蛋白発現データ解析のための統計モデルの研究と癌個別診断の試み

• 研究課題/領域番号: 19500250
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統計科学
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 宮田 敏 財団法人癌研究会, ゲノムセンター, 研究員 (60360343)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2007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: プロテオーム情報処理 / 蛋白発現データ / adaptive density estimation / adaptive model selection / adaptive regression spline / adaptive model selection criterion

研究概要

質量分析計からの二次元蛋白データは、相関構造を持ったTOF/MSデータの集合であり、蛋白発現プロファイルの関数データの抽出にはinhomogeneously smoothな関数の平滑化が必要である。このため、不連続点あるいは微分不能な点を含む目的関数を、ノイズを含んだデータから推定するのに適したadaptive free-knot splineの理論的研究およびプログラム開発を行った。また、蛋白発現データを微分不能な点を持つ確率分布から得られたものと解釈し、きわめて特異な確率密度関数の推定問題として研究した。さらにこれらを用いた判別問題への応用も検討した
これら不均一な滑らかさを持つ関数データの抽出、確率密度関数の推定、判別問題の解決は、多重節点を持つスプライン関数を用いてモデル化された。スプライン関数のtuning parameterである節点の最適化は、適応型モデル選択基準 (adaptive model selection criterion) を最適化することで行われた。この最適化問題は複雑な非線形問題となるが、遺伝的アルゴリズムを適用することで、大域的な最適解を探索することで解決した
研究の成果は、日本癌学会学術総会、統計関連学会連合大会などの国内学会、および、台北大学で行われた中国統計学会、日本統計学会、韓国統計学会合同のjoint statistical conference of CSA-JSS-KSSでの招待講演で報告した。また主要研究成果は論文発表のため投稿準備中である

