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データ駆動アプローチによる肺がん予後規定因子と治療標的の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K17856
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

清水 秀幸  東京医科歯科大学, M&Dデータ科学センター, 教授 (70826263)

研究期間 (年度) 2021-03-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード人工知能 / 肺がん / 層別化 / 個別化医療 / 免疫チェックポイント阻害薬 / データ科学 / 治療法
研究開始時の研究の概要

日本人の死因のトップはがんであり、がんの中でも肺がんは最も多いがんの一つである。従来は病理学的探索からいくつかの組織型に分けられていたが、遺伝子検査が進んだ結果、さまざまな分子標的治療薬が開発され今日に至っている。本研究では、人工知能を含むデータ科学を使って肺がん研究にさらに切り込み、診断・治療法の開発をさらに加速させていく。

研究成果の概要

肺がんは日本人のがん罹患の第1位であり、さらなる制圧が求められている。本研究においては、肺がんの中の8割以上を占める非小細胞肺がんに対して高度な数理情報科学解析によりその治療応答性因子・予後規定因子を網羅的に同定することに成功した。特に、肺がんに対するがん免疫療法への応答性を治療前に予測できる解釈可能な独自の人工知能を構築した。ベイズ流のアプローチを取り入れ、予測に対する不確実性を盛り込んだことで、今後の研究の土台となるものになるであろう。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんの中でも肺がんが最も多く、その制圧は急務である。特に、がん免疫療法はおよそ2割の肺がん患者にしか効かないが、治療前に成否を予測することは非常に難しく、効果がなかった場合の高額な治療コストや副作用が社会問題になっている。理想的には、効果がある患者さんを事前に層別化してがん免疫療法を行うのが望ましい。本研究課題はまさにそれを具現化し、治療前の遺伝子発現情報や年齢性別等のプロファイルからがん免疫療法の応答性を予測したという点で学術的のみならず社会的意義が大きい。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bayesian network enables interpretable and state-of-the-art prediction of immunotherapy responses in cancer patients2023

    • 著者名/発表者名
      Hozumi Hideki、Shimizu Hideyuki
    • 雑誌名

      PNAS Nexus

      巻: 2 号: 5

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad133

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LIGHTHOUSE illuminates therapeutics for a variety of diseases including COVID-192022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Hideyuki、Kodama Manabu、Matsumoto Masaki、Orba Yasuko、Sasaki Michihito、Sato Akihiko、Sawa Hirofumi、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 11 ページ: 105314-105314

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105314

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kastor and Polluks polypeptides encoded by a single gene locus cooperatively regulate VDAC and spermatogenesis.2022

    • 著者名/発表者名
      Mise S#, Matsumoto A#*, Shimada K, Hosaka T, Takahashi M, Ichihara K, Shimizu H, Shiraishi C, Saito D, Suyama M, Yasuda T, Ide T, Izumi Y, Bamba T, Kimura-Someya T, Shirouzu M, Miyata H, Ikawa M, Nakayama KI*.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 1071-1071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28677-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combinatorial analysis of translation dynamics reveals eIF2 dependence of translation initiation at near-cognate codons2021

    • 著者名/発表者名
      Ichihara Kazuya、Matsumoto Akinobu、Nishida Hiroshi、Kito Yuki、Shimizu Hideyuki、Shichino Yuichi、Iwasaki Shintaro、Imami Koshi、Ishihama Yasushi、Nakayama Keiichi I
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 号: 13 ページ: 7298-7317

    • DOI

      10.1093/nar/gkab549

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Machine learning-guided drug discovery: Beyond protein structures2022

    • 著者名/発表者名
      清水秀幸
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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