奇形腫病理の機械学習解析に基づくヒトiPS・ES細胞のクリティカルエピゲノム同定
【研究分野】人体病理学
【研究キーワード】
奇形腫 / システム病理学 / 多能性幹細胞 / ES細胞 / エピゲノム / メチル化解析 / ヒト幹細胞 / 人体バイオリソース / 再生医療 / 泌尿生殖器・内分泌 / 機械学習 / ディープラーニング / クリティカルエピゲノム
【研究成果の概要】
本研究では、奇形腫の病理組織像に対して機械学習解析を行い、そのデータを基盤として、多能性幹細胞のクリティカルエピゲノムを同定した。奇形腫形成の過程や、細胞間、移植部位それぞれの相互作用を始め、奇形腫を構成する自然法則を明らかにし、多能性幹細胞による奇形腫がどのように創成されているかを構成的アプローチによって有機的なシステムとして解明を試みた。構成的システム病理学は、細胞、器官、多細胞体などを創成する仕組みや原理を解明するところに特徴がある。現在主流の要素還元的アプローチだけでは困難な、細胞や遺伝子の仕組みの解明が可能となった。
【研究の社会的意義】
現代病理学・幹細胞学の研究は、物質レベルで腫瘍の構成要素を明らかにし、発生部位における組織像の差異を明らかにするという要素還元的アプローチが主流である。その結果、ゲノム情報や細胞を構成する分子とその機能に関する多くの知識が蓄積されてきた。さらに病理学をシステムとしてとらえ、構成する要素間の相互作用がもたらすダイナミクス、制御ネットワークの解明するシステムが展開された。本研究においては、構成的システム病理学的手法を用いて、多能性幹細胞を移植することで形成された奇形腫に対して、組織構成及び未分化度・悪性化を創成する仕組みや原理を解明するところに特徴があり、学術的な意義は極めて高い。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
豊田 雅士 | 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所) | 東京都健康長寿医療センター研究所 | 研究副部長 | (Kakenデータベース) |
中井 謙太 | 東京大学 | 医科学研究所 | 教授 | (Kakenデータベース) |
秦 順一 | 公益財団法人実験動物中央研究所 | その他部局等 | 所長 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)