特許 7599641 ネオアンチゲン予測装置、ネオアンチゲン予測方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】ネオアンチゲン予測装置、ネオアンチゲン予測方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G16B 20/20 20190101AFI20241209BHJP

【ＦＩ】

G16B20/20

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023134381

(22)【出願日】2023-08-22

【審査請求日】2024-09-12

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、国立研究開発法人日本医療研究開発機構、革新的がん医療実用化研究事業，「研究開発課題名：全ゲノム情報等を用いた腫瘍内免疫応答の解析とネオアンチゲン特異的ＴＣＲ－Ｔ細胞治療法の開発」委託研究開発、産業技術力強化法第１７条の適用を受けるもの

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520459997

【氏名又は名称】ｃＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(72)【発明者】

【氏名】山口 茂夫

(72)【発明者】

【氏名】久好 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】垣見 和宏

【審査官】毛利 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２１－５３４８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／１４０６１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２４－５００８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】腫瘍免疫の基礎知識（垣見の腫瘍免疫学），３．ネオアンチゲン[online]，日本，東京大学医学部附属病院，2023年06月27日，[検索日 2024.9.24]，インターネット<URL:https://web.archive.org/web/20230627031942/https://immunotherapy-uth.jp/tumor_immunity/index03/>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１６Ｂ ５／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、
正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、
前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、
前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部と、
前記位置取得部が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、
前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部とを具備し、
前記対象ゲノム情報の中の検査する範囲を特定する範囲情報を受け付ける範囲受付部と、
前記マッピング部が取得したリードの位置情報を用いて、前記範囲情報が特定する範囲の位置に対応する１以上のリードを選択する選択部とをさらに具備し、
前記決定部は、
前記選択部が選択した前記１以上のリードにから前記正常データベースに存在しない前記１以上のｋｍｅｒを決定する、ネオアンチゲン予測装置。

【請求項2】

異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、
正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、
前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、
前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部と、
前記位置取得部が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、
前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部とを具備し、
前記決定部は、
前記１以上の各リードから１以上のｋｍｅｒを取得するｋｍｅｒ取得手段と、
前記ｋｍｅｒ取得手段が取得した前記１以上のｋｍｅｒのうち前記正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定手段と、
前記１以上の各ｋｍｅｒごとに、前記１以上の各リードの中の出現回数を取得するカウント手段と、
前記決定手段が決定した１以上のｋｍｅｒから、前記出現回数が回数条件を満たす１以上のｋｍｅｒを選択するｋｍｅｒ選択手段とを具備する、ネオアンチゲン予測装置。

【請求項3】

異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、
正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、
前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、
前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部と、
前記位置取得部が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、
前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部とを具備し、
ｋｍｅｒを構成する文字列とアミノ酸配列を構成する文字との対応表であるＤＮＡ遺伝暗号表を参照し、前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対するアミノ酸配列を特定するアミノ酸配列情報を取得する翻訳部をさらに具備し、
前記位置取得部は、
前記翻訳部が取得した前記１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報を用いて取得する、ネオアンチゲン予測装置。

【請求項4】

異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、
正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、
前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、
前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部と、
前記位置取得部が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、
前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部とを具備し、
ｋｍｅｒを構成する文字列とアミノ酸配列を構成する文字との対応表であるＤＮＡ遺伝暗号表を参照し、前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対するアミノ酸配列を特定するアミノ酸配列情報を取得する翻訳部をさらに具備し、
前記位置取得部は、
前記翻訳部が取得した１以上の各アミノ酸配列情報ごとに、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンであることに関するスコアを取得するスコア取得手段と、
前記スコアがネオアンチゲン条件を満たす１以上のアミノ酸配列情報を取得するネオアンチゲン選択手段と、
前記ネオアンチゲン選択手段が取得した前記１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報を用いて取得する位置取得手段とを具備する、ネオアンチゲン予測装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４いずれか一項に記載のネオアンチゲン予測装置が行うすべての処理を実行するネオアンチゲン予測方法。

【請求項6】

コンピュータを、
請求項１から請求項４いずれか一項に記載のネオアンチゲン予測装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネオアンチゲンに関する情報を出力するネオアンチゲン予測装置等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来技術において、患者について候補ネオアンチゲンの優先順位を付けるための技術があった（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１８－５２４００８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術においては、精度高くネオアンチゲンを予測できず、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できなかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本第一の発明のネオアンチゲン予測装置は、異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、正常なゲノム情報であり、ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報であり、マッピング部が取得した位置情報を用いて取得する位置取得部と、位置取得部が取得した位置情報と、１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部とを具備するネオアンチゲン予測装置である。

【0006】

かかる構成により、精度高くネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【0007】

また、本第二の発明のネオアンチゲン予測装置は、第一の発明に対して、対象ゲノム情報の中の検査する範囲を特定する範囲情報を受け付ける範囲受付部と、マッピング部が取得したリードの位置情報を用いて、範囲情報が特定する範囲の位置に対応する１以上のリードを選択する選択部とをさらに具備し、決定部は、選択部が選択した１以上のリードにから正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定するネオアンチゲン予測装置である。

