心不全リスク解明のための大規模コホートデータを用いた経時データ解析モデルの開発
Project/Area Number |
19K11847
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 60030:Statistical science-related
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Research Institution | Teikyo University (2020-2022) Tohoku University (2019) |
Principal Investigator |
宮田 敏 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (60360343)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉田 博史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50284237)
坂田 泰彦 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (90379206)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | 統計数学 / コホート研究 / 関数データ解析 / 慢性心不全 / ネットワーク解析 / 機械学習 / 構造方程式モデル |
Outline of Research at the Start |
本コホートでは,毎年一回の臨床検査数値による疫学データの他、死亡あるいは心不全入院などのイベント情報を収集している。すでに登録時から5年次まで計6時点の経時データを確定済みであり、さらに継続してデータの登録を行う。リスク層別のための関数主成分分析は、生存時間イベントをアウトカムとした教師あり学習モデルとしてリスク層別のために最適化された新たな理論モデルを開発する。リスク因子探索のためのネットワーク解析には、打ち切りデータを応答変数とするベイズ構造方程式モデルを用い、混合効果として経時データを取り込む。開発したモデルの臨床的意義については、循環器内科専門医による医学的検討を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,2006~2010年に東北大学を含む東北地区24基幹病院において登録された10,219名の慢性心不全及びその高リスク患者コホート(CHART-2研究)の登録 データを用い、予後リスクの層別化と心疾患イベントのリスク要因探索を行う。 今年度の研究実績として、心疾患イベントの登録と、年一回の調査による身体所見、生化学データ、心エコーデータ、投薬情報その他CHART-2研究のデータ登録作業を継続し、2023年3月末をもって登録時から10年次までの登録作業を完了した。 研究実績としては、1)CHART-2研究に基づく臨床、疫学研究を進め、1)機械学習(random forest)を用いた慢性心不全患者の層別化について研究を行い学会、論文にて公表した。また、2)慢性心不全患者における心臓再同期療法の利用と有効性についての研究、3)慢性心不全に対する抗血栓療法における癌と心房細動の既往が予後に与える影響についての研究についても成果も論文発表した。 これらの臨床、疫学研究から得られた知見を統計学的にモデル化し予後リスクの層別化を行うため、生存データの判別に最適化された経時データの層別のための関数主成分分析の開発を行った。現在、理論面での検討とCHART-2研究のコホートデータを用いた検証のためのプログラム開発を行うとともに、コンピューターシミュレーションによる検討を行うためプログラム開発を行い、論文を作成中である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
COVID-19の感染拡大に伴う研究遅延があったが、現在、遅れを取り戻すべく研究中である。2022年度末までに、本研究の基盤となるCHART-2研究の10年次までのデータ確定作業が完了した。 研究分担者である坂田の協力の下、臨床医学・循環器内科学的見地からの、データ解析の検討を行い、研究成果は論文、学会発表を通じて公表している。 また、研究協力者である倉田との共同研究のもと、関数主成分分析を元にした経時データの層別モデルの開発を進めている。 CHART-2研究のデータを用いた疫学研究について、人工知能(機械学習)を用いた層別化について論文発表を行ったが、さらに本研究の方法論的進捗をまとめ論文を準備中である。
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Strategy for Future Research Activity |
経時データの層別モデル構築のための,関数主成分解析については理論的な検討をさらに進め論文化を目指す。さらに、人工知能による層別化を、継時データに拡張する方策について検討中である。 解析データ管理のため,データベース管理システム(DBMS)の構築を行うとともに、シミュレーションスタディーのためのプログラム作成を進める。 シミュレーションによる理論モデルの検証と臨床医学・循環器内科学的見地からの検証を行う。
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Report
(4 results)
Research Products
(60 results)
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[Journal Article] Beneficial effects of exercise training on physical performance in patients with vasospastic angina2021
Author(s)
Sugisawa Jun,Matsumoto Yasuharu,Takeuchi Masashi,Suda Akira,Tsuchiya Satoshi,Ohyama Kazuma,Nishimiya Kensuke,Akizuki Mina,Sato Koichi,Ohura Shoko,Ota Hideki,Ikeda Shohei,Shindo Tomohiko,Kikuchi Yoku,Hao Kiyotaka,Shiroto Takashi,Takahashi Jun,Miyata Satoshi,Sakata Yasuhiko,Takase Kei,Kohzuki Masahiro,Shimokawa Hiroaki
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Journal Title
International Journal of Cardiology
Volume: 328
Pages: 14-21
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Important Roles of Endothelium-Dependent Hyperpolarization in Coronary Microcirculation and Cardiac Diastolic Function in Mice.2020
Author(s)
Ikumi Y, Shiroto T, Godo S, Saito H, Tanaka S, Ito A, Kajitani S, Monma Y, Miyata S, Tsutsui M, Shimokawa H.
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Journal Title
J Cardiovasc Pharmacol
Volume: 75
Issue: 1
Pages: 31-40
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Transcatheter aortic valve implantation and cognitive function in elderly patients with severe aortic stenosis.2020
Author(s)
Tsuchiya S, Matsumoto Y, Suzuki H, Takanami K, Kikuchi Y, Takahashi J, Miyata S, Tomita N, Kumagai K, Taki Y, Saiki Y, Arai H, Shimokawa H.
