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2017 年度 実績報告書

個別化医療の開発のための統計的方法論の構築とその実践に関する総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H06299
研究機関名古屋大学

研究代表者

松井 茂之  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80305854)

研究分担者 角田 達彦  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (10273468)
山下 智志  統計数理研究所, データ科学研究系, 教授 (50244108)
服部 聡  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50425154)
研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワード個別化医療 / 臨床試験 / 研究デザイン / 統計解析 / 診断法開発
研究実績の概要

二年目にあたるH29年度は、初年度で同定した研究テーマのうち、基本的で扱いやすいテーマから順次取り組んだ。

A) 診断法の開発と評価については、診断法の開発について検討を開始し、ゲノムデータを用いた疾患関連遺伝子多型の検出、予後因子・治療効果予測因子の検出、多層オミクスデータの各種クラスター解析、ネットワーク解析において統計的手法・ツールの開発研究を行った。併せて、多発性骨髄腫のランダム化臨床試験での薬剤効果予測、心停止後症候群患者の神経学的予後予測、乳がんの予後予測、リウマチ、循環器、精神疾患等のゲノムワイド関連研究の事例研究を実施した。B) 診断法を用いた治療法の有効性と安全性の評価(臨床試験)については、適応的デザイン、薬剤組合せの探索、中間解析の方法、試験後の治療効果の推定について統計的手法・ツールの開発を行った。併せて、非小細胞肺がん等の臨床試験の事例研究を実施した。C)診断法のエビデンス統合と医療現場での治療の意思決定に関しては、連続的マーカーを用いた診断法のメタ解析、多重傾向スコアモデルによる推定、がん登録での生存率推定、複雑なメタ解析のための統計的手法を開発した。

一方で、より解決が困難と考えられるテーマ(疾患異質性のモデリング、学習曲線の推定等)については、基本的なアプローチについて検討を開始した。また、一部これと関連するが、がん領域に限定して国際ワークショップを開催し、診断法開発、臨床試験、メタアナリシス、疫学研究、オミクスデータ解析等の幅広い領域において、海外研究者と最新の研究動向と研究課題について共有し、一部の研究テーマ(疾患異質性のモデリング、観察研究での治療効果予測解析等)については国際共同研究として行うこととなった。

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

二年目にあたる今年度は、初年度に同定した研究テーマの70-80%程度に着手できており、その半分程度については論文化、あるいは、その見通しが立っている。これに付随して多くの関連テーマの検討も進んでいる。本年度は、比較的扱いやすい研究テーマを優先したが、より困難なテーマについてもその解決に向けていくつかのアプローチを見いだすことができた。これは次年度以降の検討対象となる。特定の研究テーマに関する論文のみならず、研究分野全体に関する最新の動向をまとめた書籍の出版や国際ワークショップの開催を海外の研究者と共に行い、国際共同研究の立ち上げのみならず、国際的な業績を目に見える形で着実に蓄積できている。以上より、おおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

次年度は5年間のプロジェクトのうち、丁度、真ん中の年にあたる。次年度までの3年間、つまり、プロジェクトの前半部分は、(プロジェクト当初には確立していなかった)個別化医療の臨床開発のための統計的方法論の基本を確立することが主な目標である。今年度着手した(比較的扱いやすい)研究テーマの多くがこれに該当するものであり、すでに論文化できているものもあわせて、大半のテーマを論文化(あるいは、その前段階)まで達成することで、プロジェクト後半への折り返しを迎えたい。一方、プロジェクトの後半は、前半で得られた研究成果をもとに、よりチャレンジングな研究テーマに取り組む。特に、A) 診断法開発・評価における多層オミクスデータの統合解析、疾患異質性のモデリングと予測解析、判別・予測解析における学習曲線の推定等に対して一定のソリューションを得ることはこの分野のブレークスルーに結びつくはずである。B) 診断法に基づく治療法の有効性・安全性の検証(臨床試験)については,診断法開発の方法論と仮説検証(検定)の方法論の融合、薬剤耐性への対処も含めた逐次的な治療変更を伴う動的治療レジメンを評価するための臨床試験のデザインと解析等がより高度な研究テーマの例である。また、C)エビデンス統合解析と臨床現場での治療の意思決定については、効用関数の定義と強化学習等を用いた効用最適化が含まれる(動的治療レジメンの評価とも関係)。また、プロジェクト後半では、事例研究の比率をより高め、開発した統計的方法論を現場でより使いやすく、より役に立つような形に変えていくような検討も本格化させる。