研究成果

• [雑誌論文] Increased Fat Content and Body Shape Have Little Effect on the Accuracy of Lymph Node Retrieval and Blood Loss in Laparoscopic Distal Gastrectomy for Gastric Cancer (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiki, N., Fukunaga, T., Yamaguchi, T., Ogura, T., Miyata, S., Tokunaga, M., Sano, T.
  • 雑誌名: Journal of Gastrointestinal Surgery No.13, Vol.4 ページ: 626-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of Cytologic Micropapillary Clusters with Lymphatic Spread in Clinical Stage I Lung Adenocarcinomas (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoh, Y., Hoshi, R., Horai, T., Okumura, Nakagawa, K., Ishikawa, Y., Miyata, S
  • 雑誌名: Lung Cancer Vol.64, No.3 ページ: 277-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inference on biological mechanisms using an integrated phenotype prediction model (2008)
  • 著者名/発表者名: Enomoto, Y., Ushijima, M., Miyata, S., Matsuura, M., Ohtaki, M.
  • 雑誌名: Hiroshima J Med Sci Vol.57, No.1 ページ: 7-15
  • NAID: 120005323916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between morphology and EGFR mutations in lung adenocarcinomas Significance of the micropapillary pattern and the hobnail cell type (2008)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, H., Hiramatsu, M., Inamura, K., Nomura, K., Okui, M., Miyoshi, T., Okumura, S., Satoh, Y., Nakagawa, K., Nishio, M., Horai, T., Miyata, S., Tsuchiya, E., Fukayama, M., Ishikawa, Y.
  • 雑誌名: Lung Cancer ol.63. No.2 ページ: 235-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the molecular mechanisms for dedifferentiation at the invasion front of colorectal cancer by a gene expression analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Oku, Y., Shimoji, T., Takifuji, K., Hotta, T., Yokoyama, S., Matsuda, K., Higashiguchi, T., Tominaga, T., Nasu, T., Tamura, K., Matsuura, M., Miyata, S., Kato, Y., Yamaue, H., Miki, Y.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research No.14, Vol.22 ページ: 7215-7222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Sentinel Lymph Node Location Based on Body Surface Landmarks in Early Breast Cancer Patients (2008)
  • 著者名/発表者名: Ueda, N., Tada, K., Miyata, S., Koizumi, M., Kuroda, Y., and Iwase, T.
  • 雑誌名: Epub ahead of print in Breast Cancer
  • NAID: 10025373329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence of gastric cancer in the remnant stomach after proximal gastrectomy (2008)
  • 著者名/発表者名: Nunobe, S., Ohyama, S., Miyata, S., Matsuura, M., Hiki, N., Fukunaga, T., Seto, Y., Ushijima, M., and Yamaguchi, T.
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology No.55, Vol.86-87 ページ: 1855-1858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inference on biological mechanisms using an integrated phenotype prediction model (2008)
  • 著者名/発表者名: Enomoto, Y., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Hiroshima J Med Sci. Vol. 57, No. 1 ページ: 7-15
  • NAID: 120005323916
• [雑誌論文] Correlation between morphology and EGFR mutations in lung aden ocarcinomas Significance of the micropapillary pattern and the hobnail cell type (2008)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, H., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Lung Cancer Vol. 63, No. 2 ページ: 235-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the molecular mechanisms for dedifferentiati on at the invasion front of colorectal cancer by a gene expression analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Oku, Y., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research No. 14, Vol. 22 ページ: 7215-7222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Sentinel Lymph Node Location Based on Body Surface Landmarks in Early Breast Cancer Patients (2008)
  • 著者名/発表者名: Ueda, N., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Epub ahead of print in Breast Cancer
  • NAID: 10025373329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence of gastric cancer in the remnant stomach after proximal gastrectomy (2008)
  • 著者名/発表者名: Nunobe, S., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology No. 55, Vol. 86-87 ページ: 1855-1858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased Fat Content and Body Shape Have Little Effect on the Accuracy of Lymph Node Retrieval and Blood Loss in Laparoscopic Distal Gastrectomy for Gastric Cancer (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiki, N. , Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Epub ahead of print in Journal of Gastrointe stinal Surgery Vol. 4, No. 13 ページ: 626-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of Cytologic Micropapillary Clusters with Lymphatic Spread in Clinical Stage I Lung Adenocarcinomas (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoh, Y., Miyata, S., et al.
  • 雑誌名: Lung Cancer Vol. 64, No. 3 ページ: 277-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロテオームデータ解析の現状および統計的諸問題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 牛嶋大, 宮田敏, 松浦正明
  • 雑誌名: 統計関連学会連合大会講演報告集 ページ: 155-155
• [雑誌論文] Adaptive Model Selection for Nonparametric Density Estimation (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miyata
  • 雑誌名: Proceedings of Statistical Conference, joint session of CSA-JSS-KSS ページ: 63-63
• [雑誌論文] Trib1 and Evi1 cooperate with Hoxa and Meis1 in myeloid leukemogenesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Jin, G., Yamazaki, Y., Takuwa, M., Takahara, T., Kaneko, K., Kuwata, T., Miyata, S. and Nakamura, T