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Journal Title
EuroIntervention
Volume: 15
Issue: 18
Pages: e1580-e1587
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Risk of de-novo heart failure and competing risk in asymptomatic patients with structural heart diseases.2020
Author(s)
Takada T, Sakata Y, Nochioka K, Miura M, Abe R, Kasahara S, Sato M, Aoyanagi H, Fujihashi T, Yamanaka S, Suzuki K, Shiroto T, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H; CHART-2 Investigators..
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: Int J Cardiol. 2020 Feb 6. pii
Pages: 1-7
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Temporal changes in left ventricular ejection fraction and their prognostic impacts in patients with Stage B heart failure.2020
Author(s)
Aoyanagi H, Nochioka K, Sakata Y, Miura M, Shiroto T, Abe R, Kasahara S, Sato M, Fujihashi T, Yamanaka S, Hayashi H, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H; CHART-2 Investigators..
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 306
Pages: 123-132
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinical characteristics and prognostic factors in elderly patients with chronic heart failure -A report from the CHART-2 study.2020
Author(s)
Sato M, Sakata Y, Sato K, Nochioka K, Miura M, Abe R, Oikawa T, Kasahara S, Aoyanagi H, Yamanaka S, Fujihashi T, Hayashi H, Shiroto T, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H; CHART-2 Investigator..
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Journal Title
Int J Cardiol Heart Vasc
Volume: 27
Pages: 100497-100497
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Marked Impairment of Endothelium-Dependent Digital Vasodilatations in Patients with Microvascular Angina -Evidence for Systemic Small Artery Disease-2020
Author(s)
Shoko Ohura-Kajitani, Takashi Shiroto, Shigeo Godo, Yosuke ikumi, Akiyo Ito, Shuhei Tanaka, Koichi Sato, Jun Sugisawa, Satoshi Tsuchiya, Akira Suda, Tomohiko Shindo, Shohei Ikeda, Kiyotaka Hao, Yoku Kikuchi, Kotaro Nochioka, Yasuharu Matsumoto, Jun Takahashi, Satoshi Miyata, Hiroaki Shimokawa.
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Journal Title
Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology.
Volume: -
Issue: 5
Pages: 1400-1412
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Low-intensity pulsed ultrasound ameliorates cardiac diastolic dysfunction in mice-A possible novel therapy for HFpEF2020
Author(s)
Monma Y, Shindo T, Eguchi K, Kurosawa R, Kagaya Y, Ikumi Y, Ichijo S, Nakata T, Miyata S, Matsumoto A, Sato H, Miura M, Kanai H, Shimokawa H
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Journal Title
Cardiovasc Res
Volume: Jul 19
Issue: 5
Pages: 1325-1338
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Temporal trends in the prevalence and outcomes of geriatric patients with acute myocardial infarction in Japan-A report from the Miyagi AMI Registry Study.2020
Author(s)
Sato K, Takahashi J, Hao K, Miyata S, Suda A, Shindo T, Ikeda S, Kikuchi Y, Shiroto T, Matsumoto Y, Sakata Y, Shimokawa H.
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Journal Title
J Cardiol
Volume: 75
Issue: 5
Pages: 465-472
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Factors limiting habitual exercise in patients with chronic heart failure: a multicenter prospective cohort study.2020
Author(s)
Tadaki S, Sakata Y, Miura Y, Nochioka K, Miura M, Miyata S, Asakura M, Shimada K, Yamamoto T, Fukumoto Y, Kadokami T, Yasuda S, Miura T, Ando SI, Yano M, Kitakaze M, Daida H, Shimokawa H.
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Journal Title
Heart Vessels
Volume: 35
Issue: 5
Pages: 655-664
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Cyclophilin A as a biomarker for the therapeutic effect of balloon angioplasty in chronic thromboembolic pulmonary hypertension.2020
Author(s)
Kozu K, Satoh K, Aoki T, Tatebe S, Miura M, Yamamoto S, Yaoita N, Suzuki H, Shimizu T, Sato H, Konno R, Terui Y, Nochioka K, Kikuchi N, Satoh T, Sugimura K, Miyata S, Shimokawa H.
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Journal Title
J Cardiol
Volume: 75
Issue: 4
Pages: 415-423
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinical benefits and risks of antithrombotic therapy in patients with atrial fibrillation with comorbidities - A report from the CHART-2 Study.2020
Author(s)
Shiroto T, Sakata Y, Nochioka K, Abe R, Kasahara S, Sato M, Aoyanagi H, Fujihashi T, Yamanaka S, Hayashi H, Miura M, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H.
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 299
Pages: 160-168
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of Adipsin as a Novel Prognostic Biomarker in Patients With Coronary Artery Disease.2019
Author(s)
Ohtsuki T, Satoh K, Shimizu T, Ikeda S, Kikuchi N, Satoh T, Kurosawa R, Nogi M, Sunamura S, Yaoita N, Omura J, Aoki T, Tatebe S, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H.
