ライフサイエンス辞書-クリニカルインフォマティクスへの応用-	

1. サービス概要	
2. シソーラス構築	
3. 医薬品情報への応用	

京都大学大学院薬学研究科	
金子 周司	
skaneko@pharm.kyoto-u.ac.jp	
2011年11月25日	
セマンティックWeb委員会	

Who am I ?
分子薬理学	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

電子辞書構築	ＬＳＤプロジェクト	
NIFTY-Serve バイオフォーラム FBIO（1989年） 	
かな漢字変換辞書の公開	

学術用語デジタル利用の予備調査（1992年）	
内容が古い，死語が多い，電子化されていない	独自の専門用語辞書を制作する必要性	

プロジェクト発足（1993年）	
研究成果公開促進費や民間財団を財源とした活動		
１．計量的な英文の解析に基づいて語彙を選択		
２．電子辞書としての利用に最適化		
３．表記や訳語を統一しない	教育研究支援のサーバ・ツール公開（1996年～）		
WebLSDオンライン辞書，オンデマンド英語教材，EtoJ 逐語訳，かな漢字変換辞書，iPod音声	n

辞書制作	
¨n

技術開発	
¨

¨n

¨大武 博（京府医大）	
河本 健（広島大・歯）	

評価，利用促進	¨¨

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

藤田信之（製品評価技術基盤機構）	
鵜川義弘（宮教大）	

教材作成，出版	¨n

金子周司（京大・薬）	

竹内浩昭（静岡大・理）	
竹腰正隆（東海大・医）	

Web辞書は無料公開	
1. 「ライフサイエンス」を検索
2. WebLSDが電子辞書	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

オンライン辞書
WebLSD
英和・和英・活用辞書	

出現頻度，音声，リンク，対訳，	関連語や用法を表示	
WebLSD2011	
英和 106,413語
和英 119,776語
音声 16,145語
例文 22,279文
年1回更新	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

シソーラス（同義語辞書）	

同義語	
（異表記）	

外部リンク
=ポータル	

ツリーで概念の上位下位を表す	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

連想検索	
なになにmabはいくつある？	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

活用辞書としてのWebLSD	
日本語を自動認識	前後に付随する単語は？	

共通訳語をもつ関連語を表示	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

活用辞書としてのWebLSD	

1億語のPubMedcorpusから300
例をKWIC表示	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

英語コーパスと解析手法	
論文抄録コーパスの「evidence」に基づいて辞書をつくる	n

英語コーパス	¨ PubMed 収録のインパクトファクターの高い学術誌にアメリカ・イギリスの研究機関から発表された論文	
n

1994-2010 年の 100 誌の抄録	

¨ 一部，Bookshelf公開の教科書テキスト全文等も使用	
¨ 合計 650 Mbyte（1億単語）	
n

解析	
¨ 単語頻度解析	
n

トレンド解析（年次変化）	

¨ 複合語解析（頻度の高い隣接語をピックアップ）	
¨ 共起解析（１パラグラフあるいは１文中の概念共起）	

これらを自作Perlスクリプトで解析	n 語尾変化（規則，不規則）を吸収	nprofile, profiles, profiling
analysis, analyses

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

日本語コーパスと解析手法	
質の高い日本語は収集が困難（著作権の問題）	
n

日本語コーパス	¨ ある出版社の協力により提供された医学総説誌	
n 1997-2005年の全文	
¨ 一部，臨床医学テキスト，総説抄録，添付文書なども収集	
¨ 合計 111 MByte (6500万文字）	

日本語は解析も困難（単語間スペースがない）	
n

解析手法	
¨ 漢字カタカナ／ひらがな境界での用語抽出（最長連続要素）	
n 余分な要素を除去	¨ 辞書収録語の頻度調査	
イブリツモマブチウキセタン	¨ 共起概念解析	
ジノプロストン ベータデクス	
n 最長一致でのタグ付け	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

コーパスを用いた頻度解析	
英語コーパス単語とLSD収録語（2006）	

日本語コーパス語句とLSD収録語（2006）	

62万語	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

21万語	

LSDデータベース構造	は参照方向を示す	

作業	
テーブル	
（転送）	

対訳づけは手作業	

音声付き英和・和英辞書	
用法	
テーブル	

漢字変換
テーブル	

日本語	テーブル	

対訳	テーブル	

英語	
テーブル	

かな漢字
変換辞書	

日本語頻度	
テーブル	

意味分類	
テーブル	

英語頻度	
テーブル	

機械翻訳辞書	音声	
テーブル	

スペルチェック辞書	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

大量の用語蓄積に伴う現実的な問題	
n

用語の多様性	¨「タクロリムス」を表す用語	
n
日本語商品名「プログラフ」「プロトピック」	
n
日本語成分名「タクロリムス水和物」	
n
日本語作用本体「タクロリムス」	
n
英語商品名「Prograf」「Protopic」	
n
英語成分名「tacrolimus hydrate」	
n
英語作用本体「tacrolimus」	
n
開発コード「FK-506」「FK506」「FR-900506」	
nn

