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癌患者のRNA-seq解析による遺伝子発現量を用いた予後予測モデルの確立

Research Project

Project/Area Number 21K12127
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

道前 洋史  北里大学, 薬学部, 講師 (70447069)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコピュラ / リッジ回帰 / ベイズ推定 / 生存時間解析 / 競合リスク / 左側切断 / RNAシークエンシング / 予後予測モデル
Outline of Research at the Start

近年、RNA-seq(RNAシークエンシング)はマイクロアレイと比較して優れた特徴を多く有することから遺伝子研究の分野で急速に発展してきたが、未だRNA-seq解析による離散的な遺伝子発現量データに特化した信頼のおける癌患者の予後予測モデルは提案されていない。
本研究では癌患者の個別化医療の実現に向けた予測精度の高い予後予測モデルを確立することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

近年、RNA-seq(RNAシークエンシング)はマイクロアレイと比較して優れた特徴を多く有することから遺伝子研究の分野で急速に発展してきたが、未だRNAseq解析による離散的な遺伝子発現量データに特化した信頼のおける癌患者の予後予測モデルは提案されていない。本研究では、RNA-seq解析による離散的な遺伝子発現量に特化した癌患者の予後予測モデルの提案と性能検証を目標とし、癌患者の個別化医療の実現に向けた予測精度の高い予後予測モデルを確立することを目的としている。
遺伝子発現量と生存時間データを視野に入れた予後予測モデルを構築するためには、遺伝子発現量(独立変数)の相関のみならず、この生存時間データに特有な打ち切り、競合リスク、左側切断といった不完全データの取り扱いに対応しなければならない。そのため、今年度は独立変数間の相関のみならず、生存時間データにおける打ち切り、競合リスク、左側切断の統計学的問題に取り組んだ。今年度の成果としては以下の通りである。
左側切断・競合リスク問題については、コピュラを用いた新たなベイズ推定量の有用性を実データ解析の結果と共に示した(Journal of Applied Statistics誌)。生存時間解析における独立変数間の相関問題についてはコピュラを用いた新たなベイズ推定量について総説を出版した(計量生物学会誌 印刷中)。また、ロジステック回帰における独立変数間の相関問題についても、コピュラを用いたベイズ推定量を提案した(Communications in Statistics - Simulation and Computation)。加えて、遺伝子データを用いた予後の予測モデルに関する論文も発表した(Communications in Statistics - Simulation and Computation)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究の目的は、RNA-seq解析を利用した個別化医療に対応するため、その離散的な遺伝子発現量に特化した癌患者の予後予測モデルを構築することである。一般に遺伝子情報は高次元データであり、このような高次元データに基づくパラメータ推定やモデル構築には通常膨大な計算時間が掛かり、本研究課題においても同様の問題を抱えている。このようなことから、本研究課題は当初の予定より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

高次元データに対応したパラメータ推定のアルゴリズムを検討中である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] コピュラで構成した同時事前分布に基づくベイズリッジ推定量~Cox回帰モデルを例に~2024

    • Author(s)
      道前洋史
    • Journal Title

      計量生物学会誌

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bayesian parametric estimation based on left-truncated competing risks data under bivariate Clayton copula models.2024

    • Author(s)
      Michimae H, Emura T, Miyamoto A, Kishi K
    • Journal Title

      Journal of Applied Statistics

      Volume: in press Issue: 13 Pages: 2690-2708

    • DOI

      10.1080/02664763.2024.2315458

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bayesian ridge estimators based on copula-based joint prior distributions for logistic regression parameters.2024

    • Author(s)
      Aizawa Y, Emura T, Michimae H
    • Journal Title

      Communications in Statistics - Simulation and Computation

      Volume: in press Issue: 1 Pages: 252-266

    • DOI

      10.1080/03610918.2023.2251728

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Left-Truncated and Right-Censored Competing Risks Data—About Present and Future Perspectives—2023

