JP2020038412A - Onset prediction device and onset prediction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発症予測装置、及び発症予測システムに関する。 The present invention relates to an onset prediction device and an onset prediction system.
妊娠高血圧症候群の発症の有無や発症の危険性等を予測する技術が知られている。例えば、代謝物バイオマーカーとしてスフィンゴシン−1−リン酸塩を使用して、妊婦の高血圧障害の危険性を早期に予測する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 There is known a technique for predicting the presence or absence of onset of pregnancy-induced hypertension syndrome, the risk of occurrence, and the like. For example, a technique is known that uses sphingosine-1-phosphate as a metabolite biomarker to predict the risk of hypertension disorder in pregnant women at an early stage (for example, see Patent Document 1).
また、妊娠高血圧症候群の発症予測に関する研究も多く行われている。 Also, many studies have been conducted on the prediction of the onset of pregnancy-induced hypertension syndrome.
例えば、妊娠高血圧症候群の一種である妊娠高血圧腎症の発症が疑われる、妊娠24週0日〜36週6日の単胎妊娠の女性1050名を対象として、血清中における2つの化合物の濃度比(soluble fms-like tyrosine kinase-1(sFlt-1)/ placental growth factor(PlGF)比)が、その後の妊娠高血圧腎症の発症を予測し得るかを検証した研究が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。この研究によれば、sFlt-1/PlGF 比が38以下となった場合、1週間以内の妊娠高血圧腎症の発症が除外される陰性的中率は99.3%であり、38を超えた場合、4週間以内の妊娠高血圧腎症の発症が認められる陽性的中率は36.7%であった。
For example, the concentration ratio of two compounds in the serum of 1,050 women with singleton pregnancies from 24 weeks 0 days to 36
また、早期に妊娠高血圧腎症を発症した35人と、正常妊婦40人の血液から抽出した転写産物の一種であるsmall ncRNAを解析した研究が報告されている(例えば、非特許文献2参照)。この研究によれば、妊娠高血圧腎症の罹患群と、非罹患群とで発現量に違いがあるsmall ncRNAが25個見つかり、予測マーカーとしての可能性が示唆された。 In addition, a study has been reported in which small ncRNA, which is a kind of a transcript extracted from the blood of 35 normal onset preeclampsia and 40 normal pregnant women, is analyzed (for example, see Non-Patent Document 2). . According to this study, 25 small ncRNAs whose expression levels differed between the affected group and the unaffected group with preeclampsia were found, suggesting that they may be used as predictive markers.
妊娠高血圧症候群(以下HDP: Hypertensive Disorders of Pregnancy)は、周産期の母体死亡の主な原因となる危険な疾患であるが、当該疾患の予測は難しく、分娩以外に根本的な治療方法がない。 Hypertensive Disorders of Pregnancy (HDP) is a dangerous disease that is a major cause of perinatal maternal death, but it is difficult to predict the disease and there is no fundamental treatment other than delivery .
また、HDPは、早期に治療を行うことで疾患の発症予防や重篤化を防ぐことが可能であると期待されているが、従来の技術では、妊娠後に変動する体内物質を用いて発症予測が行われている。 In addition, it is expected that HDP can prevent the onset of disease and prevent the seriousness of the disease by treating it early. However, in the conventional technology, the onset prediction is performed by using a substance which fluctuates after pregnancy. Has been done.
従って、従来の技術では、妊娠前にHDPの発症リスクを把握すること、又は妊娠初期にHDPの発症を予測することは困難であった。 Therefore, it has been difficult with the conventional technology to grasp the risk of developing HDP before pregnancy or to predict the development of HDP in the early stage of pregnancy.
本発明の実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、妊娠前にHDPの発症リスクを把握すること、又は妊娠初期に発症予測をすることを容易にすると共に、妊娠毎に発症予測を行わなくても良いHDPの発症予測装置を提供する。 Embodiments of the present invention have been made in view of the above problems, and make it easy to grasp the risk of developing HDP before pregnancy or to predict the onset of pregnancy in the early stages of pregnancy, To provide an HDP onset predicting apparatus that does not need to perform onset prediction.
上記の課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る発症予測装置は、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦におけるDNA変異の情報から、前記HDPに関連するDNA変異の情報を取得するモデル作成情報取得部と、前記モデル作成情報取得部が取得した前記DNA変異の情報を用いて、前記HDPの発症を予測する予測モデルを作成する作成部と、予測対象となる被験者における、前記HDPに関連するDNA変異の情報を取得する被験者情報取得部と、前記作成部が作成した前記予測モデルと、前記被験者情報取得部が取得した前記DNA変異の情報とを用いて、前記予測対象となる被験者における前記HDPの発症を予測する予測部と、を有する。 In order to solve the above-mentioned problems, the onset predicting apparatus according to one embodiment of the present invention provides information on DNA mutations related to the HDP from information on DNA mutations in a plurality of pregnant women including a pregnant woman suffering from HDP. A model creation information acquisition unit to be acquired, a creation unit to create a prediction model for predicting the onset of HDP using the DNA mutation information acquired by the model creation information acquisition unit, and a subject to be a prediction target, A subject information acquisition unit for acquiring information on the DNA mutation related to the HDP, the prediction model created by the creation unit, and the DNA mutation information acquired by the subject information acquisition unit, the prediction target A prediction unit that predicts the onset of the HDP in the subject.
本発明の一実施形態によれば、HDPの発症リスクを妊娠前に把握すること、又は妊娠初期に予測することを容易にすると共に、妊娠毎に発症予測を行わなくても良いHDPの発症予測装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one Embodiment of this invention, while making it easy to grasp | ascertain the onset risk of HDP before pregnancy, or to make prediction in early pregnancy, the onset prediction of HDP which does not need to perform an onset prediction for every pregnancy An apparatus can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例であり、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is an example, and the embodiment to which the present invention is applied is not limited to the following embodiment.
<発症予測装置の構成>
図1、2を用いて、一実施形態に係る発症予測装置の構成について説明する。発症予測装置100は、コンピュータの構成を有する情報処理装置、又は複数の情報処理装置を含むシステムである。発症予測装置100は、例えば、図2に示すような、一般的なコンピュータ200のハードウェア構成を備えている。
<Configuration of the onset prediction device>
The configuration of the onset predicting apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIGS. The
発症予測装置100は、例えば、予測対象となる被験者における妊娠高血圧症候群(以下HDP: Hypertensive Disorders of Pregnancy)の発症を予測し、予測結果を出力する。なお、HDPの発症の予測には、例えば、被験者がHDPを発症するか否か、被験者がHDPを発症する危険度等が含まれる。
The
図1は、一実施形態に係る発症予測装置100の構成例を示す図である。発症予測装置100は、例えば、図2のプロセッサ201で所定のプログラムを実行することにより、図1に示すデータ取得部101、モデル作成情報取得部102、予測モデル作成部103、DNA検体取得部104、DNA配列特定部105、DNA変異情報抽出部106、発症予測部107、結果出力部108、決定部109、及び記憶部110等を実現している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an onset predicting
なお、上記の各機能構成のうち、少なくとも一部は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。 In addition, at least a part of the above respective functional configurations may be realized by hardware.
データ取得部101は、予測モデルの作成用のデータとなる、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦におけるDNA変異の情報を取得する。データ取得部101が取得するデータは、例えば、HDPに関するコホート研究で得られたサンプルデータであっても良いし、外部のデータベース等から取得したデータであっても良い。また、データ取得部101は、外部サーバ等の外部装置からデータを取得するものであっても良いし、記憶部110に予め記憶したデータを取得するものであっても良い。
The
なお、DNA(DeoxyriboNucleic Acid:デオキシリボ核酸)は、遺伝情報を記録している物質であり、約30億対の塩基から構成されている。DNAには、遺伝情報を含む特定の領域(塩基配列)である遺伝子が含まれる。 DNA (DeoxyriboNucleic Acid) is a substance that records genetic information, and is composed of about 3 billion base pairs. DNA contains a gene that is a specific region (base sequence) containing genetic information.
DNA変異は、DNAにおける構造(塩基配列)の変異であり、例えば、一塩基多型(SNP: Single Nucleotide Polymorphism)、コピー数多型(CNV: Copy Number Variation)、DNAの欠失、挿入等が含まれ得る。 A DNA mutation is a mutation in the structure (base sequence) of DNA, and includes, for example, single nucleotide polymorphism (SNP: Single Nucleotide Polymorphism), copy number polymorphism (CNV: Copy Number Variation), deletion and insertion of DNA, and the like. May be included.
