Chemical structure mining for adverse reactions and early stage signal detection

• Project/Area Number: 24240025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Okada Takashi 関西学院大学, 理工学部, 理工学部研究員 (00103135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猪口 明博 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (70452456) ; 鷲尾 隆 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00192815)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥37,440,000 (Direct Cost: ¥28,800,000、Indirect Cost: ¥8,640,000); Fiscal Year 2015: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2014: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2013: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000); Fiscal Year 2012: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 医薬品副作用 / データマイニング / ATCコード / 分類樹説明変数 / 構造アラート / 副作用 / ATC分類 / 医薬品 / シグナル検出 / PhamCompoデータベース / 化学構造

Outline of Final Research Achievements

Effective components of drugs are accumulated in PharmCompo database. Each entry in the database has ATC codes. A new algorithm has been proposed to detect classification nodes and component nodes characteristically related to an adverse reaction by drugs. We have applied this algorithm to adverse event reports in JADER using anaphylaxis and other 6 reactions. Drug classifications and component drugs were detected causing frequent reactions. Browsing the structures of these drugs led to several substructures, and the succeeding structure refinement process enabled the proposal of structural alerts to these adverse reactions.

Research Products

• [Journal Article] 人工知能，知識発見そしてデータマイニング ３０年の歩みから (2017)
  • Author(s): 岡田孝
  • Journal Title: J. Comp. Aided Chem. Volume: 18
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 滑らかな変化を検出するためのグラフ系列クラスタリング (2017)
  • Author(s): 長村 佳歩，奥井 颯平 ，猪口 明博
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 58 Pages: 278-287
  • NAID: 170000131179
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hadamard Code Graph Kernels for Classifying Graphs (2016)
  • Author(s): Tetsuya Kataoka, Akihiro Inokuchi
  • Journal Title: Proeedings of the 5th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods Volume: 2016 Pages: 24-32
  • DOI: 10.5220/0005634700240032
  • NAID: 170000131062
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アダマール符号を用いたグラフカーネルによるグラフクラス分類 (2016)
  • Author(s): 片岡 哲也，猪口 明博
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 57 Pages: 2122-2130
  • NAID: 170000131062
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mining Basic Active Structures from a Large-Scale Database (2013)
  • Author(s): Naoto Takada, Norihito Ohmori and Takashi Okada
  • Journal Title: Journal of Cheminformatics 2013 Volume: 5:15 Issue: 1 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1186/1758-2946-5-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ベイジアンネットによる毒性評価システムToxBay (2012)
  • Author(s): 岡田孝, 大森紀人
  • Journal Title: The Journal of Toxicological Sciences ( J.Toxicol.Sci. ) Volume: Vol.37, Supplement I Pages: 122-122
  • NAID: 130005009031
• [Journal Article] Efficient Graph Sequence Mining Using Reverse Search (2012)
  • Author(s): Akihiro Inokuchi, Hiroaki Ikuta, and Takashi Washio
  • Journal Title: IEICE Transactions on Information and Systems Volume: E95.D Issue: 7 Pages: 1947-1958
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.1947
  • NAID: 10031024424
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FRISSMiner: Mining Frequent Graph Sequence Patterns Induced by Vertices (2012)
