(57)【要約】【課題】カスケード情報（中間遺伝子）を効率的にまた正確に得られるようにすることを目的とする。【解決手段】相互作用離散化部１２０は、相互作用データ１９１ａに基づいてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）要素として示す第１段−相互作用行列を生成する。ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第１段−相互作用行列を所定の規則でｋ回乗じて第ｋ段−相互作用行列を生成する。カスケード情報取得部１４０は、第ｎ段−相互作用行列に特定の上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子として示され、第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列に特定の下流側遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子を中間遺伝子として特定する。カスケード情報出力部１５０は、遺伝子ネットワーク図を表示し、遺伝子ネットワーク図に記された中間遺伝子の記号をハイライト表示する。【選択図】図３
2010224913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成する第１段相互作用行列生成部と、
前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する第ｋ段相互作用行列生成部と
を備えたことを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項２】
前記第１段相互作用行列生成部は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第１の数値を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子でない場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第２の数値を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成部は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の遺伝子解析装置。
【数７】
2010224913.tif 000009
【請求項３】
前記第１段相互作用行列生成部は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を促進する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第１の符号を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を抑制する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第２の符号を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成部は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号を決定する
ことを特徴とする請求項２記載の遺伝子解析装置。
【数８】
2010224913.tif 000010
【請求項４】
前記遺伝子解析装置は、さらに、
前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列と前記第ｋ段相互作用行列生成部により生成された前記第ｋ段相互作用行列とのうち第ｎ段相互作用行列（ｎは１からＭ−１までの各整数）と第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列とに基づいて、前記第ｎ段相互作用行列に特定の上流側遺伝子に（ｎ−１）個の遺伝子を介して発現量を作用される下流側遺伝子として示される遺伝子であって、前記第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列に（Ｍ−ｎ−１）個の遺伝子を介して特定の下流側遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子を、前記特定の上流側遺伝子に前記特定の下流側遺伝子の発現量を作用させる中間遺伝子としてＣＰＵを用いて特定する中間遺伝子特定部を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の遺伝子解析装置。
【請求項５】
前記遺伝子解析装置は、さらに、
前記複数の遺伝子それぞれを特定の記号で記して上流側遺伝子の記号と下流側遺伝子の記号とを線で繋いだ図をネットワーク図として表示装置に表示し、前記ネットワーク図に記された前記複数の遺伝子それぞれの記号のうち前記中間遺伝子特定部により特定された各中間遺伝子の記号をハイライト表示するネットワーク図表示部を備えた
ことを特徴とする請求項４記載の遺伝子解析装置。
【請求項６】
所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成する第１段相互作用行列生成処理と、
前記第１段相互作用行列生成処理により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する第ｋ段相互作用行列生成処理と
をコンピュータに実行させる遺伝子解析プログラム。
【請求項７】
前記第１段相互作用行列生成処理は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第１の数値を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子でない場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第２の数値を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成処理は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値を決定する
ことを特徴とする請求項６記載の遺伝子解析プログラム。
【数９】
2010224913.tif 000011
【請求項８】
前記第１段相互作用行列生成処理は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を促進する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第１の符号を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を抑制する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第２の符号を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成処理は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号を決定する
ことを特徴とする請求項７記載の遺伝子解析プログラム。
【数１０】
2010224913.tif 000012
【請求項９】
前記遺伝子解析プログラムは、さらに、
前記第１段相互作用行列生成処理により生成された前記第１段相互作用行列と前記第ｋ段相互作用行列生成処理により生成された前記第ｋ段相互作用行列とのうち第ｎ段相互作用行列（ｎは１からＭ−１までの各整数）と第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列とに基づいて、前記第ｎ段相互作用行列に特定の上流側遺伝子に（ｎ−１）個の遺伝子を介して発現量を作用される下流側遺伝子として示される遺伝子であって、前記第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列に（Ｍ−ｎ−１）個の遺伝子を介して特定の下流側遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子を、前記特定の上流側遺伝子に前記特定の下流側遺伝子の発現量を作用させる中間遺伝子としてＣＰＵを用いて特定する中間遺伝子特定処理をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする請求項６〜請求項８いずれかに記載の遺伝子解析プログラム。
【請求項１０】
前記遺伝子解析プログラムは、さらに、
前記複数の遺伝子それぞれを特定の記号で記して上流側遺伝子の記号と下流側遺伝子の記号とを線で繋いだ図をネットワーク図として表示装置に表示し、前記ネットワーク図に記された前記複数の遺伝子それぞれの記号のうち前記中間遺伝子特定処理により特定された各中間遺伝子の記号をハイライト表示するネットワーク図表示処理をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする請求項９記載の遺伝子解析プログラム。
