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がん分子修飾制御学分野

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研究室の紹介

      • [プレスリリース(2019年9月5日)]当分野と研究所 発がん・予防研究分野の共同研究がNature Communications誌に発表されました。
        詳しくは”老化に起因した発がんメカニズムの一部解明 がん発生予防の可能性を示唆”をご覧ください。
      • [プレスリリース(2019年7月26日)]当分野と理化学研究所、富士通株式会社、昭和大学との共同研究がプレスリリースされました。“AIを用いた超音波検査における影の自動検出

        詳しくは、ラベルなしデータ学習で胎児心臓スクリーニング技術に進展をご覧ください。

                               shadow detection
                                  ラベルなしデータで超音波画像の影を学習するモデル

        まず、元の超音波画像と人工影を合成し、人工影を合成した入力画像を作成する。その入力画像をオートエンコーダにより、影のみ画像と構造物のみ画像に分離した後、それらを合成して入力画像を再構成する。赤枠の部分がオートエンコーダを示しており、エンコーダが入力画像から特徴量を抽出し、デコーダが特徴量から入力画像を復元する役割をする。学習後に影を検出する際には、入力画像を超音波検査画像とし、影のみ画像を検出結果とする。
      • 分野長の浜本が研究代表者として、内閣府が主導する省庁連携研究プロジェクト・官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM)に採択されました(新薬創出を加速する人工知能の開発)。今後計17の産学官の研究機関が連携・協力して研究を推進して参ります。
        besshi2-1-001.jpg

         

      • [プレスリリース] 中央病院・内視鏡科との共同研究成果がプレスリリースされました。AIを活用したリアルタイム内視鏡診断サポートシステム開発 大腸内視鏡検査での見逃し回避を目指すをご覧ください。

研究01

 

近年細胞のがん化過程において、タンパク質修飾や核酸修飾など分子修飾異常が重要な働きをしていることが報告されており、異常修飾を司る酵素群は、重要ながん治療標的と考えられている。我々は世界に先駆けて、ヒストンタンパク質メチル化異常の発がんにおける分子メカニズムを発表して以来 (Hamamoto et al., Nature Cell Biology, 6, 731-740 [2004])、一貫してヒトがんにおけるタンパク質メチル化異常の役割に関する研究を行ってきた。その結果、がんの治療標的として重要な複数のタンパク質メチル化酵素及び脱メチル化酵素を同定した(Hamamoto et al., Nature Reviews Cancer, 15, 110 - 124 [2015])。がん分子修飾制御学分野においては、タンパク質のメチル化を中心とした、がん組織における異常分子修飾機構の解明に取り組み、その知見を基にがんに対する新規の分子標的治療法を開発し、早期臨床応用への展開を目指すことを所掌としている。