【0008】

かかる構成により、より精度高くかつ高速にネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【0009】

また、本第三の発明のネオアンチゲン予測装置は、第一または第二の発明に対して、決定部は、１以上の各リードから１以上のｋｍｅｒを取得するｋｍｅｒ取得手段と、ｋｍｅｒ取得手段が取得した１以上のｋｍｅｒのうち正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定手段と、１以上の各ｋｍｅｒごとに、１以上の各リードの中の出現回数を取得するカウント手段と、決定手段が決定した１以上のｋｍｅｒから、出現回数が回数条件を満たす１以上のｋｍｅｒを選択するｋｍｅｒ選択手段とを具備するネオアンチゲン予測装置である。

【0010】

かかる構成により、精度高くかつ高速にネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【0011】

また、本第四の発明のネオアンチゲン予測装置は、第一から第三いずれか１つの発明に対して、ｋｍｅｒを構成する文字列とアミノ酸配列を構成する文字との対応表であるＤＮＡ遺伝暗号表を参照し、決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対するアミノ酸配列を特定するアミノ酸配列情報を取得する翻訳部をさらに具備し、位置取得部は、翻訳部が取得した１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報を用いて取得するネオアンチゲン予測装置である。

【0012】

かかる構成により、精度高くネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【0013】

また、本第五の発明のネオアンチゲン予測装置は、第一から第四いずれか１つの発明に対して、位置取得部は、翻訳部が取得した１以上の各アミノ酸配列情報ごとに、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンであることに関するスコアを取得するスコア取得手段と、スコアがネオアンチゲン条件を満たす１以上のアミノ酸配列情報を取得するネオアンチゲン選択手段と、ネオアンチゲン選択手段が取得した１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報を用いて取得する位置取得手段とを具備するネオアンチゲン予測装置である。

【0014】

かかる構成により、より精度高くネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によるネオアンチゲン予測装置によれば、精度高くネオアンチゲンを予測できず、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１におけるネオアンチゲン予測装置Ａのブロック図

【図2】同ネオアンチゲン予測装置Ａの動作例について説明するフローチャート

【図3】同マッピング処理の例について説明するフローチャート

【図4】同範囲選択処理の例について説明するフローチャート

【図5】同決定処理の例について説明するフローチャート

【図6】同ｋｍｅｒ取得処理の例について説明するフローチャート

【図7】同フィルタリング処理の例について説明するフローチャート

【図8】同カウント処理の例について説明するフローチャート

【図9】同リード内回数取得処理の例について説明するフローチャート

【図10】同ｋｍｅｒ選択処理の例について説明するフローチャート

【図11】同情報取得処理の例について説明するフローチャート

【図12】同翻訳処理の例について説明するフローチャート

【図13】同ネオアンチゲン選択処理の例について説明するフローチャート

【図14】同位置取得処理の例について説明するフローチャート

【図15】同構成処理の例について説明するフローチャート

【図16】同ネオアンチゲン予測装置Ａの動作の流れを説明する図

【図17】同ＤＮＡ遺伝暗号表を示す図

【図18】同ネオアンチゲン情報の出力例を示す図

【図19】同コンピュータシステムの概観図

【図20】同コンピュータシステムのブロック図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、ネオアンチゲン予測装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。

【0018】

（実施の形態１）
本実施の形態において、異常なゲノム情報の中から、ネオアンチゲンに関するネオアンチゲン情報を取得し、出力するネオアンチゲン予測装置について説明する。なお、ゲノム情報とは、生物が持つ核酸上の遺伝情報である。ここでのゲノム情報は、通常、１または２以上の各染色体識別子に対応付く文字列の集合である。当該文字列は、塩基配列を示す。異常なゲノム情報は、癌患者等の健康ではない者のゲノム情報である。

【0019】

なお、本明細書において、情報Ｘが情報Ｙに対応付いていることは、情報Ｘから情報Ｙを取得できること、または情報Ｙから情報Ｘを取得できることであり、その対応付けの方法は問わない。情報Ｘと情報Ｙとがリンク付いていても良いし、同じバッファに存在していても良いし、情報Ｘが情報Ｙに含まれていても良いし、情報Ｙが情報Ｘに含まれている等でも良い。

【0020】

また、本明細書において、情報Ｚを選択することは、情報Ｚを取得すること、情報Ｚへのポインタを取得すること、情報ＺのＩＤを取得すること、情報Ｚにフラグを立てること等であり、情報Ｚにアクセスできれば良い。

【0021】

図１は、本実施の形態におけるネオアンチゲン予測装置Ａのブロック図である。ネオアンチゲン予測装置Ａは、スタンドアロンの装置でも良いし、サーバでも良い。ネオアンチゲン予測装置Ａがサーバである場合、例えば、クラウドサーバ、ＡＳＰサーバであるが、その種類は問わない。ネオアンチゲン予測装置Ａがサーバである場合、ネオアンチゲン予測装置Ａは、図示しないユーザ端末から情報や指示を受信し、当該ユーザ端末に後述するネオアンチゲン情報等の処理結果を送信する。

