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副作用ビッグデータを用いた人工知能による薬物性肝障害予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14987
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

安部 賀央里  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (70440625)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード薬物性肝障害 / JADER / インシリコ予測 / 機械学習 / 副作用 / ビッグデータ / 人工知能 / 機械学習法
研究成果の概要

本研究では有害事象自発報告データベースとしてJADERを活用し、機械学習を用いて医薬品の化学構造情報から薬物性肝障害を予測することを目的とした。シグナル検出法と報告件数を用いて薬物性肝障害の陽性医薬品と陰性医薬品を定義した。医薬品の分子記述子を特徴量とし、ランダムフォレストを用いて、薬物性肝障害の有無を判別するインシリコ予測モデルを構築したところ、感度0.90、AUC 0.66の性能が得られた。さらにJADERと文献情報を組み合わせることで、AUCが0.84まで改善した。大規模な副作用情報と機械学習を適切に活用することで薬物性肝障害の予測が可能であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義として、開発した予測モデルは対象とする副作用に対して柔軟性があり、入手しやすい医薬品の化学構造情報を用いて適切に大規模な副作用情報を活用することで、様々な副作用の予測に応用することが可能である。薬物性肝障害の予測モデルを活用すればヒトでの臨床試験や市販後のリスク軽減が可能となり、本研究から得られた知見は新薬開発において候補化合物のスクリーニングを効率化することも期待されるなど社会的意義も大きい。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Comparison of the developmental/reproductive toxicity and hepatotoxicity of phthalate esters in rats using an open toxicity data source2019

    • 著者名/発表者名
      Ambe K, Sakakibara Y, Sakabe A, Makino H, Ochibe T, Tohkin M.
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 44 号: 4 ページ: 245-255

    • DOI

      10.2131/jts.44.245

    • NAID

      130007623321

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In silico prediction of chemical-induced hepatocellular hypertrophy using molecular descriptors.2018

    • 著者名/発表者名
      Ambe K, Ishihara K, Ochibe T, Ohya K, Tamura S, Inoue K, Yoshida M, Tohkin M.
    • 雑誌名

      Toxicological Sciences

      巻: 162 号: 2 ページ: 667-675

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfx287

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] JADERを用いた医薬品の重症皮膚副作用のin silico予測2019

    • 著者名/発表者名
      大矢和幸, 安部賀央里、頭金正博
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] In silico models for predicting hepatotoxicity and renal toxicity based on HESS database2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ochibe, Kaori Ambe, Masahiro Tohkin
    • 学会等名
      CBI 学会 2019 年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] In Silico Prediction of Severe Cutaneous Adverse Drug Reactions Using the Japanese Adverse Drug Event Report Database2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ambe, Kazuyuki Ohya, Masahiro Tohkin
    • 学会等名
      ICTXV2019 (15th International Congress of Toxicology)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In Silico Models for the Predicting of the Repeated Dose Toxicity Based on HESS Database2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ochibe, Kaori Ambe, Masahiro Tohkin
    • 学会等名
      ICTXV2019 (15th International Congress of Toxicology)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 毒性データベースを用いた in silico 安全性予測2019

    • 著者名/発表者名
      安部賀央里, 頭金正博
    • 学会等名
      第1回医薬品毒性機序研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習法を利用した化学物質誘発性腎毒性の予測2019

    • 著者名/発表者名
      落部達也, 安部賀央里, 頭金正博
    • 学会等名
      第1回医薬品毒性機序研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of in silico predictive classification models for chemical-induced hepatocellular hypertrophy based on molecular descriptors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ambe, Tatsuya Ochibe, Kazuyuki Ohya, Masahiro Tohkin.
    • 学会等名
      第18回国際薬理学・臨床薬理学会議 (WCP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In silico Prediction of Severe Cutaneous Adverse Drug Reactions Based on the Adverse Event Reporting Database2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Ohya, Kaori Ambe, Masahiro Tohkin
    • 学会等名
      CBI学会2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] JADERを用いたDeep Learningによる医薬品の重症皮膚副作用の予測2018

    • 著者名/発表者名
      大矢和幸, 安部賀央里, 頭金正博
    • 学会等名
      第4回次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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