Terminology

IUPAC名「？」などなど	

構造情報，薬効分類，作用標的などとの関連づけ	
n
n
n

大環状化合物（マクロライド）である	
免疫抑制薬として用いられる	タクロリムス結合タンパク質と相互作用する	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

Ontology異表記： 「protein」 日本語訳の選択	
多数の表記がある場合は，隣接語によって表記は使い分けられる (2005)	
連接語	

計	

蛋白質	

蛋白	

プロテイン	

（総出現数）	

28,201"

19,815"3,960"

2,688"

1,066"

672"

～合成	

316"

229"

52"

24"

11"

0"

結合～	

1,234"

879"

187"

139"

29"

0"

リン酸化～	

154"

83"

22"

31"

18"

0"

プリオン～	

73"

8"

9"

2"

54"

0"

～キナーゼ	

483"

49"

7"

3"

2"

422"

リポ～	

207"

74"

97"

5"

15"

16"

～尿	

2"

0"

2"

0"

0"

0"

（総数・1臨床医学誌）	

355"

0"

0"

8"

340"

7"

～尿（1臨床医学誌）	

71"0"0"

0"

71"

0"

標準化は無力	タンパク質	 タンパク	＜６０％	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

６０～８０％	

＞８０％	

LSD と MeSH の統合によるシソーラスの試作	
n

MeSH Descriptor (26,142語)	
¨ Tree（52,546項目）	
n

n

1 Descriptor が複数Treeに属する	

n

MeSH terms を自然表記に自動訂正するスクリプトを開発	¨ 語順訂正	
n

MeSH Supplemental Concepts（物質名 197,327語）	

Diabetes mellitus, Type 1→ Type 1 Diabetes mellitus	¨ 複数を単数に（ラテン語対応）	
n¨ MeSH Concept（313,869語）

Neurofibromatoses→ Neurofibromatosis	

定義 Scope Note をもつ	
MeSH Term（597,642語）	
↓↑ 一致する概念をIDでリレート	
n LSD英語（60,236/106,413語）	
↓↑	n LSD日本語（71,751/119,776語）	
n

2011年3月現在	
LSD統制語：約28,208万語
同義語：204,462語
LSD 英語名詞9万語の内，約6万語が統制語に対応	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

（Ｃ）病名・症候名	
n

病名は数万語程度	¨ 標準病名マスター（２万語），MedDRA（6.5万語）

ICD-10 など，内外に標準表記（定義）あり	¨ 日本語はバリエーションや異字体が非常に多い	n

MeSHは 18,672 terms を4,581 descriptors に	¨ 代表的な疾患のみを網羅（サブタイプ内包）	
¨ 個別部位の病名は不完全	
n
n

n

身体各所での炎症，腫瘍，痛み	

Supplemental Concepts でも病名の収録を始めた（2011年〜，3166種類）	

LSDは 20,414 英語表記，24,537日本語表記を収録	
¨ 略語，異表記，英日混在表記を多数収録している	n

「SCA1」，「頻拍/頻脈」，「Addison病」	

¨ 英語は11,711語（57%）がMeSHと重なるが残りはMeSHに帰結せず	
n

ICD-10やMedDRAとの照合も考えるべき	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

（Ｃ）病名・症候名の実例	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

シソーラスの現状	n

ライフサイエンス辞書（1993～）	
¨ PubMed 文献抄録，教科書での出現頻度に基づく 10 万語対訳辞書	
¨ 専門用語，用言（動詞，形容詞等），用法，用例，音声などを収録	

n

MeSH に準拠した 2.8万語見出しシソーラスを制作（2006～）	
¨ LSD 名詞 13 万語を含む20万語が帰属	

情報管理
53, 473-479 (2010)	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

対訳シソーラスの応用	
1.

対象の抽出	
n

表記の解釈，整理統一	
nnn

2.

索引自動作成（学会抄録、医療文書）	
情報検索での表記のゆれを吸収	

未収録語の抽出	

関係の抽出	
n

情報検索ヘルパー	nn

データマイニング	nn

連想検索	AERS 情報解析	

テキストマイニング	n

電子カルテ解析	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

簡易テキストマイニング	
抄録中に共起する統制語をPerlスクリプトで計数（教科書での解析例）	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

600 MB（45万論文,1億語）
PubMed抄録に適用	

概念共起解析	

tf = 単語t1と単語t2の共起回数	
idf = log (全文書数N / 共起単語t2が出現する文書数)
tf・idf = tf × idf	抄録内で共起する専門用語の共起頻度より tf-idf ソート↓	•相互作用および相互作用点	
•対比／並立概念	
•上位／下位概念	などが抽出された	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

対訳シソーラスの公開	

英和・和英辞書からリンク
同義語や概念ツリーを提示

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

共起概念による連想検索	

2.8万の統制語に最大30個の共起語を選んだ（336万組）	
・5700種（79%）の医薬品に連想検索
・主要1326種については92%以上で共起上位30語を提示	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