【0022】

ネオアンチゲン予測装置Ａは、格納部１、受付部２、処理部３、および出力部４を備える。

【0023】

格納部１は、例えば、参照ゲノム配列管理部１１、正常データベース管理部１２、暗号表管理部１３、および範囲管理部１４を備える。なお、参照ゲノム配列管理部１１、正常データベース管理部１２、暗号表管理部１３、範囲管理部１４は、ネオアンチゲン予測装置Ａ以外の外部の装置に存在しても良い。受付部２は、例えば、対象受付部２１、および範囲受付部２２を備える。処理部３は、例えば、マッピング部３１、選択部３２、決定部３３、翻訳部３４、位置取得部３５、およびネオアンチゲン取得部３６を備える。決定部３３は、例えば、ｋｍｅｒ取得手段３３１、決定手段３３２、カウント手段３３３、およびｋｍｅｒ選択手段３３４を備える。位置取得部３５は、例えば、スコア取得手段３５１、ネオアンチゲン選択手段３５２、および位置取得手段３５３を備える。出力部４は、ネオアンチゲン出力部４１を備える。

【0024】

ネオアンチゲン予測装置Ａの格納部１には、各種の情報が格納される。各種の情報は、例えば、後述する参照ゲノム配列情報、後述する正常データベース（以下、適宜「正常ＤＢ」と言う）、後述するＤＮＡ遺伝暗号表、後述する範囲情報である。

【0025】

参照ゲノム配列管理部１１には、参照ゲノム配列情報が格納される。参照ゲノム配列情報とは、染色体毎の塩基配列が納められた情報である。参照ゲノム配列情報は、例えば、ヒトの場合は、GRCh38として公開されているものが現在のスタンダードな情報である。参照ゲノム配列情報は、例えば、染色体識別子と当該染色体識別子で識別される染色体の塩基配列との組の集合である。なお、塩基配列は、例えば、「Ａ」「Ｃ」「Ｇ」「Ｔ」「Ｎ」を用いた文字列である。参照ゲノム配列情報は、後述するマッピング部３１が参照するゲノム情報である。参照ゲノム配列情報は、正常なゲノム情報である。正常なゲノム情報とは、正常な人のゲノム情報である。正常な人は、健康な人であり、例えば、癌等の病気を患っていない人である。参照ゲノム配列情報は、１または２以上の正常な人のゲノム情報である。参照ゲノム配列情報は、ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる情報である。

【0026】

リードとは、ゲノム情報の一部である。リードは、通常、ゲノム情報の中の所定の長さの部分である。所定の長さは、第一長さ（以下、適宜「ＬＬ」と言う）である。第一長さは、例えば、１５０文字であるが、問わない。リードは、例えば、１５０文字の塩基配列である。

【0027】

参照ゲノム配列情報は、例えば、テキストファイルである。参照ゲノム配列情報は、例えば、ｆａｓｔａファイルである。ｆａｓｔａファイルの詳細は、以下のＵＲＬのウェブページを参照のこと（https://biotech-lab.org/articles/6389，https://ja.wikipedia.org/wiki/FASTA）。

【0028】

正常データベース管理部１２には、正常データベースが格納される。正常データベースとは、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒの集合である。なお、ｋｍｅｒは、ｋ－ｍｅｒとしても良い。

【0029】

正常なゲノム情報は、例えば、１または２以上の正常な人のゲノム情報の集合である。正常なゲノム情報は、例えば、ｆａｓｔｑのデータ、ｂａｍファイルである。ｆａｓｔｑは、塩基配列のテキストデータである。ｆａｓｔｑは、通常、症例毎に得られるファイルであるが、正常な人から得られたファイルでも良い。ｆａｓｔｑについて、例えば、ウェブページ（”https://olvtools.com/documents/fastq”，”https://ja.wikipedia.org/wiki/Fastq”）を参照のこと。

【0030】

ｋｍｅｒとは、ゲノム情報の中の所定の長さの部分である。ｋｍｅｒにおける所定長さは、第二長さである。第二長さは、第一長さ以下である。第二長さは、例えば、３３文字であるが、問わない。ｋｍｅｒは、例えば、３３文字の塩基配列である。第二長さと第一長さとが同じである場合、ｋｍｅｒはリードである。

【0031】

正常ＤＢは、例えば、ｋｍｅｒごとに、ｋｍｅｒと正常なゲノム情報の中の出現回数とを有する情報である。正常ＤＢは、例えば、後述する「kmer hashmap(DB)」
である。

【0032】

正常ＤＢは、リレーショナルデータベースであることが好適であるが、ＣＳＶファイル、ＴＳＶファイル、テキストファイル等、そのデータ形式は問わない。

【0033】

暗号表管理部１３には、ＤＮＡ遺伝暗号表が格納される。ＤＮＡ遺伝暗号表とは、塩基配列であるｋｍｅｒをアミノ酸配列に変換する際に使用される対応表である。ＤＮＡ遺伝暗号表は、ｋｍｅｒを構成する文字列とアミノ酸配列を構成する文字との対応表である。ｋｍｅｒを構成する文字列は、通常、固定長である。ｋｍｅｒを構成する文字列は、例えば、３文字であるが、問わない。アミノ酸配列を構成する文字は、通常、一文字である。アミノ酸配列を構成する文字は、例えば、「Ｆ」「Ｌ」「Ｉ」「Ｍ」「Ｖ」「Ｓ」「Ｐ」「Ｔ」「Ａ」「Ｙ」「Ｈ」「Ｑ」「Ｎ」「Ｋ」「Ｄ」「Ｅ」「Ｃ」「Ｗ」「Ｒ」「Ｓ」「Ｇ」である。ＤＮＡ遺伝暗号表は、例えば、ウェブページ（ＵＲＬ「https://www.nacalai.co.jp/information/trivia2/09.html」）を参照のこと。

