部分最小二乗回帰を用いたシステム創薬戦略データベースの構築

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26870175
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 茂櫛 薫 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60569292)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 肝細胞癌 / マイクロアレイ / シグナル伝達

研究実績の概要

本研究では、臨床検体の遺伝子発現情報に対し、臨床病理学的因子/タンパク質相互作用/転写因子結合部位/シグナル伝達系などのパスウェイ情報/既存の治療薬などの情報を統合し、システム創薬の実現に向けたデータベース・アプリケーションを構築することを目的としている。本年度は前年度に引き続き、計算環境の構築と部分最小二乗回帰の評価を行った。プログラムは統計処理言語Rおよび部分最小二乗回帰のライブラリである"pls"パッケージを用いて作成を進めている。また、今回用いるデータは基本的に正値であるため、近年注目されている非負最小二乗法(non-negative least squares)を用いた実装の可能性についても調査・検討を進めている。

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

計算環境の構築は終了し、プログラムの実装を進めている。また今後の公開を見据え、クラウド・コンピューティング環境での実行が必要になる可能性があるため、Amazon EC2サービスなどの事前調査を行った。

今後の研究の推進方策

遺伝子発現情報や臨床病理学的因子、その他の分子生物学的データベースでは負の値が出現することは少ないため、部分最小二乗回帰ではなく、非負値の制約の元で解析・解釈を進めたほうが良い可能性があるため、非負最小二乗法を用いた予備解析も進めたい。またTCGAやICGCなどのデータベースで公開されている遺伝子発現情報や体細胞変異、臨床病理学的因子など情報を用い、他のがん種での有用性の評価を行いたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

本年度は計算機のメモリ増強(128GB)を行ったが、2015年度当初と比べて実売価格が半額程度となったため。

次年度使用額の使用計画

研究開始当初は想定していなかった、クラウド・コンピューティング環境の調査に活用したいと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] CD73 as a therapeutic target for pancreatic neuroendocrine tumor stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuta E, Tanaka S, Mogushi K, Shimada S, Akiyama Y, Aihara A, Matsumura S, Mitsunori Y, Ban D, Ochiai T, Kudo A, Fukamachi H, Tanaka H, Nakayama K, Arii S, Tanabe M
  • 雑誌名: Int J Oncol. 巻: 48 ページ: 657-69
  • DOI: 10.3892/ijo.2015.3299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct clinicopathological phenotype of hepatocellular carcinoma with EOB-MRI hyperintensity: association with gene expression signature (2015)
  • 著者名/発表者名: Miura T, Ban D, Tanaka S, Mogushi K, Kudo A, Matsumura S, Mitsunori Y, Ochiai T, Tanaka H, Tanabe M.
  • 雑誌名: Am J Surg. 巻: 210 ページ: 561-569
  • DOI: 10.1016/j.amjsurg.2015.03.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic significance of Traf2-and Nck- interacting kinase (TNIK) in colorectal cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Ishikawa T, Ishiguro M, Okazaki S, Mogushi K, Kobayashi H, Iida S, Mizushima H, Tanaka H, Uetake H, Sugihara K.
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 15 ページ: 794
  • DOI: 10.1186/s12885-015-1783-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=5240