast cancer patients in Japanese2011

    • Author(s)
      K.Kiyotani, T.Mushiroda, T.Tsunoda, T.Morizono, N.Hosono, M.Kubo, Y.Tanigawara, CK.Imamura, DA.Flockhart, F.Aki, K.Hirata, Y.Takatsuka, M.Okazaki, S.Ohsumi, T.Yamakawa, M.Sasa, Y.Nakamura, H.Zembutsu
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: (オンライン出版済)

    • DOI

      10.1093/hmg/ddr597

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Common variants on 14q32 and 13q12 are associated with DLBCL susceptibility2011

    • Author(s)
      V.Kumar, K.Matsuo, A.Takahashi, N.Hosono, T.Tsunoda, N.Kamatani, S.Y.Kong, H.Nakagawa, R.Cui, C.Tanikawa, M.Seto, Y.Morishima, M.Kubo, Y.Nakamura, K.Matsuda
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 56 Pages: 436-439

    • DOI

      10.1038/jhg.2011.35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Common variant in 6q26-q27 is associated with distal colon cancer in an Asian population2011

    • Author(s)
      R.Cui, Y.Okada, S.G.Jang, J.L.Ku, J.G.Park, Y.Kamatani, N.Hosono, T.Tsunoda, V.Kumar, C.Tanikawa, N.Kamatani, R.Yamada, M.Kubo, Y.Nakamura, K.Matsuda
    • Journal Title

      Gut

      Volume: 60 Pages: 799-805

    • DOI

      10.1136/gut.2010.215947

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association of a novel long non-coding RNA in 8q24 with prostate cancer susceptibility2011

    • Author(s)
      S.Chung, H.Nakagawa, M.Uemura, L.Piao, K.Ashikawa, N.Hosono, R.Takata, S.Akamatsu, T.Kawaguchi, T.Morizono, T.Tsunoda, Y.Daigo, K.Matsuda, N.Kamatani, Y.Nakamura, M.Kubo
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 102 Pages: 245-252

    • DOI

      10.1111/j.1349-7006.2010.01737.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histone Lysine Methyltransferase Wolf-Hirschhorn Syndrome Candidate 1 Is Involved in Human Carcinogenesis through Regulation of the Wnt Pathway2011

    • Author(s)
      G.Toyokawa, H.S.Cho, K.Masuda, Y.Yamane, M.Yoshimatsu, S.Hayami, M.Takawa, Y.Iwai, Y.Daigo, E.Tsuchiya, T.Tsunoda, H.I.Field, J.D.Kelly, D.E.Neal, Y.Maehara, B.A.Ponder, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      Neoplasia

      Volume: 13 Pages: 887-898

    • DOI

      10.1593/neo.11048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The JmjC domain-containing histone demethylase KDM3A is a positive regulator of the G(1)/S transition in cancer cells via transcriptional regulation of the HOXA1 gene2011

    • Author(s)
      H.S.Cho, G.Toyokawa, Y.Daigo, S.Hayami, K.Masuda, N.Ikawa, Y.Yamane, K.Maejima, T.Tsunoda, H.I.Field, J.D.Kelly, D.E.Neal, B.A.Ponder, Y.Maehara, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      International Journal of Cancer

      Volume: (オンライン出版済)

    • DOI

      10.1002/ijc.26501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The histone demethylase JMJD2B plays an essential role in human carcinogenesis through positive regulation of cyclin-dependent kinase 62011

    • Author(s)
      G.Toyokawa, H.S.Cho, Y.Iwai, M.Yoshimatsu, M.Takawa, S.Hayami, K.Maejima, N.Shimizu, H.Tanaka, T.Tsunoda, H.Field, J.D.Kelly, D.E.Neal, B.A.Ponder, Y.Maehara, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      Cancer Prevention Research

      Volume: 4 Pages: 2051-2061

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-11-0290

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced Expression of EHMT2 Is Involved in the Proliferation of Cancer Cells through Negative Regulation of SIAH12011

    • Author(s)
      H.S.Cho, J.D.Kelly, S.Hayami, G.Toyokawa, M.Takawa, M.Yoshimatsu, T.Tsunoda, H.I.Field, D.E.Neal, B.A.Ponder, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      Neoplasia