  • Author(s): Akihiro Inokuchi and Takashi Washio
  • Journal Title: IEICE Transactions on Information and Systems Volume: E95.D Issue: 6 Pages: 1590-1602
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.1590
  • NAID: 10031023550
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mining Rules for Rewriting States in a Transition-based Dependency Parser (2012)
  • Author(s): Akihiro Inokuchi, Ayumu Yamaoka, Takashi Washio, Yuji Matsumoto, Masayuki Asahara, Masakazu Iwatate, and Hideto Kazawa
  • Journal Title: PRICAI 2012: Trends in Artificial Intelligence, Springer Volume: LNCS7458 Pages: 133-145
  • DOI: 10.1007/978-3-642-32695-0_14
  • ISBN: 9783642326943, 9783642326950
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mapping Distance Graph Kernels using Bipartite Matching (2017)
  • Author(s): Tetsuya Kataoka, Eimi Shiotsuki and Akihiro Inokuchi
  • Organizer: 6th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods
  • Place of Presentation: Porto(Portgual)
  • Year and Date: 2017-02-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Detecting Smooth Cluster Changes in Evolving Graphs (2016)
  • Author(s): Sohei Okui, Kaho Osamura, Akihiro Inokuchi
  • Organizer: International Conference on Machine Learning and Applications
  • Place of Presentation: California(USA)
  • Year and Date: 2016-12-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Experimental Evaluation of Graph Classification with Hadamard Code Graph Kernels (2016)
  • Author(s): Tetsuya Kataoka and Akihiro Inokuchi
  • Organizer: ICPRAM2016 (Revised Selected Papers)
  • Place of Presentation: Rome(Italy)
  • Year and Date: 2016-02-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 分類樹説明変数による 副作用自発報告データベースのマイニング (2015)
  • Author(s): 岡田孝，大森紀人，堀川袷志，猪口明博
  • Organizer: 人工知能学会知識ベースシステム研究会
  • Place of Presentation: 関西学院大学大阪梅田キャンパス（大阪府・大阪市北区）
  • Year and Date: 2015-08-07
• [Presentation] グラフコーディングを用いたスーパーグラフ検索の効率化 (2015)
  • Author(s): 猪口明博, 磯村哲
  • Organizer: 人工知能学会知識ベースシステム研究会
  • Place of Presentation: 関西学院大学大阪梅田キャンパス（大阪府・大阪市北区）
  • Year and Date: 2015-08-07
• [Presentation] 有効化学成分と医薬品リンクデータベースPharmCompoの構築―副作用の解析を目指して (2015)
  • Author(s): 大森紀人, 堀川袷志, 岡田孝, 日野村靖
  • Organizer: 第42回日本毒性学会学術年会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂，金沢
  • Year and Date: 2015-07-01
• [Presentation] アダマール符号を用いたグラフの類似度計算およびその性能評価 (2015)
  • Author(s): 片岡哲也, 猪口明博
  • Organizer: 第104回知識ベースシステム研究会 (SIG-KBS), 社会システムと情報技術研究ウィーク
  • Place of Presentation: ルスツリゾートホテル，北海道
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 索引語の共起と出現頻度に着目した文書の索引付け (2015)
  • Author(s): 奥井颯平, 猪口明博
  • Organizer: 第104回知識ベースシステム研究会 (SIG-KBS), 社会システムと情報技術研究ウィーク
  • Place of Presentation: ルスツリゾートホテル，北海道
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 医薬品統合データベースの作成とATCコードによる横紋筋融解症の解析 (2014)
  • Author(s): 大森紀人、堀川袷志、岡田孝
  • Organizer: 第42回構造活性相関シンポジウム
  • Place of Presentation: くまもと森都心プラザ, 熊本
  • Year and Date: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [Presentation] 横紋筋融解副作用への化学構造の影響 (2014)
  • Author(s): 大森紀人, 堀川袷志, 岡田孝
  • Organizer: 第41回日本毒性学会学術年会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター，神戸
  • Year and Date: 2014-07-03
• [Presentation] Signal Detection of Adverse Drug Reactions Using Basic Active Structures (2012)
  • Author(s): Norihito Ohmori, Yuichi Yoshioka, Yuki Kato, Takashi Okada
  • Organizer: The 9th China-Japan Symposium on Drug Design and Development
