(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第１の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第１の決定手段で得られた活性値と、前記第２の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第１の決定手段と、
前記第１の決定手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第１の種物質関連データ群とし、該第１の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第２の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第１の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記第２の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第３の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第２の決定手段で得られた活性値と、前記第３の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを記憶する手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報間に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第１の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第１の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第１の決定手段で得られた活性値と、前記第２の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理システム。
【請求項４】
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第１の決定手段と、
前記第１の決定手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第１の種物質関連データ群とし、該第１の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第２の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第１の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記第２の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第３の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第２の決定手段で得られた
活性値と、前記第３の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内には、タンパク、遺伝子、糖質、脂質等の物質（生体物質：biological substance）が存在する。これらの生体物質は生体内で、酵素、抗体、サイトカイン、生理活性物質（physiologically active substance）、情報伝達物質（signal messenger）等として機能する。
【０００３】
生体内において、ある生体物質の機能は別の生体物質からの作用によって修飾される。例えば、あるタンパクの機能は別のタンパクからの作用により修飾され、ある遺伝子の発現は別の遺伝子からの作用により調節される。
【０００４】
近年、疾患に関わる生体物質の動向や、薬剤が生体に与える影響を解明しようとする研究が盛んに行われている。このような研究の目的の一つは、着目する生体物質について、当該生体物質に関連する生体物質との相互作用を分析することで、着目する生体物質の疾患または薬剤に対する影響を推定することである。例えば、非特許文献１は、種々のヒトの癌に関するネットワークにおいて、創薬対象または診断バイオマーカーとして潜在的に機能しうる遺伝子を同定できることについて言及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Shiraishi,Tetsuya AND Matsuyama, Shinako AND Kitano, Hiroaki, Large-Scale Analysis of Network Bistability for Human Cancers, PLoS Comput Biol,DOI:10.1371/journal.pcbi.1000851,Vol:6,No.7,pages e1000851,July,2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ある生体物質と相互作用を有する生体物質を抽出する情報処理装置および情報処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１．本発明の一態様の情報処理装置は、
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する手段と、
前記決定する手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
２．上記情報処理装置は、（１）ないし（４）のいずれかの態様であってもよい。
（１）上記情報処理装置は、
前記決定する手段が第１の決定手段であり、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第１の種物質関連データ群とし、
前記第１の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記第１の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第２の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第２の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第３の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第２の決定手段で得られた活性値と、前記第３の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
【０００９】
（２）上記情報処理装置は、
前記決定する手段が第１の決定手段であり、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第１の種物質関連データ群とし、
前記第１の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記第１の種物質関連データ群において前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをしたうえで、前記第１の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第３の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第２の決定手段で得られた活性値と、前記第３の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
