H23年度 統合化推進プログラム進捗報告会
平成２３年度ライフサイエンスデータベース統合推進事業
統合化推進プログラム

ゲノム情報に基づく疾患・医薬品・環境物質データの統合

京都大学化学研究所バイオインフォマティクスセンター

金久 實
2012年2月24日

進捗状況報告会©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

背景と目的
トランスレーショナル・バイオインフォマティクス
対象

役割

例

研究者

研究成果を医療の現場で活用 個別化医療するためのバイオインフォマ
ティクス技術を提供

一般の人々

医薬品や疾患の科学的理解を セルフメディケーション深めるためのバイオインフォ
マティクスリソースを提供

ゲノム情報に基づく疾患・医薬品・環境物質データの統合• ゲノム関連研究の成果を社会に還元するための統合データベース• 研究者コミュニティに対してはゲノム情報の有効利用を促進する
基盤データベース• 医療関係従事者、一般社会の人々に対しては疾患・医薬品などの科学的理解を深めるリソース©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

研究開発構想
疾患・医薬品・環境物質など社会的ニーズの高いデータを、ゲノム情報を基盤とした生体システム情報として統合し、最先端の研究と一般社会との架け橋となる統合データベース構築を行う。
ICD, etc. MEDIS

Cancer genome,
Mutation data, etc.

MedDRA

疾患分類
KEGG Cancer
KEGG Pathogen

研究者
コミュニティ

KEGG DISEASE（英語・日本語）
KEGG DRUG（英語・日本語）

標準病名
医薬用語集
医薬品添付文書（医療用・一般用）

My Medication
List

医薬品分類

KEGG PATHWAY
KEGG BRITE
KEGG GENES
KEGG COMPOUND

ATC, etc.

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医療関係従事者
一般社会の人々

JAPIC (Japan)
DailyMed (USA)当初計画と進捗状況
当初計画

進捗状況

1. 疾患に関する遺伝子・分子レベルの知識を集約した KEGG DISEASE を拡充

KEGG DISEASE 疾患エントリの数は 375(2012.6.9) から 951 (2012.2.21) に増加、OMIM にある疾患の半分以上は対応済み

2. MEDIS 標準病名と KEGGDISEASE を統合したゲノムネット疾患データベースを新規開発

KEGG MEDICUS 疾患情報として検索システムを開発･提供済み

3. JAPIC 添付文書と KEGG DRUG を統合したゲノムネット医薬品データ
ベースを継続発展JAPIC 添付文書を Oracle/PostgreSQL 化して KEGG
DRUG と統合。DailyMed 米国添付文書も含めた
KEGG MEDICUS 医薬品情報を開発･提供済み。追加開発としてお薬手帳を3月中に公開

4. KEGG DRUG では薬物間相互作用と副作用のデータを蓄積

医薬品相互作用データベース管理システムを開発し、添付文書の相互作用情報だけでなく、使用上の注意等に記載された内容を取り込むための辞書を開発中

5. 大量データの生物学的意味解釈を支 KEGG Atlas 3D map viewer を開発･提供済み
援するツール KEGG Mapper を拡充 KEGG Mapper との連動は3月中に公開
6. 様々な関連データベースを統合した
KEGG MEDICUS インターフェースを開発

KEGG MEDICUS 日本語版と英語版のウェブサイトを整備し提供済み©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

KEGG MEDICUS
日本語版 http://www.kegg.jp/kegg/medicus/

英語版 http://www.kegg.jp/kegg/medicus.html• 日本語版の医薬品情報検索では KEGG DRUG, JAPIC
医療用･一般用添付文書, DailyMed 医療用･一般用添付文書を一括検索• 日本語版の疾患情報検索では KEGG DISEASE, MEDIS
標準病名を一括検索• 英語版では KEGG PATHWAY, KEGG DISEASE,KEGG DRUG, DailyMed 医療用･一般用添付文書を一括©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本
検索

KEGG MEDICUS における疾患・医薬品の知識集約「分子ネットワークのゆらぎ状態」としての疾患「分子ネットワークへのゆらぎ物質」としての医薬品・環境物質診断マーカー
ゲノムのゆらぎ（先天的・後天的な変異等）

分子ネットワークシステム

環境のゆらぎ疾患
健康状態（病原菌,体内細菌叢を含む）

治療薬

ゲノムバイオマーカー

KEGG DISEASE の拡充
KEGG DISEASE 疾患エントリ
病因遺伝子
感染症ゲノム疾患パスウェイマップ

375
1,04
1236
48

KEGG DISEASE 疾患エントリ
病因遺伝子
OMIM 疾患数 (がんを除く)
感染症ゲノム (ウイルス除く)
疾患パスウェイマップ

As of June 9, 2011©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

951
1,97
42,347293
As of February 21, 201158

KEGG MEDICUS 疾患情報

• KEGG DISEASE 日本語版と MEDIS 標準病名を一括検索、結果はタブに分けて表示• 標準病名は ICD-10 国際疾病分類を通して KEGG DISEASE と統合• KEGG DISEASE 独自の疾患分類も開発中©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

KEGG MEDICUS 医薬品情報

医薬品情報のデータ数
KEGG DRUG（日米欧）JAPIC 医療用（日本）JAPIC 一般用（日本）
DailyMed 医療用（米国）
DailyMed 一般用（米国）

9,773
12,76911,85014,76913,952As of February 21, 2011

旧バージョン：ゲノムネット医薬品データベース• JAPIC 添付文書を MySQL + Ruby on Rails で提供• KEGG DRUG とはリンクで統合• 医療用と一般用の添付文書は別検索

