多様大規模化する生命科学データのための柔軟な統計解析手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24700290
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 茅野 光範 帯広畜産大学, 畜産学部, 講師 (20590095)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: バイオインフォマティクス / オミックス / 獣医学 / 畜産学 / 統計学 / 畜産 / システム生物学 / 応用統計学

研究成果の概要

本研究では、以下の三つを目標に、生体生命情報学や獣医畜産分野における、柔軟で高精度な統計解析手法を提案し、その応用例を示した。目標 [1]「多種多様大規模生命科学データのための柔軟な統計解析手法の構築」、[2]「動植物の分子・個体・集団レベルのシステム解明を目指す統計解析手法の構築」、[3]「高速な統計解析手法の提案」。 [1]と[3]では、各種オミックスにおける高速な検定や統合解析を提案し、診断マーカー検出への応用研究を行った。[2]では、乳牛を中心として、分子レベル（乳成分や各種オミックス等）、個体レベル（診療記録等）、集団（農場）レベルのデータを基に大規模な統計解析例を提示した。

研究成果

• [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)
• [雑誌論文] Gene set differential analysis of time course expression profiles via sparse estimation in functional logistic model with application to time-dependent biomarker detection (2016)
  • 著者名/発表者名: Kayano M, Matsui H, Yamaguchi R, Imoto S, Miyano S
  • 雑誌名: Biostatistics 巻: 17 号: 2 ページ: 235-248
  • DOI: 10.1093/biostatistics/kxv037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk factors for stillbirths and mortality during the first 24 h of life on dairy farms in Hokkaido, Japan 2005-2009 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kayano M., Kadohira M., Steavenson M.
  • 雑誌名: Preventive Veterinary Medicine 巻: 12 ページ: 50-55
  • DOI: 10.1016/j.prevetmed.2016.03.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Differences in progesterone concentrations and mRNA expressions of progesterone receptors in bovine endometrial tissue between the uterine horns ipsilateral and contralateral to the corpus luteum (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Haneda S, Kayano M, Matsui M.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 78 号: 4 ページ: 613-618
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0366
  • NAID: 130007331494
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental assessment of bone mineral density using quantitative computed tomography in holstein dairy cows (2016)
  • 著者名/発表者名: Maetani A., Itoh M., Nishihara K., Aoki T., Ohtani M., Shibano K., Kayano M., Yamada T.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 78 号: 7 ページ: 1209-1211
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0642
  • NAID: 130005253816
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Screening for ketosis using multiple logistic regression based on milk yield and composition (2015)
  • 著者名/発表者名: Kayano M., Kataoka T.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 77 号: 11 ページ: 1473-1478
  • DOI: 10.1292/jvms.14-0691
  • NAID: 130005112094
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identifying alterations in metabolic profiles of dairy cows over the past two decades in Japan using principal component analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kayano M., Kida K.
  • 雑誌名: Journal of Dairy Science 巻: 98 号: 12 ページ: 8764-8774
  • DOI: 10.3168/jds.2015-9791
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Construction of a virtual Mycobacterium tuberculosis consensus genome and its application to data from a next generation sequencer (2015)
  • 著者名/発表者名: Okumura K., Kato M., Kirikae T., Kayano M., Miyoshi-Akiyama T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 号: 1 ページ: 218-218
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1368-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distribution of follicles in canine ovary -A simple and rapid method for counting follicles- (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi M., Hariya M., Kayano M., Suzuki H.
  • 雑誌名: Cryobiology 巻: 71 号: 3 ページ: 514-517
  • DOI: 10.1016/j.cryobiol.2015.08.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental investigation of bone mineral density in Thoroughbreds using quantitative computed tomography (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamada K., Sato F., Higuchi T., Nishihara K., Kayano M., Sasaki N., Nambo Y.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｑｕｉｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 26 号: 3 ページ: 81-87
  • DOI: 10.1294/jes.26.81
  • NAID: 130005101256
  • ISSN: 1340-3516, 1347-7501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the first follicular wave dominant follicle on the ovary ipsilateral to the corpus luteum is associated with decreased conception rate in dairy cattle (2015)
  • 著者名/発表者名: Miura R., Haneda S., Kayano M. and Matsui M.
  • 雑誌名: Journal of Dairy Science 巻: 98 ページ: 318-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detecting Differentially Coexpressed Genes from Labeled Expression Data:A Brief Review (2014)