【００１０】
（３）上記情報処理装置は、
前記決定する手段が第１の決定手段であり、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第１の決定手段で得られた活性値と、前記第２の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
【００１１】
（４）上記情報処理装置は、
前記決定する手段が第１の決定手段であり、
前記種物質の識別情報に重みづけをしたうえで、前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する第２の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第１の決定手段で得られた活性値と、前記第２の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
【００１２】
３．本発明の別の態様に係る情報処理システムは、
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを記憶する手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報間に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する手段と、
前記決定する手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
を含む。
【発明の効果】
【００１３】
上記１の情報処理装置によれば、種物質と関連性を有する生体物質との相互作用の情報が得られる。
【００１４】
上記２の（１）の情報処理装置によれば、種物質が他の生体物質に及ぼす作用を予測することができる。
【００１５】
上記２の（２）の情報処理装置によれば、種物質が他の生体物質に及ぼす作用を予測することができる。
【００１６】
上記２の（３）の情報処理装置によれば、種物質が種物質以外の複数の生体物質に及ぼす作用を予測することができる。
【００１７】
上記２の（４）の情報処理装置によれば、種物質が種物質以外の複数の生体物質に及ぼす作用を予測することができる。
【００１８】
上記３の情報処理システムによれば、種物質と関連性を有する生体物質との相互作用の情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック図である。
【図２】生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。
【図３】生体物質識別情報特定部により特定されたノードを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る情報処理装置による情報処理のフロー図である。
【図５】閾値以上の活性値を有する複数の生体物質の情報と当該複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。
【図６】（Ａ）は活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、（Ｂ）は活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック図である。
【図８】第１の種物質関連データ群を構成する生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。
【図９】第３の活性値決定部により特定されたノードを示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る情報処理装置による情報処理のフロー図である。
【図１１】第１の種物質関連データ群を構成する複数の生体物質の情報と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。
【図１２】（Ａ）は活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、（Ｂ）は活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【図１３】第２の種物質関連データ群を構成する複数の生体物質の情報と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。
【図１４】（Ａ）は活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、（Ｂ）は活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【図１５】（Ａ）は活性値比較処理結果テーブルの一例を示す図であり、（Ｂ）は活性値比較処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【図１６】（Ａ）は活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、（Ｂ）は活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る情報処理装置による情報処理のフロー図である。
【図１８】第１の種物質関連データ群を構成する生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。
【図１９】第２の活性値決定部により作成されたノードを示す図である。
【図２０】記憶部に格納される複数の生体物質の情報と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る情報処理装置による情報処理のフロー図である。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る情報処理装置および情報処理システムについて具体的に説明する。
【００２１】
１．第１実施形態
１．１．情報処理装置１０
図１は、本実施形態に係る情報処理装置１０の機能ブロック図を示す。図１に示されるように、情報処理装置１０は、記憶部１２と、制御部１４と、表示部１６とを含む。各部の機能は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムが、媒体読取装置（図示せず）を用いてコンピュータシステムである情報処理装置１０に読み込まれ実行されることで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは、情報記憶媒体によって情報処理装置１０に供給されてもよいし、あるいは、インターネット、イントラネット等のデータ通信ネットワークを介して供給されてもよい。
【００２２】
記憶部１２は、半導体メモリや磁気ディスク等の記憶装置を含み、データやプログラムを記憶する。本実施形態では、記憶部１２には、複数の生体物質の識別情報と、複数の生体物質間の相互作用の情報とが格納されている。記憶部１２に格納される複数の生体物質の識別情報は生体物質を特定する情報であり、複数の生体物質間の相互作用の情報は、生体物質の相互作用に関する識別情報である。なお、本実施形態では、図１に示されるように、情報処理装置１０が記憶部１２を含む例を示したが、記憶部１２が情報処理装置１０には含まれず、記憶部（サーバ）１２に格納された情報（複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質間の相互作用の情報）が、データ通信ネットワークを介して制御部１４に供給されてもよい。
【００２３】
