ゲノムコホート研究のための遺伝統計学

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460403
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田宮 元 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 教授 (10317745)
• 研究分担者: 植木 優夫 久留米大学, バイオ統計センター, 講師 (10515860) ; 中村 智洋 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (30537923)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 遺伝統計学 / 人類遺伝学 / コホート研究 / 高次元変数選択法 / 遺伝子×環境相互作用

研究実績の概要

本研究では、疾患発症に効果を持つ遺伝子と環境因子を、ゲノムコホート研究に典型的なp>>n条件の小標本高次元データから統計学的保証を持って、柔軟かつ高速に抽出するために、高次元変数選択の枠組みを利用した遺伝統計手法を開発する。これまでに、周辺回帰とそれに引き続く罰則回帰による変数選択を組み合わせた高次元変数選択の枠組み（SIS; Sure Independence Screening）を実データ、とくに遺伝子×環境相互作用データへの適用が可能となるよう拡張するための解析を進めており、平成27年度については引き続き以下の取り組みを行った。
１）ソフトウェア実装と実データでの検査　これまで使用してきた二種類のコーディング法を、公共データベースから新たに入手したゲノムデータに適用した。新たに得られた結果を含めて、周辺回帰ランキング統計量（尤度やオッズ比やp値）の分布を比較し、また、上位ランキング変数の抜き出し基準に関する統計学的な検討結果をソフトウェアプログラムに反映させた。
２）遺伝子×環境相互作用への拡張　飲酒や喫煙などの生活習慣に関する環境暴露データをダミー変数としてコーディングし、SNPとの分割表を集計したSISの枠組みによる遺伝子×環境相互作用解析ソフトウェアプログラムについて、実際のゲノムコホートデータをテストデータとして適用し、この手法のさらなる妥当性の検証と、結果のフィードバックおよびチューニングを行った。特に、相互作用検索時に深刻な偽陽性を生むSNPのクラスタリングエラーについて、各SNPのクラスタリングに関するQCデータを利用し、低いクオリティのデータを事前に排除出来る工夫を行った。
以上により、目標をほぼ達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of the genes responsible for steroid-resistant nephrotic syndrome and/or focal segmental glomerulosclerosis in Japanese patients by whole exome sequencing analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogino D, Hashimoto T,Hattori M, Sugawara N, Akioka Y, Tamiya G, Makino S, Toyota K, Mitsui T, Hayasaka K
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 61 ページ: 137-141
  • DOI: 10.1038/jhg.2015.122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waardenburg syndrome type IIE in a Japanese patient caused by a novel missense mutation in the SOX10 gene (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamura K, Oiso N, Tamiya G, Makino S, Tsujioka D, Abe Y, Kawaguchi M, Hozumi Y, Shimomura Y, Suzuki T
  • 雑誌名: J Dermatol 巻: 42 ページ: 1211-1212
  • DOI: 10.1111/1346-8138.13095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistopathological analysis of frizzled-4-positive immature melanocytes from hair follicles of patients with Rhododenol-induced leukoderma (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamura K, Ohe R, Abe Y, Ueki M, Hozumi Y, Tamiya G, Matsunaga K, Yamakawa M, Suzuki T
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 80 ページ: 156-158
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] The association between medical treatment of physical diseases and psychological distress after the Great East Japan Earthquake: The Shichigahama Health Promotion Project. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakaya N, Nakamura T, Tsuchiya N, Tsuji I, Hozawa A, Tomita H
  • 雑誌名: Disaster Med Public Health Prep 巻: 9 ページ: 374-381
  • DOI: 10.1017/dmp.2015.52
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Sequential Multiple Comparison Procedure for Detecting a Lowest Dose Having Interaction in Dose Response Test , Journal of the Japanese Society of Computational Statistics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Nakamura and Hideyuki Douke
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society of Computational Statistics 巻: 28 ページ: 1-14
  • DOI: 10.5183/jjscs.1406001_212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unemployment risk among individuals undergoing medical treatment for chronic diseases (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakaya N, Nakamura T, Tsuchiya N, Tsuji I, Hozawa A, Tomita H.
  • 雑誌名: Occup Med(Lond) 巻: 66 ページ: 143-149