【0034】

範囲管理部１４には、１または２以上の範囲情報が格納される。範囲情報とは、後述する対象ゲノム情報の中の検査する範囲を特定する情報である。検査とは、ネオアンチゲン情報を取得するための処理である。ネオアンチゲンとは、癌細胞の遺伝子変異によって産生される抗原である。

【0035】

範囲情報は、通常、ネオアンチゲンとして期待できる領域である。範囲情報は、例えば、染色体識別子と第一オフセットと第二オフゼットである。第一オフセットとは、染色体識別子で識別される染色体の文字列の中の始点の位置を特定する情報である。第二オフゼットとは、染色体識別子で識別される染色体の文字列の中の終点の位置を特定する情報である。範囲情報は、例えば、染色体識別子で識別される染色体の文字列の中の第一オフセットと第二オフゼットとで示される範囲の文字列を特定する情報である。

【0036】

範囲情報は、例えば、染色体識別子である。かかる場合、範囲情報が示す範囲は、染色体識別子で識別される染色体の全体である。

【0037】

範囲情報は、例えば、染色体識別子と第一オフセットである。かかる場合、かかる場合、範囲情報が示す範囲の長さが決まっている。

【0038】

受付部２は、各種の情報や指示を受け付ける。各種の情報や指示は、例えば、後述する対象ゲノム情報、対象ゲノム情報の中の１以上のリード、範囲情報、正常ＤＢの構成指示である。

【0039】

正常ＤＢの構成指示とは、正常ＤＢを構成することの指示である。かかる構成指示は、例えば、正常なゲノム情報のｆａｓｔｑのファイルの存在場所の情報（例えば、ＵＲＬ）を有する。

【0040】

受付部２は、例えば、図示しないユーザ端末から各種の情報や指示を受信する。受付部２は、例えば、ユーザが操作する入力手段から各種の情報や指示を受け付ける。

【0041】

ここで受け付けとは、各種の情報や指示を取得できれば良い。受け付けは、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力デバイスから入力された情報の受け付け、有線もしくは無線の通信回線を介して送信された情報の受信、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなどの記録媒体から読み出された情報の受け付けなどを含む概念である。

【0042】

各種の情報や指示の入力手段は、例えば、タッチパネルやキーボードやマウスやメニュー画面によるもの等、何でも良い。

【0043】

対象受付部２１は、対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける。対象ゲノム情報とは、ネオアンチゲンを予測する対象のゲノム情報である。対象ゲノム情報は、異常なゲノム情報を含む。異常なゲノム情報とは、通常、異常がある人のゲノム情報である。異常がある人は、例えば、癌患者である。

【0044】

範囲受付部２２は、対象範囲情報を受け付ける。範囲受付部２２は、例えば、範囲管理部１４から対象範囲情報を取得する。対象範囲情報とは、対象ゲノム情報の中の検査する範囲を特定する情報である。対象範囲情報は、対象を特定する範囲情報である。

【0045】

処理部３は、各種の処理を行う。各種の処理は、例えば、マッピング部３１、選択部３２、決定部３３、翻訳部３４、位置取得部３５、またはネオアンチゲン取得部３６が行う処理である。

【0046】

マッピング部３１は、参照ゲノム配列管理部１１の参照ゲノム配列情報を参照し、対象受付部２１が受け付けた１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得する。位置情報は、例えば、範囲情報である。つまり、位置情報は、例えば、染色体識別子と第一オフセットと第二オフセットとを有する。位置情報は、例えば、染色体識別子と第一オフセットとを有する。位置情報は、例えば、染色体識別子を有する。マッピング部３１は、通常、対象受付部２１が受け付けた１以上のリードごとに、取得した位置情報をリードに対応付ける。なお、マッピング部３１が行う処理をマッピング処理と言う。

【0047】

マッピング部３１が行うマッピング処理の結果、例えば、ｂａｍファイルが構成される。マッピング部３１が行うマッピング処理の結果、例えば、ｓａｍファイルが構成される。なお、マッピング部３１が構成する情報のデータ構造は問わない。

【0048】

ｂａｍファイルは、１以上のリードごとに、取得した位置情報をリードに対応付けた情報を有するファイルである。ｂａｍファイルは、ｓａｍのバイナリファイルである。ｓａｍファイルは、ｆａｓｔｑをマッピングして得られるテキストファイルである。ｓａｍファイルは、タブ区切りで、配列情報（ここでは、リード）に位置情報が紐づけられている情報を含むファイルである。

【0049】

選択部３２は、対象受付部２１が受け付けた１以上のリードの中から、マッピング部３１が取得した１以上の各リードの位置情報を用いて、範囲受付部２２が受け付けた範囲情報が特定する範囲の位置に対応する１以上のリードを選択する。選択部３２により、高速にネオアンチゲン情報を出力できる。なお、範囲情報は、例えば、癌治療の専門家の知見に基づいて入力された情報であることは好適である。