好ましくは、データ取得部101が取得するデータには、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦における一塩基多型の情報が含まれる。
Preferably, the data acquired by the
モデル作成情報取得部102は、データ取得部101が取得した、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦におけるDNA変異の情報から、HDPに関連するDNA変異の情報を取得する。
The model creation
なお、上記のHDPに関連するDNA変異は、例えば、後述する決定部109によって事前に決定されるものであっても良いし、記憶部110に予め記憶されているものであっても良い。
The DNA mutation related to the HDP may be determined in advance by the
好ましくは、モデル作成情報取得部102が取得するHDPに関連するDNA変異の情報には、上記のHDPに関連する一塩基多型の情報が含まれる。
Preferably, the information on the DNA mutation related to HDP obtained by the model creation
予測モデル作成部103は、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連するDNA変異の情報を用いて、HDPの発症を予測する予測モデルを作成する。
The prediction
例えば、予測モデル作成部103は、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連する一塩基多型の情報を特徴量のデータとし、HDPの発症の有無を回答データとして機械学習を行い、HDPの発症の有無を予測する予測モデルを作成する。
For example, the prediction
この場合、予測対象となる被験者における、HDPに関連する一塩基多型の情報を予測モデルに入力することにより、被験者がHDPを発症するか否かを予測する予測結果が得られる。 In this case, by inputting information on the HDP-related single nucleotide polymorphism in the subject to be predicted into the prediction model, a prediction result for predicting whether or not the subject will develop HDP can be obtained.
別の一例として、予測モデル作成部103は、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連する一塩基多型の情報を、所定の比率で学習用データと評価用データに分ける。また、予測モデル作成部103は、学習用データを用いて、例えば、Elastic netにて特徴量を選択して、複数の予測モデルを作成し、評価用データを予測モデルに適用して、精度が最良のものを選択するものであっても良い。
As another example, the prediction
なお、予測モデルの作成には様々な手法がある。予測モデル作成部103は、Elastic netに限られず、lasso、adaptive elastic net、adaptive lasso等の手法を用いて予測モデルを作成するものであっても良い。
There are various methods for creating a prediction model. The prediction
DNA検体取得部104は、予測対象となる被験者のDNA検体、又はDNA検体の情報を取得する。例えば、DNA検体取得部104は予測対象となる被験者の血液、唾液、毛髪等から取得されたDNA検体、又はDNA検体の情報を取得する。
The DNA
DNA配列特定部105は、DNA検体取得部104が取得した、被験者の検体、又は検体の情報を解析し、DNA配列情報(以下、DNA情報と呼ぶ)を特定する。
The DNA
DNA変異情報抽出部106は、例えば、DNA配列特定部105が特定したDNA配列の情報から、HDPに関連するDNA変異の情報を抽出する。
The DNA mutation
なお、DNA検体取得部104、DNA配列特定部105、及びDNA変異情報抽出部106は、予測対象となる被験者における、HDPに関連するDNA変異の情報を取得する被験者情報取得部120の一例である。
Note that the DNA
例えば、被験者情報取得部120は、予測対象となる被験者のDNA検体からDNA配列の情報を解析するDNA配列解析装置等の外部装置から、被験者のDNA配列の情報を取得するものであっても良い。この場合、DNA変異情報抽出部106は、外部装置から取得したDNA情報から、HDPに関連するDNA変異の情報を抽出する。
For example, the subject
さらに、被験者情報取得部120は、予測対象となる被験者のDNA検体からDNA配列の情報を特定すると共に、被験者のDNA変異の情報を取得するDNA変異解析装置等の外部装置から、予測対象となる被験者のDNA変異の情報を取得するものであっても良い。この場合、DNA変異情報抽出部106は、外部装置から取得したDNA変異の情報の中から、HDPに関連するDNA変異の情報を抽出する。
Furthermore, the subject
このように、発症予測装置100は、DNA検体取得部104、DNA配列特定部105等を、必ずしも有していなくても良い。
As described above, the
好ましくは、DNA変異情報抽出部106が抽出するHDPに関連するDNA変異の情報には、HDPに関連する一塩基多型の情報が含まれる。
Preferably, the information on the DNA mutation related to HDP extracted by the DNA mutation
発症予測部107は、予測モデル作成部103が作成した予測モデルと、DNA変異情報抽出部106(又は被験者情報取得部120)が取得したDNA変異の情報とを用いて、予測対象となる被験者におけるHDPの発症を予測する。
The
例えば、発症予測部107は、予測モデル作成部103が作成した予測モデルに、DNA変異情報抽出部106(又は被験者情報取得部120)が取得したDNA変異の情報を入力することにより、被験者がHDPを発症するか否かを予測する。
For example, the
或いは、発症予測部107は、予測モデル作成部103が作成した予測モデルに、DNA変異情報抽出部106(又は被験者情報取得部120)が取得したDNA変異の情報を入力することにより、HDPを発症するかどうかを判断する数値を求めるものであっても良い。
Alternatively, the
この場合、発症予測部107は、この数値が、閾値を超えた場合(若しくは下回った場合)被験者がHDPを発症すると判断し、閾値を超えない場合(若しくは上回った場合)、被験者がHDPを発症しないと予測しても良い。さらに、発症予測部107は、この数値を複数の範囲にレベル分けし、求めた数値がどの範囲に属するかによって、被験者がHDPを発症する危険度を予測するものであっても良い。
In this case, the
結果出力部108は、発症予測部107が予測した予測結果を、例えば、図2の出力装置205等に出力する。
The
決定部109は、発症予測に用いる、HDPに関連するDNA変異の情報を決定する。例えば、記憶部110には、HDPに関連するDNA変異の候補のリストである候補リスト111が、予め記憶されている。また、決定部109は、候補リスト111に記憶されているHDPに関連するDNA変異の候補の中から、発症予測に用いる、HDPに関連するDNA変異の情報を決定する。
The deciding
一例として、決定部109は、候補リスト111に記憶されているHDPに関連するDNA変異の候補の一覧を、出力装置205等に表示させて、選択されたDNA変異の情報を、発症予測に用いるHDPに関連するDNA変異の情報に決定するものであっても良い。
As an example, the
別の一例として、決定部109は、候補リスト111に記憶されている各候補の情報、又は外部サーバ等の外部装置から取得した各候補の情報を用いて、発症予測に用いるHDPに関連するDNA変異の情報を決定するものであっても良い。
As another example, the
記憶部110は、例えば、図2のプロセッサ201で実行されるプログラム、及びストレージ203、メモリ202等によって実現され、前述した候補リスト111を含む様々なデータ、情報等を記憶する。
The
(ハードウェア構成)
図2は、一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。発症予測装置100は、物理的には、プロセッサ201、メモリ202、ストレージ203、入力装置204、出力装置205、通信装置206、及びバス207等を含むコンピュータ200として構成されても良い。なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニット等に読み替えることができる。
(Hardware configuration)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer according to an embodiment. The
プロセッサ201は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ201は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタ等を含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されても良い。
The
また、プロセッサ201は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ203及び/又は通信装置206からメモリ202に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、発症予測装置100の動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。発症予測装置100において実行される各種処理は、1つのプロセッサ201で実行されても良いし、2以上のプロセッサ201により同時又は逐次に実行されても良い。プロセッサ201は、1以上のチップで実装されても良い。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
Further, the
メモリ202は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)等の少なくとも1つで構成されても良い。メモリ202は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)等と呼ばれても良い。メモリ202は、本発明の一実施の形態に係るDNA変異絞込方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール等を保存することができる。
The
ストレージ203は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)等の光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップ等の少なくとも1つで構成されても良い。ストレージ203は、補助記憶装置と呼ばれても良い。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ202及び/又はストレージ203を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であっても良い。
The
入力装置204は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサ等)である。出力装置205は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカ、LEDランプ等)である。なお、入力装置204及び出力装置205は、一体となった構成(例えば、タッチパネルディスプレイ)であっても良い。
The
通信装置206は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等ともいう。また、通信装置206は、近距離無線通信により、外部装置と直接通信を行う機能を有していても良い。
The
上記のプロセッサ201やメモリ202等の各装置は、情報を通信するためのバス207で接続される。バス207は、単一のバスで構成されても良いし、装置間で異なるバスで構成されても良い。
Each device such as the
<処理の流れ>
続いて、本実施形態に係る発症予測方法の処理の流れについて説明する。
<Process flow>
Subsequently, a flow of processing of the onset prediction method according to the present embodiment will be described.
[第1の実施形態]
図3は、第1の実施形態に係る発症予測処理の例を示すフローチャートである。この処理は、発症予測装置100が、予測対象となる被験者がHDPを発症するか否かを予測する発症予測処理の一例を示している。
[First Embodiment]
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the onset prediction process according to the first embodiment. This process shows an example of the onset prediction process in which the
ステップS301において、発症予測装置100の決定部109は、候補リスト111に記憶されている、HDPに関連するDNA変異の候補の中から、発症予測に用いるDNA変異の情報を決定する。
In step S301, the
例えば、決定部109は、候補リスト111に記憶されているHDPに関連するDNA変異の候補の一覧を、出力装置205等に選択可能に表示させて、選択されたDNA変異の情報を、発症予測に用いるDNA変異の情報を決定しても良い。
For example, the
また、決定部109は、候補リスト111に記憶されているHDPに関連するDNA変異の候補(全部)を、発症予測に用いるDNA変異の情報として決定しても良い。さらに、決定部109は、候補リスト111に記憶されている各候補の情報、又は外部サーバ等の外部装置から取得した各候補の情報を用いて、発症予測に用いるHDPに関連するDNA変異の情報を決定しても良い。
Further, the
なお、この処理は、ステップS302以降の処理を開始する前に、少なくとも1回実行されていれば良く、ユーザは、必要に応じて、この処理を実行、又は省略することができる。 This process only needs to be performed at least once before starting the process after step S302, and the user can execute or omit this process as necessary.
