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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Bayesian Modeling for Understanding Systems of Immune Responses and Revealing Immune Escape Mechanisms

Research Project

Project/Area Number 18H03328
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井元 清哉  東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 英刀  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50361621)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsベイズモデル / 免疫システム / HLA / ネオ抗原
Outline of Annual Research Achievements

我々の開発したHLA遺伝子(A、B、C、DP、DQ、DR)の型を全ゲノムシークエンスデータに基づき決定する方法により決定されたHLA方を用いることで、がん全ゲノムシークエンスデータから非翻訳領域までを含む SNV、Indel、Fusion などさまざまな体細胞変異から同定されるネオ抗原を同定することが出来る。本年度においては、このネオ抗原を高速に精度高く同定するための情報技術 Neoantimon を開発し Github において公開した(http://github/hase62/Neoantimon)。また、RNAシークエンスデータに基づき、浸潤免疫細胞を詳細に解析することで同じがん種で有りながらがん細胞の周辺に存在する免疫細胞の違いを微小環境と捉え、機能的パスウェイの違いとして抽出する解析技術を構築し、ICGC/TCGA PanCancer Analysis of Whole Genomes のデータに適用した。その結果、免疫細胞の浸潤の多い症例については、癌腫横断的に共通の免疫関連のパスウェイが活性化している一方、浸潤の少ない症例はがん種毎に活性化しているパスウェイに顕著な差が診られた。これは、所謂 cold tumor に相当し、免疫細胞の浸潤が少ないため免疫療法の有効性があまり高くなく、新たな治療法が求められるグループであると考えられる。これらの cold tumor と思われる症例においてがん種毎に異なるパスウェイは、新たな治療量的と考えられ、共同研究者のもとでその治療戦略をマウスモデルなども構築しながら立案するように研究は展開している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Comprehensive molecular analysis of genomic profiles and PD-L1 expression in lung adenocarcinoma with a high-grade fetal adenocarcinoma component2021

    • Author(s)
      Suzuki Masaki、Kasajima Rika、Yokose Tomoyuki、Ito Hiroyuki、Shimizu Eigo、Hatakeyama Seira、Yokoyama Kazuaki、Yamaguchi Rui、Furukawa Yoichi、Miyano Satoru、Imoto Seiya、Yoshioka Emi、Washimi Kota、Okubo Yoichiro、Kawachi Kae、Sato Shinya、Miyagi Yohei
    • Journal Title

      Translational Lung Cancer Research

      Volume: 10 Pages: 1292~1304

    • DOI

      10.21037/tlcr-20-1158

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Halcyon: an accurate basecaller exploiting an encoder?decoder model with monotonic attention2020

    • Author(s)
      Konishi Hiroki、Yamaguchi Rui、Yamaguchi Kiyoshi、Furukawa Yoichi、Imoto Seiya
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: online first Pages: btaa953

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btaa953

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Global gene network exploration based on explainable artificial intelligence approach2020

    • Author(s)
      Park Heewon、Maruhashi Koji、Yamaguchi Rui、Imoto Seiya、Miyano Satoru
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Pages: e0241508

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0241508

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Theoretical foundation of the performance of phylogeny-based somatic variant detection2020

    • Author(s)
      Moriyama T, Imoto S, Miyano S, Yamaguchi R.
    • Journal Title

      Proc. 2nd International Symposium on Mathematical and Computational Oncology

      Volume: 12508 Pages: 87~101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neoantimon: a multifunctional R package for identification of tumor-specific neoantigens2020

    • Author(s)
      Hasegawa Takanori、Hayashi Shuto、Shimizu Eigo、Mizuno Shinichi、Niida Atsushi、Yamaguchi Rui、Miyano Satoru、Nakagawa Hidewaki、Imoto Seiya
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 36 Pages: 4813~4816

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btaa616

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sex differences in oncogenic mutational processes2020

    • Author(s)
      Li Constance H.、PCAWG Tumour Subtypes and Clinical Translation、Prokopec Stephenie D.、Sun Ren X.、Yousif Fouad、Schmitz Nathaniel、Boutros Paul C.、PCAWG Consortium
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: 4330

    • DOI

      10.1038/s41467-020-17359-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Retrospective evaluation of whole exome and genome mutation calls in 746 cancer samples2020

    • Author(s)
      Bailey Matthew H., et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: 4748

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18151-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Book] 日本内科学会誌2021

    • Author(s)
      井元清哉
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      日本内科学会
  • [Book] Precision Medicine2020

    • Author(s)
      井元清哉
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      ニュー・サイエンス社

URL: 

Published: 2021-12-27  

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