  • 研究成果

    (53件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (24件) (うち国際共著 9件、 査読あり 24件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 12件、 招待講演 14件) 図書 (2件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Cancer Research and Biostatistics/University of Washington/National Cancer Institute(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Cancer Research and Biostatistics/University of Washington/National Cancer Institute
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] EORTC(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      EORTC
  • [国際共同研究] Gustave Roussy & INSERM CESP(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Gustave Roussy & INSERM CESP
  • [雑誌論文] Personalized dynamic prediction of death according to tumour progression and high-dimensional genetic factors: Meta-analysis with a joint model2018

    • 著者名/発表者名
      Emura Takeshi、Nakatochi Masahiro、Matsui Shigeyuki、Michimae Hirofumi、Rondeau Virginie
    • 雑誌名

      Statistical Methods in Medical Research

      巻: 27 ページ: 2842~2858

    • DOI

      10.1177/0962280216688032

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IMSindel: An accurate intermediate-size indel detection tool incorporating de novo assembly and gapped global-local alignment with split read analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Shigemizu Daichi、Miya Fuyuki、Akiyama Shintaro、Okuda Shujiro、Boroevich Keith A、Fujimoto Akihiro、Nakagawa Hidewaki、Ozaki Kouichi、Niida Shumpei、Kanemura Yonehiro、Okamoto Nobuhiko、Saitoh Shinji、Kato Mitsuhiro、Yamasaki Mami、Matsunaga Tatsuo、Mutai Hideki、Kosaki Kenjiro、Tsunoda Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23978-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Success: evolutionary and structural properties of amino acids prove effective for succinylation site prediction2018

    • 著者名/発表者名
      Lopez Yosvany、Sharma Alok、Dehzangi Abdollah、Lal Sunil Pranit、Taherzadeh Ghazaleh、Sattar Abdul、Tsunoda Tatsuhiko
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 19 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12864-017-4336-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Empirical Bayes estimation of semi-parametric hierarchical mixture models for unbiased characterization of polygenic disease architectures2018

    • 著者名/発表者名
      Nishino J, Kochi Y, Shigemizu D, Kato M, Ikari K, Ochi H, Noma H, Matsui K, Morizono T, Boroevich K, Tsunoda T, Matsui S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Power and sample size calculation incorporating misspecifications of the variance function in comparative clinical trials with over-dispersed count data2018

    • 著者名/発表者名
      Igeta M, Takahashi K, Matsui S.
    • 雑誌名

      Biometrics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/biom.12878

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オミクス研究における検証的解析と探索的解析:多重検定とP値を中心に2018

    • 著者名/発表者名
      松井茂之
    • 雑誌名

      計量生物学

      巻: 38 ページ: 127-139

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of administration of ramelteon, a melatonin receptor agonist, on the duration of stay in the ICU: A single-center randomized placebo-controlled trial2018

    • 著者名/発表者名
      Nishikimi M, Numaguchi A, Takahashi K, Miyagawa Y, Matsui K, Higashi M, Makishi G, Matsui S, Matsuda N
    • 雑誌名

      Critical Care Medicine

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1097/CCM.0000000000003132

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-stage approach based on zone and dose findings for two-agent combination phase I/II trials2018

    • 著者名/発表者名
      Shimamura F, Hamada C, Matsui S, Hirakawa A
    • 雑誌名

      Journal of Biopharmaceutical Statistics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1080/10543406.2018.1434190.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A dose-response meta-analysis to coffee consumption and colorectal cancer risk in the Japanese population: Application of a cubic-spline model2018

    • 著者名/発表者名
      Horisaki K, Takahashi K, Ito H, Matsui S
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomarker-stratified phase III clinical trials: Enhancement with a subgroup-focused sequential design2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui S, Crowley J
    • 雑誌名

      Clin Cancer Res

      巻: 24 ページ: 994-1001

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-17-1552

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-subgroup gene screening using semi-parametric hierarchical mixture models and the optimal discovery procedure: Application to a randomized clinical trial in multiple myeloma2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui S, Noma H, Qu P, Sakai Y, Matsui K, Heuck C, Crowley J
    • 雑誌名

      Biometrics

      巻: 74 ページ: 313-320

    • DOI

      10.1111/biom.12716. 6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity analysis for publication bias of diagnostic studies for a continuous biomarker2018

    • 著者名/発表者名
      Hattori S, Zhou XH
    • 雑誌名

      Statistics in Medicine

      巻: 37 ページ: 327-342

    • DOI

      10.1002/sim.7510

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of the average causal effect vis multiple propensity score stratification2018

    • 著者名/発表者名
      Nomura T, Hattori S
    • 雑誌名

      Communications in Statistics, Simulation and Computation

      巻: 47 ページ: 48-62

    • DOI

      10.1080/03610918.2016.1208230

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An efficient and flexible test for rare variant effects2017

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa S, Noma H, Otani T, Nishino J, Matsui S
    • 雑誌名

      Eur J Hum Genet

      巻: 25 ページ: 752-757

    • DOI

      10.1038/ejhg.2017.43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correcting estimation bias in randomized clinical trials with a test of treatment-by-biomarker interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Toyoizumi K, Matsui S
    • 雑誌名

      Statistics in Biopharmaceutical Research

      巻: 9 ページ: 172-179

    • DOI

      10.1080/19466315.2016.1255252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial analysis for regional behavior of patients with mental disorders in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Tachimori H, Kan C, Nishi D, Okumura Y, Kato N, Takeshima T
    • 雑誌名

      Psychiatry Clin Neurosci

      巻: 71 ページ: 254-261

    • DOI

      10.1111/pcn.12488

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epidemiology of overdose episodes from the period prior to hospitalization for drug poisoning until discharge in Japan: An exploratory descriptive study using a nationwide claims database2017

    • 著者名/発表者名
      Okumura Y, Sakata N, Takahashi K, Nishi D, Tachimori H
    • 雑誌名

      J Epidemiol

      巻: 27 ページ: 373-380

    • DOI

      10.1016/j.je.2016.08.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2D-EM clustering approach for high-dimensional data through folding feature vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Sharma A, Kamola PJ, Tsunoda T
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 18 ページ: 547

    • DOI

      10.1186/s12859-017-1970-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Divisive hierarchical maximum likelihood clustering2017

    • 著者名/発表者名
      Sharma A, Lopez Y, Tsunoda T
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 18 ページ: 546

    • DOI

      10.1186/s12859-017-1965-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arete - candidate gene prioritization using biological network topology with additional evidence types2017

    • 著者名/発表者名
      Lysenko A, Boroevich KA, Tsunoda T
    • 雑誌名

      BioData Mining

      巻: 10 ページ: 22

    • DOI

      10.1186/s13040-017-0141-9. eCollection 2017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The prediction models for postoperative overall survival and disease-free survival in patients with breast cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Shigemizu D, Iwase T, Yoshimoto M, Suzuki Y, Miya F, Boroevich KA, Katagiri T, Zembutsu H, Tsunoda T
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 6 ページ: 1627-1638

    • DOI

      10.1002/cam4.1092

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meta-analysis of prognostic studies evaluating time-dependent diagnostic and predictive capacities of biomarkers2017

    • 著者名/発表者名
      Hattori S, Zhou XH
    • 雑誌名

      Frontiers of Biostatistical Methods and Applications in Clinical Oncology (Matsui S. and Crowley J. J., editors), Springer Monograph

      巻: - ページ: 257-276

    • DOI

      10.1007/978-981-10-0126-0_16

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase III clinical trial designs incorporating predictive biomarkers: an overview2017

    • 著者名/発表者名
      Matsui S
    • 雑誌名

      Frontiers of Biostatistical Methods and Applications in Clinical Oncology (Matsui S. and Crowley J. J., editors), Springer Monograph

      巻: - ページ: 85-104

    • DOI

      10.1007/978-981-10-0126-0_7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient study designs and semiparametric inference methods for developing genomic biomarkers in cancer clinical research2017

    • 著者名/発表者名
      Noma H
    • 雑誌名

      Frontiers of Biostatistical Methods and Applications in Clinical Oncology (Matsui S. and Crowley J. J., editors), Springer Monograph

      巻: - ページ: 381-400

    • DOI

      10.1007/978-981-10-0126-0_23

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Multiple Testing Based on Semi-Parametric Hierarchical Mixture Models under Dependency in Disease-Association Studies with Neuroimaging Data2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Emoto, Atsushi Kawaguchi, Hisako Yoshida, Shigeyuki Matsui
    • 学会等名
      Eastern North American Region International Biometric Society 2018 Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating Sample Sizes in Comparing Over-Dispersed Count Data Under Incorrect Variance Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Masataka Igeta, Kunihiko Takahashi and Shigeyuki Matsui
    • 学会等名
      Eastern North American Region International Biometric Society 2018 Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 治療効果予測マーカーを用いた第三相試験: マーカー層別デザインの改良2018

    • 著者名/発表者名
      松井茂之, John Crowley
    • 学会等名
      2018年日本計量生物学会年会
  • [学会発表] 日本人におけるコーヒー摂取量と大腸がん発生リスクの用量反応関係メタアナリシス2018

    • 著者名/発表者名
      堀崎健,高橋邦彦,伊藤秀美,松井茂之
    • 学会等名
      第28回日本疫学会学術総会
  • [学会発表] Prognostic impact of MSI in stage II colon cancers: An additional translational study of the SACURA trial2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Ishiguro M, Nakatani E, Uetake H, Ueno H, Murotani K, Matsui S, Tomita N, Shimada Y, Takahashi K, Kotake K, Watanabe M, Mochizuki H, Teramukai S, Sugihara K
    • 学会等名
      American Society of Clinical Oncology (ASCO) 2017 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Prognostic impact of tumor budding in Stage II colon cancer: A Prospective study (SACURA trial).2017

    • 著者名/発表者名
      Ueno H, Ishiguro M, Nakatani E, Ishikawa T, Uetake H, Murotani K, Matsui S, Tomita N, Shimada Y, Takahashi K, Kotake K, Watanabe M, Mochizuki H, Tramukai S, Sugihara K
    • 学会等名
      American Society of Clinical Oncology (ASCO) 2017 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Omics 研究における検証的解析と探索的解析2017

    • 著者名/発表者名
      松井茂之
    • 学会等名
      2017年度統計関連学会連合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-level simple recourse programming problems with discrete random variables2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Yano, Ichiro Nishizaki, Kota Matsui
    • 学会等名
      Modeling Decisions for Artificial Intelligence (MDAI).
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring etiologies, sub-classification, and risk prediction of diseases based on big-data analysis of clinical and whole omics data in medicine2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Tsunoda
    • 学会等名
      CREST Big Data Fields Joint Meeting 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trans-omic analysis drives precision medicine2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Tsunoda
    • 学会等名
      The 1st International Symposium for Trans-Omics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-omic analysis for precision cancer medicine2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Tsunoda
    • 学会等名
      DNA sequencing technologies and their application in practice WS
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Omic analysis drives precision medicine2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Tsunoda
    • 学会等名
      International Conference for Precision Cancer Medicine 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiomics and clinical analysis of cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Tsunoda
    • 学会等名
      CREST International Symposium on Big Data Application 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 医学・医療ビッグデータによるマルチオミックス解析2017

    • 著者名/発表者名
      角田達彦
    • 学会等名
      東京医科歯科大学‐早稲田大学連携ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノムビッグデータと人工知能による未来の医療2017

    • 著者名/発表者名
      角田達彦
    • 学会等名
      市民公開講座 2017
    • 招待講演
  • [学会発表] Issue of selection bias in statistical analysis of observational studies2017

    • 著者名/発表者名
      服部聡
    • 学会等名
      日本循環器学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Doubly robust estimator for net survival rate in analyses of cancer registry data2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hattori
    • 学会等名
      EcoSta2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時間依存性要約ROC 解析によるバイオマーカーの評価2017

    • 著者名/発表者名
      服部聡
    • 学会等名
      日本計算機統計学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent summary ROC analysis for meta-analysis of prognostic studies2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hattori
    • 学会等名
      CMstatistics2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 国際ミクロ統計データベースの整備と利用2017

    • 著者名/発表者名
      岡本基, 山下智志
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 多項ロジットモデル及び主成分分析を用いた統計的マッチング手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      高部勲, 山下智志
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] A new statistical matching methodology using multinomial logistic regression and multivariate analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Takabe I, Yamashita S
    • 学会等名
      International Federation of Classification Societies
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Frontiers of Biostatistical Methods and Applications in Clinical Oncology2017

    • 著者名/発表者名
      Matsui S, Crowley J.
    • 総ページ数
      438
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811001246
  • [図書] Modern Dose-Finding Designs for Cancer Phase I Trials: Drug Combination and Molecularly Targeted Agents.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa A, Sato H, Daimon T, Matsui S.
    • 総ページ数
      89
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-4-431-55573-5
  • [備考] 個別化医療の開発のための統計的方法論の構築とその実践に関する総合的研究

    • URL

      http://www.nagoya-biostat.jp/kaken-s/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] Second Pacific Rim Cancer Biostatistics Workshop2017

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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