記憶部１２には、生体物質および生体物質間の相互作用の情報に基づく生体物質ネットワークの情報を例えば以下のようにして記憶することとしてよい。すなわち、記憶部１２は、生体物質ネットワークに含まれる生体物質の数をＮとすると、Ｎ個の生体物質１〜Ｎの各情報とともに、生体物質ｉと生体物質ｊとの相互作用Ｌｉｊ（ｉおよびｊは１乃至Ｎの整数である）の情報を定めたデータを記憶することとしてよい。
【００２４】
図５は、記憶部１２に格納される複数の生体物質と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。図５に示されるテーブルには、記憶部１２に格納される生体物質と、当該生体物質と相互作用を有する生体物質とが規定されている。なお、本実施形態においては、図５に示されるように、生体物質間の相互作用は、相互作用がある場合または相互作用がない場合の２通りで規定されている例を示したが、あるいは、生体物質間の相互作用の強弱を３通り以上で規定してもよい（後述する第２および第３実施形態でも同様である）。記憶部１２に格納される複数の生体物質と複数の生体物質間の相互作用の情報は既存のものを用いてもよく、または新たに作成されたものであってもよい。この複数の生体物質と複数の生体物質間の相互作用の情報として知られているものとしては、例えば、http://itolab.cb.k.u-tokyo.ac.jp/Y2H/（平成２２年１２月２６日検索）で公開されている酵母のタンパク質相互作用のデータベースが挙げられる。
【００２５】
生体物質はタンパク、遺伝子、糖質、脂質等の生体内に存在する物質である。これらの生体物質は生体内で、酵素、抗体、サイトカイン、生理活性物質（physiologically active substance）、情報伝達物質（signal messenger）等として機能する。遺伝子には、ＤＮＡ、ＲＮＡ等のヌクレオチド配列が含まれる。中でも、生体物質はタンパクまたは遺伝子であってもよい。生体内では、あるタンパクの発現または消失が他のタンパクの発現または消失に影響を及ぼすことがあり、ある遺伝子の発現または消失が他の遺伝子の発現または消失に影響を及ぼすことがある。
【００２６】
本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、後述する生体物質識別情報特定部２８が、活性値決定部２６により決定された複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定することにより、ある生体物質の発現または消失が他の生体物質の発現または消失に及ぼす影響が特定され、その結果、ある生体物質に関与する薬剤が、生体内で他の生体物質にどのような影響を及ぼすかを予測する。
【００２７】
図２は、記憶部１２に記憶される複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質間の相互作用の情報を、上述したデータに基づき接続して表示した生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。図２に示される生体物質ネットワークでは、２つの異なる生体物質（ノード）ｉ，ｊ間に相互作用が存在する場合、リンクｉｊが存在するものとし、丸はそれぞれ１つの生体物質に対応し、生体物質間のリンクは相互作用の有無に対応し、生体物質間のリンクは有向リンクであり、矢印の向きは相互作用の向きを示している（後述する図３、図８、図９、図１８、および図１９でも同様の意義を有する。）。図２に示した例では、矢印の元にある生体物質が矢印の先にある物質に作用することを表している。すなわち、図２において、リンクｉｊは、生体物質ｉが生体物質ｊに作用を及ぼすことを表している。
【００２８】
図１に示すように、制御部１４は、生体物質識別情報受付部２２と、生体物質間相互作用情報受付部２３と、種物質識別情報受付部２５と、活性値決定部２６と、生体物質識別情報特定部２８とを備える。
【００２９】
生体物質識別情報受付部２２は、複数の生体情報の識別情報を受け付ける。また、生体物質間相互作用情報受付部２３は、複数の生体物質間の相互作用の情報を受け付ける。上述したように、複数の生体情報の識別情報および複数の生体物質間の相互作用の情報は記憶部１２に記憶されている。また、種物質識別情報受付部２５は、情報処理装置１０の利用者により指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける。種物質は、情報処理装置１０の利用者により選択された生体物質であり、より具体的には、種物質は、情報処理装置１０の利用者が注目している現象または症状に関連する生体物質であってもよい。
【００３０】
種物質識別情報受付部２５は、複数の生体物質の識別情報のうち指定された１以上の種物質の識別情報を受け付ける。種物質の識別情報は情報処理装置１０の利用者によって選択される。より具体的には、種物質の識別情報は、情報処理装置１０の利用者によって、情報処理装置１０に接続されたコンピュータ端末（図示せず）から入力されて、データ通信ネットワークを介して種物質識別情報受付部２５に供給されてもよい。
【００３１】
活性値決定部２６は、前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、複数の生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。すなわち、活性伝播処理では、複数のデータ要素（生体物質の識別情報）の少なくとも一部を種要素（種物質の識別情報）に設定し、当該種要素にデータ値を付与するとともに、当該種要素に付与された値を要素間のリンク（生体物質間の相互作用の情報）に基づいて伝播させる。データ値の活性伝播処理は、予め定められた条件を満足するまで継続して行うこととしてよい。以下、活性値決定部２６による具体的な処理を説明する。
【００３２】
活性値決定部２６は、種要素（種物質の識別情報）に初期値を入力し、データ要素（生体物質の識別情報）間に設定された相互作用情報（例えば、上述したＬｉｊ）に基づいて、上記種要素（種物質の識別情報）に入力された前記初期値に基づく出力値を順次、相互作用を有するデータ要素（生体物質の識別情報）に入力していくデータ値の伝播処理を行う。
【００３３】
活性値決定部２６は、上記のデータ値の伝播処理を、例えば伝播による各要素のデータ変化量が閾値を超えなくなるという終了条件や、伝播処理の回数が予め定めた回数に達した等の終了条件を満たすまで繰り返し行う。なお、データの伝播処理の具体的なアルゴリズムは、例えば「Allison Woodruff, Rich Gossweiler, James Pitkow, Ed H. Chi, and Stuart K. Card “Enhancing a Digital Book with a Reading Recommender”」、「特開２００６−１３３８４４号公報（特許文献１）」、「特開２００６−２４３８０４号公報（特許文献３）」、「特開２００７−２４１４５９号公報（特許文献３）」に記載の方法や、活性拡散、連続不動点アトラクター力学系、ページランクアルゴリズム（非特許文献２：awrence Page, Sergey Brin, Rajeev Motwani, Terry Winograd, 'The PageRank Citation Ranking: Bringing Order to the Web', 1998, http://www-db.stanford.edu/~backrub/pageranksub.ps（平成２２年１２月２０日検索））等の手法を用いることとしてよい。
【００３４】
本実施形態では、上述の連続不動点アトラクター力学系（非特許文献３：岡本洋  脳における記憶想起とのアナロジーによる大規模複雑ネットワークからの情報抽出  人工知能基本問題研究会（第78回）資料  35-41 (2010)）により、複数の生体物質の活性値を求める方法を用いた場合を例にとり、以下に説明する。
【００３５】
生体物質をノードとし、異なる生体物質の間に相互作用がある場合「リンクがある」とし、異なる生体物質の間に相互作用がない場合「リンクがない」とする。すなわち、本実施形態に係る情報処理装置１０において、生体物質ネットワークを定める隣接行列をＡ＝（Ａｎｍ）としたとき、生体物質ｉが生体物質ｊに作用を及ぼすときＡｎｍ＝１、そうでないときＡｎｍ＝０であるとし、生体物質ｎが種物質である場合τｎ＝１、そうでない場合τｎ＝０としてベクトルτを求める。
【００３６】
また、時刻ｔにおけるノードｎの「活性」をｘｎ（ｔ）（ｎ＝１，…Ｎ）とする。ベクトルｘ（ｔ）の時間発展を非特許文献２に記載された方法（連続アトラクター力学系）で定める。すなわち、初期条件を下記式（１）で定め、で定め、ベクトルｘ（ｔ）＝（ｘ１（ｔ），…ｘＮ（ｔ））からベクトルｘ（ｔ＋１）への更新を下記式（２ａ）ないし式（２ｃ）で定める：
【数１】
0005807336.tif 000002
上記の規則に従ってベクトルｘ（ｔ）を更新してゆくと、ベクトルｘ（ｔ）はやがてベクトルτに連続的に依存した定常状態に収束する。活性値決定部２６は、データ値の伝播が予め定められた平衡状態に達すると、その時点での各生体物質のデータ値に基づいて、以下の伝播処理結果テーブルを生成する。
【００３７】
生体物質識別情報特定部２８は、活性値決定部２６にて決定されたノード（複数の生体物質）の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する。この場合、閾値以上の活性値を有する生体物質がＬ個ある場合、生体物質識別情報特定部２８において、上記定常状態において、獲得した活性値の高いものから順に、閾値以上の活性値を有するＬ個の活性値が特定される。
【００３８】
図６（Ａ）には、活性値決定部２６により行われた活性伝播処理後において、高い活性値を有する生体物質から順に並べた活性伝播処理結果テーブルの一例を示す。このように、種物質を基点として活性伝播処理を行うことで、活性値が高い順（種物質との関連性が高い順）に生体物質が特定される。
【００３９】
表示部１６は、生体物質識別情報特定部２８による処理結果を示すグラフィックデータに基づいてディスプレイに画面を表示する。図６（Ｂ）は、表示部１６に表示される処理結果表示画面の一例を示す図である。
【００４０】
図３に示されるように、生体物質識別情報特定部２８により特定された、閾値以上の活性値を有するＬ個の生体物質に対応するノード（複数の生体物質の識別情報）とその間のリンク（生体物質の相互作用の情報）とから構成されるネットワークを、種物質関連ネットワークとして抽出してもよい。図３には、図２に示される生体物質ネットワークにおいて、生体物質識別情報特定部２８により特定された、閾値以上の活性値を有する生体物質に対応するノード（複数の生体物質の識別情報）が網掛けで示されている。
【００４１】
次に、図４に示されるフロー図を参照しながら、情報処理装置１０により行われるデータ処理の一連の流れを説明する。
【００４２】
情報処理装置１０は、記憶部１２に記憶される複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質の相互作用の情報を受け付け（Ｓ１０１）、利用者からの１以上の種物質の識別情報の入力を受け付ける（Ｓ１０２）。
【００４３】
次に、情報処理装置１０は、受け付けた種物質の識別情報に初期データ値を付与して、付与したデータ値を生体物質間のリンクに従って伝播させる処理（上述の活性伝播処理）を行う（Ｓ１０３）。情報処理装置１０は、上記式（２ａ）ないし（２ｃ）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ１０４）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ１０４：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置１０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ１０４：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定し、当該生体物質の順位付けを行う（Ｓ１０５）。そして、情報処理装置１０は、上記順位付けが行われた生体物質を、その順位に応じた態様、例えば活性値が高い順に生体物質を上から順に表示する等して、利用者により入力された種物質に関する処理結果を表示する（Ｓ１０６）。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１０では、利用者により指定された種物質について、生体物質間のリンクに基づく生体物質間の関係性を反映した順位付けが行われる。
【００４５】
１．２．変形例
本実施形態に係る情報処理装置１０の一変形例として、活性値決定部２６における活性伝搬処理で用いた上記式（２ａ）ないし（２ｃ）を下記式（６）に置換した例が挙げられる。なお、後述する第２および第３実施形態における活性伝搬処理でも、上記式（２ａ）ないし（２ｃ）を下記式（６）に置換してもよい。なお、下記式（６）の一般的性質は非特許文献３に記載されている。下記式（６）において、ベクトルｘの初期状態の選び方は特に限定されない。
【００４６】
【数２】
0005807336.tif 000003
【００４７】
上記式（６）に従ってベクトルｘ（ｔ）を更新してゆくと、ベクトルｘ（ｔ）はやがてベクトルτに連続的に依存した定常状態に収束する。定常状態において、獲得した活性値の高いものから順にＬ個を選ぶ。これらＬ個の生体物質（ノード）とその間の相互作用（リンク）からなるネットワークを生体物質ネットワークとして出力する。
【００４８】
１．３．特徴
本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、種物質に関連する生体物質の識別情報を特定する。これにより、種物質に関連する生体物質から構成される生体物質ネットワークが得られる。また、本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
【００４９】
近年、タンパクや遺伝子等のネットワークを創薬に役立てることが試みられている。本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、種物質に関連する生体物質から構成される生体物質ネットワークを「地図」として用いることにより例えば、注目する現象・症状に関わる「標的」としてある生体物質を抑えることで他の生体物質を制御できるかを判定する。さらに、本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、生体物質ネットワークの中で制御したい生体物質を制御し、それ以外の生体物質には大きな影響（副作用）を及ぼさないような生体物質を特定する。
【００５０】
２．第２実施形態
２．１．情報処理装置２０
図７は、本実施形態に係る情報処理装置２０の機能ブロック図を示す。本実施形態に係る情報処理装置２０は、記憶部１２と、制御部１４と、表示部１６とを備える。なお、本実施形態に係る情報処理装置２０において、本実施形態に係る情報処理装置１０と同じ機能を有する要素は、同じ符号を付して示す。
【００５１】
制御部２４は、生体物質識別情報受付部２２と、生体物質間相互作用情報受付部２３と、種物質識別情報受付部２５と、（第１の）活性値決定部２６と、生体物質識別情報特定部２８とを備える点で、第１実施形態に係る情報処理装置１０の制御部１４と同じである。また、制御部２４は、第１のデータ群作成部２９と、第２の活性値決定部３６と、第２のデータ群作成部３９と、第３の活性値決定部４６と、データ比較部４８とを備える。
【００５２】
第１のデータ群作成部２９は、生体物質識別情報特定部２８にて特定された閾値以上の活性値を有する生体物質識別情報と、その生体物質の相互作用の情報とから構成される第１の種物質関連データ群を作成する。
【００５３】
図８は、第１の種物質関連データ群を構成する複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質間の相互作用の情報を表示した生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。
【００５４】
図８に示される生体物質ネットワークでは、第１のデータ群作成部２９によって特定された、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノードが実線の丸（網掛け）で示されている。すなわち、図８および図９では、閾値以上の活性値を有するノードが実線の丸で示され、閾値未満の活性値を有するノードが破線の丸で示されている。また、図８および図９では、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノード間の作用が実線の矢印で示され、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノードが、閾値未満の活性値を有する生体物質を示すノードに及ぼす作用と、閾値未満の活性値を有する生体物質を示すノードが、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノードに及ぼす作用とが破線の矢印で示されている。
【００５５】
第２の活性値決定部３６は、第１の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。すなわち、第２の活性値決定部３６では、前記閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報と、
当該生体物質間の相互作用の情報とに基づいて、活性伝搬処理を行う。
【００５６】
図１１は、第１の種物質関連データ群を構成する複数の生体物質の情報と複数の生体物質の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。図１１に示されるテーブルには、生体物質識別情報特定部２８で特定された、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報と、当該生体物質の相互作用の情報とが含まれている。図１１において網掛けで示される部分は、後述する種物質の識別情報および種物質と関連する生体物質の情報であり、これらの情報は、後述する２のデータ群作成部３９にて削除される。
【００５７】
図１２の（Ａ）は、第２の活性値決定部３６による活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１２の（Ｂ）は、表示部１６に表示される、第２の活性値決定部３６による活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。図１２の（Ｂ）には、種物質を生体物質１とした場合の活性伝搬処理結果が示されている。
【００５８】
第２の活性値決定部３６は、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノード（図８において網掛けで示されているノード）と当該ノードの相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を行う。活性伝搬処理の方法は、上述の第１実施形態に例示された方法を用いる。より具体的には、ページランクアルゴリズム（上述の第１実施形態の変形例に示された式（６）においてρ＝０としたもの）を用いて活性伝搬処理を行う。
【００５９】
第２のデータ群作成部３９は、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第２の種物質関連データ群を作成する。
【００６０】
本実施形態に係る情報処理装置２０では、第２のデータ群作成部３９が、図８において太い点線で囲まれたノード（種物質の識別情報、すなわち、本実施形態では生体物質１の識別情報）とこのノードの相互作用の情報とを第１の種物質関連データ群から削除して、第２の種物質関連データ群を作成する。
【００６１】
図１３は、第２の種物質関連データ群を構成する複数の生体物質の情報と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図である。第２のデータ群作成部３９は、図１１にて網掛けで示された生体物質の識別情報および当該生体物質の相互作用の情報を第１の種物質関連データ群から削除して、第２の種物質関連データ群を作成する。
【００６２】
第３の活性値決定部４６は、第２の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。活性伝搬処理の方法は、上述の第１実施形態に例示された方法を用いる。より具体的には、ページランクアルゴリズム（上述の第１実施形態の変形例に示された式（６）においてρ＝０としたもの）を用いて活性伝搬処理を行う。
【００６３】
第３の活性値決定部４６によって、図９に示されるように、種物質を除く各ノード（生体物質の識別情報）について活性値が決定される。
【００６４】
図１４の（Ａ）は、第３の活性値決定部４６により決定された活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１４の（Ｂ）は、表示部１６に表示される、第３の活性値決定部４６により決定された活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。すなわち、図１４の（Ｂ）には、種物質である生体物質１を削除した場合の活性伝搬処理結果が示されている。
【００６５】
データ比較部４８は、複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、第２の活性値決定部３６で得られた活性値と、第３の活性値決定部４６で得られた活性値とを比較する。図１５の（Ａ）は、データ比較部４８による活性値の比較処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１５の（Ｂ）は、データ比較部４８による活性値比較処理結果の表示画面の一例を示す図である。図１５の（Ｂ）には、種物質である生体物質１を削除した場合の活性伝搬処理結果が示されている。図１５（Ｂ）には、第３の活性値決定部４６で得られた活性値Ｃ１と、第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ２との差（Ｃ１−Ｃ２）が大きい生体物質から順に示されている。
【００６６】
より具体的には、ある生体物質において、第３の活性値決定部４６で決定された活性値Ｃ１と、第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ２との差（絶対値）が大きい生体物質ほど、種物質による影響が大きいと推測される。
【００６７】
このように、本実施形態に係る情報処理装置２０は、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
【００６８】
次に、図１０に示されるフロー図を参照しながら、情報処理装置２０により行われるデータ処理の一連の流れを説明する。
【００６９】
