AIフロンティア新医療創生分野

AI and Innovative Medicine

基礎医学, バイオインフォマティクス, ゲノミクス・ジェネティクス・エピジェネティクス

医療に特化したAI教育で持続可能な医学・医療を牽引する人材を育成

医科学専攻

  • 修士課程/博士課程

教員構成

田宮 元

田宮 元教授

TAMIYA, Gen Professor, Ph.D

TEL:022-274-6018

E-Mail:gtamiya*med.tohoku.ac.jp
(「*」を「@」に変換してください)

URL:http://www.genetix-h.com/~AMERI/

その他の教員・スタッフ
  • 髙山 順准教授

    Asoc. Prof.TAKAYAMA, Jun

この分野の研究テーマ

  • ゲノムコホート・生命科学ビッグデータの遺伝統計解析

研究キーワード

人工知能, 機械学習, 遺伝統計学, 遺伝疫学, 人類遺伝学

技術キーワード

高次元変数選択, ゲノムワイド関連解析, モデル選択, ビッグデータ, ネットワーク理論

分野の紹介

AIフロンティア新医療創生分野では、ゲノムコホート・バイオバンクのようなビッグデータから、人工知能(AI)・機械学習技術を含む最先端の数理解析手法を用いて、疾患や健康状態の背景となるゲノムや生活習慣、その相互作用を同定し、持続可能な医療に資することを目的とした研究を行っています。 主な研究テーマは、大規模ゲノムコホート・バイオバンクデータを用いた疾患・形質関連遺伝子や生活習慣、その相互作用の同定と、それを用いた疾患発症リスク推定、ゲノム健診への実装と精密医療への展開などがあります。また、希少難病・がんクリニカルシークエンス解析やその鑑別診断への人工知能技術の応用も行っています。 また、東北メディカル・メガバンク機構協力講座であるゲノム遺伝統計学分野や、田宮がチームリーダーを努める理化学研究所革新知能統合研究センター・遺伝統計学チームと密接に連携しています。生命科学分野では世界でも有数のスーパーコンピュータや人工知能解析に特化した世界最大のAIスーパーコンピュータを駆使して、他の施設ではなしえない規模と精度での研究が可能になっています。製薬企業・情報系企業との応用志向の共同研究も活発に行われています。

Figure 1 AIによる医用ビッグデータからのリスク予測
Figure 1 AIによる医用ビッグデータからのリスク予測
Figure 2 AIによる希少難病やがんの診断支援
Figure 2 AIによる希少難病やがんの診断支援

主な論文

  • Genome-wide meta-analysis identifies 127 open-angle glaucoma loci with consistent effect across ancestries. Nat Commun. 12(1):1258, 2021
  • Construction and integration of three de novo Japanese human genome assemblies toward a population-specific reference. Nat Commun. 12(1):226, 2021
  • Automated acquisition of explainable knowledge from unannotated histopathology images. Nat Commun. 10(1):5642, 2019
  • Ethylene-gibberellin signaling underlies adaptation of rice to periodic flooding. Science. 361(6398):181-186, 2018
  • Complete sequence and gene map of a human major histocompatibility complex. Nature. 401(6756):921-3, 1999

OB・OGの主な進路

当分野は、今年度に設立されたばかりで、まだ大学院修了者がいません。ゲノム遺伝統計学分野や遺伝統計学チームの在籍者で言えば、国立大学教員や欧州のバイオバンク研究員などとして羽ばたいています

担当教員より進学志望者へのメッセージ

研究対象の本質的な部分を考え続けることで、本質的な困難を解決し、オリジナルで重要な研究成果をあげることを志してほしいと思います。また、個々の技術や知見はすぐに古くなり刷新されてしまうので、常に5~10年先を見据えて貪欲に新しい分野の開拓を目指してほしいと思います。 東北大学医学系研究科では、2021年4月より、文部科学省「保健医療分野におけるAI研究開発加速に向けた人材養成産学協働プロジェクト」として、「『Global×Localな医療課題解決を目指した最先端AI研究開発』人材育成教育拠点」プログラムを開始します。この教育プログラムは、医療人材に対して、医療に特化したAIを教育することを特徴としており、国内で二拠点のみが採用されたものです。特に、東北大学でのプログラムは、昨今流行している技術だけではなく、次に来るべきステップにも配慮したカリキュラムが組まれています。このような新しい教育プログラムを積極的に活用して、次世代の持続可能な医学・医療を牽引する人材を目指してほしいと願っています。

pagetop