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2020 Fiscal Year Annual Research Report

The development and application of statistical methods to establishing methogologies of predicting the hazards of chemical substances

Research Project

Project/Area Number 16K21674
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

竹下 潤一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60574390)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Keywords毒性予測 / 副作用予測 / 薬剤性肝障害(DILI) / 統計的測定精度評価 / 質的データ / 2値データ / 順序尺度
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は2019年度に引き続き,統計的アプローチによる毒性予測に関する研究および,毒性評価・予測に資するスクリーニング試験方法の統計的測定精度評価に関する研究を行った.また最終年度であるため,成果の取りまとめを重点的に行った.
毒性予測手法の研究については,これまでの研究で得られてきた統計的知見を一般化学物質だけではなく医薬品の副作用の予測に応用した.薬剤性肝障害(DILI)のポテンシャルについてその有無を判別する決定木モデルを構築した.説明変数としてソフトウェアDragonで計算される分子記述子を用いることで.特定の2つの分子記述子によって多くのDILIポテンシャルの有無の判別が可能であることがわかった.さらに,DILIポテンシャルと毒性発現機序に示唆を与える酵素ファミリーの1つであるシトクロムP450の阻害活性との統計的関連解析も行った.その結果,DILIポテンシャルを持つ薬物がDILIポテンシャルを持たない薬物よりも優位に阻害活性を示す分子種を複数特定することができた.これらの結果をまとめ国際誌に発表した.
統計的測定精度評価に関する研究については,質的尺度である2値尺度と順序尺度に対する統計的手法に関して研究を進めた.2値尺度についてはISO/TC 69/SC 6内で昨年度作成したガイダンス文章について,各国からのコメントに対応し修正版を作成しDTR(技術報告書原案)としての国際幹事に提出した.また,測定結果が順序尺度となる共同試験室実験結果を適切に解析する統計的手法について考察した.既存統計手法であるCochran-Armitageの傾向検定,累積カイ二乗検定,一般化線形モデル,累積法,ORDANOVAなどを応用し,同一の人工データと実例データをそれぞれ解析し,その結果を比較することで各統計的手法の得失を考察した.その結果をまとめ国際誌に投稿した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Association of CYP1A1 and CYP1B1 inhibition in <i>in vitro</i> assays with drug-induced liver injury2021

    • Author(s)
      Shimizu Yuki,Sasaki Takamitsu,Yonekawa Eri,Yamazaki Hirokazu,Ogura Rui,Watanabe Michiko,Hosaka Takuomi,Shizu Ryota,Takeshita Jun-ichi,Yoshinari Kouichi
    • Journal Title

      The Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 46 Pages: 167~176

    • DOI

      10.2131/jts.46.167

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ,Analysis of measurement precision experiment with categorical variables2021

    • Author(s)
      Tomomichi Suzuki, Jun-ichi Takeshita, May Ogawa, Xiao-Nan Lu, and Yoshikazu Ojima
    • Journal Title

      Frontiers in Statistical Quality Control

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1007/978-3-030-67856-2_17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predictive Biomarkers for the Ranking of Pulmonary Toxicity of Nanomaterials2020

    • Author(s)
      Nishida Chinatsu,Izumi Hiroto,Tomonaga Taisuke,Takeshita Jun-ichi,Wang Ke-Yong,Yamasaki Kei,Yatera Kazuhiro,Morimoto Yasuo
    • Journal Title

      Nanomaterials

      Volume: 10 Pages: 2032~2032

    • DOI

      10.3390/nano10102032

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Measurement precision with ordinal categorical data2020

    • Author(s)
      Shunsuke Tanigaki, Jun-ichi Takeshita, Shizu Idaka, and Tomomichi Suzuki
    • Organizer
      The 18th ANQ Congress 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 薬剤誘発性肝障害の予測評価における化学構造的特徴の解析とATC分類の利用について2020

    • Author(s)
      清水 佑記,米川 恵里,佐々木 崇光,山崎 弘量,渡邉 美智子,志津 怜太,保坂 卓臣,竹下 潤一,吉成 浩一
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
  • [Remarks] Web Page of Jun-ichi Takeshita

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/jun-takeshita/

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Published: 2021-12-27   Modified: 2023-03-16  

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