    • Author(s)
      道前 洋史
    • Journal Title

      Journal of the Japan Statistical Society, Japanese Issue

      Volume: 52 Issue: 2 Pages: 203-220

    • DOI

      10.11329/jjssj.52.203

    • ISSN
      0389-5602, 2189-1478
    • Year and Date
      2023-03-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic lifetime prediction using a Weibull-based bivariate failure time model: a meta-analysis of individual-patient data.2023

    • Author(s)
      Shinohara S, Lin YH, Michimae H, Emura T
    • Journal Title

      Communications in Statistics - Simulation and Computation

      Volume: 52 Issue: 2 Pages: 349-368

    • DOI

      10.1080/03610918.2020.1855449

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Correction: Bayesian ridge regression for survival data based on a vine copula-based prior2023

    • Author(s)
      Michimae Hirofumi、Emura Takeshi
    • Journal Title

      AStA Advances in Statistical Analysis

      Volume: in press Issue: 3 Pages: 703-703

    • DOI

      10.1007/s10182-023-00470-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Left‐truncated and right‐censored field failure data: Review of parametric analysis for reliability2022

    • Author(s)
      Emura Takeshi、Michimae Hirofumi
    • Journal Title

      Quality and Reliability Engineering International

      Volume: 38 Issue: 7 Pages: 3919-3934

    • DOI

      10.1002/qre.3161

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bayesian ridge estimators based on copula-based joint prior distributions for regression coefficients2022

    • Author(s)
      Michimae Hirofumi、Emura Takeshi
    • Journal Title

      Computational Statistics

      Volume: 37 Issue: 5 Pages: 2741-2769

    • DOI

      10.1007/s00180-022-01213-8

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Likelihood Inference for Copula Models Based on Left-Truncated and Competing Risks Data from Field Studies2022

    • Author(s)
      Michimae Hirofumi、Emura Takeshi
    • Journal Title

      Mathematics

      Volume: 10 Issue: 13 Pages: 2163-2163

    • DOI

      10.3390/math10132163

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic Risk Prediction via a Joint Frailty-Copula Model and IPD Meta-Analysis: Building Web Applications2022

    • Author(s)
      Emura Takeshi、Michimae Hirofumi、Matsui Shigeyuki
    • Journal Title

      Entropy

      Volume: 24 Issue: 5 Pages: 589-589

    • DOI

      10.3390/e24050589

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] meta.shrinkage: An R Package for Meta-Analyses for Simultaneously Estimating Individual Means2022

    • Author(s)
      Nanami Taketomi, Hirofumi Michimae, Yuan-Tsung Chang, Takeshi Emura
    • Journal Title

      Algorithms

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3390/a15010026

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Assessing the numerical integration of dynamic prediction formulas using the exact expressions under the joint frailty-copula model2021

    • Author(s)
      Kawakami R, Michimae H, Lin Y-H
    • Journal Title

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 1293-1321

    • DOI

      10.1007/s42081-021-00133-z

    • NAID

      210000170700

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 左切断・右打ち切りのあるフィールド寿命データ解析~パラメトリックモデルに基づく統計的推論と信頼性の予測~2021

    • Author(s)
      江村剛志・道前洋史
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 121 Pages: 7-12

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Bayesian ridge estimators based on copula-based joint prior distributions for logistic regression parameters2022

    • Author(s)
      Yuto Aizawa, Hirofumi Michimae
    • Organizer
      The 5th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロジスティック回帰モデルにおけるコピュラ同時事前分布に基づいたベイズ流リッジ回帰推定量の提案2022

    • Author(s)
      相澤宥斗・道前洋史
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヴァインコピュラで事前分布をモデリングしたベイズリッジ推定量2022

    • Author(s)
      道前洋史・江村剛志
    • Organizer
      電子情報通信学会信頼性研究会(R)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 左切断・右打ち切りのあるフィールド寿命データ解析 ~ パラメトリックモデルに基づく統計的推論と信頼性の予測 ~2021

    • Author(s)
      江村剛志・道前洋史
    • Organizer
      信頼性研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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