AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構（AMED）の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

• 2020
• 2019

【成果報告書】

成果の概要

本研究では、株ごとに異なるiPS細胞の分化指向性、つまり株間差を分子レベルで解明し、さらに評価するシステムの基盤技術を開発することを目的とする。本年度は上記の目標を達成するため、(a)ヒトiPS細胞の調整、網羅的DNAメチル化情報の取得、分化率測定、(b)培地の違いに影響を受けるゲノム領域の同定、(c) 特性評価ウェブシステム公開を進めてきた。
(a)ヒトiPS細胞の調整、網羅的DNAメチル化情報の取得、分化率測定では、ヒトiPS細胞（RIKEN株）12群の網羅的DNAメチル化データの取得、神経幹細胞への分化効率実測値の取得、肝前駆細胞への分化効率実測値の取得を完了した。(b)これらのデータを基にin silico解析と機械学習解析を行い、培地の違い、株間差に由来する分化へ影響を受けるゲノム領域を100~200程度同定した。 (a)で得られる未分化ヒトiPS細胞の網羅的DNAメチル化データを検証データとして、既存の学習モデルに追加学習しながら機械学習を行い、iPS細胞の事前分化効率予測システムとしてパッケージ化のための学習モデルの階層化を進めている。(c) 未分化iPS細胞の特性評価ウェブシステムは、サンプル及び入力データの品質評価システムを構築し、ヒト多能性幹細胞を識別するウェブシステムを公開した（DNAメチル化データを基にした多能性幹細胞判別 (ヒトiPS細胞特性判別システム) URL: https://aihospital.ncchd.go.jp/jubatus/）。ウェブ公開用のサーバの基本設定を完了した。研究開発計画書において設定した本年度のマイルストーンは達成している。

学会誌・雑誌等における論文一覧

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1.Nishino K, Takasawa K, Okamura K, Arai Y, Sekiya A, Akutsu H, Umezawa A. Identification of an epigenetic signature in human induced pluripotent stem cells using a linear machine learning model. Human Cell. 2021, 34(1):99-110, doi: 10.1007/s13577-020-00446-3.

2.Shibata M, Okamura K, Yura K, Umezawa A. High-precision multiclass cell classification by supervised machine learning on lectin microarray data. Regen. Ther. 2020, 15, 195-201, doi: 10.1016/j.reth.2020.09.005

3.Horibe Y, Nakabayashi K, Arai M, Okamura K, Hashimoto K, Matsui H, Hata K. Comprehensive analysis of whole genome methylation in mouse blastocysts cultured with four different constituents following in vitro fertilization. Middle East Fertil. Soc. J. 2020, 24, 1, 9, doi: 10.1186/s43043-019-0012-z

4.Taniguchi K, Kawai T, Kitawaki J, Tomikawa J, Nakabayashi K, Okamura K, Sago H, Hata K. Epitranscriptomic profiling in human placenta: N6-methyladenosine modification at the 5'-untranslated region is related to fetal growth and preeclampsia. FASEB J. 2020, 34, 1, 494-512, doi: 10.1096/fj.201900619RR

5.Tomikawa J, Takada S, Okamura K, Terao M, Ogata-Kawata H, Akutsu H, Tanaka S, Hata K, Nakabayashi K. Exploring trophoblast-specific Tead4 enhancers through chromatin conformation capture assays followed by functional screening. Nucleic Acids Res. 2020, 48, 1, 278-289, doi: https://doi.org/10.1093/nar/gkz1034

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

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1.ヒト雄性iPS細胞における活性X染色体のDNAメチル化動態の解析，富田清良，関谷麻杜，新井良和，西野光一郎，第113回日本繁殖生物学会大会(Web開催)，2020/9/23，国内，ポスター.

国内　/　ポスター