疾患メタゲノム解析による腸内微生物叢の臓器機能評価のための情報基盤技術の開発

通过疾病宏基因组分析评估肠道微生物器官功能的信息基础设施技术的开发

• 批准号: 21H03538
• 负责人: 井元 清哉
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03538/
• 关键词: メタゲノム解析; AI; 腸内細菌叢; 腸内ウイルス叢; 宿主寄生体感染関係; ショットガンメタゲノム解析; メタゲノム診断AI

令和４年度においては、令和３年度に実施した研究を継続すると共に次の項目について研究を推進した。・腸内細菌叢、ウイルス叢のメタゲノムショットガンシークエンスデータを解析し、その臓器機能を評価するためのデータ処理を行う解析パイプラインについて、デノボアセンブリ、遺伝子予測、アノテーション付与・予測など各種処理ツールについて最新のツールの検証を容易に行うことができるよう解析パイプラインを構成する各ツールのコンポーネント化を実施し、かつ、解析パイプラインの自動実行のためのワークフローを強化した。この改良によって、最新の解析ツールの検証をこれまでに実績のあるツール群と共に実解析と同時に実行でき、研究効率が大きく高まった。・上述した改良版の解析パイプラインを用いて我々で取得したクローン病、パーキンソン病の疾患メタゲノムデータを解析した。クローン病については、US、EU、CH等海外の公開データも合わせて同一パイプラインで解析し比較検討した。・詳細なパスウェイ解析を合わせて行い、健常人コントロールのデータと比較することで、疾患群において活性化しているパスウェイや欠損しているパスウェイの同定を行った。・パーキンソン病については、一部の患者についての代謝物の網羅的なデータ（いわゆるメタボロームデータ）を質量分析器を用いて取得し、メタゲノム解析から見いだされたパスウェイの異常によって引き起こされている代謝物の量的変化を検討することができた。・疾患群において活性化しているパスウェイに関連する酵素を有する細菌種をメタゲノムデータから得られたシークエンスデータからのコンティグによって同定し、そのゲノム配列中に挿入されているバクテリオファージ由来の配列（プロファージ）を同定し、その配列中からエンドライシンなど殺菌効果を有する酵素群を探索するパイプラインの構築・整備を進めた。

In 2004, the Ministry of Education and the Ministry of Science and Technology conducted research in 2003. Intestinal bacterial flora, intestinal flora, intestinal For example, if you want to use the software, you can use the software. If you want to use the software, you can use the software. If you want to use the software, you can use the software. This is the latest analysis of the implementation of the project. The above improved version of the analysis is used to obtain the correct diagnosis, diagnosis and treatment. The United States, EU, CH and other overseas open documents are analyzed and compared. The detailed analysis of the disease group is based on the comparison between the disease group and the healthy group. In some patients, the metabolite profile of the metabolite in the sample was obtained using a mass analyzer, and the metabolite profile of the metabolite in the sample was analyzed. The activity of the enzyme in the disease group is related to the activity of the enzyme in the disease group. The bacterial species in the disease group is related to the activity of the enzyme in the disease group. The enzyme group is explored, constructed, and prepared in the sequence.

项目成果

Metagenome Analysis Leads a Paradigm Shift in Health/Medical Care

宏基因组分析引领健康/医疗保健范式转变

• 发表时间: 2021
• 作者: Shiga Hisashi;...;Ogishima Soichi;...;Masamune Atsushi;西田知史;井元清哉
• 通讯作者: 井元清哉

Metagenomics: a Paradigm Shift in Health/Medical Care

宏基因组学：健康/医疗保健的范式转变

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤武將;岡野晃大;加藤健郎;Seiya Imoto
• 通讯作者: Seiya Imoto

Impact of neoadjuvant therapy on gut microbiome in patients with resectable/borderline resectable pancreatic ductal adenocarcinoma

新辅助治疗对可切除/交界可切除胰腺导管腺癌患者肠道微生物群的影响

• DOI: 10.1016/j.pan.2023.04.001
• 发表时间: 2023
• 期刊: Pancreatology
• 影响因子: 3.6
• 作者: Takaori Ayaka;Hashimoto Daisuke;Ikeura Tsukasa;Ito Takashi;Nakamaru Koh;Masuda Masataka;Nakayama Shinji;Yamaki So;Yamamoto Tomohisa;Fujimoto Kosuke;Matsuo Yoshiyuki;Akagawa Shohei;Ishida Mitsuaki;Yamaguchi Kiyoshi;Imoto Seiya;Hirota Kiichi;Uematsu Satoshi
• 通讯作者: Uematsu Satoshi

Functional Restoration of Bacteriomes and Viromes by Fecal Microbiota Transplantation.

• DOI: 10.1053/j.gastro.2021.02.013
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Gastroenterology
• 影响因子: 29.4
• 作者: Fujimoto K;Kimura Y;Allegretti JR;Yamamoto M;Zhang YZ;Katayama K;Tremmel G;Kawaguchi Y;Shimohigoshi M;Hayashi T;Uematsu M;Yamaguchi K;Furukawa Y;Akiyama Y;Yamaguchi R;Crowe SE;Ernst PB;Miyano S;Kiyono H;Imoto S;Uematsu S
• 通讯作者: Uematsu S

Discovering microbe functionality in human disease with a gene-ontology-aware model

通过基因本体感知模型发现人类疾病中的微生物功能

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proc. Biological Ontologies and Knowledge Bases
• 作者: Liu Y;Zhang Y-Z;Imoto S.
• 通讯作者: Imoto S.