発刊・体裁・価格
発刊 2020年3月26日 定価 49,500円(税込(消費税10％））
体裁 B5判 181ページ ISBN 978-4-86502-184-4 →詳細、申込方法はこちらを参照
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本書のポイント
★ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボローム解析の実務者が解説！
☆解析結果に基づいた診断マーカー・医薬品開発、疾病治療への応用例を紹介！
★事例をふまた解析手法とデータ活用における課題を解説
〇各オミクス解析の概要と課題を解説
●医薬品開発におけるオミクス解析データ活用
トキシコゲノミクス、核酸医薬におけるケモゲノミクス活用、CAGE法を利用したバイオマーカー解析、プロテオーム解析による薬剤標的分子同定、代謝ターンオーバー解析のためのプロテオミクス活用
〇次世代シーケンサーを用いた解析の利点やその課題とは？
●オミクス解析におけるバイオインフォマティクス技術の活用事例
〇測定データにおける解析方法とは？
●疾病のオミクス解析事例とマーカー探索における留意点
〇腸内細菌叢の解析における方法論とデータ活用
●網羅的なオミクス解析における利用の現状とその課題とは？
〇網羅的オミクス解析を用いたマルチバイオーマーカー開発上の課題
執筆者一覧（敬称略）
鎌田 真由美 京都大学大学院
奥野 恭史 京都大学大学院
山田 弘 医薬基盤・健康・栄養研究所
森田 英利 岡山大学大学院
田丸 浩 三重大学大学院
伊藤 昌可 理化学研究所
林崎 良英 理化学研究所
飯塚 朋代 遺伝学研究所
小林 巧 遺伝学研究所
池尾 一穂 遺伝学研究所
中岡 慎治 北海道大学大学院
松田 史生 大阪大学大学院
室井 誠 理化学研究所
小川 直子 理化学研究所
長田 裕之 理化学研究所
三浦 信明 新潟大学大学院
杉本 昌弘 東京医科大学
中山 泰宗 崇城大学
三枝 淳 神戸大学医学部附属病院
松本 光晴 協同乳業(株)
久保田 浩行 九州大学
金井 弥栄 慶應義塾大学
津田 昇 慶應義塾大学
鈴木 孝昌 国立医薬品食品衛生研究所
目次
第1章 ゲノム解析
第1節 ゲノム解析の概要と現状
1. ゲノム解析について
1.1 概要
1.2 ゲノム解析方法について
1.3 ゲノム解析基盤
2. ゲノム解析の医療応用：ゲノム医療
2.1 ゲノム医療とは
2.2 バリアント解釈のためのアノテーション
3. アノテーション・キュレーションにおける課題と解決に向けた取り組み
3.1 効率的なキュレーションのためのAI活用
3.2 構造情報を用いたアプローチ
第2節 医薬品開発におけるトキシコゲノミクスの現状と課題
1．概要
1.1 医薬品開発における利用
1.2 基盤技術
1.3 トキシコゲノミクスデータベース
1.4 新たな研究領域
2.データの活用事例
2.1 バイオマーカー探索
2.2 創薬支援システム開発への応用
3.課題と将来展望
第3節 ケモゲノミクスの概要と解析の考え方
1. 標的化学ライブラリーと薬物標的ファミリー
2. 環境化学物質とバイオアッセイ
3. ケモインフォマティクス
4. ニュートリゲノミクス
5. 核酸医薬品とケモゲノミクス
6. 構造生命科学とケモゲノミクス
第2章 トランスクリプトーム解析
第1節 トランスクリプトーム解析の概要
1. トランスクリプトームとは
2. トランスクリプトームの解析手法
2.1 ハイブリダイゼーション・ベース
2.1.1 マイクロアレイ
2.1.2 nカウンター
2.1.3 GeoMX DSP
2.2 シーケンシングベース
2.2.1 SAGE
2.2.2 RNA-seq
2.2.3 CAGE
2.2.4 一細胞解析
2.2.5 Spatial sequencing
2.2.6 超長鎖シーケンシング
3. トランスクリプトーム解析を用いた実用例
3.1 CAGE法を利用したバイオマーカー解析
3.1.1 スクリーニング対象分子オーム
3.2 子宮体がんリンパ節転移予測マーカーの単離
3.2.1 背景
3.2.2 がん転移能予測のためのバイオマーカー
第2節 次世代シーケンサーを利用したトランスクリプトーム解析手法
1. トランスクリプトーム解析とは
1.1 トランスクリプトーム解析の目的と有用性
1.2 トランスクリプトーム解析技術の発展
2. RNA-Seqの概略
2.1 生体サンプルからのRNA抽出
2.2 ライブラリ調整
2.3 RNA-seqデータの取得
3. 単一細胞トランスクリプトーム解析(scRNAseq)
3.1 scRNAseq解析の全体像
3.1.1 単一細胞の単離とシーケンス技術
3.1.2 scRNAseq解析に用いられる主なパッケージ
3.2 Seuratを用いたScRNAseq解析の手順と実践
3.2.1 解析の準備
3.2.2 データの前処理
3.2.3 データ解析
第3節 トランスクリプトームデータの解析
1. トランスクリプトームデータ解析の流れ
