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公開番号2024108768
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023013321
出願日2023-01-31
発明の名称情報処理装置、方法及びプログラム
出願人KDDI株式会社,学校法人岩手医科大学
代理人個人,個人
主分類G16H 50/30 20180101AFI20240805BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】エピゲノム情報から未来の生物学的年齢に関する予測を効果的に行うことのできる情報処理装置を提供する。
【解決手段】複数のサンプルについて生活習慣の各項目の値と、年齢と、DNA修飾レベルデータとを記憶しているデータベース15を参照し、年齢及びDNA修飾レベルデータが入力される対象者について、DNA修飾レベルデータが当該対象者と同一であるまたは類似すると判定されるサンプルからなるグループを前記データベースから決定する第1処理21と、前記グループにおける年齢とDNA修飾レベルデータとの関係から、前記対象者が前記グループに対応する生活習慣を継続した場合の未来のDNA修飾レベルデータを予測する第2処理222と、当該予測した未来のDNA修飾レベルデータに生物学的年齢予測モデルを適用することで、前記対象者の未来の生物学的年齢を予測する第3処理22と、を実行する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
複数のサンプルについて生活習慣の各項目の値と、年齢と、DNA修飾レベルデータとを記憶しているデータベースを参照し、年齢及びDNA修飾レベルデータが入力される対象者について、DNA修飾レベルデータが当該対象者と同一であるまたは類似すると判定されるサンプルからなるグループを前記データベースから決定する第１処理と、
前記グループにおける年齢とDNA修飾レベルデータとの関係から、前記対象者が前記グループに対応する生活習慣を継続した場合の未来のDNA修飾レベルデータを予測する第２処理と、
当該予測した未来のDNA修飾レベルデータに生物学的年齢予測モデルを適用することで、前記対象者の未来の生物学的年齢を予測する第３処理と、を実行することを特徴とする情報処理装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記対象者について入力された年齢でのDNA修飾レベルデータに前記生物学的年齢予測モデルを適用して、当該年齢での生物学的年齢を予測する第４処理をさらに実行し、
前記第１処理では、前記グループを、DNA修飾レベルデータが前記同一であると判定されるものとして決定し、
前記第２処理では、前記グループに対応する生活習慣を、前記対象者の当該年齢までの生活習慣を継続するものとして扱い、
前記第４処理で予測された当該年齢での生物学的年齢からの未来への変化として、前記第３処理で予測された未来の生物学的年齢を、前記対象者が当該生活習慣を継続したことによる結果として出力する第５処理をさらに実行することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記対象者について入力された年齢でのDNA修飾レベルデータに前記生物学的年齢予測モデルを適用して、当該年齢での生物学的年齢を予測する第４処理をさらに実行し、
前記第１処理では、前記グループを、DNA修飾レベルデータが前記類似であると判定されるものとして決定し、
前記第２処理では、前記グループに対応する生活習慣を、前記対象者の当該年齢までの生活習慣を部分的に変更するものとして扱い、
前記第４処理で予測された当該年齢での生物学的年齢からの未来への変化として、前記第３処理で予測された未来の生物学的年齢を、前記対象者が前記生活習慣を部分的に変更したことによる結果として出力する第５処理をさらに実行することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１処理ではさらに、前記類似であると判定された前記グループを第１グループとし、且つ、前記データベースを参照してDNA修飾レベルデータが前記対象者と同一であると判定されるグループを第２グループとして決定し、
前記第２グループの生活習慣と前記第１グループの生活習慣との相違を、前記対象者が前記生活習慣を部分的に変更する内容として抽出する第６処理をさらに実行することを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第２処理では、前記関係をモデル化するものとして、前記グループにおいて年齢を説明変数とし、DNA修飾レベルデータを目的変数とする回帰モデルを生成して、当該回帰モデルを適用することにより、前記対象者について入力される年齢及び当該年齢におけるDNA修飾レベルデータから、当該対象者の未来におけるDNA修飾レベルデータを予測することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第２処理では、前記データベースを参照して、DNA修飾レベルデータを構成する複数の被修飾サイトのうち、当該被修飾サイトにおける修飾レベルと年齢との間に相関があるものを判定し、
当該相関があるものと判定された被修飾サイトに関して、前記グループにおいて前記回帰モデルを生成することで、当該対象者の未来におけるDNA修飾レベルデータを予測し、
当該相関がないものとして判定された被修飾サイトに関して、当該対象者の未来におけるDNA修飾レベルデータの予測値に代わる値として、当該対象者について前記入力された年齢におけるDNA修飾レベルデータの値を用いることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第１処理では、前記データベースを参照して、DNA修飾レベルデータを構成する複数の被修飾サイトの各々及び前記生活習慣の各項目のうち、当該被修飾サイトにおける修飾レベルと当該生活習慣の各項目の値との間に偏相関があるものを判定し、少なくとも１つの生活習慣の項目との間で当該偏相関があるものと判定された被修飾サイトにおけるDNA修飾レベルデータを用いて、前記同一であるまたは類似すると判定されるサンプルからなるグループを決定することを特徴とする請求項１に記載の情報端末装置。
