パターン認識による化学物質の毒性予測:ヒト経口急性毒性および魚毒性

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61571034
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 森口 郁生 北里大学, 薬学部, 教授 (90050343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松下 泰雄 北里大学, 薬学部, 講師 (40050653) ; 広野 修一 北里大学, 薬学部, 講師 (30146328)
• Keywords: 毒性予測 / ヒト経口毒性 / 魚毒性 / 構造毒性相関 / 定量的構造活性相関 / パターン認識 / 適応最小二乗法

Research Abstract

ヒト経口急性毒性(以下、ヒト毒性)および魚毒性の予測について前年度までに得られたデータの再点検と拡充を行い、最終的な構造・毒性相関モデルの生成とその信頼性の評価を行った。
その概要は次の通りである。
1. データソース:ヒト毒性は、前年度に引き続きCTCP(5版)、RTECS(1981ー82版)および日本薬局方等から収集し、総数504個、魚毒性はRTECSから329個の有機化合物に関するデータを収集し、各々毒性の強さに従って3等級に分類して用いた。
2. 構造記述子:化合物の化学構造の特徴を表すものとして、ヒト毒性では分子量、特定の原子(C、O、S、等)、環(ベンゼン、キノン、等)、各種官能基、特徴的な部分構造について数、又は準数量変数、魚毒性では数、又はダミー変数を用いた。検討した記述子は各々60および63種である。
3. 構造・毒性相関モデルの生成:東大大型計算機センターの電算機およびNEWSワークステーションで自作のプログラム(ALS81:適応最小二乗法)により計算を行った。得られた最良の識別関数には、41種(ヒト毒性)、35種(魚毒性)の記述子が含まれている。
4. 識別・予測の信頼性:識別関数による毒性等級の識別計算は、ヒト毒性および魚毒性で439個(87.1%)および280個(85.1%)が正しく識別され、スピアマン順位相関係数(Rs)は0.858および0.825であった。またリーブワンアウト法による予測計算は、411個(81.5%)および256個(77.8%)の化合物の等級が正しく予測された。Rsは各々0.806、0.707であった。識別・予測の信頼性はすべて0.1%の危険率で高度に有意であり満足すべき成果が得られた。

Research Products

• [Publications] I.Moriguchi;S.Hirono;Y.Matsushita;T.Nakagawa;Q.Liu: J.Pharmacobio-Dyn.
• [Publications] I.Moriguchi;S.Hirono;Y.Matsushita;T.Nakagawa;Q.Liu: Quant.Struct.-Act.Relat.
• [Publications] I.Moriguchi;S.Hirono;Y.Matsushita;T.Nakagawa;Q.Liu: Toxicology.