ステップS302において、発症予測装置100は、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦におけるDNA変異の情報から、HDPに関連するDNA変異の情報を取得する。例えば、データ取得部101は、HDPに罹患している妊婦を含む複数の妊婦におけるDNA変異の情報を取得する。また、モデル作成情報取得部102は、データ取得部101が取得したDNA変異の情報から、ステップS301で決定された発症予測に用いる、HDPに関連するDNA変異の情報を取得(抽出)する。
In step S302, the
ステップS303において、発症予測装置100の予測モデル作成部103は、ステップS302で取得したDNA変異の情報を用いて、HDPの発症を予測する予測モデルを作成する。
In step S303, the prediction
例えば、予測モデル作成部103は、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連するDNA変異の情報を、所定の比率で学習用データと評価用データに分ける。また、予測モデル作成部103は、学習用データを用いて、Elastic netにて特徴量を選択して、複数の予測モデルを作成し、評価用データを予測モデルに適用して、精度が最良のものを選択する。
For example, the prediction
或いは、予測モデル作成部103は、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連するDNA変異の情報を特徴量のデータとし、HDPの発症の有無を回答データとして機械学習を行い、HDPの発症の有無を予測する予測モデルを作成しても良い。
Alternatively, the prediction
また、発症予測装置100は、例えば、ステップS302、S303の処理と並行して、或いは、ステップS302、ステップS303の処理の前後に、ステップS304、S305の処理を実行する。
In addition, the
ステップS304において、発症予測装置100のDNA配列特定部105は、DNA検体取得部104が取得した、被験者の検体、又は検体の情報を解析し、DNA情報(DNA配列の情報)を取得する。
In step S304, the DNA
なお、発症予測装置100は、前述したように、被験者のDNA検体からDNA配列の情報を特定し、被験者のDNA変異の情報を取得するDNA変異解析装置等の外部装置から、予測対象となる被験者のDNA変異の情報を取得するものであっても良い。
As described above, the
ステップS305において、発症予測装置100のDNA変異情報抽出部106は、ステップS304で取得したDNA情報から、ステップS301で決定された、HDPに関連するDNA変異の情報を取得する。
In step S305, the DNA mutation
ステップS306において、発症予測装置100の発症予測部107は、予測モデル作成部103が作成した予測モデルに、DNA変異情報抽出部106が抽出した被験者のDNA変異情報を入力する。これにより、例えば、機械学習の手法による、HDPを発症するかどうかを判断する数値が算出される。
In step S306, the
ステップS307において、発症予測部107は、被験者がHDPを発症するか否かを予測する。例えば、発症予測部107は、ステップS306で算出した数値が閾値を超えている場合、被験者がHDPを発症すると予測し、ステップS306で算出した数値が閾値を超えていない場合、被験者がHDPを発症しないと予測しても良い。
In step S307, the
なお、ステップS306、S307に示す処理は一例である。例えば、予測モデルが、ステップS302で取得したDNA変異の情報を特徴量のデータとし、HDPの発症の有無を回答データとして機械学習により作成した予測モデルである場合、予測モデルに被験者のDNA変異情報を入力することにより予測結果が得られる。 The processing shown in steps S306 and S307 is an example. For example, if the prediction model is a prediction model created by machine learning using the information on the DNA mutation acquired in step S302 as feature amount data and the presence or absence of HDP as response data, the prediction model includes the DNA mutation information of the subject. Is input, a prediction result is obtained.
ステップS308において、発症予測装置100の結果出力部108は、発症予測部107による予測結果を、出力装置205を用いて出力(例えば、表示、ファイルに保存等)する。
In step S308, the
上記の処理により、本実施形態によれば、被験者がHDPを発症するか否かを妊娠前、又は妊娠初期に予測することを容易にすると共に、妊娠毎に発症予測を行わなくても良いHDPの発症予測装置、発症予測システム、及び発症予測方法を提供することができる。 According to the present embodiment, the above processing makes it easy to predict whether or not a subject will develop HDP before pregnancy or early in pregnancy, and it is not necessary to predict HDP for each pregnancy. , An onset prediction system, an onset prediction system, and an onset prediction method.
例えば、従来の技術では、妊娠後に変動する体内物質を用いてHDPの発症予測が行われていたので、HDPの発症を妊娠前、又は妊娠の初期に予測することが困難であった。 For example, in the related art, since the onset of HDP is predicted using an in-vivo substance that fluctuates after pregnancy, it is difficult to predict the onset of HDP before pregnancy or early in pregnancy.
一方、本実施形態に係る発症予測装置によれば、予測対象となる被験者が、妊娠前であっても、被験者がHDPを発症するか否かを予測することができる。 On the other hand, according to the onset predicting apparatus according to the present embodiment, it is possible to predict whether or not the subject will develop HDP even before the subject to be predicted is pregnant.
また、従来の技術では、妊娠毎に被験者検査が行われていたが、本実施形態に係る発症予測装置によれば、妊娠毎に被験者の検査を行わなくても、例えば、1度の検査でHDPの発症を予測することができるようになる。 Further, in the related art, the subject test is performed for each pregnancy. However, according to the onset predicting apparatus according to the present embodiment, even if the subject is not tested for each pregnancy, for example, only one test is required. It becomes possible to predict the onset of HDP.
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、発症予測装置100が、予測対象となる被験者がHDPを発症するか否かを予測する場合の処理の例について説明した。第2の実施形態では、発症予測装置100が、予測対象となる被験者がHDPを発症する危険度(発症リスク等)を予測する場合の処理の例について説明する。
[Second embodiment]
In the first embodiment, an example of the process in which the
図4は、第2の実施形態に係る発症予測処理の例を示すフローチャートである。なお、図4に示すステップS301、S302、S304、S305の処理は、図3で説明した第1の実施形態におけるステップS301、S302、S304、S305の処理と同様なので、ここでは第1の実施形態との相違点を中心に説明を行う。また、他の処理についても、基本的な処理内容は第1の実施形態と同様なので、ここでは、第1の実施形態と同様の処理に関する詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the onset prediction process according to the second embodiment. Note that the processing in steps S301, S302, S304, and S305 shown in FIG. 4 is the same as the processing in steps S301, S302, S304, and S305 in the first embodiment described with reference to FIG. The following description focuses on the differences from FIG. In addition, since the basic processing contents of other processes are the same as those of the first embodiment, a detailed description of the same processes as those of the first embodiment will be omitted.
ステップS401において、発症予測装置100の予測モデル作成部103は、ステップS302で取得したDNA変異の情報を用いて、HDPを発症する危険度を予測する予測モデルを作成する。
In step S401, the prediction
例えば、予測モデル作成部103は、第1の実施形態と同様に、モデル作成情報取得部102が取得したHDPに関連するDNA変異の情報を、所定の比率で学習用データと評価用データに分ける。また、予測モデル作成部103は、学習用データを用いて、Elastic netにて特徴量を選択して、複数の予測モデルを作成し、評価用データを予測モデルに適用して、精度が最良のものを選択する。
For example, similarly to the first embodiment, the prediction
ステップS402において、発症予測装置100の発症予測部107は、予測モデル作成部103が作成した予測モデルに、DNA変異情報抽出部106が抽出した被験者のDNA変異情報を入力する。これにより、例えば、機械学習の手法による、HDPを発症するかどうかを判断する数値が算出される。
In step S402, the
ステップS403において、発症予測部107は、被験者がHDPを発症する危険度を予測する。例えば、発症予測部107は、ステップS402で算出される数値の大きさを複数の範囲にレベル分けし、算出された数値がどの範囲に含まれるかによって、被験者がHDPを発症する危険度(レベル)を予測しても良い。
In step S403, the
ステップS404において、発症予測装置100の結果出力部108は、発症予測部107による予測結果を、出力装置205を用いて出力(例えば、表示、ファイルに保存等)する。
In step S404, the
上記の処理により、本実施形態によれば、HDPの発症の危険度を妊娠前、又は妊娠初期に予測することを容易にすると共に、妊娠毎に発症予測を行わなくても良いHDPの発症予測装置、発症予測システム、及び発症予測方法を提供することができる。 According to the present embodiment, according to the present embodiment, it is easy to predict the risk of HDP development before pregnancy or early in pregnancy, and it is not necessary to predict the onset of HDP for each pregnancy. An apparatus, an onset prediction system, and an onset prediction method can be provided.
なお、発症予測装置100は、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせて、予測対象となる被験者がHDPを発症するか否かを示す第1の予測結果と、被験者がHDPを発症する危険度を示す第2の予測結果とを予測するものであっても良い。
Note that the
[第3の実施形態]
第3の実施形態では、予測対象となる被験者のDNA変異の情報に、HDPに関連するDNA変異の情報の一部が含まれていない場合の処理の例について説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, a description will be given of an example of a process in a case where the information on the DNA mutation of the subject to be predicted does not include a part of the information on the DNA mutation related to HDP.