【0050】

決定部３３は、１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得する。決定部３３は、例えば、１以上の各リードから、１文字ずつずらしながら、第二長さ（適宜、「ｋＬ」と言う）の文字列である２以上のｋｍｅｒを取得する。２以上のｋｍｅｒを取得した後、決定部３３は、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常ＤＢに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する。

【0051】

決定部３３が２以上のｋｍｅｒを取得する元になる１以上のリードは、選択部３２が選択した１以上のリードであることは好適であるが、対象受付部２１が受け付けた１以上のリードでも良い。決定部３３が２以上のｋｍｅｒを取得する元になる１以上のリードが、対象受付部２１が受け付けた１以上のリードである場合、選択部３２は不要である。

【0052】

決定部３３が具備するｋｍｅｒ取得手段３３１は、１以上の各リードから１以上のｋｍｅｒを取得する。ｋｍｅｒ取得手段３３１は、例えば、１以上の各リード（例えば、１５０文字）から、１文字ずつずらしながら、第二長さの文字列（例えば、３３文字）である１１７のｋｍｅｒを取得する。

【0053】

決定手段３３２は、ｋｍｅｒ取得手段３３１が取得した１または２以上のｋｍｅｒのうち正常ＤＢに存在しない１または２以上のｋｍｅｒを決定する。

【0054】

カウント手段３３３は、１以上の各ｋｍｅｒごとに、１以上の各リードの中の出現回数を取得する。カウント手段３３３が出現回数を取得するｋｍｅｒは、決定手段３３２が決定した１以上の各ｋｍｅｒであることは好適であるが、ｋｍｅｒ取得手段３３１が取得した１以上の各ｋｍｅｒでも良い。

【0055】

ｋｍｅｒ選択手段３３４は、決定手段３３２が決定した１以上のｋｍｅｒから、出現回数が回数条件を満たす１以上のｋｍｅｒを選択する。なお、回数条件とは出現回数に関する条件である。回数条件は、出現回数が多い場合に満たされる条件である。回数条件を満たすｋｍｅｒは、回数条件を満たすほど多い出現回数のｋｍｅｒである。回数条件は、例えば、出現回数の順位が上位Ｎ以上（Ｎは１以上の自然数）であること、または出現回数が閾値以上または閾値より大きいことである。ここでの出現回数は、通常、選択部３２が選択した後の１以上のリードの中のｋｍｅｒの出現回数であるが、選択部３２が選択する前の１以上のリードの中のｋｍｅｒの出現回数であっても良い。

【0056】

翻訳部３４は、決定部３３が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対するアミノ酸配列を特定するアミノ酸配列情報を取得する。ｋｍｅｒが、例えば、３３文字である場合、アミノ酸配列情報は、例えば、１１文字である。

【0057】

翻訳部３４は、例えば、暗号表管理部１３のＤＮＡ遺伝暗号表を参照し、決定部３３が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対するアミノ酸配列を特定するアミノ酸配列情報を取得する。

【0058】

翻訳部３４は、例えば、決定部３３が決定した１以上の各ｋｍｅｒと学習モデルとを用いて、機械学習の予測処理を行い、１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報を取得する。

【0059】

なお、学習モデルとは、機械学習の学習処理により構成された情報であり、機械学習の予測処理に使用される情報である。ここでの学習モデルは、ｋｍｅｒとアミノ酸配列情報とを有する２以上の教師データを用いて、機械学習の学習処理を行い、取得された情報である。学習モデルは、学習器、分類器、分類モデル等と言っても良い。機械学習のアルゴリズムは、深層学習、ランダムフォレスト、決定木等、問わない。また、機械学習には、例えば、ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ（登録商標）のライブラリ、Ｒ言語のｒａｎｄｏｍ ｆｏｒｅｓｔのモジュール、ｆａｓｔＴｅｘｔ等の各種の機械学習の関数や、種々の既存のライブラリを用いることができる。

【0060】

位置取得部３５は、決定部３３が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報であり、マッピング部３１が取得した位置情報を用いて取得する。ここでのアミノ酸配列情報は、翻訳部３４が取得した情報であることは好適であるが、ｋｍｅｒでも良い。アミノ酸配列情報の位置情報は、当該アミノ酸配列情報の元になったｋｍｅｒの位置情報である。

【0061】

位置取得部３５は、例えば、翻訳部３４が取得した１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報を用いて取得する。

【0062】

位置取得部３５が具備するスコア取得手段３５１は、翻訳部３４が取得した１以上の各アミノ酸配列情報ごとに、スコアを取得する。スコア取得手段３５１は、例えば、ユーザのＨＬＡの型の情報を用いて、スコアを取得する。ＨＬＡの型の情報は、例えば、受付部２が受け付けた情報、または格納部１に格納されている情報であるが、その取得ルート等は問わない。ここでのユーザは、対象ゲノム情報に対応するユーザである。
ここでのスコアは、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンであることに関する評価値である。スコアは、例えば、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンである尤度、またはアミノ酸配列情報がネオアンチゲンである確率、またはアミノ酸配列情報のネオアンチゲンらしさの度合い、またはＭＨＣへの親和性の予測スコアである。スコアは、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンでないことに関する評価値でも良い。つまり、スコアは、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンでない尤度でも良いし、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンでない確率でも良いし、アミノ酸配列情報のネオアンチゲンらしくない度合いでも良い。