【請求項１１】
第１段相互作用行列生成部が、所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成し、
第ｋ段相互作用行列生成部が、前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する
ことを特徴とする遺伝子解析装置の遺伝子解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遺伝子解析装置、遺伝子解析プログラムおよび遺伝子解析装置の遺伝子解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特定の遺伝子から別の特定の遺伝子への相互作用を示す情報（カスケード情報）は、遺伝子ネットワークが描かれた画像を目視して得られる。
しかし、遺伝子ネットワークには多数の遺伝子の関係が含まれているため、遺伝子ネットワークを目視して所望のカスケード情報を効率的にまた正確に全て得ることは困難である。
カスケード情報とは、遺伝子ネットワークにおいて特定の遺伝子から別の特定の遺伝子に向かう経路があるか、その経路は促進と抑制とのいずれの相互作用を示すか、などの情報である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１９９８８号公報
【特許文献２】特開２００６−５０７６０５号公報
【特許文献３】特開２００５−５０５０３１号公報
【特許文献４】特開２００６−２６８２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、例えば、カスケード情報を効率的にまた正確に得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の遺伝子解析装置は、
所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成する第１段相互作用行列生成部と、
前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する第ｋ段相互作用行列生成部とを備える。
【０００６】
前記第１段相互作用行列生成部は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第１の数値を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子でない場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第２の数値を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成部は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値を決定する。
【０００７】
【数１】
2010224913.tif 000003
【０００８】
前記第１段相互作用行列生成部は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を促進する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第１の符号を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を抑制する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第２の符号を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成部は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号を決定する。
【０００９】
【数２】
2010224913.tif 000004
【００１０】
前記遺伝子解析装置は、さらに、
前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列と前記第ｋ段相互作用行列生成部により生成された前記第ｋ段相互作用行列とのうち第ｎ段相互作用行列（ｎは１からＭ−１までの各整数）と第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列とに基づいて、前記第ｎ段相互作用行列に特定の上流側遺伝子に（ｎ−１）個の遺伝子を介して発現量を作用される下流側遺伝子として示される遺伝子であって、前記第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列に（Ｍ−ｎ−１）個の遺伝子を介して特定の下流側遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子を、前記特定の上流側遺伝子に前記特定の下流側遺伝子の発現量を作用させる中間遺伝子としてＣＰＵを用いて特定する中間遺伝子特定部を備える。
【００１１】
前記遺伝子解析装置は、さらに、
前記複数の遺伝子それぞれを特定の記号で記して上流側遺伝子の記号と下流側遺伝子の記号とを線で繋いだ図をネットワーク図として表示装置に表示し、前記ネットワーク図に記された前記複数の遺伝子それぞれの記号のうち前記中間遺伝子特定部により特定された各中間遺伝子の記号をハイライト表示するネットワーク図表示部を備える。
【００１２】
本発明の遺伝子解析プログラムは、
所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成する第１段相互作用行列生成処理と、
前記第１段相互作用行列生成処理により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する第ｋ段相互作用行列生成処理と
をコンピュータに実行させる。
【００１３】
前記第１段相互作用行列生成処理は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第１の数値を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子でない場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第２の数値を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成処理は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値を決定する。
【００１４】
【数３】
2010224913.tif 000005
【００１５】
前記第１段相互作用行列生成処理は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を促進する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第１の符号を設定し、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を抑制する上流側遺伝子である場合、第１段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第２の符号を設定し、
前記第ｋ段相互作用行列生成処理は、以下の式で表される演算規則に基づいて第ｋ段相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号を決定する。
【００１６】
【数４】
2010224913.tif 000006
【００１７】
前記遺伝子解析プログラムは、さらに、
前記第１段相互作用行列生成処理により生成された前記第１段相互作用行列と前記第ｋ段相互作用行列生成処理により生成された前記第ｋ段相互作用行列とのうち第ｎ段相互作用行列（ｎは１からＭ−１までの各整数）と第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列とに基づいて、前記第ｎ段相互作用行列に特定の上流側遺伝子に（ｎ−１）個の遺伝子を介して発現量を作用される下流側遺伝子として示される遺伝子であって、前記第（Ｍ−ｎ）段相互作用行列に（Ｍ−ｎ−１）個の遺伝子を介して特定の下流側遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子を、前記特定の上流側遺伝子に前記特定の下流側遺伝子の発現量を作用させる中間遺伝子としてＣＰＵを用いて特定する中間遺伝子特定処理をコンピュータに実行させる。
【００１８】
前記遺伝子解析プログラムは、さらに、
前記複数の遺伝子それぞれを特定の記号で記して上流側遺伝子の記号と下流側遺伝子の記号とを線で繋いだ図をネットワーク図として表示装置に表示し、前記ネットワーク図に記された前記複数の遺伝子それぞれの記号のうち前記中間遺伝子特定処理により特定された各中間遺伝子の記号をハイライト表示するネットワーク図表示処理をコンピュータに実行させる。
【００１９】
本発明の遺伝子解析装置の遺伝子解析方法は、