参考文献

            1. Masayoshi Yamada, Yutaka Saito, Hitoshi Imaoka, Masahiro Saiko, Shigemi Yamada, Hiroko Kondo, Hiroyuki Takamaru, Taku Sakamoto, Jun Sese, Aya Kuchiba, Taro Shibata, Ryuji Hamamoto. Development of a real-time endoscopic image diagnosis support system using deep learning technology in colonoscopy. Scientific Reports, in press
            2. Yusuke Matsuno, Yuko Atsumi, Atsuhiro Shimizu, Kotoe Katayama, Haruka Fujimori, Mai Hyodo, Yusuke Minakawa, Yoshimichi Nakatsu, Syuzo Kaneko, Ryuji Hamamoto, Teppei Shimamura, Satoru Miyano, Teruhisa Tsuzuki, Fumio Hanaoka, Ken-ichi Yoshioka: Replication stress triggers microsatellite destabilization and hypermutation leading to clonal expansion in vitro. Nature Communications, 10, 3925 (2019) [PubMed]( 外部サイトにリンクします。)
            3. 浜本 隆二:AI技術を用いた統合的ながん医療システムの開発と解決すべき問題点. 最新医学, 74, 72-79 (2019)
            4. 小林 和馬, 浜本 隆二:人工知能技術によって変革される放射線医学, ファルマシア, 54, 875-878 (2018)
            5. Ryuji Hamamoto, Vassiliki Saloura, Yusuke Nakamura: Critical roles of non-histone protein lysine methylation in human tumorigenesis. Nature Reviews Cancer, 15 (2), 110-124 (2015)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            6. Ryuji Hamamoto, Yoichi Furukawa, Masashi Morita, Yumiko Iimura, Fabio Pittella Silva, Meihua Li, Ryuichiro Yagyu, Yusuke Nakamura: SMYD3 encodes a histone methyltransferase involved in the proliferation of cancer cells. Nature Cell Biology, 6 (8), 731-740 (2004)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            7. Kenbun Sone, Lianhua Piao, Makoto Nakakido, Koji Ueda, Yataro Daigo, Thomas Jenuwein, Yusuke Nakamura, Ryuji Hamamoto: Critical role of lysine 134 methylation on histone H2AX for γ-H2AX production and DNA repair. Nature Communications, 5, 5691 (2014)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            8. Hyun-Soo Cho, Tadahiro Shimazu, Gouji Toyokawa, Yataro Daigo, Yoshihiko Maehara, Shinya Hayami, Akihiro Ito, Ken Masuda, Noriko Ikawa, Helen I. Field, Eiju Tsuchiya, Shin-ichi Ohnuma, Bruce A.J. Ponder, Minoru Yoshida, Yusuke Nakamura, Ryuji Hamamoto: Enhanced HSP70 lysine methylation promotes proliferation of cancer cells through activation of aurora kinase B. Nature Communications, 3, 1072 (2012)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            9. Syuzo Kaneko, Gang Li, Jinsook Son, Chong-Feng Xu, Raphael Margueron, Thomas A. Neubert, Danny Reinberg: Phosphorylation of the PRC2component Ezh2 is cell cycle-regulated and up-regulates its binding to ncRNA. Genes & Development, 24 (23), 2615-2620 (2010)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            10. Syuzo Kaneko, Jinsook Son, Steven S Shen, Danny Reinberg, Roberto Bonasio: PRC2 binds active promoters and contacts nascent RNAs in embryonic stem cells. Nature Structural & Molecular Biology, 20, 1258-1264 (2013)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            11. Syuzo Kaneko, Roberto Bonasio, Ricardo Saldaña-Meyer, Takahaki Yoshida, Jinsook Son, Koichiro Nishino, Akihiro Umezawa, Danny Reinberg: Interactions between JARID2 and noncoding RNAs regulate PRC2 recruitment to chromatin. Molecular Cell, 53 (2), 290-300 (2014)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            12. Syuzo Kaneko, Jinsook Son, Roberto Bonasio, Steven S. Shen, Danny Reinberg: Nascent RNA interaction keeps PRC2 activity poised and in check. Genes & Development, 28 (18), 1983-1988 (2014)[PubMed](外部サイトにリンクします。)
            13. Kyohei Arita, Shin Isogai, Takashi Oda, Motoko Unoki, Kazuya Sugita, Naotaka Sekiyama, Keiko Kuwata, Ryuji Hamamoto, Hidehito Tochio, Mamoru Sato, Mariko Ariyoshi, Masahiro Shirakawa: Recognition of modification status on a histone H3 tail by linked histone reader modules of UHRF1. Proc Natl Acad Sci USA, 109 (32), 12950-12955 (2012)[PubMed](外部サイトにリンクします。)

お知らせ

積極的に共同研究を行いたいと考えており、またがん分子修飾制御学分野で一緒に研究をして下さる方を広く募集します。連携大学院・大学院生(社会人の方も可)として博士号などの学位を取得することも可能です。我々の研究に興味をお持ちの方は浜本までお気軽にご連絡いただけますと幸いです。

2019.07.30
当分野の小松正明研究員を中心としたAIを用いた超音波検査における影の自動検出がプレスリリースされました。
詳細は、下記リンク先をごらんください。
国立研究開発法人理化学研究所:http://www.riken.jp/pr/press/2019/20190726_1/
富士通株式会社:https://pr.fujitsu.com/jp/news/2019/07/26.html
昭和大学:http://www.showa-u.ac.jp/news/2019/20190726_000.html
国立研究開発法人がん研究センター:https://www.ncc.go.jp/jp/information/pr_release/2019/0726/index.html
 
2019.04.21
当分野の研究業績および高インパクトファクタージャーナルに掲載された一覧を更新いたしました。
詳細は下記論文業績をご覧ください。

2018.05.11
当分野・分野長の浜本が代表理事として、日本メディカルAI学会を運営しております。当学会に興味のある方は下記のHPをご参照ください。
https://www.japan-medical-ai.org/(外部サイトにリンクします。)