【0063】

スコア取得手段３５１は、例えば、アミノ酸配列情報と学習モデルとを用いて、機械学習の予測処理により、スコアを取得する。スコア取得手段３５１は、例えば、「pVACbind
」というＭＨＣの親和性予測を行うモジュールである。ここでの学習モデルは、例えば、アミノ酸配列情報とスコアとを有する２以上の教師データを用いて、機械学習の学習処理により構成された情報である。ここでの学習モデルは、例えば、アミノ酸配列情報と当該アミノ酸配列情報がネオアンチゲンであるか否かを示す情報とを有する２以上の教師データを用いて、機械学習の学習処理により構成された情報である。

【0064】

ここでの機械学習のアルゴリズムは、深層学習が好適であるが、ランダムフォレスト、決定木、ＳＶＭ等、問わない。また、機械学習には、例えば、ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ（登録商標）のライブラリ、Ｒ言語のｒａｎｄｏｍ ｆｏｒｅｓｔのモジュール、ｆａｓｔＴｅｘｔ、ＴｉｎｙＳＶＭ等の各種の機械学習の関数や、種々の既存のライブラリを用いることができる。

【0065】

ネオアンチゲン選択手段３５２は、スコアがネオアンチゲン条件を満たす１以上のアミノ酸配列情報を取得する。ネオアンチゲン条件とは、アミノ酸配列情報がネオアンチゲンであることを決定するための条件である。ネオアンチゲン条件は、例えば、スコア取得手段３５１が取得したスコアが閾値以上または閾値より大きいこと、スコア取得手段３５１が取得したスコアが上位Ｎ以上（Ｎは１以上の自然数）であることである。

【0066】

位置取得手段３５３は、ネオアンチゲン選択手段３５２が取得した１以上の各アミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報を用いて取得する。位置取得手段３５３は、ネオアンチゲン選択手段３５２が取得した１以上の各アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒと対になる位置情報を取得しても良い。位置取得手段３５３が取得する位置情報は、例えば、リードの位置情報が特定する染色体識別子と範囲情報が示す範囲の中の当該ｋｍｅｒの範囲を示す範囲情報である。

【0067】

ネオアンチゲン取得部３６は、位置取得部３５が取得した位置情報と、１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得する。ネオアンチゲン情報は、例えば、ネオアンチゲンであると予測されたアミノ酸配列情報と当該アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒの位置情報とを有する。

【0068】

出力部４は、各種の情報を出力する。各種の情報は、例えば、ネオアンチゲン情報である。

【0069】

ここで出力とは、ディスプレイへの表示、プロジェクターを用いた投影、プリンタでの印字、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラムなどへの処理結果の引渡しなどを含む概念である。

【0070】

ネオアンチゲン出力部４１は、ネオアンチゲン取得部３６が取得したネオアンチゲン情報を出力する。

【0071】

ネオアンチゲン出力部４１は、例えば、図示しないユーザ端末にネオアンチゲン情報を送信する。ネオアンチゲン出力部４１は、例えば、ネオアンチゲン情報をディスプレイに表示する。

【0072】

格納部１、参照ゲノム配列管理部１１、正常データベース管理部１２、暗号表管理部１３、および範囲管理部１４は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。

【0073】

格納部１等に情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して情報が格納部１等で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された情報が格納部１等で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された情報が格納部１等で記憶されるようになってもよい。

【0074】

受付部２、対象受付部２１、および範囲受付部２２は、例えば、タッチパネルやキーボード等の入力手段のデバイスドライバーや、メニュー画面の制御ソフトウェア等で実現され得る。受付部２等は、例えば、無線または有線の通信手段で実現される。

【0075】

処理部３、マッピング部３１、選択部３２、決定部３３、翻訳部３４、位置取得部３５、ネオアンチゲン取得部３６、ｋｍｅｒ取得手段３３１、決定手段３３２、カウント手段３３３、ｋｍｅｒ選択手段３３４、スコア取得手段３５１、ネオアンチゲン選択手段３５２、および位置取得手段３５３は、通常、プロセッサやメモリ等から実現され得る。処理部３等の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。なお、プロセッサは、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等であり、その種類は問わない。

【0076】

出力部４、およびネオアンチゲン出力部４１は、例えば、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。出力部４、ネオアンチゲン出力部４１は、例えば、無線または有線の通信手段で実現される。

【0077】

出力部４等は、ディスプレイやスピーカー等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。

【0078】

次に、ネオアンチゲン予測装置Ａの動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。

【0079】

（ステップＳ２０１）対象受付部２１は、対象ゲノム情報から取得された１以上のリードを受け付けたか否かを判断する。１以上のリードを受け付けた場合はステップＳ２０２に行き、１以上のリードを受け付けなかった場合はステップＳ２０８に行く。なお、対象ゲノム情報は、ネオアンチゲン情報を取得する対象のゲノム情報である。

【0080】

（ステップＳ２０２）マッピング部３１は、マッピング処理を行う。マッピング処理の例について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、マッピング処理とは、受け付けられた１以上の各リードをマッピングする処理である。マッピングする処理は、リードのゲノム情報の中の位置を特定する位置情報を取得し、リードと対応付ける処理である。