第１段相互作用行列生成部が、所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す相互作用データに基づいて、前記複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段相互作用行列としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いて生成し、
第ｋ段相互作用行列生成部が、前記第１段相互作用行列生成部により生成された前記第１段相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じることにより、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す第ｋ段相互作用行列として生成する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、カスケード情報（経路上にある中間遺伝子）を効率的にまた正確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の概要図。
【図２】実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００のハードウェア資源の一例を示す図。
【図３】実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の機能構成図。
【図４】実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析方法を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１における相互作用データ１９１ａおよび相互作用抽出データ１９１ｂの構成を示す図。
【図６】実施の形態１における相互作用の「促進」と「抑制」とを示す図。
【図７】実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）の具体例を示す図。
【図８】実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）のフローチャート。
【図９】実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）のフローチャート。
【図１０】実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）の具体例を示す図。
【図１１】実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）の具体例を示す図。
【図１２】実施の形態１における（式１）内の「ＡＮＤ（ｂＴｉｎ１，ｂＴｎｊｋ−１）」を表す概念図。
【図１３】実施の形態１における一経路作用判定テーブル１９３ａと複数経路作用判定テーブル１９３ｂとを示す図。
【図１４】実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列１９２の要素の意味を示す表。
【図１５】実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）のフローチャート。
【図１６】実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の概念図。
【図１７】実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の具体例を示す図。
【図１８】実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
遺伝子間の相互作用を表す行列（後述する第ｋ段−相互作用行列）に演算を施すことにより、特定の遺伝子から別の特定の遺伝子への相互作用を示すカスケード情報を効率的にまた正確に取得する遺伝子ネットワーク解析装置、解析方法および解析プログラムについて説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の概要図である。
実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の概要について、図１に基づいて以下に説明する。
【００２４】
利用者は遺伝子ネットワーク解析装置１００にカスケード情報解析条件１０１として上流側遺伝子１０１ａ、下流側遺伝子１０１ｂ、段階数１０１ｃおよびＺスコア１０１ｄを入力する。
【００２５】
遺伝子ネットワーク解析装置１００は、発現量を相互作用する関係にある遺伝子同士を先端が矢印状の線または先端がＴ字状の線で繋いだ図（以下、「ネットワーク図１０２」という）を表示する。線の種類の意味については後述する。
【００２６】
遺伝子ネットワーク解析装置１００は、遺伝子間の相互作用を示す相互作用データを解析してカスケード情報解析条件１０１に合う中間遺伝子１０３を特定し、ネットワーク図１０２内の中間遺伝子１０３をハイライト表示する。中間遺伝子１０３とは、ネットワーク図１０２において上流側遺伝子１０１ａから下流側遺伝子１０１ｂへの経路（線の繋がり）上に有る遺伝子（上流側遺伝子１０１ａと下流側遺伝子１０１ｂとを除く）のことである。相互作用データについては後述する。
【００２７】
遺伝子ネットワーク解析装置１００により特定される中間遺伝子１０３は、上流側遺伝子１０１ａから下流側遺伝子１０１ｂへの一連の経路上にある「段階数１０１ｃ−１」個の遺伝子であって当該一連の経路上の各遺伝子間のＺスコアがカスケード情報解析条件１０１のＺスコア１０１ｄ以上である遺伝子である。一連の経路とは途切れずに連続している経路のことである。Ｚスコアについては後述する。
【００２８】
例えば、上流側遺伝子１０１ａとして「ｃ１」、下流側遺伝子１０１ｂとして「ｃ４」、段階数１０１ｃとして「３」、Ｚスコア１０１ｄとして「２．５」が指定されたものとする。
遺伝子ネットワーク解析装置１００は、ネットワーク図１０２内の複数の遺伝子のうち「ｃ１」から３段階で（３番目の遺伝子として）「ｃ４」に到達する経路（「ｃ１→ｃ２→ｃ３→ｃ４」）上にある遺伝子「ｃ２」「ｃ３」を中間遺伝子１０３としてハイライト表示（例えば、点滅）する。「ｃ１」と「ｃ２」、「ｃ２」と「ｃ３」、「ｃ３」と「ｃ４」の各Ｚスコアは「２．５」以上であるものとする。
【００２９】
図２は、実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図２において、遺伝子ネットワーク解析装置１００は、ＣＰＵ９１１（マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ドライブ装置９０４、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ドライブ装置９０４は、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ）などの記憶媒体を読み書きする装置である。
【００３０】
通信ボード９１５は、有線または無線で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、電話回線網などの通信網に接続している。
【００３１】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
【００３２】
プログラム群９２３には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３３】
ファイル群９２４には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００３４】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
【００３５】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００３６】
図３は、実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の機能構成図である。
実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析装置１００の機能構成について、図３に基づいて以下に説明する。
【００３７】
遺伝子ネットワーク解析装置１００（遺伝子解析装置の一例）は、カスケード条件入力部１１０、相互作用離散化部１２０（第１段相互作用行列生成部の一例）、ｋ段−相互作用行列計算部１３０（第ｋ段相互作用行列生成部の一例）、カスケード情報取得部１４０（中間遺伝子特定部の一例）、カスケード情報出力部１５０（ネットワーク図表示部の一例）および解析記憶部１９０を備える。
【００３８】
カスケード条件入力部１１０は、利用者に指定されたカスケード情報解析条件１０１を入力装置から入力する。
【００３９】
相互作用離散化部１２０は、後述する相互作用抽出データ１９１ｂに基づいて、相互作用データ１９１ａに示される複数の遺伝子それぞれに順番を定めてｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す行列を第１段−相互作用行列としてＣＰＵを用いて生成する。
