2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Artificial Intelligence by Deep Learning Based on Genomic High-Dimensional Data Analysis System for Gastrointestinal Cancer
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21H02998
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
若井 俊文 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50372470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 修二郎 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00512310)
諸 和樹 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (10745566)
島田 能史 新潟大学, 医歯学系, 講師 (20706460)
永橋 昌幸 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (30743918)
松田 康伸 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40334669)
市川 寛 新潟大学, 医歯学系, 助教 (50721875)
坂田 純 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (70447605)
宗岡 悠介 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00769391)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 消化器癌 / 深層学習 / 人工知能 / ゲノム高次元データ解析 / 腫瘍変異負荷 / マイクロサテライト不安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
消化器領域では、内視鏡像から病理診断、病理組織画像から遺伝子変異を予測する人工知能が開発されつつある。本研究の目的は、「消化器癌のゲノム高次元 データ解析システムを基盤とした深層学習によりゲノム医療用人工知能AIを開発すること」である。学術的独自性は、臨床検体・細胞培養実験のゲノム情報を基 盤としたpathway解析によりシグナル伝達系の遺伝子異常と治療効果との関連性を解明する点である。創造性は、深層学習によるゲノム医療用人工知能を開発する 点である。大腸癌、肝癌、胆管癌におけるpathway解析によるシグナル伝達系の遺伝子異常、抗酸化蛋白質の機能を明らかにし、薬剤耐性機序を解明した。肝癌の 培養細胞株 in vitroでの実験により抗腫瘍効果を薬理学的評価により有効性を検証した。
消化器癌（食道癌、胃癌、大腸癌、小腸癌、胆道癌）におけるゲノム解析データ、臨床情報（治療、薬物療法効果判定結果、治療成績）病理組織画像データおよび細胞培養実験データを収集し、統合データベース化した。ゲノム解析データ、病理画像データをリンクさせて深層学習セットを作成し、ノイマン型PCでプログラミングを行い、Interfaceによりノイマン型PCから高性能コンピュータで高次元データ解析できるシステムを構築した。
大腸癌における腫瘍変異負荷量における癌腫側・宿主側の病理組織学的 特徴を解明し、深層学習による人工知能AIの開発に取り組み、病理組織画像から腫瘍変異負荷量を予測可能な人工知能AIを開発し、国内特許および国際特許を取得した。腫瘍変異負荷量を予測可能な人工知能AIに関する研究成果を英文論文として発表した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Integrated proteomics identifies p62-dependent selective autophagy of the supramolecular vault complex2023
Author(s)
Kurusu R, Fujimoto Y, Morishita H, Noshiro D, Takada S, Yamano K, Tanaka H, Arai R, Kageyama S, Funakoshi T, Komatsu-Hirota S, Taka H, Kazuno S, Miura Y, Koike M, Wakai T, Waguri S, Noda NN, Komatsu M
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Journal Title
Dev Cell
Volume: 58
Pages: 1189-1205
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinical Significance of Phosphorylated Sphingosine Kinase 1 Expression in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma2023
Author(s)
Nagaro H, Ichikawa H, Takizawa K, Nagahashi M, Abe S, Hirose Y, Moro K, Miura K, Nakano M, Shimada Y, Sakata J, Wakai T
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Journal Title
Anticancer Res
Volume: 43
Pages: 3969-3977
DOI
Peer Reviewed
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