情報処理装置２０は、記憶部１２に記憶される複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質の相互作用の情報を受け付け（Ｓ２０１）、利用者からの１以上の種物質の識別情報の入力を受け付ける（Ｓ２０２）。
【００７０】
次に、情報処理装置２０は、受け付けた種物質の識別情報に初期データ値を付与して、付与したデータ値を生体物質間のリンクに従って伝播させる処理（第１の活性伝播処理）を行う（Ｓ２０３）。情報処理装置２０は、上記第１実施形態に示された式（２ａ）ないし（２ｃ）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ２０４）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ２０４：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置２０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ２０４：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定し、当該生体物質の順位付けを行う（Ｓ２０５）。上記処理において、Ｓ２０１〜Ｓ２０５は、上述の第１実施形態に係る情報処理装置１０の処理Ｓ１０１〜Ｓ１０５に対応する。
【００７１】
次いで、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報と、当該生体物質の識別情報とから構成される第１の種物質関連データ群を作成し（Ｓ２０６）、この第１種物質関連データ群について、ページランクアルゴリズムにしたがって第２の活性伝搬処理を行う（Ｓ２０７）。すなわち、情報処理装置２０は、上記第１実施形態の変形例に示された式（６）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ２０８）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ２０８：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置２０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ２０８：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、当該生体物質の順位付けを行い、第１の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する（Ｓ２０９）。次いで、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第２の種物質関連データ群を作成し（Ｓ２１０）、さらに、第２の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて第３の活性伝搬処理を実行して、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する（Ｓ２１１）。すなわち、情報処理装置２０は、上記第１実施形態の変形例に示された式（６）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ２１２）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ２１２：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置２０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ２１２：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、当該生体物質の順位付けを行い、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する（Ｓ２１３）。次いで、複数の生体物質の識別情報のそれぞれについて、第２の活性伝搬処理で得られた活性値と、第３の活性伝搬処理で得られた活性値とを比較する（Ｓ２１４）。そして、情報処理装置２０は、活性値が比較された生体物質について、例えば活性値の差（絶対値）が大きい順に生体物質を表示する等して、処理結果を表示する（Ｓ２１５）。
【００７２】
２．３．変形例
次に、本実施形態に係る情報処理装置２０の一変形例を示す。本実施形態に係る情報処理装置２０において、第２のデータ群作成部３９において、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除する代わりに、本変形例に係る情報処理装置では、第２のデータ群作成部３９において、第１の種物質関連データ群において種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをして第２の種物質関連データ群を作成し、この第２の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。この場合、上記式（６）においてρ＞０として活性伝搬処理を行う。
【００７３】
図１６の（Ａ）は、本変形例の第３の活性値決定部４６における活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１６の（Ｂ）は、表示部１６に表示される、本変形例の第３の活性値決定部４６における活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【００７４】
データ比較部４８は、複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、第２の活性値決定部３６で得られた活性値と、第３の活性値決定部４６で得られた活性値とを比較する。図１６の（Ａ）は、表示部１６に表示される、本変形例のデータ比較部４８による活性値の比較処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１６（Ｂ）は、本変形例のデータ比較部４８による活性値比較処理結果の表示画面の一例を示す図である。図１６の（Ｂ）には、種物質である生体物質１を重みづけした場合の活性伝搬処理結果が示されている。図１６（Ｂ）には、本変形例の第３の活性値決定部４６で得られた活性値Ｃ１と、本変形例の第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ２との差（Ｃ１−Ｃ２）が大きい生体物質から順に示されている。
【００７５】
より具体的には、ある生体物質において、本変形例の第３の活性値決定部４６で決定された活性値Ｃ１と、本変形例の第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ２との差（絶対値）が大きい生体物質ほど、種物質による影響が大きいと推測される。
【００７６】
このように、本実施形態に係る情報処理装置２０の変形例においても、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
【００７７】
以上に説明したように、本実施形態に係る情報処理装置２０では、上記第１の実施形態において、上記式（６）においてρ＝０である場合、個々の生体物質の識別情報（ノード）の活性値を定める。…（Ａ）
そして、ある生体物質の識別情報（ノード）を指定し、このノードを抑制した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成される生体物質ネットワークから前記ノードを削除して得られるネットワークにおいて、上記式（６）（ただしρ＝０）により、各ノードの活性値を定める。…（Ｂ）