図5は、第3の実施形態に係る発症予測処理の例を示すフローチャートである。なお、図5に示すステップS301、S302、S304、S305の処理は、図3で説明した第1の実施形態におけるステップS301、S302、S304、S305の処理と同様なので、ここでは第1の実施形態との相違点を中心に説明を行う。また、他の処理についても、基本的な処理内容は第1の実施形態と同様なので、ここでは、第1の実施形態と同様の処理に関する詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the onset prediction process according to the third embodiment. Note that the processing in steps S301, S302, S304, and S305 shown in FIG. 5 is the same as the processing in steps S301, S302, S304, and S305 in the first embodiment described with reference to FIG. The following description focuses on the differences from FIG. In addition, since the basic processing contents of other processes are the same as those of the first embodiment, a detailed description of the same processes as those of the first embodiment will be omitted.
ステップS501において、発症予測装置100の予測モデル作成部103は、HDPに関連するDNA変異の情報のうち、被験者が有していないDNA変異の情報があるか否かを判断する。
In step S501, the prediction
HDPに関連するDNA変異の情報のうち被験者が有していないDNA変異の情報がない場合、予測モデル作成部103は、処理をステップS502に移行させる。一方、HDPに関連するDNA変異の情報のうち被験者が有していないDNA変異の情報がある場合、予測モデル作成部103は、処理をステップS502に移行させる。
If there is no information on DNA mutations that the subject does not have among the information on DNA mutations related to HDP, the prediction
ステップS502に移行すると、予測モデル作成部103は、第1の実施形態、又は第2の実施形態と同様にして、HDPの発症を予測する予測モデルを作成する。
In step S502, the prediction
一方、ステップS503に移行すると、予測モデル作成部103は、ステップS302で取得した、複数の妊婦におけるHDPに関連するDNA変異情報の中から、被験者が有していないDNA変異情報を除外して、HDPの発症を予測する予測モデルを作成する。なお、予測モデルの作成方法は、第1の実施形態、又は第2の実施形態と同様で良い。
On the other hand, when the process proceeds to step S503, the prediction
ステップS504において、発症予測装置100は、ステップS502、又はステップS503で作成した予測モデルを用いて、予測対象となる被験者におけるHDPの発症(発症するか否か、又は発症の危険度)を予測する。例えば、発症予測装置100は、図3のステップS306〜S308に示す処理、又は図4のステップS402〜S404に示す処理を実行する。
In step S504, the
上記の処理により、発症予測装置100は、予測対象となる被験者が、HDPに関連するDNA変異を持っていない場合でも、被験者におけるHDPの発症を適切に予測することができるようになる。
Through the above processing, the
[第4の実施形態]
第4の実施形態では、発症予測装置100が、HDPに関連するDNA変異の情報のうち、DNA変異の有害度を示す数値を用いてフィルタリングを行い、予測対象となる被験者におけるHDPの発症を予測する場合の処理の例について説明する。
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, the
図6は、第4の実施形態に係る発症予測処理の例を示すフローチャートである。なお、図6に示すステップS301、S302、S304、S305の処理は、図3で説明した第1の実施形態におけるステップS301、S302、S304、S305の処理と同様なので、ここでは第1の実施形態との相違点を中心に説明を行う。また、他の処理についても、基本的な処理内容は第1の実施形態と同様なので、ここでは、第1の実施形態と同様の処理に関する詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the onset prediction process according to the fourth embodiment. Note that the processing in steps S301, S302, S304, and S305 shown in FIG. 6 is the same as the processing in steps S301, S302, S304, and S305 in the first embodiment described with reference to FIG. The following description focuses on the differences from FIG. In addition, since the basic processing contents of other processes are the same as those of the first embodiment, a detailed description of the same processes as those of the first embodiment will be omitted.
ステップS601において、発症予測装置100の予測モデル作成部103は、ステップS302で取得したHDPに関連するDNA変異の情報のうち、DNA変異の危険度を示す数値が閾値以上のDNA変異の情報を抽出する。
In step S601, the prediction
DNA変異の危険度を示す数値としては、例えば、遺伝子変異の有害性を数値データとしてスコア化したデータベースであるCADD(Combined Annotation Dependent Depletion)から取得した、CADDスコアを適用することができる。なお、DNA変異の危険度を示す数値は、CADDとは異なる他のデータベースから取得した数値であっても良いし、独自に算出した数値等であっても良い。 As the numerical value indicating the risk of DNA mutation, for example, a CADD score obtained from CADD (Combined Annotation Dependent Depletion), which is a database in which the harmfulness of gene mutation is scored as numerical data, can be applied. The numerical value indicating the risk of DNA mutation may be a numerical value obtained from another database different from CADD, or may be a numerical value calculated independently.
一例として、予測モデル作成部103は、ステップS302で取得したHDPに関連するDNA変異の情報のうち、CADDスコアが閾値以上のDNA変異の情報を抽出する。
As an example, the prediction
ステップS602において、予測モデル作成部103は、ステップS601で取得したDNA変異の情報を用いて、第1の実施形態、又は第2の実施形態と同様の手法でHDPの発症を予測する予測モデルを作成する。
In step S602, the prediction
ステップS603において、発症予測装置100は、ステップS602で作成した予測モデルを用いて、予測対象となる被験者におけるHDPの発症(発症するか否か、又は発症の危険度)を予測する。例えば、発症予測装置100は、図3のステップS306〜S308に示す処理、又は図4のステップS402〜S404に示す処理を実行する。
In step S603, the
上記の処理により、発症予測装置100は、DNA変異の危険度がより高いDNA変異の情報を用いて、被験者におけるHDPの発症をより効果的に予測することができるようになる。
By the above processing, the
[第5の実施形態]
好ましくは、発症予測装置100の記憶部110に記憶される候補リスト111には、例えば、図7に示すようなDNA変異絞込装置710によって絞り込まれたDNA変異の情報が含まれる。第5の実施形態では、DNA変異絞込装置710について説明する。
[Fifth Embodiment]
Preferably, the
<発症予測システムのシステム構成>
図7は、第5の実施形態に係る発症予測システムのシステム構成の例を示す図である。図7に示すように、発症予測システム700は、第1〜4の実施形態で説明した発症予測装置100と、発症予測装置100が利用する候補リスト111に含まれる、HDPに関連するDNA変異の候補を絞り込むDNA変異絞込装置710とを含む。
<System configuration of the onset prediction system>
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the onset prediction system according to the fifth embodiment. As illustrated in FIG. 7, the
DNA変異絞込装置710は、例えば、図2に示すようなコンピュータ200の構成を有する情報処理装置、又は複数の情報処理装置を含むシステムである。DNA変異絞込装置710は、HDPに罹患した被験者を含む複数の被験者のDNA変異データと連続した量的形質のデータとに基づいて、HDPに関連するDNA変異の絞込を行い、絞込されたHDPに関連するDNA変異の候補を候補リスト111等に出力する。
The DNA mutation narrowing-down
HDPには診断のガイドラインが設定されているが、実際には、ガイドラインに該当していなくてもHDPのような症状が現れる場合がある。DNA変異絞込装置710は、このように、疾患の定義が曖昧である場合であっても、HDPに関連するDNA変異の情報を、容易に絞込することができるように構成されている。
Although a guideline for diagnosis is set for HDP, symptoms such as HDP may actually appear even if they do not correspond to the guideline. As described above, the DNA mutation narrowing-down
図7において、DNA変異絞込装置710は、例えば、図2のプロセッサ201で所定のプログラムを実行することにより、入力受付部711、特徴量抽出部712、DNA変異情報取得部713、関連解析部714、DNA変異抽出部715、記憶部716、及び結果出力部717等を実現している。なお、入力受付部711、特徴量抽出部712、DNA変異情報取得部713、関連解析部714、DNA変異抽出部715、記憶部716、及び結果出力部717のうち、少なくとも一部は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。
7, the DNA mutation narrowing-down
入力受付部711は、例えば、図3の入力装置204、通信装置206等から入力される入力データ、入力操作等を受け付ける。例えば、入力受付部711は、HDPに罹患している(又はHDPを発症している)被験者を含む複数の被験者から収集した、HDPに関連する量的形質の連続的な計測値の入力を受け付ける。
The
ここで、HDPに関連する量的形質には、例えば、被験者の血圧、体重、BMI(Body Mass Index)、脈拍、心拍数、体脂肪率、活動量、消費カロリー、睡眠時間等、連続的、量的に変化する形質が含まれる。 Here, quantitative traits related to HDP include, for example, continuous, blood pressure, body weight, BMI (Body Mass Index), pulse, heart rate, body fat percentage, activity, calorie consumption, sleep time, and the like. Includes quantitatively varying traits.
