• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

AI読影を活用したGWASに基づく関節リウマチにおける関節破壊予測システムの構築

Research Project

Project/Area Number 23K24465
Project/Area Number (Other) 22H03206 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

猪狩 勝則  東京女子医科大学, 医学部, 寄附部門教授 (80343557)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高地 雄太  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60415156)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Keywords関節リウマチ / 人工知能 / AI / 関節破壊 / ゲノム / PRS / SHS
Outline of Research at the Start

関節リウマチ(rheumatoid arthritis, RA)は遺伝性を伴う多因子疾患であり、ゲノムワイド関連解析(genome wide association studies, GWAS)などによりRAの発症に関わる病態解明が進んでいる。しかし関節破壊が進行してしまう患者の病態はいまだ解明されていない。本研究ではこれまで関節破壊関連遺伝子の解析でボトルネックとなっていた画像情報の収集とスコアリングを人工知能(artificial intelligence, AI)を用いて自動化し、RAにおける関節破壊予測システムを構築することを目的とする。将来的には得られた知見を元にprecision medicine (精密医療) の構築につなげることが期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

<画像データ収集>AIの学習に用いることのできる形(AI-ready)で構築したRA画像ビックデータの中から、さらに50例の患者のレントゲン画像のSHS法での読影を読影専門家が行い、訓練データのさらなる充実を図った。(担当:研究協力者・本田卓、東京女子医科大学大学院生) <関節破壊スコアリングAIモデルの構築>CNNをベースとして公開されている関節破壊スコアリングモデル(RA2 DREAM challenge model)のさらなる精度の高いモデルの構築を行い、読影専門家(検者間相関係数0.9程度)と同等以上の識別力が得られていたが、さらなる精度向上を試みた。(担当:研究協力者・本田卓、東京女子医科大学大学院生) <DNAサンプル収集>当施設で実施中のIORRAコホート登録患者のうち、DNAの提供に関して書面で同意を得た患者を対象とし、バリデーションに用いるための追加 DNA収集について約50名の患者からの協力が得られた。喫煙歴、自己抗体価などの臨床データをIORRAコホートより入手した。(担当:研究代表者・猪狩勝則) <Polygenic risk score(PRS)の構築>本研究に組み入れできる患者をランダムに5分割し、1つをPRSモデルの性能を評価するためのテストセット、残りの4つを PRSモデルを構築するためのトレーニングセットとした解析を行った。(担当:研究分担者・高地雄太)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね順調に進捗している。本年度に持ち越しとなったバリデーションも行い、計画全体におくれはない。

Strategy for Future Research Activity

概ね順調に進捗しており、研究計画にしたがって進める予定でいる。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Expansion of HLA‐DR Positive Peripheral Helper T and Naive B cells in Anticitrullinated Protein Antibody-Positive Individuals At Risk for Rheumatoid Arthritis2024

    • Author(s)
      Takada Hideto、Demoruelle M. Kristen、Deane Kevin D.、Nakamura Shohei、Katsumata Yasuhiro、Ikari Katsunori、Buckner Jane H.、Robinson William H.、Seifert Jennifer A.、Feser Marie L.、Moss LauraKay、Norris Jill M.、Harigai Masayoshi、Hsieh Elena W. Y.、Holers V. Michael、Okamoto Yuko
    • Journal Title

      Arthritis and Rheumatology

      Volume: - Issue: 7 Pages: 1023-1035

    • DOI

      10.1002/art.42839

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Extracting immunological and clinical heterogeneity across autoimmune rheumatic diseases by cohort-wide immunophenotyping2023

    • Author(s)
      Tanaka Hiroaki、Okada Yukinori、Nakayamada Shingo、Miyazaki Yusuke、Sonehara Kyuto et al.
    • Journal Title

      Annals of the Rheumatic Diseases

      Volume: 83 Issue: 2 Pages: 242-252

    • DOI

      10.1136/ard-2023-224537

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the Rheumatoid Arthritis Observation of Biologic Therapy risk score in Japanese patients with rheumatoid arthritis starting first biologic disease modifying antirheumatic drugs: A validation study using the Institute of Rheumatology, Rheumatoid Arthritis cohort data2023

    • Author(s)
      Higuchi Tomoaki、Tanaka Eiichi、Inoue Eisuke、Abe Mai、Saka Kumiko、Sugano Eri、Sugitani Naohiro、Higuchi Yoko、Ochiai Moeko、Yamaguchi Rei、Ikari Katsunori、Yamanaka Hisashi、Harigai Masayoshi
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: - Issue: 4 Pages: 693-699

    • DOI

      10.1093/mr/road066

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multi-ancestry genome-wide association analyses identify novel genetic mechanisms in rheumatoid arthritis2022

    • Author(s)
      Ishigaki K, Sakaue S, Terao C, Luo Y, Sonehara KvYamaguchi K, Amariuta T, Too CL, Laufer VA, Scott IC, Viatte S, Takahashi M, Ohmura K, Murasawa A, Hashimoto M, Ito H, ..., Okada Y et al.
    • Journal Title

      Nature Genetics

      Volume: 54 Issue: 11 Pages: 1640-1651

    • DOI

      10.1038/s41588-022-01213-w

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a scoring model for the Sharp/van der Heijde score using convolutional neural networks and its clinical application2022

    • Author(s)
      Honda Suguru、Yano Koichiro、Tanaka Eiichi、Ikari Katsunori、Harigai Masayoshi
    • Journal Title

      Rheumatology

      Volume: - Issue: 6 Pages: 2272-2283

    • DOI

      10.1093/rheumatology/keac586

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プログラム、コンピュータ、学習済モデル及び情報処理方法2022

    • Inventor(s)
      本田卓、猪狩勝則
    • Industrial Property Rights Holder
      本田卓、猪狩勝則
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-172082
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi