先天形態異常症候群《診断３割の壁》の克服にむけた「臨床遺伝医の眼」の共有システム

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07850
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 三嶋 博之 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10513319)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 希少疾患 / 診断支援 / 顔貌解析 / Face2Gene / ３次元 / ２次元

研究実績の概要

多数の顔貌画像情報を基づいた機械学習による診断補助情報提供として、近年急速に普及しているのが米国FDNA社によるサービスであるFace2Geneである。Face2Geneを含む機械学習アルゴリズムの性能に強く影響する要素は学習データの質と量である。Face2Geneにおけるアジア人顔貌データは限定的であるし、日本人データはあったとしてもごく僅かであると考えられる。このため、Face2Geneのアプローチを日本人希少疾患に応用できるのかを評価することが必要となった。
代表研究者を含む研究チームは、グループ1として47症候群に診断された74名、およびグループ2としてダウン症候群と診断された34名の顔貌画像についてFace2Geneを適用した。顔貌認識成功症例と学習済症候群に限れば、グループ１においては85.7% (42/49)で上位10候補疾患として正しい疾患を提示する事ができた。さらにグループ２で同様の結果100%（17/17)であった。これにより、学習済症候群に限れば日本人症例でもすでに正確な診断候補提示が実現されていることがわかった。一方、学習済にもかかわらず高品位顔貌画像を用いても診断できない症候群が一部にあることも明らかになった。 この結果はMishima et al. Journal of Human Genetics (2019) DOI: 10.1038/s10038-019-0619-z として報告した。
この診断がむずかしい超希少疾患の診断を可能にするためには３次元顔貌情報に基づく解析が有用であると考え、３次元顔貌解析装置の導入を行い、パイロットスタディーとして日本人コントロール群での顔貌特徴点解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] A unique missense variant in the E1A-binding protein P400 gene is implicated in schizophrenia by whole-exome sequencing and mutant mouse models (2021)
  • 著者名/発表者名: Morimoto Yoshiro、Ono Shinji、Yoshida Shintaro、Mishima Hiroyuki、Kinoshita Akira、Tanaka Takeshi、Komohara Yoshihiro、Kurotaki Naohiro、Kishino Tatsuya、Okazaki Yuji、Ozawa Hiroki、Yoshiura Koh-ichiro、Imamura Akira
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41398-021-01258-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brothers with novel compound heterozygous mutations in COL27A1 causing dental and genital abnormalities (2021)
  • 著者名/発表者名: Satoh Chisei、Kondoh Tatsuro、Shimizu Hitomi、Kinoshita Akira、Mishima Hiroyuki、Nishimura Gen、Miyazaki Mutsuko、Okano Kunihiko、Kumai Yoshihiko、Yoshiura Koh-ichiro
  • 雑誌名: European Journal of Medical Genetics 巻: 64 ページ: 104125～104125
  • DOI: 10.1016/j.ejmg.2020.104125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progressive Massive Splenomegaly in an Adult Patient with Kabuki Syndrome Complicated with Immune Thrombocytopenic Purpura (2021)
  • 著者名/発表者名: Mushino Toshiki、Hiroi Takayuki、Yamashita Yusuke、Suzaki Norihiko、Mishima Hiroyuki、Ueno Masaki、Kinoshita Akira、Minami Koichi、Imai Kohsuke、Yoshiura Ko-ichiro、Sonoki Takashi、Tamura Shinobu
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.6694-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Next-generation sequencing of the whole MEFV gene in Japanese patients with familial Mediterranean fever: a case-control association study (2020)
  • 著者名/発表者名: Koga T, Sato S, Mishima H, Migita K, Endo Y, Umeda M, Sumiyoshi R, Nonaka F, Fukui S, Kawashiri S-Y, Iwamoto N, Ichinose K, Tamai M, Nakamura H, Origuchi T, Ueki Y, Masumoto J, Agematsu K, Yachie A, Yoshiura K-I, Eguchi K, Kawakami A
  • 雑誌名: Clin Exp Rheumatol 巻: 38 ページ: S35-S41
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Nonsyndromic Nuclear Envelopathy With Increased Risk of Thromboembolic Stroke Due to Progressive Atrial Standstill and Left Ventricular Noncompaction (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Taisuke、Mishima Hiroyuki、Barc J、Takahashi M P.、Hirono K、Terada S、Kowase S、Sato T、Mukai Y、Yui Y、Ohkubo K、Kimoto H、Watanabe H、Hata Y、Aiba T、Ohno S、Chishaki A、Shimizu W、Horie M、Ichida F、Nogami A、Yoshiura Koh-Ichiro、Schott Jean-Jacques、Makita Naomasa
  • 雑誌名: Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology 巻: 13 ページ: 1165-1174
  • DOI: 10.1161/CIRCEP.120.008712
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A case of ezetimibe-effective hypercholesterolemia with a novel heterozygous variant in <i>ABCG5</i> (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano Yujiro、Komiya Chikara、Shimizu Hitomi、Mishima Hiroyuki、Shiba Kumiko、Tsujimoto Kazutaka、Ikeda Kenji、Kashimada Kenichi、Dateki Sumito、Yoshiura Koh-ichiro、Ogawa Yoshihiro、Yamada Tetsuya
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 67 ページ: 1099～1105
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ20-0044
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of unfolded protein response markers in the pheochromocytoma with Waardenburg syndrome: a case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Morita Shuhei、Takeshima Ken、Ariyasu Hiroyuki、Furukawa Yasushi、Kishimoto Shohei、Tsuji Tomoya、Uraki Shinsuke、Mishima Hiroyuki、Kinoshita Akira、Takahashi Yuichi、Inaba Hidefumi、Iwakura Hiroshi、Furuta Hiroto、Nishi Masahiro、Doi Asako、Murata Shin-ichi、Yoshiura Koh-ichiro、Akamizu Takashi
  • 雑誌名: BMC Endocrine Disorders 巻: 20 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12902-020-00574-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AIを用いた先天形態異常症候群の診断 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三嶋博之
  • 雑誌名: 月刊泌尿器科 巻: 13 ページ: 197-202
• [学会発表] (SY12-3) 先天性形態異常症候群の顔貌画像による診断補助の現状 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三嶋博之
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第 65 回大会
  • 招待講演
• [学会発表] (OE13-3) PatakaraPlus: The project for individuals with Down Syndrome to develop oral and physical training and evaluation (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Mishima, Tetsuro Kitahara, Koh-Ichiro Yoshiura, Tomoko Komatsu, Masaichi Lee, Tatsuro Kondoh
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第65回大会
• [学会発表] (P-20) Direct detection of genomic DNA methylation using Nanopore long-read seqiencing technology (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Mishima, Yo Hamaguchi, Koh-ichiro Yoshiura
  • 学会等名: 放射線災害・医科学研究拠点 第4回シンポジウム