  • 雑誌名: Blood Vol.109, No.9 ページ: 3998-4005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression analysis of primary lesion of supraclavicular lymph node metastasis-positive breast cancer (2007)
  • 著者名/発表者名: Oishi, Y., Nagasaki, K., Miyata, S., Matsuura, M., Nishimura, S., Iwase, T., Kasumi, F., Futoshi Akiyama, F., Sakamoto, G., Iwai, T., and Miki, Y
  • 雑誌名: ournal of Human Genetics Vol.52, No.3 ページ: 271-279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identifying haplotype block structure by using ancestor-derived model and MDL principle (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa, H., Isomura, M., Eguchi, S., Ushijima, M., Miyata, S., Miki, Y., and Matsuura, M
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics Vol.52, No.9 ページ: 738-746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common peak approach by semi-supervised learning using mass spectrometry datasets for predicting effects on anticancer drugs on breast cancer (2007)
  • 著者名/発表者名: Ushijima, M., Miyata, S., Eguchi, S., Kawakita, M., Yoshimoto, M., Iwase, T., Akiyama, F., Sakamoto, G., Nagasaki, K., Miki, Y., Noda, T., Hoshikawa, Y. and Matsuura, M.
  • 雑誌名: Cancer Informatics Vol.3 ページ: 285-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] 適応型モデル選択基準に基づく確率密度推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 雑誌名: 2007年度統計関連学会連合大会講演報告集 ページ: 246-246
• [雑誌論文] 質量分析計データを用いた判別解析とバイオマーカー探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 牛嶋 大、宮田 敏、松浦 正明
  • 雑誌名: 2007年度統計関連学会連合大会講演報告集 ページ: 72-72
• [雑誌論文] 適応型モデル選択基準に基づく回帰分析、判別分析および密度推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 雑誌名: 科学研究費研究集会「統計的モデリングの方法と理論」講演報告集 ページ: 91-98
• [学会発表] Adaptive Model Selection for Nonparametric Density Estimation (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyata, S.
  • 学会等名: Joint Session of CSA-JSS-KSS
  • 発表場所: Taipei University
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] コネクティヴィティマップを用いた潜在的に有効な抗がん剤の遺伝子発現印章に基づく識別 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田敏、牛嶋大、松浦正明
  • 学会等名: 第67回日本癌学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] プロテオームデータ解析の現状および統計的諸問題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 牛嶋大、宮田敏、松浦正明
  • 学会等名: 統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Genome-wide survey of genetic polymorphisms associated with cytotoxicity of paclitaxel using HapMap cell lines derived from Japanese population (2008)
  • 著者名/発表者名: Isomura, M., Miyata, S., et al.
  • 学会等名: Second JCA-AACR Special Joint Conference. The Latest Advances in Breast Cancer Research
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center
  • 年月日: 2008-06-14
• [学会発表] Genome-wide survey of genetic polymorphisms associated with cytotoxicity of paclitaxel using HapMap cell lines derived from Japanese population (2008)
  • 著者名/発表者名: Isomura, M., Matsuura, M., Nagasaki, K., Ushijima, M., Miyata, S., Noda, T., Miki, Y.
  • 学会等名: Second JCA-AACR Special Joint Conference. The Latest Advances in Breast Cancer Research
• [学会発表] Adaptive Model Selection for Nonparametric Density Estimation (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miyata
  • 学会等名: Joint Session of Chinese Statistical Association (CSA), Japanese Statistical Society (JSS) and Korean Statistical Society (KSS)
• [学会発表] プロテオームデータ解析の現状および統計的諸問題 (2008)
  • 著者名/発表者名: 牛嶋 大、宮田 敏、松浦 正明
  • 学会等名: 2008年度統計関連学会連合大会
• [学会発表] コネクティヴィティマップを用いた潜在的に有効な抗がん剤の遺伝子発現印章に基づく識別 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏、牛嶋 大、松浦正明
  • 学会等名: 第67回日本癌学会総会
• [学会発表] Adaptive Model Selection for Regression,Classification and Density Estimation (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 一橋大学科学研究費シンポジウム「統計的モデリングの方法と理論」
  • 発表場所: 一橋大学
  • 年月日: 2007-11-27
• [学会発表] 適応型モデル選択基準に基づく確率密度推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 2007年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2007-09-08
• [学会発表] 質量分析計データを用いた判別解析とバイオマーカー探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 2007年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2007-09-07
• [学会発表] Adaptive model selection for regression,classification and density estimation (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 京都大学経済研究所計量経済学セミナー
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2007-06-20
• [学会発表] Adaptive model selection for regression, classification and density estimation (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 京都大学経済研究所計量経済学セミナー
• [学会発表] 質量分析計データを用いた判別解析とバイオマーカー探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 牛嶋大*、宮田敏、松浦正明
  • 学会等名: 2007年度統計関連学会連合大会
• [学会発表] 適応型モデル選択基準に基づく確率密度推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田敏*
  • 学会等名: 2007年度統計関連学会連合大会
• [学会発表] Gene expression profiles related with dedifferentiation at the invasion front of colorectal cancer (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Oku, Yakashi Shimoji, Masaaki Matsuura, Satoshi Miyata, Katsunari Takifuji, Tsukasa Hotta, Yo Katou, Tetsuo Noda, Yoshio Miki
  • 学会等名: 第66回日本癌学会総会
• [学会発表] The System for prediction of phenotype and inference of their regulations mechanism using multivariate analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Yumi Enomoto, Masaru Ushijima, Satoshi Miyata, Masaaki Matsuura
  • 学会等名: 第66回日本癌学会総会
• [学会発表] Adaptive Model Selection for Regression, Classification and Density Estimation (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Miyata
  • 学会等名: 一橋大学科学研究費シンポジウム「統計的モデリングの方法と理論」
• [学会発表] 適応型モデル選択基準に基づく回帰分析、判別分析および密度推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮田 敏
  • 学会等名: 名古屋統計セミナー