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機械学習を用いたCKD未病状態における新規病型分類と治療効果

研究課題

研究課題/領域番号 20K19707
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

遠山 直志  金沢大学, 附属病院, 特任教授 (50624871)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード慢性腎臓病 / 機械学習 / リスク因子 / クラスター分析 / 腎臓病 / CKD / 未病状態 / 病型分類
研究開始時の研究の概要

慢性腎臓病(CKD)をまだ発症していない状態であるCKD未病状態は、状態が均一で健康な一般住民ではなく多様な病型をもつ異質性の高い疾患予備軍である。CKD未病状態への予防的介入を行うにあたり、効果が見込まれる病型を健康診断などで得られる限られた臨床情報から同定する必要がある。そこで本研究は「個別化されたCKD予防医療の実現のために、リスクへの介入効果が期待できる病型を明らかにする」ことを目的とする。方法として一般住民健診での検査および問診で得られる情報からCKD未病者を機械学習を用いて病型分類する。さらに、分類された病型に対して、健康診断で得られる治療情報を用いてその効果を検討する。

研究実績の概要

金沢市の一般住民検診データを利用し、リスク因子と腎機能障害との関連を報告している。当該年度は、さらに糖尿病を対象とした年齢別のリスク因子と慢性腎臓病(CKD)との関連性を調査した。この結果に基づいて論文を作成し、査読付きの学術誌に投稿している。
次に、クラスター分析を用いて一般住民を分類し、高血圧などのリスク因子と腎機能障害の進行を評価した。クラスター分析では、コンセンサスクラスタリングという手法を採用した。年齢や性別、生活習慣などの既存のリスク因子を組み合わせることで、対象者を特定のクラスタに分類した。このアプローチにより、同じリスク因子を持つ人々がグループ化され、異なるクラスターごとに腎イベント発症率が異なることが明らかとなった。
さらに、各クラスターでリスク因子と腎イベントの関連性を調査した。その結果、クラスターごとに異なるリスク因子が特定された。このことから、個別のリスク因子だけでなく、クラスターごとの特徴を考慮したリスク因子の評価の必要性が示唆された。
ここまで得られた結果をもとに、さらに特徴的なリスク因子との関連をもつクラスタの探索を行っている。これにより、より詳細なリスク評価と予防介入の対象となるグループの特定を目指している。
この研究結果は、2022年に開催された第65回日本腎臓学会学術総会で口頭発表した。現在は、論文投稿の準備を進めており、査読付き学術誌への投稿を目指している。この研究の成果は、CKDに関連したリスク因子の関連性をより詳しく理解し、患者背景をより考慮した個別化医療ついての洞察を提供することが期待されている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

既存のリスク因子と腎予後との関連の検討が進み、論文投稿を準備している。

今後の研究の推進方策

クラスター数を増やしたうえで、安定的に分類できるクラスター数について探索を進める。さらにエンドポイントの関連について調査し、糖尿病や高血圧などのリスク因子と特徴的な関連を示すクラスターを明らかにする。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A comprehensive risk factor analysis using association rules in people with diabetic kidney disease2023

    • 著者名/発表者名
      Toyama Tadashi、Shimizu Miho、Yamaguchi Taihei、Kurita Hidekazu、Morita Tetsurou、Oshima Megumi、Kitajima Shinji、Hara Akinori、Sakai Norihiko、Hashiba Atsushi、Takayama Takuzo、Tajima Atsushi、Furuichi Kengo、Wada Takashi、Iwata Yasunori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 11690-11690

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38811-5

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age differences in the relationships between risk factors and loss of kidney function: a general population cohort study2020

    • 著者名/発表者名
      Toyama T, Kitagawa K, Oshima M, Kitajima S, Hara A, Iwata Y, Sakai N, Shimizu M, Hashiba A, Furuichi K, Wada T.
    • 雑誌名

      BMC Nephrol.

      巻: 21 号: 1 ページ: 477-477

    • DOI

      10.1186/s12882-020-02121-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 軽・中等度リスク例におけるクラスター分析を用いた腎リスク因子の検討2022

    • 著者名/発表者名
      遠山直志、大島恵、北島信治、原章規、坂井宣彦、清水美保、岩田恭宜、和田隆志
    • 学会等名
      第65回日本腎臓学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般住民を対象としたコンセンサスクラスター分析による腎障害リスク因子分類2021

    • 著者名/発表者名
      遠山直志 , 大島恵 , 北島信治 , 原章規 , 岩田恭宜 , 坂井宣彦 , 清水美保 , 和田隆志
    • 学会等名
      第64回 日本腎臓学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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