例えば、相互作用離散化部１２０は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子である場合、第１段−相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第１の数値（実施の形態１では「１」）を設定する。
また、相互作用離散化部１２０は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の上流側遺伝子でない場合、第１段−相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の数値として特定の第２の数値（実施の形態１では「０」）を設定する。
また、相互作用離散化部１２０は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を促進する上流側遺伝子である場合、第１段−相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第１の符号（実施の形態１では「＋」）を設定する。
また、相互作用離散化部１２０は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を抑制する上流側遺伝子である場合、第１段−相互作用行列の（ｉ、ｊ）番目の要素の符号として特定の第２の符号（実施の形態１では「−」）を設定する。
【００４０】
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、相互作用離散化部１２０により生成された前記第１段−相互作用行列を所定の演算規則に基づいてＣＰＵを用いてｋ回（ｋは２から所定値Ｍ−１までの各整数）乗じて、第ｋ段−相互作用行列を生成する。
第ｋ段−相互作用行列は、ｉ番目の遺伝子がｋ−１個の遺伝子を介してｊ番目の遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子であるか否かを（ｉ、ｊ）番目の要素として示す。
【００４１】
カスケード情報取得部１４０は、相互作用離散化部１２０により生成された前記第１段−相互作用行列とｋ段−相互作用行列計算部１３０により生成された前記第ｋ段−相互作用行列とのうち第ｎ段−相互作用行列（ｎは１からＭ−１までの各整数）と第（Ｍ−ｎ）段−相互作用行列とに基づいて、中間遺伝子をＣＰＵを用いて特定する。
中間遺伝子として特定される遺伝子は、前記第ｎ段−相互作用行列に特定の上流側遺伝子（上流側遺伝子１０１ａ）に（ｎ−１）個の遺伝子を介して発現量を作用される下流側遺伝子として示される遺伝子であって、前記第（Ｍ−ｎ）段−相互作用行列に（Ｍ−ｎ−１）個の遺伝子を介して特定の下流側遺伝子（下流側遺伝子１０１ｂ）の発現量を作用する上流側遺伝子として示される遺伝子である。
特定される中間遺伝子は、前記特定の上流側遺伝子に前記特定の下流側遺伝子の発現量を作用させる。
【００４２】
カスケード情報出力部１５０は、後述する相互作用データ１９１ａまたは後述する相互作用抽出データ１９１ｂに示される複数の遺伝子それぞれを特定の記号で記して上流側遺伝子の記号と下流側遺伝子の記号とを線で繋いだ図をネットワーク図として表示装置に表示する。
さらに、カスケード情報出力部１５０は、前記ネットワーク図に記された前記複数の遺伝子それぞれの記号のうちカスケード情報取得部１４０により特定された各中間遺伝子の記号をハイライト表示する。
【００４３】
解析記憶装置１９０は、相互作用データ１９１ａ、相互作用抽出データ１９１ｂ、第ｋ段−相互作用行列１９２、一経路作用判定テーブル１９３ａ、複数経路作用判定テーブル１９３ｂおよびカスケード情報１９９を記憶する。
【００４４】
相互作用データ１９１ａおよび相互作用抽出データ１９１ｂは、所定の複数の遺伝子いずれかの遺伝子であって前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子の発現量を作用する上流側遺伝子と、前記複数の遺伝子の少なくともいずれかの遺伝子であって前記上流側遺伝子に発現量を作用される下流側遺伝子とを示す。
【００４５】
第ｋ段−相互作用行列１９２には、相互作用離散化部１２０により生成される第１段−相互作用行列とｋ段−相互作用行列計算部１３０により生成される第ｋ段−相互作用行列とが含まれる。
【００４６】
カスケード情報１９９は、カスケード情報取得部１４０により特定された中間遺伝子の識別子を示す。
【００４７】
一経路作用判定テーブル１９３ａおよび複数経路作用判定テーブル１９３ｂについては後述する。
【００４８】
図４は、実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析方法を示すフローチャートである。
実施の形態１における遺伝子ネットワーク解析方法について、図４に基づいて以下に説明する。
【００４９】
まず、概要を説明する。
【００５０】
遺伝子ネットワーク解析装置１００の各「〜部」は、以下に説明する各処理（Ｓ１１０〜Ｓ１７０）をＣＰＵを用いて実行する。
【００５１】
カスケード条件入力部１１０はカスケード情報解析条件１０１を入力する（Ｓ１１０）。
相互作用離散化部１２０は、相互作用データ１９１ａからＺスコア１０１ｄの条件を満たす相互作用情報を相互作用抽出データ１９１ｂとして抽出し（Ｓ１２０）、相互作用抽出データ１９１ｂに基づいて第１段−相互作用行列Ｔ１を生成する（Ｓ１３０）。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は第１段−相互作用行列Ｔ１に基づいて第ｋ段−相互作用行列Ｔｋ（２≦ｋ≦Ｍ）を生成する（Ｓ１４０）。
カスケード情報取得部１４０は第ｋ段−相互作用行列Ｔｋに基づいて上流側遺伝子１０１ａから下流側遺伝子１０１ｂへのＭ段の経路上の中間遺伝子１０３を特定する（Ｓ１５０）。
カスケード情報出力部１５０は、ネットワーク図１０２を表示し（Ｓ１６０）、中間遺伝子１０３をハイライト表示する（Ｓ１７０）。
【００５２】
次に、各処理（Ｓ１１０〜Ｓ１７０）の詳細について説明する。
【００５３】
＜Ｓ１１０＞
利用者は、キーボード９０２やマウス９０３などの入力装置を用いて上流側遺伝子１０１ａ、下流側遺伝子１０１ｂ、段階数１０１ｃおよびＺスコア１０１ｄをカスケード情報解析条件１０１として遺伝子ネットワーク解析装置１００に入力する。
カスケード条件入力部１１０は、カスケード情報解析条件１０１を入力装置から入力し、入力したカスケード情報解析条件１０１を解析記憶部１９０に記憶する。
Ｓ１１０の後、処理はＳ１２０に進む。
【００５４】
＜Ｓ１２０＞
相互作用離散化部１２０は、解析記憶部１９０に記憶されている相互作用データ１９１ａとカスケード情報解析条件１０１とに基づいて、相互作用データ１９１ａに設定されている複数の相互作用情報からＺスコア１０１ｄの条件を満たす相互作用情報を抽出する。
相互作用離散化部１２０は、抽出した相互作用情報を相互作用抽出データ１９１ｂとして解析記憶部１９０に記憶する。
【００５５】
図５は、実施の形態１における相互作用データ１９１ａおよび相互作用抽出データ１９１ｂの構成を示す図である。
実施の形態１における相互作用データ１９１ａおよび相互作用抽出データ１９１ｂの構成について、図５に基づいて以下に説明する。
【００５６】
相互作用データ１９１ａには、「上流側遺伝子」「下流側遺伝子」「相互作用符号」および「Ｚスコア」を一組の情報として複数の相互作用情報が予め設定されている。相互作用情報は「エッジ情報」とも呼ばれる。
【００５７】
「上流側遺伝子」は上流側遺伝子の識別子を示し、「下流側遺伝子」は下流側遺伝子の識別子を示す。
上流側遺伝子は特定の遺伝子（下流側遺伝子）の発現量に作用する遺伝子であり、下流側遺伝子は特定の遺伝子（上流側遺伝子）に発現量を作用される遺伝子である。
上流側遺伝子と下流側遺伝子との発現量の作用関係を「相互作用」という。
相互作用の種類には「促進」と「抑制」とがある。
【００５８】
図６は、実施の形態１における相互作用の「促進」と「抑制」とを示す図である。
図６に示すように、「促進」は（ａ）上流側遺伝子の発現量の増加に合わせて下流側遺伝子の発現量が増加すること、および（ｂ）上流側遺伝子の発現量の減少に合わせて下流側遺伝子の発現量が減少することを意味する。「促進」は符号「＋」で表される。
また、「抑制」は（ｃ）上流側遺伝子の発現量の増加に反して下流側遺伝子の発現量が減少すること、および（ｄ）上流側遺伝子の発現量の減少に反して下流側遺伝子の発現量が増加することを意味する。「抑制」は符号「−」で表される。
【００５９】
図５に戻り、相互作用データ１９１ａおよび相互作用抽出データ１９１ｂの説明を続ける。
【００６０】
「相互作用符号」は、「上流側遺伝子」で識別される遺伝子と「下流側遺伝子」で識別される遺伝子との相互作用の種類を符号で示す。促進なら「＋」、抑制なら「−」、促進と抑制との両方なら「＋／−」である。
【００６１】
「Ｚスコア」（標準スコア）は、「上流側遺伝子」で識別される遺伝子と「下流側遺伝子」で識別される遺伝子との相互作用の統計的有意性を示す値であり、相互作用の適合度が平均値よりもどれだけ偏っているかを示す。Ｚスコアは所定の計算方法により計算された値である。特許文献４に開示されている計算方法はＺスコアを計算する方法の一例である。