【0081】

（ステップＳ２０３）選択部３２は、範囲選択処理を行う。範囲選択処理の例について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、範囲選択処理とは、受け付けられた１以上のリードから、受け付けられた範囲情報を用いて、ネオアンチゲン情報を取得する対象のリードを絞り込む処理である。

【0082】

（ステップＳ２０４）決定部３３は、決定処理を行う。決定処理の例について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、決定処理とは、ネオアンチゲンのｋｍｅｒを決定する処理である。なお、ここでのｋｍｅｒは、ネオアンチゲンの候補のｋｍｅｒでも良い。

【0083】

（ステップＳ２０５）翻訳部３４等は、情報取得処理を行う。情報取得処理の例について、図１１のフローチャートを用いて説明する。なお、情報取得処理とは、出力するネオアンチゲン情報を構成するアミノ酸配列情報と位置情報とを取得する処理である。

【0084】

（ステップＳ２０６）ネオアンチゲン取得部３６は、ステップＳ２０５で取得されたアミノ酸配列情報と位置情報とを有する１以上のネオアンチゲン情報を構成する。

【0085】

（ステップＳ２０７）ネオアンチゲン出力部４１は、ステップＳ２０６で構成された１以上のネオアンチゲン情報を出力する。ステップＳ２０１に戻る。

【0086】

（ステップＳ２０８）受付部２は、正常データベースの構成指示を受け付けたか否かを判断する。当該構成指示を受け付けた場合はステップＳ２０９に行き、当該構成指示を受け付けなかった場合はステップＳ２０１に戻る。

【0087】

（ステップＳ２０９）処理部３は、構成処理を行う。ステップＳ２０１に戻る。構成処理の例について、図１５のフローチャートを用いて説明する。なお、構成処理とは、正常な１以上ゲノム情報から正常データベースを作成する処理である。

【0088】

なお、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０３の範囲選択処理は無くても良い。

【0089】

また、図２のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。

【0090】

次に、ステップＳ２０２のマッピング処理の例について、図３のフローチャートを用いて説明する。

【0091】

（ステップＳ３０１）マッピング部３１は、カウンタｉに１を代入する。

【0092】

（ステップＳ３０２）マッピング部３１は、ステップＳ２０１で受け付けられた１以上のリードにおいて、ｉ番目のリードが存在するか否かを判断する。ｉ番目のリードが存在する場合はステップＳ３０３に行き、ｉ番目のリードが存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0093】

（ステップＳ３０３）マッピング部３１は、ステップＳ２０１で受け付けられた１以上のリードから、ｉ番目のリードを取得する。

【0094】

（ステップＳ３０４）マッピング部３１は、カウンタｊに１を代入する。

【0095】

（ステップＳ３０５）マッピング部３１は、正常データベースの中に、ｊ番目の染色体識別子に対応するゲノム情報が存在するか否かを判断する。ｊ番目の染色体識別子に対応するゲノム情報が存在する場合はステップＳ３０６に行き、存在しない場合はステップＳ３１４に行く。

【0096】

（ステップＳ３０６）マッピング部３１は、カウンタｋに１を代入する。

【0097】

（ステップＳ３０７）マッピング部３１は、ｊ番目の染色体識別子に対応するゲノム情報の中に、（ｋ＋ＬＬ－１）番目の文字が存在するか否かを判断する。（ｋ＋ＬＬ－１）番目の文字が存在する場合はステップＳ３０８に行き、存在しない場合はステップＳ３１３に行く。なお、ＬＬは、リードの長さである第一長さである。

【0098】

（ステップＳ３０８）マッピング部３１は、ｊ番目の染色体識別子に対応するゲノム情報の中のｋ番目の文字から第一長さ「ＬＬ」の文字列である参照文字列を取得する。参照文字列は、ｊ番目の染色体識別子に対応するゲノム情報の中のｋ番目の文字から（ｋ＋ＬＬ－１）番目の文字までの文字列である。

【0099】

（ステップＳ３０９）マッピング部３１は、ｉ番目のリードとステップＳ３０８で取得した参照文字列との類似度を取得する。なお、２つの文字列（ｉ番目のリードと参照文字列）の類似度を取得するためのアルゴリズムは問わない。例えば、２つの文字列の類似度は、２つの文字列の一致する文字の数でも良いし、文字列を構成する各文字を数字に置き換えた２つのベクトルのコサイン類似度等でも良い。

【0100】

（ステップＳ３１０）マッピング部３１は、ステップＳ３０９で取得した類似度がマッピング条件を満たすほど大きいか否かを判断する。マッピング条件を満たす場合はステップＳ３１１に行き、マッピング条件を満たさない場合はステップＳ３１２に行く。なお、マッピング条件は、例えば、類似度が閾値以上または閾値より大きいことである。