2. トランスクリプトームデータ解析の学習方法
3. トランスクリプトームデータ解析の計算環境構築
第3章 プロテオーム解析
第1節 タンパク質発言プロファイリングのための定量プロテオミクス
1. ターゲット、非ターゲット型のオミクス解析
2. 発見型プロテオミクスの進展
3. 定量プロテオミクス
3.1 誘導体化し役を用いたショットガンプロテオミクスによる定量
3.2 ターゲットプロテオミクス
3.2.1 ターゲットプロテオミクスのための内部標準物資の色々
3.2.2 ターゲットプロテオミクスのためのMRMアッセイ法の構築
3.2.3 ターゲットプロテオミクスの到達点 iMPAQT法
3.3 Data independent acquisition(DIA)モードを活用したターゲットプロテオミクス
3.4 ラベルフリープロテオミクス
3.5 Skyline
第2節 薬剤標的分子同定を目的としたプロテオーム解析の手法
1. 直接的なアプローチによる薬剤標的の解析
2. 間接的なアプローチによる薬剤標的の解析
第3節 プロテオーム解析におけるバイオインフォマティクスの役割
1. 配列解析におけるバイオインフォマティクス
2. 配列情報活用のバイオインフォマティクス
2.1 標的探索などの研究
2.2 タンパク質の機能制御研究
2.2.1 立体構造の予測
2.2.2 低分子阻害剤探索
第4章 メタボローム解析
第1節 作用機序解析のためのメタボローム解析の利用法
1. メタボローム解析で用いられる測定装置
2. メタボローム解析の実際と限界
3. アセトアミノフェンによる急性肝炎の作用機序解明
4. 大腸がんにおける代謝変化の作用機序
第2節 動的メタボローム解析
1. 代謝の静と動
2. 動的メタボローム解析について
3. 代謝ターンオーバー解析
3.1 同位体標識の基礎知識
3.2 同位体の選択
3.3 サンプルの標識と回収
3.4 標識代謝物の分析
3.5 データの解析
4. 代謝ターンオーバー解析の応用
第3節 医療利用のためのメタボローム解析
1. 患者検体を利用したメタボローム解析解析のストラテジー
2. 患者検体を用いたメタボローム解析の実際
2.1 がん細胞と免疫担当細胞の代謝的特徴
2.2 全身性エリテマトーデスの血清メタボローム解析
2.3 シェーグレン症候群患者の唾液のメタボローム解析
3. 関節リウマチの生物学的製剤治療時における治療反応性の予測
4. メタボローム解析から新規治療薬の開発へ
第4節 腸内環境研究へのメタボロミクスの応用
1. 腸内細菌叢ー宿主クロストーク研究のための糞便メタボロミクスのポイント
1.1 メタボローム抽出法
1.2 機器選択
1.3 ヒトを対象とした糞便メタボロミクス
2. メタボロミクスを利用した腸内細菌叢由来代謝物の基礎的研究
2.1 無菌及び菌叢定着マウスを用いた腸内細菌叢由来代謝物の検出
2.2 腸内細菌叢由来代謝物の生体への移行
2.3 キラルアミノ酸メタボロミクス
3. メタボロミクスを利用した腸内細菌叢の代謝制御型の機能性食品の開発
3.1 腸管腔内ポリアミン増強物質の探索
3.2 Argによる腸内細菌叢のポリアミン生合成機構
3.3 マウスにおける健康寿命伸長効果
3.4 血管内皮機能をターゲットとしたヒト臨床試験
第5章 オミクス解析の役割と今後
第1節 トランスオミックス解析の現状
1. トランスオミックス解析の現状と問題点
1.1 トランスオミックス解析とは？
1.2 サンプル調整の問題点
1.3 データ解析の問題点
2. トランスオミックス解析の実例
2.1 複数のオームデータを用いた応答の記述
2.2 統計的解析を用いた関係性の推定
2.3 多階層ネットワークの推定
3. トランスオミックス解析の将来と課題
3.1 トランスオミックス解析の創薬や治療への応用
3.2 トランスオミックス解析の課題
第2節 オミクス解析を基盤とするコンパニオン診断マーカー
1. データ駆動型研究充実のための研究基盤
1.1 バイオバンクの整備
1.2 試料品質管理
2. 現行のコンパニオン診断薬
3. オミクス解析に基づくコンパニオン診断薬開発研究：エピゲノム解析を例に
3.1 DNAメチル化バイオマーカーの優位性
3.2 創薬標的とコンパニオン診断マーカーを同定する研究戦略
3.3 診断機器開発研究
第3節 診断薬開発における課題と有用性
1. 単一バイオマーカーとコンパニオン診断
2. マルチバイオマーカーと診断
3. オミックス解析技術から見た課題
3.1 ゲノミクス
3.2 トランスクリプトミクス
3.3 プロテオミクス
3.4 メタボロミクス
4. 今後に向けた課題
第4節 網羅的な細菌叢解析から解明されてきたヒト腸内細菌叢のもつ生体への影響
1. 疾病患者にみられるディスバイオシスと健常者の腸内細菌叢
2. 免疫チェックポイント阻害薬によるがん治療効果への腸内細菌叢の関与の可能性
3. 運動と腸内細菌叢
4. 脳腸相関：自閉症とアルツハイマー病の関連研究
5. その他の腸内細菌叢に関する知見
