最新開發的AI可準確檢測未知生物標志物候補,有助于更有效進行藥物開發并縮短開發時間
日立“Hitachi Digital Solutions for Pharma/生物標志物探索服務”中使用的新開發的AI的功能
日立使用AI技術,開始提供“Hitachi Digital Solutions for Pharma/生物標志物探索服務” (以下簡稱“本服務”)來搜索影響藥物功效的重要因素(生物標志物*1)。本服務運用了日立最新開發深度學習*2 技術,通過從諸如人體基因信息和電子病歷等醫療數據中獲取與藥物作用相關的因素,并使用這些因素構建簡便的數學公式,自動生成一個表示藥物作用的指標。這項服務將通過準確檢測出生物標志物候補,有助于開發高效藥物并縮短開發周期。本服務將作為加速數字化創新的"Lumada"面向制藥商的解決方案之一進行展開。
另外,日本住友制藥株式會社為代表的制藥商客戶使用了本服務并進行了評估。
近年來,由于社會老齡化程度加深,醫療成本增加,并且隨著醫療技術的高度發展,藥物開發成本也增加了。制藥商需要迅速高效地進行藥物開發,并投入市場。但是,基因檢測和診斷成像技術的飛速發展使得獲取人體的大量信息成為可能,而僅靠一貫的人工統計分析*3 尋找可預測藥物效果的生物標志物變得越來越困難。
因此,日立致力于適用醫學數據分析的AI開發,并一直努力在患者再入院風險預測*4,5及高效地進行臨床試驗中的信息收集工作中與客戶協創完成*6。這次,利用這些知識和技術經驗,運用新開發的AI技術開始提供本服務。
在本服務中,首先,制藥商客戶提供其在臨床試驗等中取得的醫療數據,日立的數據科學家使用最新開發的AI技術進行分析。并從數百億以上的因素和公式的組合模式中準確檢測出可預測藥物效果的定式化指標作為生物標志物候補并提供給客戶。通過此服務,客戶將不需要花費時間進行統計處理和探索生物標志物候補,能夠集中精力進行醫學/藥理學的驗證和考察。另外本服務將可以準確預測藥物奏效/未奏效的指標和預測疾病預后的指標作為候選生物標志物提供給客戶、因此可實現患者分層*7。
本服務中使用的AI引入了深度學習技術,以準確地搜索并生成指示藥物與人體之間關系的生物標志物候補。以往的深入學習是通過在由數萬至數億個人工神經元*8組成的網絡中輸入多個因素并生成新因素,使預測準確性得到了顯著提高。但是深度學習產生的因素及其生產過程太復雜,人類難以理解,且不適用于需要分析結果依據的藥物開發之中。
因此,我們開發了獨有的深度學習技術,從人體基因和電子病歷等信息中提取與藥物作用有關的因素,并使用這些因素構建簡便的數學公式來生成指示藥物作用的指標,其思維水平堪比人類,并且從2018年4月開始,通過與客戶的協創進行了驗證,結果證實了新開發AI的有效性。
這不僅使得顯示人類能夠從醫學和藥理學角度判斷生物標記候補的有效性的分析結果成為可能,并且與基因分析一樣,該方法在有少數數據樣本和眾多因素的情況下,也可以快速、準確地檢測生物標志物候補。另外,結合多種因素計算獲得的醫學指標,如顯示肥胖程度的BMI*9、顯示腎功能的測試值肌酐清除率*10等,這些指標都有望不再依賴人工,而由AI自行發現。
"Hitachi Digital Solutions for Pharma"是支持制藥價值鏈創新的Lumada服務,可收集、累積和分析與制藥行業有關的臨床試驗和外部數據等各種數據。另外,我們還提供臨床試驗信息提供服務,MR 配置模擬服務,相關基因搜索服務等,并將繼續擴展并提供服務菜單。
日立致力于加速開展融合了OT(Operational Technology)、IT(Information Technology)及產品的社會創新事業。2018年度日立的合并銷售額達到94,806億日元,截至2019年3月底員工約296,000名。日立將運用Lumada,在移動、智能生活、產業、能源、IT五大領域提供數字解決方案,同步助力客戶提升三大價值——社會價值、環境價值、經濟價值。詳情請參見日立全球官方網站(http://www.hitachi.com/)。
中國是日立最為重要的市場之一。截止到2018年度末,日立集團在中國擁有136家集團企業,正式員工約4萬名,在中國市場的銷售額達到10,098億日元,約占日立集團全球總銷售額的11%。日立致力于通過“社會創新事業”為中國的社會發展及產業升級做出積極貢獻。詳細信息請參見日立中國的官方網站(http://www.hitachi.com.cn)。