【００６２】
Ｓ１２０（図４）において、相互作用離散化部１２０は、相互作用データ１９１ａの各相互作用情報の「Ｚスコア」をカスケード情報解析条件１０１のＺスコア１０１ｄと比較し、「Ｚスコア」がカスケード情報解析条件１０１のＺスコア１０１ｄ以上である相互作用情報を抽出し、抽出した相互作用情報を相互作用抽出データ１９１ｂとして解析記憶部１９０に記憶する。
【００６３】
ネットワーク図１０２は、上流側遺伝子を表す記号と下流側遺伝子を表す記号とを線で繋いで、遺伝子間の相互作用を表したものである。
相互作用が「促進（＋）」であれば下流側遺伝子側に矢印が記され、相互作用が「抑制（−）」であれば下流側遺伝子側がＴ字状に記される。
【００６４】
図４に戻り、遺伝子ネットワーク解析方法の説明を続ける。
【００６５】
Ｓ１２０の後、処理はＳ１３０に進む。
【００６６】
＜Ｓ１３０：第１段−相互作用行列生成処理＞
相互作用離散化部１２０は、相互作用抽出データ１９１ｂに基づいて第１段−相互作用行列（Ｔ１）を生成する。
相互作用離散化部１２０は、生成した第１段−相互作用行列（Ｔ１）を第ｋ段−相互作用行列１９２（ｋ＝１）として解析記憶装置１９０に記憶する。
【００６７】
図７は、実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）の具体例を示す図である。
実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）の具体例について、図７に基づいて説明する。
【００６８】
相互作用離散化部１２０は、相互作用抽出データ１９１ｂに設定されている各遺伝子「ｃ１」、「ｃ２」、・・・、「ｃ５」を「１番目の遺伝子」、「２番目の遺伝子」、・・・、「５番目の遺伝子」として扱う。
相互作用離散化部１２０は、相互作用抽出データ１９１ｂに設定されている項番１の相互作用情報（上流側遺伝子「ｃ１」、下流側遺伝子「ｃ２」、相互作用符号「＋」）に基づいて、第１段−相互作用行列（Ｔ１）の「ｃ１」「ｃ２」に対応する要素である第１行２列に「＋１」を設定する。
相互作用離散化部１２０は、同様に、項番２の相互作用情報に基づいてＴ１の１行３列に「−１」を設定し、項番３の相互作用情報に基づいてＴ１の１行５列に「−１」を設定し、項番４の相互作用情報に基づいてＴ１の２行３列に「＋１」を設定し、項番５の相互作用情報に基づいてＴ１の３行４列に「−１」を設定する。
Ｔ１の他の要素には「０」が設定される。
【００６９】
第１段−相互作用行列（Ｔ１）においてｉ行ｊ列に設定される各値は以下のことを意味する（後述する第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）も同じである）。
「０」は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量に作用する上流側遺伝子でない（ｊ番目の遺伝子がｉ番目の遺伝子の発現量に作用される下流側遺伝子でない）ことを意味する。
「＋１」は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を「促進」する上流側遺伝子である（ｊ番目の遺伝子がｉ番目の遺伝子に発現量を「促進」される下流側遺伝子である）ことを意味する。
「−１」は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を「抑制」する上流側遺伝子である（ｊ番目の遺伝子がｉ番目の遺伝子に発現量を「抑制」される下流側遺伝子である）ことを意味する。
「＋／−１」は、ｉ番目の遺伝子がｊ番目の遺伝子の発現量を「促進」および「抑制」する上流側遺伝子である（ｊ番目の遺伝子がｉ番目の遺伝子に発現量を「促進」および「抑制」する下流側遺伝子である）ことを意味する。
【００７０】
図８は、実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）のフローチャートである。
実施の形態１における第１段−相互作用行列生成処理（Ｓ１３０）について、図８に基づいて以下に説明する。
【００７１】
＜Ｓ１３１＞
相互作用離散化部１２０は、上流側遺伝子と下流側遺伝子との少なくともいずれかとして相互作用抽出データ１９１ｂに設定されている複数の遺伝子それぞれに順番（１、２、・・・、Ｎ［遺伝子数］）を定める。例えば、相互作用離散化部１２０は識別子の昇順（または降順）に順番を定める。
Ｓ１３１の後、処理はＳ１３２に進む。
【００７２】
＜Ｓ１３２＞
相互作用離散化部１２０は、Ｓ１３１で順番を定めた複数の遺伝子の遺伝子数Ｎと行数および列数が同じである正方行列を生成する。正方行列を構成するＮ×Ｎ個の要素それぞれの初期値は「０」である。
Ｓ１３２の後、処理はＳ１３３に進む。
【００７３】
＜Ｓ１３３＞
相互作用離散化部１２０は、相互作用抽出データ１９１ｂから相互作用情報を一つ取得する。
Ｓ１３３から後述するＳ１３５までの各処理はループ処理される。
Ｓ１３３において、ｘ回目のループでは相互作用抽出データ１９１ｂのｘ番目の相互作用情報（項番ｘ）が取得される。
Ｓ１３３の後、処理はＳ１３４に進む。
【００７４】
＜Ｓ１３４＞
相互作用離散化部１２０は、Ｓ１３３で取得した相互作用情報内の上流側遺伝子および下流側遺伝子についてＳ１３１で定めた順番を特定する。
相互作用離散化部１２０は、上流側遺伝子がｉ番目の遺伝子であり、下流側遺伝子がｊ番目の遺伝子である場合、Ｓ１３２で生成した正方行列のｉ行ｊ列の要素（Ｔｉｊ１）に符号付きで「１」を設定する。設定される符号は相互作用情報内の相互作用符号と同じ符号である。
Ｓ１３４の後、処理はＳ１３５に進む。
【００７５】
＜Ｓ１３５＞
相互作用離散化部１２０は、相互作用抽出データ１９１ｂに含まれる全ての相互作用情報について処理（Ｓ１３３〜Ｓ１３４）を完了したか判定する。
相互作用離散化部１２０は、Ｓ１３３において相互作用抽出データ１９１ｂから全ての相互作用情報を取得した場合に全ての相互作用情報について処理を完了したと判定する。
全ての相互作用情報について処理を完了した場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１３６に進む。
全ての相互作用情報について処理を完了していない場合（ＮＯ）、処理はＳ１３３に戻る。
【００７６】
＜Ｓ１３６＞
相互作用離散化部１２０は、各相互作用情報に基づいて値を設定した正方行列を第ｋ段−相互作用行列１９２（ｋ＝１）として解析記憶部１９０に記憶する。
Ｓ１３６の後、第１段−相互作用行列処理（Ｓ１３０）は終了する。
【００７７】
図４に戻り、遺伝子ネットワーク解析方法の説明を続ける。
【００７８】
Ｓ１３０の後、処理はＳ１４０に進む。
【００７９】
＜Ｓ１４０：第ｋ段−相互作用行列生成処理＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第１段−相互作用行列（Ｔ１）を所定の演算規則（後述する式１および式２）に基づいてｋ回乗じて、第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）を生成する。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、生成した第ｋ段−相互作用行列１９２を解析記憶部１９０に記憶する。
「ｋ」は、２からＭ（カスケード情報解析条件１０１の段階数１０１ｃ）までの各整数である。
【００８０】
図９は、実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）のフローチャートである。
実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）について、図９に基づいて以下に説明する。
【００８１】
＜Ｓ１４１＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数「ｋ」に「２」を設定すると共に、変数「ｉ」と変数「ｊ」とに「１」を設定する。
「ｋ」は第ｋ段−相互作用行列の段数を示す変数であり、「ｉ」は第ｋ段−相互作用行列の行番号を示す変数であり、「ｊ」は第ｋ段−相互作用行列の列番号を示す変数である。
Ｓ１４１の後、処理はＳ１４２に進む。
【００８２】
＜Ｓ１４２＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第１段−相互作用行列（Ｔ１）のｉ行と第ｋ−１段の相互作用行列（Ｔｋ−１）のｊ列とに基づいて、第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）のｉ行ｊ列の数値ｂＴｉｊｋを算出する。ｋ段−相互作用行列計算部１３０は算出した数値ｂＴｉｊｋを第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）のｉ行ｊ列に設定する。数値ｂＴｉｊｋは以下の（式１）で算出される。
【００８３】
【数５】
2010224913.tif 000007
【００８４】
図１０および図１１は、実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）の具体例を示す図である。
