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2017 年度 実績報告書

ゲノム・オミックスデータ解析の安定化のための統計的方法論

研究課題

研究課題/領域番号 25280008
研究機関統計数理研究所

研究代表者

江口 真透  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (10168776)

研究分担者 松浦 正明  帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40173794)
松井 茂之  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80305854)
小森 理  福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (60586379)
間野 修平  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (20372948)
野間 久史  統計数理研究所, データ科学研究系, 准教授 (70633486)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワード遺伝子ランキング / 非線形予測 / 準線形回帰モデル / 拡散テンソル画像 / 一般化平均
研究実績の概要

ゲノム・オミックスデータ解析について安定化のための統計的方法論の開発についての計画が今年度をもって終了した.おおむね順調に進展した。従来の特徴量を線形に結合する線形モデルの限界を超えて準線形モデルへの拡張に成功した。一般化平均によって複数の線形モデルを結合させたこの準線形モデルは,情報幾何の測地線と密接な関係があり,密度関数空間の測地線の代わりに予測関数空間において測地性を研究した結果,出されたアイディアであった.ガウシアンミクスチュアのように混合された分布に未知パラメータを付与したように測地線によって繋がれた予測関数に線形パラメータを付与したものになっている.このモデル化によってモデルの柔軟性が獲得された.この柔軟性をコントロールする疎学習による正則化が今年度の中心課題となった.
研究の焦点を当てたテーマはオミックスデータに基づく表現型の予測の安定性だったが,疾病関連マーカーの異質性を取り入れた準線形モデルの導入に一通りの完成がなされた.この異型性を自然に対応させた複数個の線形予測子を非線形に結合する方法である.今年,BMC Bioinformaticsに採録された.モデルの次元が高くなる問題ついて疎学習のアプローチで回帰パラメータのクロス積に対してL1罰則を与える疎性正則化によるアルゴリズムが完成した.コックスの比例ハザードモデルなども準線形モデリングは論文化の段階である.
このようにこれまでゲノム研究やオミックス研究において各々の観測で帰結された結論を統合するための方法論の開発を目指してきた。この内容でオミクスデータに内在する異型性について焦点を当て、異形成を素直に反映した非線形予測の方法の開発を更に進めてきた.この準線形モデルによって、既存の標準的な統計方法の拡張と拡大について今回の研究視野を超えた新たなプロジェクトを展開したい。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件)

  • [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
  • [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,HeuckC, 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] A reversal phenomenon in estimation based on multiple samples from the Poisson-Dirichlet distribution2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukuda K, Mano S
    • 雑誌名

      ISM Research Memorandum 1207

      巻: 20 ページ: -

  • [雑誌論文] Re-assessment of multiple testing strategies for more efficient genome-wide association studies2018

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

      European Journal of Human Genetics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An optimal semiparametric method for two-group classification2018

    • 著者名/発表者名
      Baek, S., Komori, O. Ma, Y.
    • 雑誌名

      Scandinavian Journal of Statistics

      巻: 投稿中 ページ: 投稿中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-linear score for capturing heterogeneous structure in biomarkers2017

    • 著者名/発表者名
      K. Omae, O. Komori and S.Eguchi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 18(308) ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12859-017-1721-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partition structure and the A-hypergeometric distribution associated with the rational normal curve2017

    • 著者名/発表者名
      Mano S
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Statistics

      巻: 11 ページ: 4452-4487

    • DOI

      10.1214/17-EJS1361

    • 査読あり
  • [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

      European Journal of Human Genetics

      巻: 25 ページ: 752-757

    • DOI

      10.1038/ejhg.2017.43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust bias correction model for estimation of global trend in marine populations2017

    • 著者名/発表者名
      Komori, O., Eguchi, S., Saigusa, Y., Okamura, S. and Ichinokawa, M.
    • 雑誌名

      Ecosphere

      巻: 8 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [学会発表] Multiple Testing Based on Semi-Parametric Hierarchical Mixture Models underDependency 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] 先端医学研究の発展を担うデータサイエンス2018

    • 著者名/発表者名
      野間久史
    • 学会等名
      第12回日本統計学会春季集会
    • 国際学会
  • [学会発表] Information Geometry of Predictor Functions in a Regression Model2017

    • 著者名/発表者名
      Shinto Eguchi, Katsuhiro Omae
    • 学会等名
      3rd conference on Geometric Science of Information
    • 国際学会
  • [学会発表] 一般化ガンマクラスタリングについて2017

    • 著者名/発表者名
      野津昭文,大前勝弘,江口真透
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 一般化平均を用いたコックス比例ハザードモデルの拡張2017

    • 著者名/発表者名
      大前勝弘,江口真透
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 回帰モデルの予測関数の情報幾何2017

    • 著者名/発表者名
      江口真透,大前勝弘
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 生態デ-タのためポアソン点過程-準線形モデリング-2017

    • 著者名/発表者名
      小森理,三枝祐輔,江口真透
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 擬似線形関数に基づくクラスタ毎の異質性を考慮した回帰モデル2017

    • 著者名/発表者名
      林賢一,江口真透
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] 一般化平均によるモデルと推定2017

    • 著者名/発表者名
      江口真透
    • 学会等名
      科研費シンポジュウム「統計学, 機械学習の数理とその応用」
  • [学会発表] Precision Medicineとビッグデータ,統計科学2017

    • 著者名/発表者名
      野間久史
    • 学会等名
      第56回大分統計談話会大会
  • [学会発表] 個別治療効果推定に対する機械学習的アプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      菅澤翔之助,野間久史
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第31回大会シンポジウム
  • [学会発表] 生態デ-タのためのポアソン点過程モデル?準線形モデリング?2017

    • 著者名/発表者名
      小森理
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [図書] Computational Information Geometry2017

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, S., A. Notsu, O. Komori
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • ISBN
      978-3-319-47058-0
  • [図書] International Conference on Geometric Science of Information,2017

    • 著者名/発表者名
      Shinto Eguchi, Katsuhiro Omae
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Springer, Cham
    • ISBN
      -

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公開日: 2018-12-17  

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