また、入力受付部711は、所定の疾患に罹患している被験者を含む複数の被験者から収集したDNA情報(DNA配列情報)や、DNA変異の情報等の入力を受け付けることもできる。
The
特徴量抽出部712は、入力受付部711が受け付けた、HDPに関連する量的形質の連続的な計測値から特徴量を抽出する。
The feature
例えば、特徴量抽出部712は、HDPに関連する量的形質の連続的な計測値を、所定の多項式にフィッティングし、多項式の係数、多項式の切片、又は多項式の係数と切片を用いて、特徴量を決定する。なお、特徴量抽出部712による特徴量の抽出方法の具体的な一例については、図9、10を用いて後述する。
For example, the feature
DNA変異情報取得部713は、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者におけるDNA変異の情報を取得する。例えば、DNA変異情報取得部713は、入力受付部711が受け付けたDNA情報を解析して、DNA変異の情報を抽出する。
The DNA mutation
或いは、DNA変異情報取得部713は、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者のDNA情報から、DNA変異の情報を取得する外部装置から、複数の被験者におけるDNA変異の情報を取得するものであっても良い。さらに、DNA変異情報取得部713は、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者のDNA変異が登録されている外部データベース等から、複数の被験者におけるDNA変異の情報を取得するものであっても良い。
Alternatively, the DNA mutation
好ましくは、DNA変異情報取得部713が取得するDNA変異の情報には、DNA情報から抽出された全ての一塩基多型(SNP)の情報が含まれる。
Preferably, the information on the DNA mutation acquired by the DNA mutation
関連解析部(解析部)714は、特徴量抽出部712が抽出した特徴量と、DNA変異情報取得部713が取得したDNA変異の情報に含まれるDNA変異との関連を解析する。例えば、関連解析部714は、特徴量抽出部712が抽出した特徴量を目的変数、DNA変異情報取得部713が取得したDNA変異の情報に含まれるDNA変異を説明変数として関連解析(検定)を行い、特徴量とDNA変異との関連度を示す統計的指標の値を算出する。
The association analysis unit (analysis unit) 714 analyzes the association between the feature amount extracted by the feature
ここで、特徴量とDNA変異との関連度を示す統計的指標の値には、特徴量抽出部712が抽出した特徴量と、DNA変異情報取得部713が取得した各DNA変異との有意差を示す数値(例えば、p値、f値、オッズ比等)が含まれる。
Here, the value of the statistical index indicating the degree of association between the feature amount and the DNA mutation includes a significant difference between the feature amount extracted by the feature
また、関連解析(検定)には、線形回帰、ロジスティック回帰、フィッシャーの正確検定、カイ二乗検定、コクラン・アミテージ検定、t検定等を適用することができるが、これに限定されない。 In addition, linear regression, logistic regression, Fisher's exact test, Chi-square test, Cochran-Amitage test, t-test, and the like can be applied to the association analysis (test), but the present invention is not limited thereto.
なお、関連解析部714は、後述するように、特徴量抽出部712が抽出した特徴量を、予め定めた基準値を用いてHDPの罹患群と非罹患群とにラベル付けし、各遺伝子変異の有意性を示す統計的指標の値を算出するものであっても良い。
The
DNA変異抽出部715は、関連解析部714の解析結果に基づいて、HDPに関連するDNA変異を抽出する。例えば、DNA変異抽出部715は、関連解析部714が算出した統計的指標の値を基準として、HDPに関するDNA変異を抽出する。
The DNA
記憶部716は、例えば、図2のプロセッサ201で実行されるプログラム、及びストレージ203、メモリ202等によって実現され、入力受付部711が受け付けた情報、DNA変異情報取得部713が取得した情報等を記憶する。
The
結果出力部717は、DNA変異抽出部715が抽出した、HDPに関連するDNA変異の候補を、発症予測装置100、又は候補リスト111等に出力する。
The
(具体的な構成の一例)
DNA変異絞込装置710の具体的な構成の一例として、入力受付部711は、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者から、毎日、同じ時間帯に測定した、連続した血圧の計測値の情報を受け付ける。
(Example of specific configuration)
As an example of a specific configuration of the DNA mutation narrowing-down
特徴量抽出部712は、入力受付部711が受け付けた、連続した血圧の計測値を多項式(例えば、一次式)にフィッティングして、多項式の傾き、切片等を算出する。ここでは、一例として、多項式の傾きを特徴量として用いることができる。
The feature
DNA変異情報取得部713は、例えば、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者のDNA情報から、全ての一塩基多型(DNA変異の一例)の情報を取得する。
The DNA mutation
関連解析部714は、特徴量抽出部712が抽出した特徴量(例えば、多項式の傾き)を目的変数、DNA変異情報取得部713が取得した一塩基多型の情報に含まれる全ての一塩基多型を説明変数として、関連解析(検定)を行う。例えば、関連解析部714は、線形回帰により、抽出した特徴量と、一塩基多型の情報に含まれる全ての一塩基多型との有意確率を表すp値(統計的指標の値の一例)を算出する。
The
DNA変異抽出部715は、塩基多型の情報に含まれる全ての一塩基多型のうち、p値が、予め定められた有意水準(例えば、5×10-8)以下(又は未満)となる一塩基多型を抽出する。
The DNA
ここで、有意水準は、p値が統計的に有意とみなすことができる水準を示す値であり、一般的な解析では0.05(5%)が用いられる。しかし、ゲノム解析においては数千〜数万のパラメータを一度に検定するため、検定回数が増え、偶然に有意差が生じる可能性が増すため有意水準を補正するのが一般的である。補正後のp値の水準には5×10-8(0.000005%)が多く用いられるが、必要に応じて他の値(例えば、5×10-10、5×10-12等)を用いても良い。 Here, the significance level is a value indicating a level at which the p-value can be considered statistically significant, and 0.05 (5%) is used in general analysis. However, in genomic analysis, since thousands to tens of thousands of parameters are tested at once, the number of tests increases, and the possibility that a significant difference occurs by chance is increased. Therefore, it is general to correct the significance level. 5 × 10 −8 (0.000005%) is often used as the level of the p-value after correction, but other values (for example, 5 × 10 −10 , 5 × 10 −12, etc.) may be used if necessary. May be used.
結果出力部717は、DNA変異抽出部715が抽出した一塩基多型の情報を、HDPに関連するDNA変異の候補として、候補リスト111等に出力する。
The
<処理の流れ>
図8は、第5の実施形態に係るDNA変異の絞込処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、一例として、DNA変異絞込装置710が、HDPに関連する一塩基多型(DNA変異の一例)の候補を絞込するものとして、以下の説明を行う。
<Process flow>
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a DNA mutation narrowing down process according to the fifth embodiment. Here, as an example, the following description will be given assuming that the DNA mutation narrowing down
ステップS801において、DNA変異絞込装置710の入力受付部711は、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者における血圧の計測結果を含む連続的な量的形質の情報を取得し、記憶部716等に保存(記憶)する。
In step S801, the
ステップS802において、DNA変異絞込装置710の特徴量抽出部712は、記憶部716に記憶された、量的形質の経時的な変化から、HDPに関連する特徴量を抽出する。例えば、特徴量抽出部712は、図9に示すような特徴量の抽出処理を実行する。
In step S802, the feature
図9は、第5の実施形態に係る特徴量の抽出処理の例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、図8のステップS802で実行される特徴量の抽出処理の例を示している。 FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a feature amount extraction process according to the fifth embodiment. This process shows an example of the feature amount extraction process executed in step S802 in FIG. 8, for example.
ステップS901において、特徴量抽出部712は、入力受付部711が取得した連続的な量的形質の計測値を、例えば、図10に示すように、多項式にフィッティングする。
In step S901, the feature
図10は、第5の実施形態に係る特徴量の一例について説明するための図である。ここでは、一例として、連続的な量的形質が、所定の時間間隔(例えば、毎日、同じ時間帯等)に測定した妊婦(被験者の一例)の血圧の計測値であり、多項式が1次式であるものとする。 FIG. 10 is a diagram for describing an example of a feature amount according to the fifth embodiment. Here, as an example, the continuous quantitative trait is a measured value of the blood pressure of a pregnant woman (an example of a subject) measured at predetermined time intervals (for example, every day, the same time zone, etc.), and the polynomial is a linear expression. It is assumed that
図10において、特徴量抽出部712は、妊婦Aの血圧の計測値1001を、例えば、線形回帰により、1次式「y=ax+b」にフィッティングする。なお、1次式「y=ax+b」は所定の多項式の一例である。
In FIG. 10, the feature
ステップS902において、特徴量抽出部712は、フィッティングした多項式の係数、及び切片を算出する。例えば、特徴量抽出部712は、1次式で表される直線の傾きa1、及び切片b1を算出する。
In step S902, the feature
ステップS903において、特徴量抽出部712は、算出した係数、切片、又は係数と切片を特徴量として抽出する。
In step S903, the feature
例えば、他の妊婦Bの計測値を用いて、1次式「y=ax+b」にフィッティングを行い、傾きa2、及び切片b2を、さらに算出したものとする。この場合、一例として、1次式の傾きa1、a2を、特徴量として利用することができる。 For example, it is assumed that fitting is performed to the linear expression “y = ax + b” using the measurement values of another pregnant woman B, and the slope a2 and the intercept b2 are further calculated. In this case, as an example, the gradients a1 and a2 of the linear expression can be used as the feature amounts.