Ｓ１４２における数値ｂＴｉｊｋの算出の具体例について、図１０および図１１に基づいて以下に説明する。
【００８５】
「ｋ＝２」「ｉ＝１」「ｊ＝３」である場合（図１０）、ｋ段−相互作用行列計算部１３０は第１段−相互作用行列（Ｔ１）の第１行（ｉ行）と第１段−相互作用行列（Ｔｋ−１）の第３列（ｊ列）とに基づいて、第２段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行３列（ｉ行ｊ列）の数値ｂＴ１３２を算出する。
ｂＴ１１１は「０」、ｂＴ１３１は「１」であるため、ＡＮＤ（ｂＴ１１１、ｂＴ１３１）は「０」である。
同様に、ＡＮＤ（ｂＴ１２１、ｂＴ２３１）は「１」、ＡＮＤ（ｂＴ１３１、ｂＴ３３１）は「０」、ＡＮＤ（ｂＴ１４１、ｂＴ４３１）は「０」、ＡＮＤ（ｂＴ１５１、ｂＴ５３１）は「０」である。
したがって、ｂＴ１３２は「１」（＝ＯＲ｛０、１、０、０、０｝）である。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第２段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行３列に数値「１」（符号を除く）を設定する。
【００８６】
「ｋ＝３」「ｉ＝１」「ｊ＝４」である場合（図１１）、ｋ段−相互作用行列計算部１３０は第１段−相互作用行列（Ｔ１）の第１行（ｉ行）と第２段−相互作用行列（Ｔｋ−１）の第４列（ｊ列）とに基づいて、第３段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行４列（ｉ行ｊ列）の数値ｂＴ１４３を算出する。
ｂＴ１１１は「０」、ｂＴ１４２は「１」であるため、ＡＮＤ（ｂＴ１１１、ｂＴ１４２）は「０」である。
同様に、ＡＮＤ（ｂＴ１２１、ｂＴ２４２）は「１」、ＡＮＤ（ｂＴ１３１、ｂＴ３４２）は「０」、ＡＮＤ（ｂＴ１４１、ｂＴ４４２）は「０」、ＡＮＤ（ｂＴ１５１、ｂＴ５４２）は「０」である。
したがって、ｂＴ１４３は「１」（＝ＯＲ｛０、１、０、０、０｝）である。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第３段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行４列に数値「１」（符号を除く）を設定する。
【００８７】
図１２は、実施の形態１における（式１）内の「ＡＮＤ（ｂＴｉｎ１，ｂＴｎｊｋ−１）」を表す概念図である。図１２において、各遺伝子を丸印で示し、丸印内に当該遺伝子の番号を示す。
上記（式１）の「ＡＮＤ（ｂＴｉｎ１，ｂＴｎｊｋ−１）」は、図１２に示すようにｎ番目の遺伝子がｉ番目の遺伝子の直接の下流側遺伝子であり且つｊ番目の遺伝子の直接または間接の上流側遺伝子であるかを値で示す。ｎ番目の遺伝子が当該条件を満たす遺伝子である場合に値が「１」になり、ｎ番目の遺伝子が当該条件を満たさない遺伝子でない場合に値が「０」になる。
直接の下流遺伝子（または上流遺伝子）とは中間遺伝子を介さない下流遺伝子（または上流遺伝子）のことである。間接の上流遺伝子とは「ｋ−２」個の中間遺伝子を介する上流遺伝子のことである。
【００８８】
上記（式１）の「ＯＲ｛｝」は、ｉ番目の遺伝子の直接の下流遺伝子であり且つｊ番目の遺伝子の直接または間接の上流遺伝子である遺伝子が少なくとも一つ有るかを値で示す。当該遺伝子が有る場合に値が「１」になり、当該遺伝子が無い場合に値が「０」になる。
例えば、図１０の第２段−相互作用行列は、１番目の遺伝子の直接の下流遺伝子であり且つ３番目の遺伝子または４番目の遺伝子の直接の上流遺伝子である遺伝子が少なくとも一つ有ることを示す。
また、図１０の第２段−相互作用行列は、２番目の遺伝子の直接の下流遺伝子であり且つ４番目の遺伝子の直接の上流遺伝子である遺伝子が少なくとも一つ有ることを示す。
【００８９】
図９に戻り、第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）の説明を続ける。
【００９０】
Ｓ１４２の後、処理はＳ１４３に進む。
【００９１】
＜Ｓ１４３＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、Ｓ１４２で算出した数値ｂＴｉｊｋが「０」か否かを判定する。
数値ｂＴｉｊｋが「０」でない場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１４４に進む。
数値ｂＴｉｊｋが「０」である場合（ＮＯ）、処理はＳ１４５ａに進む。
【００９２】
＜Ｓ１４４＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第１段−相互作用行列（Ｔ１）のｉ行と第ｋ−１段の相互作用行列（Ｔｋ−１）のｊ列とに基づいて、第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）のｉ行ｊ列の符号ｓＴｉｊｋを算出する。ｋ段−相互作用行列計算部１３０は算出した符号ｓＴｉｊｋを第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）のｉ行ｊ列に設定する。符号ｓＴｉｊｋは以下の（式２）で算出される。
【００９３】
【数６】
2010224913.tif 000008
【００９４】
図１３は、実施の形態１における一経路作用判定テーブル１９３ａと複数経路作用判定テーブル１９３ｂとを示す図である。
上記（式２）の「Ｓａ（×）Ｓｂ」と「Ｓａ（＋）Ｓｂ」とについて、図１３に基づいて以下に説明する。
【００９５】
一経路作用判定テーブル１９３ａは「Ｓａ（×）Ｓｂ」の値を示し、複数経路作用判定テーブル１９３ｂは「Ｓａ（＋）Ｓｂ」の値を示す。
「＊」は、数値が「０」である要素の符号（符号無し）を意味する。
【００９６】
「Ｓａ（×）Ｓｂ」は、符号Ｓａと符号Ｓｂとの掛算を意味する。
「Ｓａ（×）Ｓｂ」は、（１）「Ｓａ」と「Ｓｂ」とが「＋」「＋」または「−」「−」であれば「＋」、（２）「Ｓａ」と「Ｓｂ」とが「＋」「−」または「−」「＋」であれば「−」、（３）「Ｓａ」と「Ｓｂ」との一方が「＋／−」で他方が「＋」「−」または「＋／−」であれば「＋／−」、（４）「Ｓａ」と「Ｓｂ」との少なくとも一方が「＊」であれば「＊」である。
【００９７】
「Ｓａ（＋）Ｓｂ」は、符号Ｓａと符号Ｓｂとの足し算を意味する。
「Ｓａ（＋）Ｓｂ」は、（１）「Ｓａ」と「Ｓｂ」とが同じ符号であれば当該符号、（２）「Ｓａ」と「Ｓｂ」とが「＋」「−」または「−」「＋」であれば「＋／−」、（３）「Ｓａ」と「Ｓｂ」との一方が「＋／−」で他方が「＋」「−」「＊」であれば「＋／−」、（４）「Ｓａ」と「Ｓｂ」との一方のみが「＊」であれば他方の符号である。
【００９８】
Ｓ１４４における符号ｓＴｉｊｋの算出の具体例について、図１０および図１１に基づいて以下に説明する。
【００９９】
「ｋ＝２」「ｉ＝１」「ｊ＝３」である場合（図１０）、ｋ段−相互作用行列計算部１３０は第１段−相互作用行列（Ｔ１）の第１行（ｉ行）と第１段−相互作用行列（Ｔｋ−１）の第３列（ｊ列）とに基づいて、第２段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行３列（ｉ行ｊ列）の符号ｓＴ１３２を算出する。
ｓＴ１１１は「＊」、ｓＴ１３１は「−」であるため、「ｓＴ１１１（×）ｓＴ１３１」は「＊」である。
同様に、「ｓＴ１２１（×）ｓＴ２３１」は「＋」、「ｓＴ１３１（×）ｓＴ３３１」は「＊」、「ｓＴ１４１（×）ｓＴ４３１」は「＊」、「ｓＴ１５１（×）ｓＴ５３１」は「＊」である。
したがって、ｓＴ１３２は「＋」（＝＊（＋）＋（＋）＊（＋）＊（＋）＊）である。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第２段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行３列に符号「＋」を設定する。
【０１００】
「ｋ＝３」「ｉ＝１」「ｊ＝４」である場合（図１１）、ｋ段−相互作用行列計算部１３０は第１段−相互作用行列（Ｔ１）の第１行（ｉ行）と第２段−相互作用行列（Ｔｋ−１）の第４列（ｊ列）とに基づいて、第３段−相互作用行列（Ｔ３）（Ｔｋ）の１行４列（ｉ行ｊ列）の符号ｓＴ１４３を算出する。
ｓＴ１１１は「＊」、ｓＴ１４２は「＋」であるため、「ｓＴ１１１（×）ｓＴ１４２」は「＊」である。
同様に、「ｓＴ１２１（×）ｓＴ２４２」は「−」、「ｓＴ１３１（×）ｓＴ３４２」は「＊」、「ｓＴ１４１（×）ｓＴ４４２」は「＊」、「ｓＴ１５１（×）ｓＴ５４２」は「＊」である。
したがって、ｓＴ１４３は「−」（＝＊（＋）−（＋）＊（＋）＊（＋）＊）である。
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第３段−相互作用行列（Ｔｋ）の１行４列に符号「−」を設定する。
【０１０１】
図９に戻り、第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）の説明を続ける。
【０１０２】
