2020 Fiscal Year Annual Research Report
口腔内フローラを指標としたＡＩ技術による全身疾患発症リスク予測システムの確立
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19H04032
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
和田 孝一郎 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (90263467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 淳 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30326037)
梅村 和夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (40232912)
岡本 貴行 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (30378286)
田中 徹也 中国学園大学, 公私立大学の部局等, 教授(移行) (10346380)
結束 貴臣 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (30738620)
臼田 春樹 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (30707667)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 口腔内フローラ / 全身疾患 / Artificial Intelligence / 予測システム / 臨床薬理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔環境の重要性が健康長寿に関わる可能性が強く示唆されており、全身疾患発症性の口腔細菌の保菌は健康寿命を短くする要因と考えられている。そこで「口腔内フローラ（細菌叢）を指標とした全身疾患発症リスク予測システムの作製とその実用性を確認することが本研究の目的である。
これまでの研究から健康な人の口腔フローラはいくつかの類似性が認められること、重度全身疾患発症者の口腔フローラは健常者と比べてそのパターンが異なることを見出した。そこから「重度全身疾患あるいは健康長寿をもたらす口腔フローラの確定」を行った。さらにこれらの研究成果をもとに各種データの重みづけを組みあわせた「AIによる口腔フローラからの健康状態の定量的解析・評価システム」の作製を行った。このシステムは口腔細菌フローラのパターンをもとにしたAIによる解析・病態発症予測システムのプロトタイプであり、このシステムを用いてある疾患の発症予測を行ったところ、疾患発症予測確率は75％程度であった。我々の目指すシステムと比較してこのプロトタイプの予測確率はまだそれほど高くはないと考えているため、現在、さらなる改良を進めて予測確率を高めていくことを目指している。この予測確率を高めていくためには、プロトタイプにさらに多くのデータと追加の評価・重み付け項目を取り込ませて解析並びに学習を行わせる必要があると考えられる。さらにこのシステムを発展的に拡大させることにより、その他の全身疾患発症予測も可能になるような本格的なシステム構築を目指す予定である。
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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
現在までに「AIによる口腔フローラからの健康状態の定量的解析・評価システム」のプロトタイプの作成はできており、この点においては予定より進んでいると考えられる。
しかしながらその一方で、現在のシステムの予測確率が75％程度であり、我々の目指す85-90％の予測確率よりは低いため、改良を加える必要がある。更には新型コロナ流行の影響で対面型の研究打ち合わせが十分にできていない。これは本来であれば実際のコンピュータを前にして行う必要があるが、この点も不十分である。その他の研究に関してはおおむね研究計画通りに進捗していると判断した。
以上のように予定より進んでいる点、不十分な点、おおむね予定通り進んでいる点、論文発表などのこれまでの成果などを総合的に判断した結果、本年度の研究については「おおむね順調に進展している」、という判断に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方法については、我々の作成した「AIによる解析・病態発症予測システム」はプロトタイプであり、疾患発症予測確率は75％程度であった。我々の目指すシステムと比較してこのプロトタイプの予測確率はまだそれほど高くはないと考えているため、現在、さらなる改良を進めて予測確率を高めていくことを目指している。この予測確率を高めていくためには、プロトタイプにさらに多くのデータと追加の評価・重み付け項目を取り込ませて解析並びに学習を行わせる必要があると考えられる。
また、最も問題となっているのが対面型の研究打ち合わせができない、という問題である。現在、ウェブによるネット会議や研究打ち合わせを行っているが、それでも効果は不十分である。感染拡大地域との往来による対面型研究打ち合わせは今後も難しいと考えられるが、感染拡大が減少傾向になり、かつ緊急事態宣言などが解除になり次第、可能な範囲で対面型研究打ち合わせ等を行っていきたいと考えている。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] The benefit of elobixibat in chronic constipation is associated with faecal deoxycholic acid but not effects of altered microbiota.2020
Author(s)
Misawa N, Higurashi T, Kessoku T, Fuyuki A, Matsuura T, Ohkubo H, Usuda H, Wada K, Naritaka N, Takei H, Nittono H, Matsumoto M, Honda A, Nakajima A, Camilleri M.
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Journal Title
Aliment. Pharmacol. Ther.
Volume: 52
Pages: 821-828.
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Rationale and design of a randomised, double-blind, placebo-controlled, parallel-group, investigator-initiated phase 2a study to investigate the efficacy and safety of elobixibat in combination with cholestyramine for non-alcoholic fatty liver disease.2020
Author(s)
Kessoku T, Kobayashi T, Ozaki A, Iwaki M, Honda Y, Ogawa Y, Imajo K, Saigusa Y, Yamamoto K, Yamanaka T, Usuda H, Wada K, Yoneda M, Saito S, Nakajima A.
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Journal Title
BMJ Open.
Volume: 10
Pages: e037961.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The protective effect of Bifidobacterium bifidum G9-1 against mucus degradation by Akkermansia muciniphila following small intestine injury caused by a proton pump inhibitor and aspirin.2020
Author(s)
Yoshihara T, Oikawa Y, Kato T, Kessoku T, Kobayashi T, Kato S, Misawa N, Ashikari K, Fuyuki A, Ohkubo H, Higurashi T, Tateishi Y, Tanaka Y, Nakajima S, Ohno H, Wada K, Nakajima A.
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Journal Title
Gut Microbes.
Volume: 11
Pages: 1385-1404.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Gut microbiota composition associated with hepatic fibrosis in non-obese patients with non-alcoholic fatty liver disease.2020
Author(s)
Iwaki M, Kessoku T, Ozaki A, Kasai Y, Kobayashi T, Nogami A, Honda Y, Ogawa Y, Imajo K, Yoneda M, Maeda A, Tanaka Y, Nakajima S, Ohno H, Usuda H, Kawanaka M, Kawaguchi T, Torimura T, Kage M, Hyogo H, Takahashi H, Eguchi Y, Aishima S, Wada K, Kobayashi N, Sumida Y, Saito S, Nakajima A.
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Journal Title
J Gastroenterol Hepatol.
Volume: －
Pages: in press.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Lubiprostone in patients with non-alcoholic fatty liver disease: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2a trial.2020
Author(s)
Kessoku T, Imajo K, Kobayashi T, Yoneda M, Kirikoshi H, Kubota K, Taguri M, Yamanaka T, Usuda H, Wada K, Kobayashi N, Saito S, Nakajima A.
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Journal Title
Lancet Gastroenterol Hepatol.
Volume: 5
Pages: 996-1007.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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