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Journal Title
J Am Heart Assoc
Volume: 8
Issue: 23
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Prognostic value of the model for end-stage liver disease excluding INR score (MELD-XI) in patients with adult congenital heart disease.2019
Author(s)
Konno R, Tatebe S, Sugimura K, Satoh K, Aoki T, Miura M, Suzuki H, Yamamoto S, Sato H, Terui Y, Miyata S, Adachi O, Kimura M, Saiki Y, Shimokawa H.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 14
Issue: 11
Pages: 0225403-0225403
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Coronary functional abnormalities in patients with angina and non-obstructive coronary artery disease.2019
Author(s)
Suda A, Takahashi J, Hao K, Kikuchi Y, Shindo T, Ikeda S, Sato K, Sugisawa J, Matsumoto Y, Miyata S, Sakata Y, Shimokawa H.
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Journal Title
J Am Coll Cardiol
Volume: 74
Issue: 19
Pages: 2350-2360
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnostic and Prognostic Significance of Serum Levels of SeP (Selenoprotein P) in Patients With Pulmonary Hypertension2019
Author(s)
Nobuhiro Kikuchi, Kimio Satoh, Taijyu Satoh, Nobuhiro Yaoita, Mohammad Abdul Hai Siddique, Junichi Omura, Ryo Kurosawa, Masamichi Nogi, Shinichiro Sunamura, Satoshi Miyata, Hirofumi Misu, Yoshiro Saito, Hiroaki Shimokawa
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Journal Title
Arterioscler Thromb Vasc Biol.
Volume: 39
Issue: 12
Pages: 2553-2562
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Usefulness of intracoronary administration of fasudil, a selective Rho-kinase inhibitor, for PCI-related refractory myocardial ischemia.2019
Author(s)
Kikuchi Y, Takahashi J, Hao K, Sato K, Sugisawa J, Tsuchiya S, Suda A, Shindo T, Ikeda S, Shiroto T, Matsumoto Y, Miyata S, Sakata Y, Shimokawa H.
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 297
Pages: 8-13
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] ADAMTS8 promotes the development of pulmonary arterial hypertension and right ventricular failure: a possible novel therapeutic target2019
Author(s)
Omura J, Satoh K, Kikuchi N, Satoh T, Kurosawa R, Nogi M, Ohtsuki T, Elias-Al-Mamun M, Siddique MAH, Yaoita N, Sunamura S, Miyata S, Hoshikawa Y, Okada Y, Shimokawa H
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Journal Title
Circ Res
Volume: 125
Issue: 10
Pages: 884-906
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of Emetine as a Therapeutic Agent for Pulmonary Arterial Hypertension: Novel Effects of an Old Drug.2019
Author(s)
Siddique MAH, Satoh K, Kurosawa R, Kikuchi N, Elias-Al-Mamun M, Omura J, Satoh T, Nogi M, Sunamura S, Miyata S, Ueda H, Tokuyama H, Shimokawa H.
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Journal Title
Arterioscler Thromb Vasc Biol
Volume: 39
Issue: 11
Pages: 2367-2385
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Association between temporal changes in C-reactive protein levels and prognosis in patients with previous myocardial infarction - A report from the CHART-2 Study.2019
Author(s)
Oikawa T, Sakata Y, Nochioka K, Miura M, Abe R, Kasahara S, Sato M, Aoyanagi H, Saga C, Ikeno Y, Shiroto T, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H; CHART-2 Investigators..
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 293
Pages: 17-24
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of celastramycin as a novel therapeutic agent for pulmonary arterial hypertension: high-throughput screening of 5,562 compounds2019
Author(s)
Kurosawa R, Satoh K, Kikuchi N, Kikuchi H, Saigusa D, Elias-Al-Mamun M, Siddique MAH, Omura J, Satoh T, Sunamura S, Nogi M, Numano K, Miyata S, Uruno A, Kano K, Matsumoto Y, Doi T, Aoki J, Oshima Y, Yamamoto M, Shimokawa H
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Journal Title
Circ Res
Volume: 125
Issue: 3
Pages: 309-327
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Increased risk of cancer death in patients with chronic heart failure with a special reference to inflammation-A report from the CHART-2 Study.2019
Author(s)
Oikawa T, Sakata Y, Nochioka K, Miura M, Abe R, Kasahara S, Sato M, Aoyanagi H, Shiroto T, Sugimura K, Takahashi J, Miyata S, Shimokawa H; CHART-2 Investigators..
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Journal Title
Int J Cardiol
Volume: 290
Pages: 106-112
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Incidence and Predictors of Sudden Cardiac Death in Stage B vs. Stage C/D Heart Failure -Insights from the CHART-2 Study-2020
Author(s)
林 秀華, 坂田 泰彦, 後岡 広太郎, 青柳 肇, 山中 信介, 藤橋 敬英, 白戸 崇, 杉村 宏一郎, 髙橋 潤, 宮田 敏, 下川 宏明
Organizer
第84回日本循環器学会学術集会 (2020年7月27日~8月2日 WEB開催)
Related Report
Int'l Joint Research
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