Ｓ１４４の後、処理はＳ１４５ａに進む。
【０１０３】
＜Ｓ１４５ａ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｊと第ｋ段−相互作用行列（Ｔｋ）の行列数Ｎとを大小比較する。
「ｊ＜Ｎ」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１４５ｂに進む。
「ｊ≧Ｎ」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１４５ｃに進む。
【０１０４】
＜Ｓ１４５ｂ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｊに「１」を加算する。
Ｓ１４５ｂの後、処理はＳ１４２に戻る。
【０１０５】
＜Ｓ１４５ｃ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｊを「１」に初期化する。
Ｓ１４５ｃの後、処理はＳ１４６ａに進む。
【０１０６】
＜Ｓ１４６ａ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｉと第ｋ段−相互作用行列の行列数Ｎとを大小比較する。
「ｉ＜Ｎ」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１４６ｂに進む。
「ｉ≧Ｎ」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１４６ｃに進む。
【０１０７】
＜Ｓ１４６ｂ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｉに「１」を加算する。
Ｓ１４６ｂの後、処理はＳ１４２に戻る。
【０１０８】
＜Ｓ１４６ｃ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｉを「１」に初期化する。
Ｓ１４６ｃの後、処理はＳ１４７に進む。
【０１０９】
＜Ｓ１４７＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第ｋ段−相互作用行列を解析記憶装置１９０に記憶する。
Ｓ１４７の後、処理はＳ１４８ａに進む。
【０１１０】
＜Ｓ１４８ａ＞
ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、変数ｋと定数Ｍ（カスケード情報解析条件１０１の段階数１０１ｃ）とを大小比較する。
「ｋ＜Ｍ」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１４８ｂに進む。
「ｋ≧Ｍ」の場合（ＮＯ）、第ｋ段−相互作用行列生成処理（Ｓ１４０）は終了する。
【０１１１】
図１４は、実施の形態１における第ｋ段−相互作用行列１９２の要素の意味を示す表である。
第ｋ段−相互作用行列１９２から図１４に示す以下の内容を知ることができる。
【０１１２】
（１）要素Ｔｉｊｋが「０」である場合、上流側遺伝子ｉから下流側遺伝子ｊへのｋ段の相互作用経路が「無い」。
（２）要素Ｔｉｊｋが「＋１」である場合、上流側遺伝子ｉから下流側遺伝子ｊへのｋ段の相互作用経路（促進）が「有る」。
（３）要素Ｔｉｊｋが「−１」である場合、上流側遺伝子ｉから下流側遺伝子ｊへのｋ段の相互作用経路（抑制）が「有る」。
（４）要素Ｔｉｊｋが「＋／−１」である場合、上流側遺伝子ｉから下流側遺伝子ｊへのｋ段の相互作用経路（促進および抑制）が「有る」。
【０１１３】
ｋ段の相互作用経路とは、ｋ−１個の中間遺伝子を介する経路のことであり、また上流側遺伝子ｉがｋ−１個の中間遺伝子を介して下流側遺伝子ｊの発現量に作用することである。
【０１１４】
図４に戻り、遺伝子ネットワーク解析方法の説明を続ける。
【０１１５】
Ｓ１４０の後、処理はＳ１５０に進む。
【０１１６】
＜Ｓ１５０：中間遺伝子特定処理＞
カスケード情報取得部１４０は、第ｋ段−相互作用行列１９２に基づいて上流側遺伝子１０１ａから下流側遺伝子１０１ｂへのＭ段の経路上の中間遺伝子１０３の識別子を特定する。
カスケード情報取得部１４０は、特定した中間遺伝子１０３の識別子をカスケード情報１９９として解析記憶部１９０に記憶する。
上流側遺伝子１０１ａおよび下流側遺伝子１０１ｂは、カスケード情報解析条件１０１として指定されたものである。
【０１１７】
図１５は、実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）のフローチャートである。
実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）について、図１５に基づいて以下に説明する。
【０１１８】
＜Ｓ１５１＞
カスケード情報取得部１４０は、変数「Ｓ」と変数「ｎ」とを初期化する。
「Ｓ」は中間遺伝子の番号を設定する一次元配列である。以下、「集合Ｓ」という。集合Ｓの初期値は「φ（空集合）」である。
「ｎ」は相互作用行列の段数を示す変数である。初期値は「０」である。
Ｓ１５１の後、処理はＳ１５２に進む。
【０１１９】
＜Ｓ１５２＞
カスケード情報取得部１４０は、変数「ｎ」に「１」を加算し、変数「ｉ」を「０」に初期化する。
「ｉ」は相互作用行列の行番号または列番号を示す変数である。
Ｓ１５２の後、処理はＳ１５３に進む。
【０１２０】
＜Ｓ１５３＞
カスケード情報取得部１４０は、変数「ｎ」と定数Ｍ（カスケード情報解析条件１０１の段階数１０１ｃ）とを比較する。
「ｎ＝Ｍ」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１５９に進む。
「ｎ≠Ｍ」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１５４に進む。
【０１２１】
＜Ｓ１５４＞
カスケード情報取得部１４０は、変数「ｉ」に「１」を加算する。
Ｓ１５４の後、処理はＳ１５５に進む。
【０１２２】
＜Ｓ１５５＞
カスケード情報取得部１４０は、変数［ｉ］と定数Ｎ（第ｋ段−相互作用行列１９２の行列数）とを比較する。
「ｉ≦Ｎ」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１５６に進む。
「ｉ＞Ｎ」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１５２に戻る。
【０１２３】
＜Ｓ１５６＞
カスケード情報取得部１４０は、第Ｍ−ｋ段−相互作用行列のｉ行Ｄ列の数値ｂＴｉＤＭ−ｎが「０」か否かを判定する。
「Ｄ」は、下流側遺伝子１０１ｂの番号（Ｓ１３１において決定された番号）である。
【０１２４】
図１６は、実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の概念図である。図１６において、各遺伝子を丸印で示し、丸印内に当該遺伝子の番号を示す。
Ｓ１５６（図１５）において「ｂＴｉＤＭ−ｎ≠「０」」は、図１６に示すように、ｉ番目の遺伝子が「Ｍ−ｎ−１」個の遺伝子を介してＤ番目の遺伝子（下流側遺伝子１０１ｂ）の発現量に作用する上流遺伝子であることを意味する。
【０１２５】
図１５のＳ１５６の説明に戻る。
「ｂＴｉＤＭ−ｎ≠「０」」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１５７に進む。
「ｂＴｉＤＭ−ｎ＝「０」」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１５４に戻る。
【０１２６】
＜Ｓ１５７＞
カスケード情報取得部１４０は、第ｋ段−相互作用行列のＵ行ｉ列の数値ｂＴＵｉｎが「０」か否かを判定する。
「Ｕ」は、上流側遺伝子１０１ａの番号（Ｓ１３１において決定された番号）である。
【０１２７】
Ｓ１５７において「ｂＴＵｉｎ≠「０」」は、図１６に示すように、ｉ番目の遺伝子が「ｎ−１」個の遺伝子を介してＵ番目の遺伝子（上流側遺伝子１０１ａ）に発現量を作用される下流遺伝子であることを意味する。
つまり、ｉ番目の遺伝子は、Ｕ番目の遺伝子に「ｎ−１」個の遺伝子を介して発現量を作用される遺伝子であって、「Ｍ−ｎ−１」個の遺伝子を介してＤ番目の遺伝子の発現量を作用する中間遺伝子である。
また、ｉ番目の遺伝子は、Ｕ番目の遺伝子（上流側遺伝子１０１ａ）からＤ番目の遺伝子（下流側遺伝子１０１ｂ）への一連の経路上にある「Ｍ−１」個の中間遺伝子のうちの一つである。
【０１２８】
図１５のＳ１５７の説明に戻る。
「ｂＴＵｉｎ≠「０」」の場合（ＹＥＳ）、処理はＳ１５８に進む。
「ｂＴＵｉｎ＝「０」」の場合（ＮＯ）、処理はＳ１５４に戻る。
【０１２９】
＜Ｓ１５８＞
カスケード情報取得部１４０は、集合Ｓに中間遺伝子の番号として変数「ｉ」の値を追加設定する。
Ｓ１５８の後、処理はＳ１５４に戻る。
【０１３０】
＜Ｓ１５９＞
カスケード情報取得部１４０は、集合Ｓに設定されている各番号に対応する遺伝子の識別子を中間遺伝子の識別子として特定し、特定した各識別子をカスケード情報１９９として解析記憶部１９０に記憶する。
Ｓ１５９の後、中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）は終了する。
【０１３１】