  • Place of Presentation: Guilin Bravo Hotel, China
• [Presentation] Mining Basic Active Structures from a Large Scale Database (2012)
  • Author(s): Naoto Takada, Norihito Ohmori, Takashi Okada
  • Organizer: The 9th China-Japan Symposium on Drug Design and Development
  • Place of Presentation: Guilin Bravo Hotel, China
• [Presentation] 基本活性構造を用いた副作用のシグナル検出 (2012)
  • Author(s): 大森紀人, 吉岡祐一, 加藤祐樹, 岡田孝
  • Organizer: 第40回構造活性相関シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎市図書館交流プラザ・りぶら
• [Presentation] 精錬過程の自動化による大規模データベースからの基本活性構造抽出 (2012)
  • Author(s): 高田直人, 大森紀人, 岡田孝
  • Organizer: 第40回構造活性相関シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎市図書館交流プラザ・りぶら
• [Presentation] ベイジアンネットによる反復投与毒性の整理
  • Author(s): 岡田孝
  • Organizer: 第340回CBI学会研究講演会「e-ADMET構築に向けて４：毒性予測の現状と今後の展開」
  • Place of Presentation: キャンパス・イノベーションセンター東京 国際会議室
  • Invited
• [Presentation] 医薬副作用に特徴的な化学構造マイニング
  • Author(s): 大森紀人, 堀川袷志, 岡田孝
  • Organizer: 第41回構造活性相関シンポジウム
  • Place of Presentation: 関西学院会館, 西宮
• [Presentation] Chemical structures account for half of rhabdomyolysis causing drugs
  • Author(s): Norihito Ohmori, Hiroshi Horikawa and Takashi Okada
  • Organizer: 6th International Conference on Drug Discovery and Therapy (ICDDT 2014), In-silico Drug Design and In-silico Screening (Track)
  • Place of Presentation: Dubai Women's College, Dubai, UAE
• [Presentation] スペクトラルクラスタリングに基づいた動的に変化するグラフのクラスタリング
  • Author(s): 小西哲生，猪口明博
  • Organizer: 76回情報処理学会全国大会(IPSJ)
  • Place of Presentation: 東京電機大学
• [Presentation] 動的オラクルを用いた日本語の係り受け解析
  • Author(s): 前田光貴，猪口明博
  • Organizer: 76回情報処理学会全国大会(IPSJ)
  • Place of Presentation: 東京電機大学
• [Presentation] Knowledge Base of BASiC Active Structures: An Example of Toxic Substructures in Chemicals
  • Author(s): Norihito Ohmori, Naoto Takada, Sachio Mori, Hiroshi Horikawa, Masumi Yamakawa and Takashi Okada
  • Organizer: 第3回JCUP（JCUP III）, OpenEye
  • Place of Presentation: 大手町サンスカイルーム, 東京
• [Presentation] ベイジアンネットによる反復投与毒性評価システムToxBayの構築
  • Author(s): 岡田孝, 大森紀人
  • Organizer: 人工知能学会全国大会（第26回） JSAI2012
  • Place of Presentation: 山口県教育会館
• [Presentation] グラフスペクトルカーネルにおける算術オーバーフローの回避計算
  • Author(s): 中尾寛郎, 猪口明博, 鷲尾隆, 岡田孝
  • Organizer: 人工知能学会全国大会（第26回） JSAI2012
  • Place of Presentation: 山口県教育会館
• [Presentation] 基本活性構造を用いたベイジアンネットとシグナル検出
  • Author(s): 岡田孝
  • Organizer: 2012年度第1回CACフォーラムセミナー
  • Place of Presentation: 大阪産業創造館
  • Invited
• [Presentation] ベイジアンネットによる毒性評価システムToxBay
  • Author(s): 岡田孝, 大森紀人
  • Organizer: 第39回日本毒性学会学術年会, サテライトシンポジウム「化学物質の安全性をin silicoで評価する」
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Invited
• [Presentation] ToxBay: ベイジアンネットによる反復投与毒性評価システム
  • Author(s): 岡田孝, 大森紀人, 堀川袷志, 山川眞透, 森幸雄, 櫻谷祐企, 山田隆志, 阿部武丸, 山添康, 林真
  • Organizer: 第40回構造活性相関シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡崎市図書館交流プラザ・りぶら
• [Presentation] Mining Rules for Rewriting States in a Transition-based Dependency Parser
  • Author(s): Akihiro Inokuchi, Ayumu Yamaoka, Takashi Washio, Yuji Matsumoto, Masayuki Asahara, Masakazu Iwatate, and Hideto Kazawa
  • Organizer: 12th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI 2012)
  • Place of Presentation: Kuching, Sarawak, Malaysia
• [Remarks] BASiC (Basic Active Structures in Chemicals)
  • URL: http://www.dm-lab.info/BASiC/
• [Remarks] BASiC (Basic Active Structures in Chemicals)
  • URL: http://www.dm-lab.info/BASiC/
• [Remarks] BASiC ( Basic Active Structures in Chemicals)
  • URL: http://www.dm-lab.info/BASiC/