一方、本実施形態に係る情報処理装置２０の変形例に示されているように、ある生体物質を指定し、これを活性化した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成されるネットワークにおいて前記ノードをベクトルτで表わし、上記式（６）（ただしρ＞０）により各ノードの活性値を定める。…（Ｃ）
個々のノードについて、上記式（Ａ）から得られた活性値と上記式（Ｂ）で得られた活性値との差、または、上記式（Ａ）から得られた活性値と上記（Ｃ）で得られた活性値との差（絶対値）を計算する。これらの差が大きいノードに対応する生体物質ほど、指定された生体物質の抑制または活性化により、大きな影響を受けると解釈される。
【００７８】
３．第３実施形態
３．１．情報処理装置３０
図７は、本実施形態に係る情報処理装置３０の機能ブロック図を示す。本実施形態に係る情報処理装置３０は、記憶部１２と、制御部１４と、表示部１６とを備える。なお、本実施形態に係る情報処理装置３０において、本実施形態に係る情報処理装置１０と同じ機能を有する要素は、同じ符号を付して示す。
【００７９】
制御部３４は第１実施形態に係る情報処理装置１０の制御部１４と同様に、生体物質識別情報受付部２２と、生体物質間相互作用情報受付部２３と、種物質識別情報受付部２５と、（第１の）活性値決定部２６と、生体物質識別情報特定部２８とを備える。また、制御部３４はさらに、第１のデータ群作成部２９と、第２のデータ群作成部３９と、第２の活性値決定部３６と、データ比較部４８とを備える。
【００８０】
本実施形態に係る情報処理装置３０において、生体物質識別情報受付部２２、生体物質間相互作用情報受付部２３、種物質識別情報受付部２５、（第１の）活性値決定部２６、および生体物質識別情報特定部２８は、上述の第１実施形態に係る情報処理装置１０の各部に対応し、同様の機能を有するため、詳細な説明を省略する。すなわち、第１の活性値決定部２６によって、閾値以上の活性値を有する複数の生体物質の情報と当該複数の生体物質間の相互作用の情報とが得られる（図６（Ａ）および図６（Ｂ）参照）。すなわち、本実施形態に係る情報処理装置３０では、第１実施形態に係る情報処理装置１０のように、図５に示される複数の生体物質の情報と当該複数の生体物質間の相互作用の情報とに基づいて第１の活性値決定部２６を行うことにより、図６（Ａ）に示される活性伝搬処理結果が得られる。
【００８１】
図１８は、記憶部１２に記憶される複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質間の相互作用の情報を、上述したデータに基づき接続して表示した生体物質ネットワークの一例を示す模式図である。
【００８２】
図１８に示される生体物質ネットワークでは、第１のデータ群作成部２９によって特定された、閾値以上の活性値を有する生体物質を示すノードが網掛けで示されている。
【００８３】
第１のデータ群作成部２９は、生体物質識別情報特定部２８にて特定された閾値以上の活性値を有する生体物質識別情報と、その生体物質の相互作用の情報とから構成される第１の種物質関連データ群を作成する。
【００８４】
第２のデータ群作成部３９は、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報および前記種物質の相互作用の情報を削除して、第２の種物質関連データ群を作成する。すなわち、第２のデータ群作成部３９は、第１の種物質関連データ群を構成する前記閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報から種物質の識別情報を削除し、第１の種物質関連データ群を構成する前記複数の生体物質の相互作用の情報から種物質の相互作用の情報を削除する。すなわち、本実施形態に係る情報処理装置３０では、第２のデータ群作成部３９が、図１８において太い点線で囲まれたノード（種物質の識別情報、すなわち、本実施形態では生体物質１の識別情報）とこのノードの相互作用の情報とを第１の種物質関連データ群から削除して、第２の種物質関連データ群を作成する。
【００８５】
第２の活性値決定部３６は、第２のデータ群作成部３９によって、種物質の識別情報および種物質の相互作用の情報が第１の種物質関連データ群から削除された第２の種物質関連データ群に基づいて活性伝搬処理を実行する。すなわち、第２の活性値決定部３６は、前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。活性伝搬処理の方法は、上述の第１実施形態に例示された方法を用いる。より具体的には、上述の第１実施形態の変形例に示された式（２ａ）ないし（２ｃ）におけるＩｎを下記式（９）に置き換える（λ＞０）。
【数３】
0005807336.tif 000004
上記式（９）において、ｎが指定されたノードならばαｎ＝１、そうでないならばαｎ＝０である。
【００８６】
図２０は、情報処理装置３０の記憶部１２に格納される複数の生体物質の情報と複数の生体物質間の相互作用の情報とを含むテーブルの一例を示す図であり、図１４の（Ａ）は、情報処理装置３０の第２の活性値決定部３６による活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１４の（Ｂ）は、情報処理装置３０の第２の活性値決定部３６による活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。なお、図２０において網掛けで示された部分は、第２のデータ群作成部３９によって削除される種物質の識別情報および種物質の相互作用の情報を示す。第２の活性値決定部３６によって、図１９に示されるように、種物質を除く各ノード（生体物質の識別情報）について活性値が決定される。
【００８７】
データ比較部４８は、複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、第１の活性値決定部２６で得られた活性値と、第２の活性値決定部３６で得られた活性値とを比較する。図１５の（Ａ）は、データ比較部４８による活性値の比較処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１５の（Ｂ）は、表示部１６に表示される、データ比較部４８によるデータ比較結果の表示画面の一例を示す図である。図１５（Ｂ）には、本変形例の第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ３と、本変形例の第１の活性値決定部２６で得られた活性値Ｃ４との差（Ｃ３−Ｃ４）が大きい生体物質から順に示されている。
【００８８】
より具体的には、ある生体物質において、本変形例の第２の活性値決定部３６で決定された活性値Ｃ３と、本変形例の第１の活性値決定部２６で得られた活性値Ｃ４との差（絶対値）が大きい生体物質ほど、種物質による影響が大きいと推測される。
【００８９】
このように、本実施形態に係る情報処理装置３０によれば、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
【００９０】
次に、図２１に示されるフロー図を参照しながら、情報処理装置３０により行われるデータ処理の一連の流れを説明する。
【００９１】
情報処理装置３０は、記憶部１２に記憶される複数の生体物質の識別情報および複数の生体物質の相互作用の情報を受け付け（Ｓ３０１）、利用者からの１以上の種物質の識別情報の入力を受け付ける（Ｓ３０２）。
【００９２】