例えば、図10に示すように、時間(妊娠経過)とともに血圧が増加するものとする。各妊婦が各々のタイミングで血圧を測定している場合、例えば、図10の通り、t1時点での妊婦Aの血圧の計測値1001は存在するが、妊婦Bの血圧の計測値1003は存在しない。異なる時点の血圧を妊婦AとBで比較した場合、その差には、測定時点差の影響が含まれることから、妊婦AとBの血圧値の差を真に比較することは困難である。
For example, as shown in FIG. 10, it is assumed that the blood pressure increases with time (elapse of pregnancy). When each pregnant woman measures the blood pressure at each timing, for example, as shown in FIG. 10, the measured
一方、図10に示すように、例えば、妊婦Aと妊婦Bの血圧の計測値を1次式にフィッティングし、妊娠Aの血圧値に対する回帰線1002と妊婦Bの血圧の計測値の傾きに対する回帰線1004を算出したとする。回帰線1002、1004も用いることで、両者の傾きから妊娠AとBの血圧推移の差を比較することができる。また、所定の時間(t)において血圧の予測値を用いることで、測定時点差の影響を排除した比較が可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, for example, the measured values of the blood pressure of pregnant woman A and pregnant woman B are fitted to a linear expression, and the
同様にして、例えば、図10に示すように、時間t2以降の妊婦Cの血圧の計測値1005を用いて、妊婦Cの血圧値に対する回帰線1006を算出したものとする。この場合、期間t1〜t2には、妊婦Cの血圧の計測値1005が含まれていないが、本実施形態では、回帰線1002、1004、1006を用いて、期間t1〜t2における、妊婦A〜Cの血圧推移の差を比較することができる。
Similarly, for example, as shown in FIG. 10, it is assumed that the
また、別の一例として、図6において、時間t0が妊婦の妊娠の初日であるものとする。また、ある疾患の発症の有無が、妊娠の初日の血圧値に関連があるものとする。この場合、妊婦A、妊婦B、妊婦Cのように妊娠初日の血圧値の記録がない場合でも、各妊婦の血圧値を1次式にフィッティングすることで、1次式の切片b1と、切片b2、切片b3を得ることができ、特徴量として用いることができる。 As another example, in FIG. 6, it is assumed that time t0 is the first day of pregnancy of a pregnant woman. It is also assumed that the occurrence of a certain disease is related to the blood pressure value on the first day of pregnancy. In this case, even when there is no record of the blood pressure value on the first day of pregnancy, such as pregnant woman A, pregnant woman B, and pregnant woman C, the blood pressure value of each pregnant woman is fitted to the linear expression to obtain the intercept b1 of the primary expression and the intercept b2 and the intercept b3 can be obtained, and can be used as a feature amount.
同様にして、例えば、妊娠の初日から所定の日数を経過した時点における各妊婦の血圧を、フィッティングした1次式を用いて算出し、特徴量として利用することができる。 Similarly, for example, the blood pressure of each pregnant woman at a point in time when a predetermined number of days have passed from the first day of pregnancy can be calculated using the fitted linear equation, and can be used as a feature value.
このように、特徴量抽出部712は、複数の被験者から収集した、量的形質の経時的な変化から、所定の疾患に関連する特徴量を抽出する。
As described above, the feature
なお、上記の傾きa1、a2、a3及び切片b1、b2、b3は、特徴量抽出部712が抽出する特徴量の一例である。また、図10に示す1次式は、所定の多項式の一例であり、所定の多項式は、2次以上の多項式であっても良い。
Note that the above-mentioned inclinations a1, a2, a3 and intercepts b1, b2, b3 are examples of the feature amounts extracted by the feature
ここで、図8に戻り、DNA変異の絞込処理の例を示すフローチャートの説明を続ける。 Here, returning to FIG. 8, the description of the flowchart showing an example of the process of narrowing down the DNA mutation will be continued.
ステップS803において、DNA変異絞込装置710のDNA変異情報取得部713は、例えば、ステップS801、S802の処理と並行して、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者におけるDNA変異の情報を取得する。
In step S803, the DNA mutation
例えば、DNA変異情報取得部713は、入力受付部711が受け付けた、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者のDNA情報を解析して、全ての一塩基多型の情報を取得する。なお、DNA変異情報取得部713は、前述したように、複数の被験者のDNA情報からDNA情報を取得する外部装置、又は複数の被験者のDNA情報が登録された外部データベース等から、複数の被験者のDNA変異情報を取得しても良い。
For example, the DNA mutation
好ましくは、ステップS801において、連続的な量的形質の情報を取得する複数の被験者と、ステップS803において、一塩基多型の情報を取得する複数の被験者は、同じ被験者である。 Preferably, in step S801, the plurality of subjects who obtain continuous quantitative trait information and the plurality of subjects who obtain single nucleotide polymorphism information in step S803 are the same subject.
ステップS804において、DNA変異絞込装置710の関連解析部714は、ステップS802で抽出した特徴量を目的変数、ステップS803で取得した一塩基多型の情報に含まれる一塩基多型を説明変数として関連解析(検定)を行う。
In step S804, the
例えば、関連解析部714は、特徴量を目的変数、DNA変異を説明変数とした回帰式において、各DNA変異の係数のWald統計量から算出されるp値を、統計的指標の値とすることができる。
For example, the
なお、関連解析部714が、統計的指標の値を算出する際の検定(関連解析)には、例えば、線形回帰、ロジスティック回帰、フィッシャーの正確検定、カイ二乗検定、コクラン・アミテージ検定、t検定等が用いられるが、これに限定されない。また、関連解析部714が算出する統計的指標の値には、例えば、p値、f値、又はオッズ比等が用いられるが、これに限定されない。
Note that the tests (association analysis) when the
また、関連解析部714は、優性遺伝子作用、劣性遺伝子作用、遺伝子型等をさらに考慮して統計的指標の値を算出しても良いし、共編量として年齢、体重、BMI等の情報を用いるものであっても良い。
In addition, the
ステップS805において、DNA変異絞込装置710のDNA変異抽出部715は、関連解析部714の解析結果に基づいて、HDPに関連する一塩基多型の候補を抽出する。例えば、DNA変異抽出部715は、ステップS803で取得した一塩基多型の情報に含まれる各一塩基多型の中から、ステップS804で算出したp値が、予め定められた有意水準(例えば、0.05)より小さい一塩基多型を抽出する。また、DNA変異抽出部715は、抽出した一塩基多型を、HDPに関連する一塩基多型の候補として、例えば、候補リスト111等に出力する。
In step S805, the DNA
上記の処理により、DNA変異絞込装置710は、HDPのように、疾患の定義が曖昧である場合であっても、HDPに関連するDNA変異の情報を、容易に絞り込みすることができる。
By the above processing, the DNA mutation narrowing-down
なお、図8に示すDNA変異の絞込処理は一例である。例えば、DNA変異絞込装置710の関連解析部714は、図11に示すように、特徴量抽出部712が抽出した特徴量を、予め定めた基準値を用いてHDPの罹患群と非罹患群とにラベル付けし、各一塩基多型の有意性を示すp値を算出するものであっても良い。
Note that the process of narrowing down DNA mutations shown in FIG. 8 is an example. For example, as shown in FIG. 11, the
図11は、第5の実施形態に係るDNA変異の絞込処理の別の一例を示している。なお、ここでは、図8に示す処理と同様の処理に対する詳細な説明は省略する。 FIG. 11 shows another example of the process of narrowing down DNA mutations according to the fifth embodiment. Note that a detailed description of the same processing as the processing illustrated in FIG. 8 is omitted here.
ステップS1101において、発症予測装置100の入力受付部711は、複数の被験者における血圧の計測値を含む連続的な量的形質の情報を取得し、取得した連続的な量的形質の計測値を記憶部716に保存(記憶)する。
In step S1101, the
ステップS1102において、DNA変異絞込装置710の特徴量抽出部712は、図8のステップS802の処理と同様にして、例えば、血圧の計測値の経時的な変化からHDPに関連する特徴量(例えば、1次式の傾き)を抽出する。
In step S1102, the feature
ステップS1103において、DNA変異絞込装置710の関連解析部714は、特徴量抽出部712が抽出した特徴量を、予め定めた基準値を用いて罹患群と非罹患群とに分類(ラベル付け)する。
In step S1103, the
例えば、HDPに罹患している妊婦における血圧の計測値の傾きは、HDPに罹患していない妊婦における血圧の計測値の傾きより大きい傾向があるものとする。この場合、予め定められた傾きより大きい特徴量を罹患群としてラベル付けし、予め定められた傾き以下の特徴量を非罹患群としてラベル付けすることができる。 For example, it is assumed that the slope of the measured value of blood pressure in a pregnant woman suffering from HDP tends to be larger than the slope of the measured value of blood pressure in a pregnant woman not suffering from HDP. In this case, a feature amount larger than a predetermined slope can be labeled as an affected group, and a feature amount less than or equal to a predetermined slope can be labeled as an unaffected group.