  • 著者名/発表者名: Kayano, M., Shiga, M. and Mamitsuka, H.
  • 雑誌名: IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics 巻: 11 号: 1 ページ: 154-167
  • DOI: 10.1109/tcbb.2013.2297921
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] インフォマティクス解析によるバイオマーカーの検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茅野光範・新飯田俊平
  • 雑誌名: アンチ・エイジング医学 巻: 10(1) ページ: 51-55
• [雑誌論文] Multi-omics approach for estimating metabolic networks using low-order partial correlations (2013)
  • 著者名/発表者名: Kayano M, Imoto S, Yamaguchi R, Miyano S
  • 雑誌名: Journal of Computational Biology 巻: 20 号: 8 ページ: 571-582
  • DOI: 10.1089/cmb.2013.0043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between the placental retention time and the reproductive performance at the foal heat in thoroughbred and a comparison with heavy draft (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishii M., Aoki T., Yamakawa K., Magata F., Gojo C., Ito K., Kayano M. and Nambo Y.
  • 雑誌名: Journal of Equine Science 巻: 24(2) ページ: 25-29
  • NAID: 10031183045
  • 査読あり
• [学会発表] セイヨウハコヤナギの枝で低温脱馴化および馴化過程に起こるタンパク質の変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 春日純, 茅野光範, 高橋大輔, 河村幸男, 上村松生
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 経時測定データに対する数理統計的アプローチと医療における遺伝子データ解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井秀俊, 茅野光範, 山口類, 井元清哉, 宮野悟
  • 学会等名: 岡山大学-九州大学IMI-理研CSRS シンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-02-22
• [学会発表] Distribution of follicles in canine ovaries (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H., Hayashi M., Hariya M., Kayano, M.
  • 学会等名: Annual Meeting, the Society for the Study of Reproduction
  • 発表場所: Puerto Rico Convention Center（Puerto Rico, USA）
  • 年月日: 2015-06-19
  • 国際学会
• [学会発表] CTによる馬の骨密度測定法の基礎的検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田一孝
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] Does the ipsilateral locations of the first wave dominant follicle and corpus luteum affects conception rate in cattle? (2014)
  • 著者名/発表者名: Miura R.
  • 学会等名: 9th International Ruminant Reproduction Symposium
  • 発表場所: Hotel Nikko Northland Obihiro
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29
• [学会発表] Blood biomarkers for Alzheimer's disease revealed by capillary electrophoresis/mass spectrometry (CE/MS)-based metabolomics (2014)
  • 著者名/発表者名: Takikawa, O.
  • 学会等名: Metabolomics 2014
  • 発表場所: Tsuruoka Washington Hotel
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-26
• [学会発表] Construction of a virtual Mycobacterium tuberculosis consensus genome and its application to data from a next generation sequencer (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi-Akiyama T.
  • 学会等名: 114th General Meeting, American Society for Microbiology
  • 発表場所: Boston Convention and Exhibition Center
  • 年月日: 2014-05-17
• [学会発表] Gene set differential analysis of time course expression profiles via sparse estimation in functional logistic model (2013)
  • 著者名/発表者名: 茅野光範
  • 学会等名: 2nd Joint Conference on Informatics in Biology, Medicine and Pharmacology,
  • 発表場所: 東京（タワーホール船堀）
• [学会発表] 分娩後早期からの繁殖検診におけるボディーコンディションスコアと繁殖成績との関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井三都夫
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] ナガイモの種イモ同時切断技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千葉大基
  • 学会等名: 農業食料工学会第72回年次大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学
• [学会発表] 乳牛の分娩後早期からの繁殖検診におけるボディーコンディションスコアと繁殖成績との関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井三都夫
  • 学会等名: 平成２5年度獣医学術北海道地区学会・北海道獣医師大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学
• [学会発表] Efficiently discriminating typical time series patterns in omics data based on functional t-test (2012)
  • 著者名/発表者名: 茅野光範
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics in Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: 東京（タワーホール船堀）
• [学会発表] 時系列オミックスデータのための関数t-検定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 茅野光範
  • 学会等名: 第７回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 慶応大学鶴岡メタボロームキャンパス
• [学会発表] 関数t-検定と関数ロジスティック回帰のL1正則化による遺伝子選択 (2012)
  • 著者名/発表者名: 茅野光範
  • 学会等名: 2012年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 種イモ切断自動化の設計を支援する長芋形状推定方法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 姜興起
  • 学会等名: 2012年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [備考] 帯広畜産大学 茅野研究室 ホームページ
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~kayano/
• [産業財産権] 軽度認知障害を検査する方法 (2015)
  • 発明者名: 新飯田俊平、滝川修、檜垣小百合、松本健治、茅野光範
  • 権利者名: 新飯田俊平、滝川修、檜垣小百合、松本健治、茅野光範
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-09-03