【請求項８】
複数のサンプルについて生活習慣の各項目の値と、年齢と、DNA修飾レベルデータとを記憶しているデータベースを参照し、年齢及びDNA修飾レベルデータが入力される対象者について、DNA修飾レベルデータが当該対象者と同一であるまたは類似すると判定されるサンプルからなるグループを前記データベースから決定する第１処理と、
前記グループにおける年齢とDNA修飾レベルデータとの関係から、前記対象者が前記グループに対応する生活習慣を継続した場合の未来のDNA修飾レベルデータを予測する第２処理と、
当該予測した未来のDNA修飾レベルデータに生物学的年齢予測モデルを適用することで、前記対象者の未来の生物学的年齢を予測する第３処理と、をコンピュータが実行することを特徴とする情報処理方法。
【請求項９】
コンピュータを請求項１ないし７のいずれかに記載の情報処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的年齢予測モデルを用いる情報処理装置、方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、健康診断の結果から健康余命の予測値を個人毎に算出して表示する技術（特許文献１）があり、健康状態を定量的に把握できるようにすることで、疾病予防や健康管理の意欲を高めることができるようにする効果が述べられている。また、近年の機械学習技術を応用し、健診データや体調情報から健康年齢を予測する手法（特許文献２）やそれに影響を与える項目を分析するプログラム（特許文献３）が提案されている。特許文献４では、対象者の過去の複数回の受診記録を基に、将来の健康状態を予測する手法が提案されている。
【０００３】
また、非特許文献１および２には、遺伝子の働きを制御するエピゲノム（DNAメチル化）に関する情報を用いて、生物学的年齢（またはエピゲノム年齢）を推定できる技術が報告されている。特許文献５では、個人の健康診断データ及び遺伝子解析データを入力として、個人の生物学的年齢を出力する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開2007-287184号公報
特開2019-145057号公報
特開2020-004126号公報
特開2018-194904号公報
特開2021-135618号公報
【非特許文献】
【０００５】
Field, Adam E., Neil A. Robertson, Tina Wang, Aaron Havas, Trey Ideker, and Peter D. Adams. "DNA methylation clocks in aging: categories, causes, and consequences." Molecular cell 71, no. 6 (2018): 882-895.
Horvath, Steve, and Kenneth Raj. "DNA methylation-based biomarkers and the epigenetic clock theory of ageing." Nature Reviews Genetics 19, no. 6 (2018): 371.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以上のような従来技術では、エピゲノム情報から未来の生物学的年齢に関する予測を効果的に行うことができないという課題があった。
【０００７】
特許文献１～４等の健康プログラムでは、エピゲノム情報は利用せずに、血圧や血糖値などの健康診断結果を用いることを前提としているため、健診実施内容の違いや、問診票記入漏れや検査漏れ等による健診結果の欠落等測定できていない項目があった場合に対応が困難であった。特許文献５ではさらに遺伝子関連の情報を利用するが、特許文献１～４と同じく健康診断のデータの利用も前提であるため、特許文献１～４と同様の困難を抱えていた。
【０００８】
また、非特許文献１，２や特許文献５等のように、エピゲノムに関する情報を用いて生物学的年齢を推定することで実年齢との差異が判明した場合でも、現在の生活習慣を継続するのがよいのか改めるべきなのかは自明ではない。エピゲノムは遺伝的な要因も含め、過去の生活習慣や環境の影響を受けるため、直近で２時点以上の複数回の測定データがない限りは、現在の生活習慣が生物学的年齢に対してどのように影響していくと予測されるのか分からなかった。この結果として、運動や食事等の生活習慣を改善することでどの程度生物学的年齢の加速を抑えられるかまでは不明であり、行動変容の動機付けにつながりにくいことも想定された。
【０００９】
上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、エピゲノム情報から未来の生物学的年齢に関する予測を効果的に行うことのできる情報処理装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、情報処理装置であって、複数のサンプルについて生活習慣の各項目の値と、年齢と、DNA修飾レベルデータとを記憶しているデータベースを参照し、年齢及びDNA修飾レベルデータが入力される対象者について、DNA修飾レベルデータが当該対象者と同一であるまたは類似すると判定されるサンプルからなるグループを前記データベースから決定する第１処理と、前記グループにおける年齢とDNA修飾レベルデータとの関係から、前記対象者が前記グループに対応する生活習慣を継続した場合の未来のDNA修飾レベルデータを予測する第２処理と、当該予測した未来のDNA修飾レベルデータに生物学的年齢予測モデルを適用することで、前記対象者の未来の生物学的年齢を予測する第３処理と、を実行することを特徴とする。また当該装置に対応する方法及びプログラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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