図１７および図１８は、実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の具体例を示す図である。
実施の形態１における中間遺伝子特定処理（Ｓ１５０）の具体例について、図１７および図１８に基づいて以下に説明する。
【０１３２】
カスケード情報解析条件１０１として指定された上流側遺伝子１０１ａの番号（Ｕ）を「１」、下流側遺伝子１０１ｂの番号（Ｄ）を「４」、段階数１０１ｃ（Ｍ）を「３」、第ｋ段−相互作用行列１９２の行列数（Ｎ）を「５」とする。
【０１３３】
まず、図１７に基づいて「ｎ＝１」の場合を説明する。
「ｉ＝１」の場合、ｂＴｉ４２が「１」（Ｓ１５６）であるがｂＴ１ｉ１が「０」（Ｓ１５７）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝１）」が追加されない（Ｓ１５８）。
「ｉ＝２」の場合、ｂＴｉ４２が「１」（Ｓ１５６）でありｂＴ１ｉ１が「１」（Ｓ１５７）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝２）」が追加される（Ｓ１５８）。
「ｉ＝３〜５」の場合、ｂＴｉ４２が「０」（Ｓ１５６）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝３〜５）」が追加されない（Ｓ１５８）。
【０１３４】
次に、図１８に基づいて「ｎ＝２」の場合を説明する。
「ｉ＝１〜２」の場合、ｂＴｉ４１が「０」（Ｓ１５６）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝１〜２）」が追加されない（Ｓ１５８）。
「ｉ＝３」の場合、ｂＴｉ４１が「１」（Ｓ１５６）でありｂＴ１ｉ２が「１」（Ｓ１５７）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝３）」が追加される（Ｓ１５８）。
「ｉ＝４〜５」の場合、ｂＴｉ４１が「０」（Ｓ１５６）であるため、集合Ｓに「ｉ（＝４〜５）」が追加されない（Ｓ１５８）。
【０１３５】
「ｎ＝３」の場合、「ｎ＝Ｍ」（Ｓ１５３）であるため、集合Ｓに設定されている番号「２」「３」に対応する遺伝子の識別子「ｃ２」「ｃ３」がカスケード情報１９９として解析記憶部１９０に記憶される（Ｓ１５９）。
【０１３６】
図４に戻り、遺伝子ネットワーク解析方法の説明を続ける。
【０１３７】
Ｓ１５０の後、処理はＳ１６０に進む。
【０１３８】
＜Ｓ１６０＞
カスケード情報出力部１５０は、ネットワーク図１０２を表示装置に表示する。
例えば、カスケード情報出力部１５０は、利用者により予め作成されたネットワーク図１０２のデータに基づいてネットワーク図１０２を表示する。
また例えば、カスケード情報出力部１５０は、相互作用データ１９１ａまたは相互作用抽出データ１９１ｂに基づいてネットワーク図１０２のデータを生成し、生成したデータに基づいてネットワーク図１０２を表示する。
Ｓ１６０の後、処理はＳ１７０に進む。
【０１３９】
＜Ｓ１７０＞
カスケード情報出力部１５０は、カスケード情報１９９に示される各中間遺伝子に対応するネットワーク図１０２内の記号をハイライト表示（例えば、点滅表示）する。
Ｓ１７０の後、遺伝子ネットワーク解析方法は終了する。
【０１４０】
遺伝子ネットワーク解析方法では、例えば、以下のように遺伝子ネットワークの解析が行われる。
【０１４１】
図１に示すように、カスケード情報解析条件１０１を入力する。（Ｓ１１０）。
以下、カスケード情報解析条件１０１の上流側遺伝子１０１ａを「ｃ１」、下流側遺伝子１０１ｂを「ｃ４」、段階数１０１ｃを「３」、Ｚスコア１０１ｄを「２．５」として説明する。
【０１４２】
図５に示すように、Ｚスコア１０１ｄの条件（２．５以上）を満たす各相互作用情報を相互作用データ１９１ａから相互作用抽出データ１９１ｂとして抽出する（Ｓ１２０）。
【０１４３】
図７に示すように、相互作用抽出データ１９１ｂに基づいて第１段−相互作用行列を生成する（Ｓ１３０）。
【０１４４】
図１０に示すように、第１段−相互作用行列を第１段−相互作用行列に所定の演算規則に基づいて乗じて第２段−相互作用行列を生成する（Ｓ１４０）。
さらに、図１１に示すように、第１段−相互作用行列を第２段−相互作用行列に所定の演算規則に基づいて乗じて第３段−相互作用行列を生成する（Ｓ１４０）。
【０１４５】
図１７に示すように、第２段−相互作用行列の第４列（下流側遺伝子１０１ｂに対応する列）と第１段−相互作用行列の第１行（上流側遺伝子１０１ａに対応する行）とに基づいて中間遺伝子「ｃ２」を特定する（Ｓ１５０）。
さらに、図１８に示すように、第１段−相互作用行列の第４列（下流側遺伝子１０１ｂに対応する列）と第２段−相互作用行列の第１行（上流側遺伝子１０１ａに対応する行）とに基づいて中間遺伝子「ｃ３」を特定する（Ｓ１５０）。
【０１４６】
図５に示すように、相互作用抽出データ１９１ｂに基づいてネットワーク図１０２を生成する（Ｓ１６０）。
【０１４７】
図１に示すように、ネットワーク図１０２内の中間遺伝子「ｃ２」「ｃ３」の記号をハイライト表示する（Ｓ１７０）。
【０１４８】
実施の形態１において、例えば、以下のような遺伝子ネットワーク解析装置１００について説明した。
【０１４９】
（１）ネットワークに含まれる遺伝子間の相互作用を、各要素が符号と「０１」情報とからなる行列（相互作用行列）で表現する。
（２）カスケードによる遺伝子間相互作用は上記の相互作用行列に演算を施すことで得る。ｋ段（ｋ＝２、３、４、・・・）のカスケードによる相互作用を第ｋ段−相互作用と呼ぶ。また、第ｋ段−相互作用を要素とする行列を第ｋ段−相互作用行列と呼ぶ。
（３）計算により得られた第ｋ段−相互作用行列を記録装置に保存しておき、以下の処理で参照する。
（４）第ｋ段−相互作用行列から、特定の遺伝子間を結ぶ経路があるかないかの判定を行い、当該経路に含まれる中間遺伝子のリストを作成する。
（５）上記（４）で得られた中間遺伝子を表示装置上にハイライト表示する。
【０１５０】
実施の形態１において、カスケード情報出力部１５０は、さらに、第ｋ段−相互作用行列１９２を表示してもよい。
また、カスケード情報出力部１５０は、カスケード情報１９９に基づいて中間遺伝子を一覧表示（テキスト表示）してもよい。
【０１５１】
また、相互作用離散化部１２０およびｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第ｋ段−相互作用行列１９２の各要素に設定する符号を省略してもよい。
また、ｋ段−相互作用行列計算部１３０は、第ｋ段−相互作用行列１９２の各要素の符号を省略し、通常の行列の演算規則を用いて第１段−相互作用行列と第ｋ−１段相互作用行列とを掛算して第ｋ段−相互作用行列を生成してもよい。つまり、「Ｔｉｊｋ」を「Ｔｉｎ１×Ｔｎｊｋ−１」の合計値（１≦ｎ≦行列数Ｎ）としてもよい。「Ｔｉｊｋ＝０」は「相互作用経路無し」を意味し、「Ｔｉｊｋ≠０」は「相互作用経路有り」を意味する。
【符号の説明】
【０１５２】
１００  遺伝子ネットワーク解析装置、１０１  カスケード情報解析条件、１０１ａ  上流側遺伝子、１０１ｂ  下流側遺伝子、１０１ｃ  段階数、１０１ｄ  Ｚスコア、１０２  ネットワーク図、１０３  中間遺伝子、１１０  カスケード条件入力部、１２０  相互作用離散化部、１３０  ｋ段−相互作用行列計算部、１４０  カスケード情報取得部、１５０  カスケード情報出力部、１９０  解析記憶部、１９１ａ  相互作用データ、１９１ｂ  相互作用抽出データ、１９２  第ｋ段−相互作用行列、１９３ａ  一経路作用判定テーブル、１９３ｂ  複数経路作用判定テーブル、１９９  カスケード情報、９０１  表示装置、９０２  キーボード、９０３  マウス、９０４  ドライブ装置、９０６  プリンタ装置、９０７  スキャナ装置、９１１  ＣＰＵ、９１２  バス、９１３  ＲＯＭ、９１４  ＲＡＭ、９１５  通信ボード、９２０  磁気ディスク装置、９２１  ＯＳ、９２２  ウィンドウシステム、９２３  プログラム群、９２４  ファイル群。
【図１】
2010224913.tif 000013
【図２】
2010224913.tif 000014
【図３】
2010224913.tif 000015
【図４】
2010224913.tif 000016
【図５】
2010224913.tif 000017
【図６】
2010224913.tif 000018
【図７】
2010224913.tif 000019
【図８】
2010224913.tif 000020
【図９】
2010224913.tif 000021
【図１０】
2010224913.tif 000022
【図１１】
2010224913.tif 000023
【図１２】
2010224913.tif 000024
【図１３】
2010224913.tif 000025
【図１４】
2010224913.tif 000026
【図１５】
2010224913.tif 000027
【図１６】
2010224913.tif 000028
【図１７】
2010224913.tif 000029
【図１８】
2010224913.tif 000030