2019 Fiscal Year Research-status Report
The integrated multi-omics analysis of nontuberculous mycobacteria using neural network algorithms to construct a predictive model of the pathological features
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18KT0019
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
菊地 利明 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10280926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 貴志 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30390628)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 非結核性抗酸菌 / オミックス解析 / 一括学習型自己組織化マップ / 深層学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非結核性抗酸菌 (NTM) は環境中に広く生息しており、その吸入曝露によって、慢性呼吸器感染症であるNTM症を発症する。このNTM症の臨床上課題は、病態分類が不明確な点である。感染症は一般に、病原微生物と宿主との相互関係によって成立する。そこで「NTM症患者の起因菌の性状は、菌株固有の性状に加え、患者の病態も反映しており、起因菌から病態を分類できるのではないか？さらに、その分類された患者群から病態的特徴を明らかにし、起因菌から病態を予測できるようになるのではないか？」という問いを掲げる。これに対する答えを求めて、本研究では、一括学習型自己組織化マップ (BLSOM) と深層学習の二種類の神経回路網アルゴリズムを用いて、NTM症患者からの病態と起因菌のバイオデータを解析し、NTM症の病態分類群とその特徴を明らかにして、その病態を起因菌から予測する数理モデルを構築する。研究初年度の昨年度は、患者病態データの収集を主に行い、所属研究機関 (新潟大学) の倫理委員会で承認を受けた研究計画(承認番号：2016-0106)に従って、診療情報 (年齢、性別、生活歴、既往歴、現病歴、臨床検査値、X線/CT画像、治療経過、予後) に加え、炎症性因子 (38種類のサイトカインと鉄代謝マーカー) の血中濃度を、患者病態データとして収集を進めた。これを受け、研究二年目に当たる今年度は、NTMのゲノムデータの収集を行った。NTMのゲノムシークエンサーデータをマルチプレックスのシングルエンド法で解析したところ、約5 MbのNTMのゲノムに対し、平均2,574 Mbのシークエンスデータが得られた。
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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
研究初年度の昨年度は、患者病態データの収集を主に行い、所属研究機関 (新潟大学) の倫理委員会で承認を受けた研究計画(承認番号：2016-0106)に従って、診療情報 (年齢、性別、生活歴、既往歴、現病歴、臨床検査値、X線/CT画像、治療経過、予後) に加え、炎症性因子 (38種類のサイトカインと鉄代謝マーカー) の血中濃度を、患者病態データとして収集を進めた。これを受け、研究二年目に当たる今年度は、NTMのゲノムデータの収集を行った。NTMのゲノムシークエンサーデータをマルチプレックスのシングルエンド法で解析したところ、約5 MbのNTMのゲノムに対し、平均2,574 Mbのシークエンスデータが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に当たる来年度は、これまで収集した患者病態データとNTMのゲノムデータを用いて、NTM症の病態分類群とその特徴を明らかにし、その病態を起因菌から予測する数理モデルを構築していく。
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| Causes of Carryover |
NTMのゲノムデータの収集を、計画より効率的に行うことができたために、次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額を2020年度当初予算額と合わせて使用することにより、計画より詳細な解析を行う予定である。
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[Journal Article] Distribution of Legionella species and serogroups in patients with culture-confirmed Legionella pneumonia2020
Author(s)
Miyashita N, Higa F, Aoki Y, Kikuchi T, Seki M, Tateda K, Maki N, Uchino K, Ogasawara K, Kiyota H, Watanabe A.
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Journal Title
J Infect Chemother
Volume: 26
Pages: 411-417
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] ONO-7475, a Novel AXL Inhibitor, Suppresses the Adaptive Resistance to Initial EGFR-TKI Treatment in EGFR-Mutated Non?Small Cell Lung Cancer2020
Author(s)
Okura N, Nishioka N, Yamada T, Taniguchi H, Tanimura K, Katayama Y, Yoshimura A, Watanabe S, Kikuchi T, Shiotsu S, Kitazaki T, Nishiyama A, Iwasaku M, Kaneko Y, Uchino J, Uehara H, Horinaka M, Sakai T, Tanaka K, Kozaki R, Yano S, Takayama K.
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Journal Title
Clinical Cancer Research
Volume: 26
Pages: 2244～2256
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Retrospective efficacy analysis of immune checkpoint inhibitors in patients with EGFR-mutated non-small cell lung cancer.2019
Author(s)
Yamada T, Hirai S, Katayama Y, Yoshimura A, Shiotsu S, Watanabe S, Kikuchi T, Hirose K, Kubota Y, Chihara Y, Harada T, Tanimura K, Takeda T, Tamiya N, Kaneko Y, Uchino J, Takayama K.
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Journal Title
Cancer Med.
Volume: 8
Pages: 1521～1529
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] AXL confers intrinsic resistance to osimertinib and advances the emergence of tolerant cells2019
Author(s)
Taniguchi H, Yamada T, Wang R, Tanimura K, Adachi Y, Nishiyama A, Tanimoto A, Takeuchi S, Araujo L, Boroni M, Yoshimura A, Shiotsu S, Matsumoto I, Watanabe S, Kikuchi T, Miura S, Tanaka H, Kitazaki T, Yamaguchi H, Mukae H, Uchino J, Uehara H, Takayama K, Yano S.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 259
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] The Relationship Between Social Capital and Asthma Control.2019
Author(s)
A. Saito, T. Hasegawa, T. Koya, S. Nagumo, Y.Nishiyama, K. Yoshizawa, H. Ueno, Y. Kimura, M. Hayashi, Y. Shobugawa, R. Saito, T. Kikuchi.
Organizer
American Thoracic Society International Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Prognostic significance of radiologic features of pneumonitis induced by anti-PD-1 therapy.2019
Author(s)
S. Watanabe, T. Ota, M. Hayashi, H. Ishikawa, T. Miyabayashi, M. Terada, K. Sato, T. Ishida, H. Tanaka, A. Iwashima, S. Shoji, K. Nozaki, K. Ichikawa, R. Kondo, H. Yoshizawa, T. Kikuchi
Organizer
2019 American Society of Clinical Oncology Annual Meeting
Int'l Joint Research
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