WebLSD
検索例	2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

カテゴリーによる共起語の偏り	

疾患→機序や治療薬などバランス良い	

薬物分類→内包される薬など下位概念が多い	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

単独薬物→併用薬や類似薬が多い	Levenstein 距離とツリー距離を用いる補正	
nn

n

Levenstein 距離：２つの文字列の異なり度を表す尺度	
¨

Losartan と Varsartan は2文字消去して3文字追加＝距離「5」文字長8と9で合計17なので5/17 (=0.29)を類似度係数とする方法	¨

しかし、interleukin-1 と interleukin-5 は名前は似ているが、機能は異なる文字列のみで考える限界	

ツリー距離：シソーラス階層での距離と深さを表す尺度	¨

Type 1 Diabetes mellitus と Type 2 Diabetes mellitus は兄弟関係親である Diabetes mellitus はレベル4の深さ
この場合、ツリー近接度を 4*2 / (5+5) = 0.8 とする	¨ツリーに収録された場合は効果的である	¨

しかし、構造は違っても（＝ツリーで離れていても）、薬効類似の薬物を排除できない（例） ジルチアゼム と ベラパミル	

医薬品分類による類似度	¨

薬効分類による係数が必要か	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

Adverse Event Reporting System (AERS)n

米国FDAが公開している医薬品の有害事象データベース	¨

米国内の医療提供者から副作用レポートを収集	n¨すでに11年間，230万件を超える自発報告が蓄積	n¨

2004年以降のデータは誰でもダウンロード可能	

適応や有害事象についてはMedDRA Preferred Term を使用	n¨

実質的に世界中の医薬品に関するデータが集積	

しかし，医薬品名称は報告者が任意につけている	

本研究では2004年から2007年までの180万件のレポートについて医薬品名を解析し，名前解決の方策を提案する(2009年)	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

AERS に収録されている薬物の種類	
nnnn

商品名，一般名，塩など多種多様であり，480 万レコード	
単純に文字列の比較で整理すると約 18 万種類	
スペルミスや余分な表記を含むレコードも多く，頻度１が 10 万語も存在	
世界中の商品名を含めた医薬品名称を，活性成分に統合する必要あり	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

医薬品名称の種類と数	
資料	

単位	

登録数	

単位	

JAPIC医療用	製品名（日）	

18,109	 総称名（日英）	

MEDISマスター	

製品名（日）	

44,898	

登録数	6,503	

日本薬局方JP15	

成分名（日英）	

1,567	

JAN 一般名称DB	

成分名（日英）	

2,575	KEGG DRUG	成分名（日英）	

5,286	

24,000	 成分名（英）	

2,654	

ATC/DDD	

成分名（英）	

4,197	DrugBank	

成分名（英）	

4,765	

Drugs@FDA	

製品名（英）	

MeSH (PAリンク有)	 Terms（英）	
RxNorm	

製品名等（英）	

20,405	 Descriptors（英）	
Suppl. Concepts	
687,119	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

6,545	

同義語辞書の制作	
MeSH
Pharmacol. Act.
Tree

Descriptor
Suppl. Conc.

LSD
ライフサイエンス辞書	
薬理作用E/J
化学構造E/J
活性物質E/J
塩・水和物E/J
プロドラッグE/J
合剤E/J
商品名E/JLSD Thesaurus
薬理作用E/J
構造情報E/J

統制語 E/J（活性成分・プロドラッグ・合剤）	

Terms
他のリソース	MeSH と LSD をすり合わせながら，他リソースを追加	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

活性成分E/J塩・水和物E/J
プロドラッグ代謝物E/J
国際商品名E/J
国内商品名E/J
MeSH Terms

統制語と同義語 ＋ ツリーと薬理作用	

3,569 統制語	42,387 同義語（日本語26%）	

統制語	

ツリー	

同義語	

薬理作用	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

AERS 医薬品名の活性成分名（日本語）表示	
2008Q2までの実績（薬学会発表）		
480万件の医薬品レコードのうち	446万件（93％）を名前解決	
（PSに限定すると 97 ％）	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

MedDRA/J と LSD を用いた AERS の日本語化	

1年間拡張（2009Q2まで）		
724万件の医薬品レコードのうち	692万件（96％）を名前解決	
（PSに限定すると 98 ％）	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

薬理作用と構造情報の検索への応用	

「MAO阻害薬」と「ベンゾジアゼピン系薬物」の併用例を検索した例	

「ビスホスホネート剤」と「NSAIDs」の併用例を検索した例	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

日本語テキストマイニングも可能に	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

JAPIC 医療用医薬品集の解析	

添付文書，インタビューフォームへの対応が必要	
2011年11月25日 セマンティックWeb委員会	

Clinical Informatics	
n バイオインフォマティクス	¨ 実験データの蓄積（塩基配列，アミノ酸配列など）	
¨ 法則性の発見（コドン，モチーフ，ドメイン）	
¨ 知識のネットワークによる新しい知識発見	¨ ゲノム創薬，トキシコゲノミクスへの応用	

n クリニカルインフォマティクス	¨ 臨床データや医療テキストの蓄積	¨ 人間の知識の体系化（シソーラス，オントロジ）	
¨ データマイニングによる関係性抽出，知識発見	¨ 医療人に有用な情報・助言・警告システム	

2011年11月25日 セマンティックWeb委員会