次に、情報処理装置３０は、受け付けた種物質の識別情報に初期データ値を付与して、付与したデータ値を生体物質間のリンクに従って伝播させる処理（第１の活性伝播処理）を行う（Ｓ３０３）。情報処理装置３０は、上記第１実施形態に示された式（２ａ）ないし（２ｃ）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ３０４）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ３０４：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置３０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ３０４：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定し、当該生体物質の順位付けを行う（Ｓ３０５）。上記処理において、Ｓ３０１〜Ｓ３０５は、上述の第１実施形態に係る情報処理装置１０の処理Ｓ１０１〜Ｓ１０５に対応する。
【００９３】
次いで、閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報と、当該生体物質の識別情報とから構成される第１の種物質関連データ群を作成し（Ｓ３０６）、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報および前記種物質の相互作用の情報を削除して、第２の種物質関連データ群を作成する（Ｓ３０７）。そして、この第２種物質関連データ群について、ページランクアルゴリズムにしたがって第２の活性伝搬処理を行う（Ｓ３０８）。すなわち、情報処理装置３０は、上記第１実施形態の変形例に示された式（６）にしたがって、上記の活性伝播処理が予め定められた終了条件を満たすか否かを判断し（Ｓ３０９）、条件を満たさないと判断する場合には（Ｓ３０９：Ｎ）、上記活性伝播処理を条件が満たされるまで繰り返し実行する。そして、情報処理装置３０は、上記活性伝播処理が条件を満たすと判断する場合には（Ｓ３０９：Ｙ）、活性伝播処理の結果得られる各生体物質の活性値に基づいて、当該生体物質の順位付けを行い、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する（Ｓ３１０）。次いで、複数の生体物質の識別情報のそれぞれについて、第１の活性伝搬処理で得られた活性値と、第２の活性伝搬処理で得られた活性値とを比較する（Ｓ３１１）。そして、情報処理装置３０は、
活性値が比較された生体物質について、例えば活性値の差（絶対値）が大きい順に生体物質を表示する等して、処理結果を表示する（Ｓ３１２）。
【００９４】
３．３．変形例
次に、本実施形態に係る情報処理装置３０の一変形例を示す。本実施形態に係る情報処理装置３０において、第２のデータ群作成部３９において、第１の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除する代わりに、本変形例に係る情報処理装置では、第２のデータ群作成部３９において、第１の種物質関連データ群において種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをして第２の種物質関連データ群を作成し、この第２の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第２の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値（時刻ｔにおける）を決定する。この場合、上記式（６）においてρ＞０として活性伝搬処理を行う。
【００９５】
図１６の（Ａ）は、本変形例の第２の活性値決定部３６における活性伝搬処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１６の（Ｂ）は、本変形例の第２の活性値決定部３６における活性伝搬処理結果の表示画面の一例を示す図である。
【００９６】
データ比較部４８は、複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、第２の活性値決定部３６で得られた活性値と、第３の活性値決定部４６で得られた活性値とを比較する。図１６の（Ａ）は、本変形例のデータ比較部４８による活性値の比較処理結果テーブルの一例を示す図であり、図１６の（Ｂ）は、本変形例のデータ比較部４８による活性値比較処理結果の表示画面の一例を示す図である。図１６の（Ｂ）には、種物質である生体物質１を重みづけした場合の活性伝搬処理結果が示されている。図１６（Ｂ）には、本変形例の第２の活性値決定部３６で得られた活性値Ｃ１と、本変形例の第１の活性値決定部２６で得られた活性値Ｃ２との差（Ｃ１−Ｃ２）が大きい生体物質から順に示されている。
【００９７】
より具体的には、ある生体物質において、本変形例の第２の活性値決定部３６で決定された活性値Ｃ１と、本変形例の第１の活性値決定部２６で得られた活性値Ｃ２との差（絶対値）が大きい生体物質ほど、種物質による影響が大きいと推測される。
【００９８】
このように、本実施形態に係る情報処理装置３０の変形例においても、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
【００９９】
以上に説明したように、本実施形態に係る情報処理装置３０では、記憶部１２に格納されている複数の生体物質および複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて、個々の生体物質の識別情報（ノード）の活性値を定める。
…（Ｄ）
そして、ある生体物質の識別情報（ノード）を指定し、このノードを抑制した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成される生体物質ネットワークから前記ノードを削除して得られるネットワークにおいて、上記式（２ａ）、上記式（２ｂ）および上記式（２ｃ）にしたがって、各ノードの活性値を定める。…（Ｅ）
一方、本実施形態に係る情報処理装置３０の変形例に示されているように、ある生体物質を指定し、これを活性化した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成されるネットワークにおいて、上記式（２ａ）、上記式（２ｂ）および上記式（２ｃ）におけるＩｎを上記式（９）に置き換えて（λ＞０）、指定されたノードに重みづけをする（バイアスをかける）。
…（Ｆ）
個々のノードについて、上記式（Ｄ）から得られた活性値と上記式（Ｅ）で得られた活性値との差、または、上記式（Ｄ）から得られた活性値と上記（Ｆ）で得られた活性値との差（絶対値）を計算する。これらの差が大きいノードに対応する生体物質ほど、指定された生体物質の抑制または活性化により、大きな影響を受けると解釈される。
【０１００】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この分野の通常の知識を有する当業者によって多様な変更、変形または置換をしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，２０，３０  情報処理装置、１２  記憶部、１４，２４，３４  制御部、１６  表示部、２２  生体物質識別情報受付部、２３  生体物質間相互作用情報受付部、２５  種物質識別情報受付部、２６  活性値決定部（第１の活性値決定部）、２８  生体物質識別情報特定部、２９  第１のデータ群作成部、３６  活性値決定部（第２の活性値決定部）、３９  第２のデータ群作成部、４６  活性値決定部（第３の活性値決定部）、４８  データ比較部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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