  • DOI: 10.1093/occmed/kqv159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prospect of the future housing and the risk of psychological distress at one year after an earthquake disaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakaya N, Nakamura T, Tsuchiya N, Narita A, Tsuji I, Hozawa A, Tomita H
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci 巻: 70 ページ: 1-8
  • DOI: doi:10.1111/pcn.12377
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Public attitudes toward an epidemiological study with genomic analysisin the Great East Japan disaster area. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishikuro M, Nakaya N, Obara T, Sato Y, Metoki H, Kikuya M, Tsuchiya N, Nakamura T, Nagami F, Kuriyama S, Hozawa A, the ToMMo Study Group.
  • 雑誌名: Prehosp Disaster Med 巻: 28 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1017/S1049023X16000182
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sparse predictive modeling for bank telemarketing success using smooth-threshold estimating equations (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Y, Ueki M
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society of Computational Statistics 巻: 28 ページ: 53-56
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 回帰直線モデルでの変化点を検出するための逐次検定法の開発について (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村智洋
  • 学会等名: 第15回西東京統計研究会
  • 発表場所: 駐健保会館（東京都港区）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-09
• [学会発表] 超高次元スパース回帰法によるゲノムデータ解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植木優夫, 嶋村海人, 川野秀一, 小西貞則, 田宮元
  • 学会等名: 岡山大学IPSR × 九州大学IMI × 理研CSRS シンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所 横浜キャンパス (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-02-23 – 2016-02-23
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトゲノムデータから見た統計科学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植木優夫
  • 学会等名: 遺伝学と統計学における数理とモデリング
  • 発表場所: 政策研究大学院大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2016-01-25 – 2016-01-25
  • 招待講演
• [学会発表] 東日本大震災後の宮城県におけるメタボリック症候群の規定要因：地域住民コホート調査 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村智洋
  • 学会等名: 第26回日本疫学会学術総会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター（鳥取県米子市）
  • 年月日: 2016-01-21 – 2016-01-23
• [学会発表] Multivariate smooth-threshold genetic prediction with unbiased model selection (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueki M, Tamiya G
  • 学会等名: East Asia Regional Biometric Conference 2015
  • 発表場所: Conference Hall, Kyushu University Station-I for Collaborative Research (福岡県福岡市)
  • 年月日: 2015-12-20 – 2015-12-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Smooth-threshold multivariate genetic prediction with unbiased model selection (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueki M, Tamiya G
  • 学会等名: 広島統計談話会
  • 発表場所: 放射線影響研究所 (広島県広島市)
  • 年月日: 2015-12-04 – 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 回帰直線モデルでの変化点を検出するための逐次検定法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村智洋
  • 学会等名: 日本計算機統計学会第29回シンポジウム
  • 発表場所: まなぼっと幣舞（北海道釧路市）
  • 年月日: 2015-11-27 – 2015-11-28
• [学会発表] 東日本大震災後の睡眠薬服用開始に関連する規定要因の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村智洋
  • 学会等名: 第74回日本公衆衛生学会総会
  • 発表場所: 長崎新聞文化ホール（長崎県長崎市）
  • 年月日: 2015-11-04 – 2015-11-06
• [学会発表] 円滑閾値型推定方程式による遺伝的予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木優夫, 田宮元
  • 学会等名: 科研費シンポジウム: 生命科学データ解析の方法論と健康科学への応用
  • 発表場所: 東京大学 医科学研究所(東京都港区)
  • 年月日: 2015-10-16 – 2015-10-17
• [学会発表] 円滑閾値型推定方程式による遺伝的予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木優夫, 田宮元
  • 学会等名: 2015年度 統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス(岡山県岡山市)
  • 年月日: 2015-09-06 – 2015-09-09
• [備考] ゲノム情報解析ユニット
  • URL: http://www.genetix-h.com/~AMERI/index.html