ステップS1104において、DNA変異絞込装置710のDNA変異情報取得部713は、例えば、図8のステップS803の処理と同様にして、HDPに罹患している被験者を含む複数の被験者におけるDNA変異の情報を取得する。
In step S1104, the DNA mutation
ステップS1105において、DNA変異絞込装置710の関連解析部714は、DNA変異情報取得部713が取得した一塩基多型の情報に含まれる各一塩基多型に対して、罹患群、及び非罹患群における保有数に差があるかを示す統計的指標の値を算出する。例えば、関連解析部714は、フィッシャーの正確検定、又はカイ二乗検定を行い、p値を算出する。
In step S1105, the
ステップS1106において、DNA変異絞込装置710のDNA変異抽出部715は、関連解析部714が算出した統計的指標の値が、基準値以上、又は基準値以下となるDNA変異を抽出する。例えば、DNA変異抽出部715は、p値が、予め定められた基準値(例えば、0.05等)以下となるDNA変異を抽出する。また、DNA変異抽出部715は、抽出した一塩基多型を、HDPに関連する一塩基多型の候補として、例えば、候補リスト111等に出力する。
In step S1106, the DNA
上記の処理により、DNA変異絞込装置710は、HDPのように、疾患の定義が曖昧である場合であっても、HDPに関連するDNA変異の情報を、容易に絞り込みすることができる。
By the above processing, the DNA mutation narrowing-down
このように、本実施形態に係るDNA変異絞込装置710によれば、HDPのように、疾患の定義が曖昧である場合であっても、HDPに関連する一塩基多型の候補を容易に絞り込み、候補リスト111を作成することができるようになる。
As described above, according to the DNA mutation narrowing-
なお、図7に示す発症予測システム700のシステム構成は一例である。例えば、DNA変異絞込装置710に含まれる機能構成のうち、少なくとも一部は、発症予測装置100に含まれていても良い。
Note that the system configuration of the
<候補リストの例>
発症予測装置100がHDPの発症予測に用いる候補リスト111には、例えば、第5の実施形態で説明したDNA変異絞込装置710で絞り込みされた、HDPに関連する一塩基多型の候補が含まれる。
<Example of candidate list>
The
ただし、これは一例であり、候補リスト111には、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補の中から選択された、1つ以上の一塩基多型の候補が記憶されていても良い。このように、候補リスト111には、DNA変異絞込装置710で絞り込まれたHDPに関連する一塩基多型の候補の一部又は全部が含まれる。
However, this is an example, and the
図12は、一実施形態に係る候補リストに含まれる一塩基多型の候補の例を示す図(1)である。この図は、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補のうち、近傍にHDPとの関連が報告されている、又はHDPの発症に寄与していると思われる遺伝子が見つかった一塩基多型の候補の一覧1200を示している。
FIG. 12 is a diagram (1) illustrating an example of single nucleotide polymorphism candidates included in a candidate list according to an embodiment. This figure shows that among the single nucleotide polymorphism candidates related to HDP narrowed down by the DNA
つまり、この一覧1200は、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補のうち、近傍にHDPとの関連が報告されている遺伝子が見つかった一塩基多型の候補を示している。
In other words, the
DNA変異絞込装置710で絞り込みされた一塩基多型が、遺伝子上に存在しなかった場合、近傍の遺伝子の働きに一塩基多型が関わっていると一般的に考えられている。なお、ここでは、近傍として、一塩基多型の前後400000塩基〜1000000塩基(400kbp〜1Mbp)の範囲を用いている。この近傍の範囲は、例えば、近傍としてどの程度の範囲を探せば良いかということ等を調査した論文(非特許文献3:Aharon Brondie, et al., Nucleic Acids Research, 2016, 44(13) : 6046-6054)等に基づいている。
When the single nucleotide polymorphism narrowed down by the DNA
図12において、例えば、rs番号がrs3997995の一塩基多型(SNP)は、6番染色体の31321587番目に位置する一塩基多型であり、塩基がTに変わっていることが示されている。また、rs番号がrs3997995の一塩基多型は、近傍に、HDPに関連があると報告されている遺伝子MUC21、MUC22、及びHDPに関連する表現型(例えば、拡張期の血圧)との関連が報告されている遺伝子BAG6があることが示されている。
FIG. 12 shows that, for example, a single nucleotide polymorphism (SNP) having an rs number of rs39979795 is a single nucleotide polymorphism located at
図13は、一実施形態に係る候補リストに含まれる一塩基多型の候補の例を示す図(2)である。この図も、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補のうち、近傍にHDPとの関連が報告されている、又はHDPの発症に寄与していると思われる遺伝子が見つかった一塩基多型の候補の一覧1300を示している。
FIG. 13 is a diagram (2) illustrating an example of single nucleotide polymorphism candidates included in the candidate list according to the embodiment. This figure also shows that among the candidates for the single nucleotide polymorphisms related to HDP narrowed down by the DNA
つまり、この一覧1300には、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補のうち、近傍に、HDPの発症に関わるとされている血管内皮成長因子レベル、及び高血圧に関わる遺伝子が見つかった一塩基多型の候補が示されている。
That is, the
図14は、一実施形態に係る候補リストに含まれる一塩基多型の候補の例を示す図(3)である。この図は、研究機関のデータベース等にすでに登録されている公知のHDPに関連がある遺伝子上に存在する一塩基多型のうち、特に予測に有用な一塩基多型の一覧1400を示している。
FIG. 14 is a diagram (3) illustrating an example of single nucleotide polymorphism candidates included in the candidate list according to the embodiment. This figure shows a
この一覧1400には、HDPに関連がある遺伝子上に存在する一塩基多型のうち、第4の実施形態に用いられるDNA変異の危険度を示す数値が高い一塩基多型のうち、予測を行う際に特に寄与していた一塩基多型の候補が示されている。
The
発症予測装置100が発症予測に用いる候補リスト111には、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補に代えて、例えば、図12に示される一塩基多型の候補が含まれていても良い。
In the
同様に、発症予測装置100が発症予測に用いる候補リスト111には、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補に代えて、例えば、図13に示される一塩基多型の候補が含まれていても良い。
Similarly, the
同様に、発症予測装置100が発症予測に用いる候補リスト111には、DNA変異絞込装置710で絞り込みされたHDPに関連する一塩基多型の候補に代えて、例えば、図14に示される一塩基多型の候補が含まれていても良い。
Similarly, in the
これにより、発症予測装置100は、HDPの発症により関連が深い一塩基多型の候補を用いて、予測対象となる被験者のHDPの発症を、より効果的に予測することができるようになる。
Thus, the
以上、本発明の各実施形態によれば、妊娠前にHDPの発症リスクを把握すること、又は妊娠初期に発症予測をすることを容易にすると共に、妊娠毎に発症予測を行わなくても良いHDPの発症予測装置を提供することができる。 As described above, according to each embodiment of the present invention, it is easy to grasp the onset risk of HDP before pregnancy, or to make it easy to predict the onset at the beginning of pregnancy, and it is not necessary to make the onset prediction every pregnancy. An apparatus for predicting the onset of HDP can be provided.
例えば、従来の技術では、妊娠後に変動する体内物質を用いて発症予測が行われていたが、本発明の各実施形態によれば、被験者が妊娠する前であっても、HDPの発症を予測することができるようになる。また、従来の技術では、妊娠毎に検査を行い、発症を予測していたが、本発明の各実施形態によれば、1度の検査でその後の妊娠のおけるHDPの発症を予測することができるようになる。 For example, in the prior art, the onset was predicted using an intracorporeal substance that fluctuates after pregnancy. However, according to each embodiment of the present invention, the onset of HDP is predicted even before the subject becomes pregnant. Will be able to In the conventional technology, a test is performed for each pregnancy to predict the onset. However, according to each embodiment of the present invention, it is possible to predict the onset of HDP in a subsequent pregnancy by one test. become able to.
また、第5の実施形態に係るDNA変異絞込装置710により、疾患の定義が曖昧であるHDPにおいても、HDPに関連する一塩基多型の候補を絞込して、発症予測に用いる候補リスト111を容易に作成することができるようになる。
Further, even in HDP where the definition of the disease is ambiguous, candidates for single nucleotide polymorphisms related to HDP are narrowed down by the DNA mutation narrowing-
さらに、DNA変異絞込装置710によって絞込された一塩基多型の候補の中から、HDPに関連する遺伝子の近傍にある一塩基多型の候補を抽出し、候補リスト111を作成することにより、より効率的にHDPの発症を予測することができるようになる。
Further, from among the single nucleotide polymorphism candidates narrowed down by the DNA
<補足>
なお、図1、7の構成図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロックは、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されても良いし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されても良い。
<Supplement>
1 and 7 show functional blocks. These functional blocks are realized by any combination of hardware and / or software. The means for implementing each functional block is not particularly limited. That is, each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, or two or more devices physically and / or logically separated from each other directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless), and may be realized by the plurality of devices.
また、図2に示すコンピュータ200のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されても良いし、一部の装置を含まずに構成されても良い。また、コンピュータ200は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを含んで構成されても良く、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されても良い。例えば、プロセッサ201は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されても良い。
Further, the hardware configuration of the
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャート等は、矛盾のない限り、順序を入れ替えても良い。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。 The processing procedures, sequences, flowcharts, and the like of each aspect / embodiment described in this specification may be interchanged as long as there is no inconsistency. For example, the methods described herein present elements of various steps in a sample order, and are not limited to the specific order presented.