      Volume: 13 Pages: 676-684

    • DOI

      10.1593/neo.11512

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting response of bladder cancers to gemcitabine and carboplatin neoadjubant chemotherapy through genome-wide gene expression profiling2011

    • Author(s)
      Y.Kato, H.Zembutsu, R.Takata, F.Miya, T.Tsunoda, W.Obara, T.Fujioka, Y.Nakamura
    • Journal Title

      Experimental and Therapeutic Medicine

      Volume: 2 Pages: 47-56

    • DOI

      10.3892/etm.2010.166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dysregulation of PRMT1 and PRMT6, type I arginine methyltransferases, is involved in various types of human cancers2011

    • Author(s)
      M.Yoshimatsu, G.Toyokawa, S.Hayami, M.Unoki, T.Tsunoda, H.I.Field, J.D.Kelly, D.E.Neal, Y.Maehara, B.A.Ponder, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      International Journal of Cancer

      Volume: 128 Pages: 562-573

    • DOI

      10.1002/ijc.25366

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Overexpression of LSD1 contributes to human carcinogenesis through chromatin regulation in various cancers2011

    • Author(s)
      S.Hayami, J.D.Kelly, H.S.Cho, M.Yoshimatsu, M.Unoki, T.Tsunoda, H.I.Field, D.E.Neal, H.Yamaue, B.A.J.Ponder, Y.Nakamura, R.Hamamoto
    • Journal Title

      International Journal of Cancer

      Volume: 128 Pages: 574-586

    • DOI

      10.1002/ijc.25349

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genome-wide association study and whole-genome sequence analysis2011

    • Author(s)
      T.Tsunoda
    • Organizer
      JAPANESE-FINNISH JOINT SYMPOSIUM
    • Place of Presentation
      Helsinki, Finland(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] A genome-wide association study identified a novel susceptibility locus for hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis C virus carriers2011

    • Author(s)
      D.Miki, H.Ochi, C.Hayes, H.Abe, T.Yoshima, Y.Hayashida, H.Aikata, K.Ikeda, H.Kumada, J.Toyota, T.Tsunoda, M.Kubo, Y.Nakamura, N.Kamatani, K.Chayama
    • Organizer
      Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Diseases
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2011-11-07
  • [Presentation] COMPREHENSIVE WHOLE-GENOME SEQUENCE ANALYSIS OF CANCER2011

    • Author(s)
      T.Tsunoda
    • Organizer
      Cancer Genomics and Epigenomics: Towards Personalized Cancer Medicine
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2011-10-24
  • [Presentation] 疾患の未解明の遺伝力の問題に対する日本とアジアでのアプローチ2011

    • Author(s)
      角田達彦
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-05
  • [Presentation] 日本人と韓国人の肺腺癌発症に関連するTP63の一塩基多型の同定2011

    • Author(s)
      三木大樹, 久保充明, 角田達彦, 鎌谷直之, 茶山一彰, 高橋隆, 稲澤譲治, 中村祐輔, 醍醐弥太郎
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] ゲノムワイド関連解析による乳癌タモキシフェン治療反応性予測2011

    • Author(s)
      前佛均, 清谷一馬, 莚田泰誠, 角田達彦, 森園隆, 久保充明, 谷川原祐介, 今村知世, 平田公一, 大住省三, 山川卓, 笹三徳, 中村祐輔
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] ウイルス性肝細胞がんの全ゲノムシークエンス解析2011

    • Author(s)
      中川英刀, 藤本明洋, 角田達彦, 長崎正朗, 柴田龍弘, 十時泰, 上野昌樹, 川上由育, 山田晃正, 茶山一彰, 山上裕機, 宮野悟, 中村祐輔
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] 網羅的遺伝子発現解析に基づいた浸潤性膀胱癌におけるCaGおよびM-VAC術前化学療法に対する反応性予測2011

    • Author(s)
      加藤陽一郎, 前佛均, 高田亮, 小原渉, 角田達彦, 中村祐輔, 藤岡知昭
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] 日本人の前立腺癌発症に関連する遺伝子多型を組み合わせた発症リスク予測モデルの構築2011

    • Author(s)
      高田亮, 赤松秀輔, 中川英刀, 高橋篤, Nguyen Ha, 久保充明, 角田達彦, 鎌谷直之, 羽渕友則, 小川修, 中村祐輔, 藤岡知昭
    • Organizer
      日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-04

URL: 

Published: 2013-06-26  

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