新バージョン：KEGG MEDICUS 医薬品情報• JAPIC 添付文書を KEGG DRUG と同じ Oracle で統合• 外部サービスは PostgreSQL + Perl scripts• DailyMed 米国添付文書をリンクで統合• KEGG DRUG、日本の医療用・一般用添付文書、米国の医療用・一般用添付文書を一括検索、結果を５つのタブで表示• 薬剤師や創薬研究者の意見聴取（後発品、添加物、ほか）©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

検索例 (famotidine)
http://www.kegg.jp/kegg/medicus/• 日本語検索では３つの、英語検索では５つの検索結果タブを表示• 日本の医療用医薬品では先発品の添付文書を先に表示• オプションとして、有効成分、添加物 (予定) の検索、全文検索• ４種類の添付文書は有効成分の化学構造 (複数の場合は組合せ) を識別する KEGG DRUG D 番号で統合• KEGG DRUG では基本情報 (名称、化学構造) 、相互作用ネットワーク情報 (ターゲット、代謝酵素ほか)、構造変換ネットワーク情報 (構造マップ、類似構造)、薬効分類その他の階層分類情報を集約©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本• 商品一覧では同一有効成分 (同一 D 番号) の商品における添加物と価格の違いを表示

追加の取り組み：My Medication List (お薬手帳)

KEGG MEDICUS My Medication List の目的• 自分が使用している処方薬、OTC 薬を自分で管理（セルフメディケーション）• 病院や薬局での利用も想定• 併用禁忌や併用注意に関与する薬物間相互作用を自動検出• 個人の検査値、副作用歴、アレルギー等とのチェック機能（広い意味の個別化医療）©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

ブラウザの Web Storage を用いており、サーバーに情報は保存されない

医薬品相互作用データベース
ターゲットや代謝酵素の重複等のアノテーションを付与

Famotidine（H2 receptorantagonist）

×• 添付文書より併用禁忌･併用注意に関与する相互作用の情報を抽出• 添付文書の「禁忌」「使用上の注意」から高次レベルの相互作用･副作用情報も抽出（予定）• これらを医薬品相互作用データベースとして管理

薬効分類の階層で補完･推定

Domperidone（D2 receptorantagonist)

Takarabe, M., Shigemizu, D., Kotera, M., Goto,S., and Kanehisa, M.; Network-based analysis
and characterization of adverse drug-druginteractions. J. Chem. Inf. Model. 51, 29772985 (2011).
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医薬品相互作用：ロキソニンの例

00057032
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ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン
ロキソニン

併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意
併用注意

00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン
00057032 ロキソニン･･････････©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

クマリン系抗凝血剤
ワルファリン
スルホニル尿素系血糖降下剤
トルブタミドチアジド系利尿薬
ヒドロフルメチアジド
ヒドロクロロチアジド
ニューキノロン系抗菌剤
エノキサシン水和物
メトトレキサート
リチウム製剤
炭酸リチウム

併用禁忌
併用禁忌
併用禁忌
併用禁忌
併用禁忌
併用禁忌
併用禁忌

消化性潰瘍
血液の異常
肝障害
腎障害
心機能不全
アスピリン喘息
妊娠末期

KEGG D 番号
ATC 番号への対応付け

MedDRA 番号への対応付け

KEGG Mapper の拡充• 数値データを KEGG PATHWAY にマッピングする KEGG Mapper ツールを開発• 結果を3次元的に表示する KEGG Atlas
3D viewer を開発• COSMIC データベースにあるがん細胞での遺伝子変異頻度を統合• KEGG Cancer のページからリンク©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

今後の展望• 次世代シークエンサーを用いたパーソナル
ゲノム解析 → My Medication List
• 次世代シークエンサーを用いた病原体ゲノ
ム解析 → 国際ネットワーク©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

平成24年度の計画
1. KEGG DISEASE• 単一遺伝子疾患・多因子性疾患の疾患エントリ作成• 感染症疾患の疾患エントリ作成
2. KEGG DRUG
• 医薬品相互作用データベースの開発• とくに医薬品同士だけでなく、食品や健康状態との関連もコンピュータ化• 副作用情報のコンピュータ化
3. KEGG MEDICUS 医薬品情報• 上記医薬品相互作用データベースを利用した検索システムを開発• 日本・米国の添付文書ともに定期的に更新して最新情報を提供
1. KEGG MEDICUS 疾患情報
• 標準病名と KEGG DISEASE の対応づけ• 医薬品情報も含めた検索インターフェース開発
2. 統合インターフェース• 疾患情報と医薬品情報を分子ネットワークと統合としたインターフェース開発• 上記医薬品相互作用データベースを利用した My Medication List の継続開発• KEGG Mapper を用いた外部データベースとの統合インターフェース継続開発©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本

参考資料：保有しているデータベース

データベース

内容

データ数

備考

KEGG DISEASE

疾患情報951 独自開発

公開中

KEGG DRUG

医薬品情報9,773 独自開発

公開中

JAPIC

日本の医薬品添付文書

医療用
一般用

12,769 ライセンス契約
11,850

公開中

DailyMed

米国の医薬品添付文書

医療用
一般用

14,769 利用許諾
13,952

公開中

MEDIS

標準病名利用許諾公開中

MedDRA

疾患分類

利用許諾

公開中

COSMIC

がん細胞の遺伝子変異

公共データ

一部公開中

公開 URLWeb 日本語版 http://www.kegg.jp/kegg/medicus/
Web 英語版
http://www.kegg.jp/kegg/medicus.html
FTP
ftp://ftp.genome.jp/pub/kegg/medicus/©2012金久 實(京都大学) licensed under CC表示2.1日本