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されても良いし、管理テーブルで管理しても良い。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されても良い。入力された情報等は他の装置へ送信されても良い。 The input and output information and the like may be stored in a specific place (for example, a memory) or may be managed by a management table. Information that is input and output can be overwritten, updated, or added. The output information or the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われても良いし、真偽値(Boolean:true又はfalse)によって行われても良いし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われても良い。 The determination may be made based on a value represented by 1 bit (0 or 1), a Boolean value (Boolean: true or false), or a comparison of numerical values (for example, a predetermined value). Value).
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良いし、実行に伴って切り替えて用いても良い。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われても良い。 Each aspect / embodiment described in the present specification may be used alone, may be used in combination, or may be used by switching with execution. In addition, the notification of the predetermined information (for example, the notification of “X”) is not limited to explicitly performed, and is performed implicitly (for example, not performing the notification of the predetermined information). Is also good.
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。 Software, regardless of whether it is called software, firmware, middleware, microcode, a hardware description language, or any other name, instructions, instruction sets, codes, code segments, program codes, programs, subprograms, software modules , Applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executables, threads of execution, procedures, functions, and the like.
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されても良い。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。 In addition, software, instructions, and the like may be transmitted and received via a transmission medium. For example, if the software uses a wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or a wireless technology such as infrared, wireless and microwave, the website, server, or other When transmitted from a remote source, these wired and / or wireless technologies are included within the definition of transmission medium.
本明細書で説明した情報、信号等は、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されても良い。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されても良い。 The information, signals, etc. described herein may be represented using any of a variety of different technologies. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc., that can be referred to throughout the above description are not limited to voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic or magnetic particles, optical or photons, or any of these. May be represented by a combination of
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えても良い。 Note that terms described in this specification and / or terms necessary for understanding this specification may be replaced with terms having the same or similar meaning.
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されても良いし、所定の値からの相対値で表されても良いし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであっても良い。 Further, the information, parameters, and the like described in this specification may be represented by an absolute value, may be represented by a relative value from a predetermined value, or may be represented by other corresponding information. . For example, the radio resource may be indicated by an index.
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。 The phrase "based on" as used herein does not mean "based solely on" unless stated otherwise. In other words, the phrase "based on" means both "based only on" and "based at least on."
「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、及びそれらの変形が、本明細書、或いは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書、或いは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。 As long as “including”, “comprising”, and variations thereof, are used herein or in the claims, these terms are used as well as the term “comprising” It is intended to be comprehensive. Further, the term "or" as used in the present specification and claims is not intended to be the exclusive OR.
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。 Throughout this disclosure, when articles are added by translation, e.g., a, an, and the in English, unless the context clearly indicates otherwise, It shall include a plurality.
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。 Although the present invention has been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification. The present invention can be implemented as modified and changed aspects without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the claims. Therefore, the description in the present specification is for the purpose of illustrative explanation, and does not have any restrictive meaning to the present invention.
100 発症予測装置
102 モデル作成情報取得部
103 予測モデル作成部(作成部)
107 発症予測部
111 候補リスト
120 被験者情報取得部
710 DNA変異絞込装置
712 特徴量抽出部
713 DNA変異情報取得部
714 関連解析部(解析部)
715 DNA変異抽出部(抽出部)
100
107
715 DNA mutation extraction unit (extraction unit)
Claims (10)
前記モデル作成情報取得部が取得した前記DNA変異の情報を用いて、前記妊娠高血圧症候群の発症を予測する予測モデルを作成する作成部と、
予測対象となる被験者における、前記妊娠高血圧症候群に関連するDNA変異の情報を取得する被験者情報取得部と、
前記作成部が作成した前記予測モデルと、前記被験者情報取得部が取得した前記DNA変異の情報とを用いて、前記予測対象となる被験者における前記妊娠高血圧症候群の発症を予測する予測部と、
を有する、発症予測装置。 From the information of DNA mutations in a plurality of pregnant women, including pregnant women suffering from pregnancy-hypertension syndrome, a model creation information acquisition unit for obtaining information on DNA mutations related to the pregnancy-hypertension syndrome,
Using the information of the DNA mutation obtained by the model creation information acquisition unit, a creation unit that creates a prediction model for predicting the onset of the pregnancy hypertension syndrome,
In a subject to be predicted, a subject information obtaining unit for obtaining information on a DNA mutation related to the pregnancy-induced hypertension syndrome,
The prediction model created by the creation unit, using the information of the DNA mutation obtained by the subject information acquisition unit, using a prediction unit for predicting the onset of the pregnancy hypertension syndrome in the subject to be predicted,
An onset predicting device comprising:
前記DNA変異絞込装置は、
前記妊娠高血圧症候群に罹患している被験者を含む複数の被験者から収集した、前記妊娠高血圧症候群に関連する量的形質の連続的な計測値から特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記複数の被験者における一塩基多型の情報を取得するDNA変異情報取得部と、
前記特徴量と前記一塩基多型の情報に含まれる一塩基多型との関連を解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づいて、前記妊娠高血圧症候群に関連する一塩基多型の候補を抽出するDNA変異抽出部と、
を有する、請求項2に記載の発症予測装置。 The candidate list includes some or all of the single nucleotide polymorphism candidates associated with the pregnancy hypertension syndrome narrowed down by a DNA mutation narrowing device,
The DNA mutation narrowing device,
A feature amount extraction unit that extracts feature amounts from continuous measurement values of quantitative traits related to the pregnancy hypertension syndrome, collected from a plurality of subjects including the subject suffering from the pregnancy hypertension syndrome,
A DNA mutation information acquisition unit for acquiring information on single nucleotide polymorphisms in the plurality of subjects,
An analysis unit that analyzes the association between the feature quantity and the single nucleotide polymorphism included in the information of the single nucleotide polymorphism,
Based on the analysis results of the analysis unit, a DNA mutation extraction unit that extracts single nucleotide polymorphism candidates related to the pregnancy hypertension syndrome,
The onset predicting apparatus according to claim 2, comprising:
前記作成部は、前記妊娠高血圧症候群に関連するDNA変異の情報から、前記被験者情報取得部が取得したDNA変異の情報に含まれていないDNA変異の情報を除外して、前記予測モデルを作成する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発症予測装置。 In the case where the information of the DNA mutation obtained by the subject information obtaining unit does not include a part of the information of the DNA mutation related to the pregnancy hypertension syndrome,
The creating unit creates the prediction model by excluding information on DNA mutations not included in the information on the DNA mutations acquired by the subject information acquiring unit from the information on the DNA mutations related to the pregnancy-induced hypertension syndrome. An onset predicting apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記予測部は、前記被験者が前記妊娠高血圧症候群を発症するか否かを予測する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発症予測装置。 The creating unit creates a prediction model to predict whether to develop the pregnancy hypertension syndrome,
The onset prediction device according to any one of claims 1 to 7, wherein the prediction unit predicts whether or not the subject develops the pregnancy hypertension syndrome.
前記予測部は、前記被験者が前記妊娠高血圧症候群を発症する危険度を予測する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発症予測装置。 The creating unit creates a prediction model for predicting the risk of developing the pregnancy hypertension syndrome,
The onset prediction device according to any one of claims 1 to 8, wherein the prediction unit predicts a risk of the subject developing the pregnancy hypertension syndrome.
前記発症予測装置で用いられる妊娠高血圧症候群に関連するDNA変異の候補リストを作成するDNA変異絞込装置と、
を含む発症予測システムであって、
前記DNA変異絞込装置は、
前記妊娠高血圧症候群に罹患している被験者を含む複数の被験者から収集した、前記妊娠高血圧症候群に関連する量的形質の連続的な計測値から特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記複数の被験者における一塩基多型の情報を取得するDNA変異情報取得部と、
前記特徴量と前記一塩基多型の情報に含まれる一塩基多型との関連を解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づいて、前記妊娠高血圧症候群に関連するDNA変異の候補を抽出するDNA変異抽出部と、
を有する、発症予測システム。 An onset predictive device according to claim 1,
A DNA mutation narrowing-down device that creates a candidate list of DNA mutations related to pregnancy hypertension syndrome used in the onset prediction device,
An onset prediction system including
The DNA mutation narrowing device,
A feature amount extraction unit that extracts feature amounts from continuous measurement values of quantitative traits related to the pregnancy hypertension syndrome, collected from a plurality of subjects including the subject suffering from the pregnancy hypertension syndrome,
A DNA mutation information acquisition unit for acquiring information on single nucleotide polymorphisms in the plurality of subjects,
An analysis unit that analyzes the association between the feature quantity and the single nucleotide polymorphism included in the information of the single nucleotide polymorphism,
Based on the analysis results of the analysis unit, a DNA mutation extraction unit to extract DNA mutation candidates related to the pregnancy hypertension syndrome,
An onset prediction system having
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EP3875696A1 (en) | 2020-03-06 | 2021-09-08 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic drive apparatus for work machine |
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