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2023 年度 実績報告書

AIを用いた慢性疾患の病態進行モデルの構築法開発とパーキンソン病への適用

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0473
配分区分基金
研究機関千葉大学

研究代表者

神 亮太  千葉大学, 医学薬学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード病態進行モデル / パーキンソン病 / ニューラルネットワーク
研究実績の概要

ニューラルネットワークによって断片的な観測データから長期的なバイオマーカー変化を推定するアルゴリズムであるSReFT-MLの開発を行った。特にライブラリ化に力を入れ、最終的にPython用ライブラリとしてのコード共有が可能なWebプラットフォームであるGitHubにて公開した(https://github.com/RyotaJin/sreft-ml)。これによって汎用的にSReFT-MLの実行が可能となり、既に他研究への活用も始まっている。ライブラリの公開については第9回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラムなどにて発表した。
また、パーキンソン病のデータベースを用いた解析も実施した。結果、14個のバイオマーカーの長期的な変化の推定に成功した。推定されたバイオマーカー変化は、先行研究である非線形混合効果モデルベースのアルゴリズムであるStatistical Restoration of Fragmented Time course(SReFT)が推定した推移を再現しており、SReFTで行った4つのバイオマーカーモデルから大幅な拡張を達成した。また、解析に使用した被験者も1,000名程度増加しており、当初目的としていた解析能力の向上を達成した。一方で共変量解析においては先行研究で確認された性別の影響を再現することはできなかった。これについては使用しているバイオマーカーの違いやアルゴリズムの制約などが考えられ、今後の課題となった。これらの成果については第44回日本臨床薬理学会学術総会や日本薬学会第144年会にて発表を行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Data‐driven disease progression model of Parkinson's disease and effect of sex and genetic variants2024

    • 著者名/発表者名
      Jin Ryota、Yoshioka Hideki、Sato Hiromi、Hisaka Akihiro
    • 雑誌名

      CPT: Pharmacometrics & Systems Pharmacology

      巻: 13 ページ: 649~659

    • DOI

      10.1002/psp4.13112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ニューラルネットワークを活用したデータ駆動型長期病態進行モデリングによるパーキンソン病の解析2024

    • 著者名/発表者名
      神亮太、佐藤洋美、樋坂章博
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] 機械学習を用いた長期病態進行モデリング法開発とパーキンソン病への適用2023

    • 著者名/発表者名
      神亮太、中里裕貴、吉岡英樹、佐藤洋美、樋坂章博
    • 学会等名
      第9回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム
  • [学会発表] 機械学習を用いた長期病態進行モデリング法開発とパーキンソン病への適用2023

    • 著者名/発表者名
      神亮太、佐藤洋美、樋坂章博
    • 学会等名
      第44回日本臨床薬理学会学術総会

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公開日: 2024-12-25  

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