【0101】

（ステップＳ３１１）マッピング部３１は、位置情報を取得する。なお、位置情報は、例えば、ｊ番目の染色体識別子と、文字列の最初の文字のオフセットと最後の文字のオフセット（ここでは、例えば、（ｋ，ｋ＋ＬＬ－１））である。位置情報は、例えば、ｊ番目の染色体識別子と文字列の最初のオフセットと第一長さ（ここでは、「ＬＬ」）、またはｊ番目の染色体識別子と文字列の最初のオフセットである。なお、位置情報が文字列の最初のオフセットだけの場合、位置情報が示す範囲は、格納部１に格納されている第一長さ（ＬＬ）を用いて決定される。位置情報は、例えば、ｊ番目の染色体識別子と、第一の部分の文字列の最初の文字のオフセットと第一の部分の最後の文字のオフセット、および第二の部分の文字列の最初の文字のオフセットと第二の部分の最後の文字のオフセットである。つまり、マッピングされる対象が連続しておらず、２以上の部分に分かれていても良い。

【0102】

（ステップＳ３１２）マッピング部３１は、カウンタｋを１、インクリメントする。ステップＳ３０７に戻る。

【0103】

（ステップＳ３１３）マッピング部３１は、カウンタｊを１、インクリメントする。ステップＳ３０５に戻る。

【0104】

（ステップＳ３１４）マッピング部３１は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ３０２に戻る。

【0105】

なお、図３のフローチャートにおいて、一のリードに対して、２以上の位置情報が取得された場合、最も類似度が大きい参照文字列の位置情報を採用しても良い。つまり、一のリードに対して、１つの位置情報のみが採用されるようなアルゴリズムでも良いし、２以上の位置情報が採用され得るアルゴリズムでも良い。
また、図３のフローチャートは、リードの位置情報を取得する処理の一例であり、他の方法を用いても良いことは言うまでもない。

【0106】

次に、ステップＳ２０３の範囲選択処理の例について、図４のフローチャートを用いて説明する。

【0107】

（ステップＳ４０１）範囲受付部２２は、１以上の対象範囲情報を取得する。なお、かかる１以上の対象範囲情報は、ユーザから受け付けた情報でも良いし、予め格納部１に格納されている情報でも良い。

【0108】

（ステップＳ４０２）選択部３２は、カウンタｉに１を代入する。

【0109】

（ステップＳ４０３）選択部３２は、ステップＳ２０２でマッピング処理が行われたｉ番目のリードが存在するか否かを判断する。ｉ番目のリードが存在する場合はステップＳ４０４に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0110】

（ステップＳ４０４）選択部３２は、ｉ番目のリードに対応付く１または２以上の位置情報を取得する。

【0111】

（ステップＳ４０５）選択部３２は、カウンタｊに１を代入する。

【0112】

（ステップＳ４０６）選択部３２は、ステップＳ４０１で取得された１以上の対象範囲情報の中に、ｊ番目の対象範囲情報が存在するか否かを判断する。ｊ番目の対象範囲情報が存在する場合はステップＳ４０７に行き、存在しない場合はステップＳ４１３に行く。

【0113】

（ステップＳ４０７）選択部３２は、カウンタｋに１を代入する。

【0114】

（ステップＳ４０８）選択部３２は、ステップＳ４０４で取得された１以上の位置情報の中に、ｋ番目の位置情報が存在するか否かを判断する。ｋ番目の位置情報が存在する場合はステップＳ４０９に行き、存在しない場合はステップＳ４１３に行く。

【0115】

（ステップＳ４０９）選択部３２は、ｉ番目のリードに対応付くｋ番目の位置情報とｊ番目の対象範囲情報とが範囲条件を満たすか否かを判断する。範囲条件を満たす場合はステップＳ４１０に行き、範囲条件を満たさない場合はステップＳ４１２に行く。なお、範囲条件とは、２つの位置情報の範囲に関する条件である。範囲条件は、例えば、２つの位置情報が一致すること、２つの位置情報が特定する範囲に重なりがあること、一の位置情報が特定する範囲が他の位置情報が特定する範囲に含まれること、または一の位置情報が特定する範囲が他の位置情報が特定する範囲を完全に含むことである。

【0116】

（ステップＳ４１０）選択部３２は、ｉ番目のリードを選択する。

【0117】

（ステップＳ４１１）選択部３２は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ４０３に戻る。

【0118】

（ステップＳ４１２）選択部３２は、カウンタｋを１、インクリメントする。ステップＳ４０８に戻る。

【0119】

（ステップＳ４１３）選択部３２は、カウンタｊを１、インクリメントする。ステップＳ４０６に戻る。

【0120】

（ステップＳ４１４）選択部３２は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ４０３に戻る。

【0121】

次に、ステップＳ２０４の決定処理の例について、図５のフローチャートを用いて説明する。

【0122】

（ステップＳ５０１）決定部３３を構成するｋｍｅｒ取得手段３３１は、ｋｍｅｒ取得処理を行う。ｋｍｅｒ取得処理の例について、図６のフローチャートを用いて説明する。ｋｍｅｒ取得処理とは、１以上の各リードから１または２以上のｋｍｅｒを取得する処理である。ｋｍｅｒ取得処理は、通常、１以上の各リードから２以上のｋｍｅｒを取得する処理である。

【0123】

（ステップＳ５０２）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ステップＳ５０１で取得した１以上のｋｍｅｒに対して、ユニーク処理を行う。

【0124】

なお、ユニーク処理の結果、図示しないバッファのｋｍｅｒに重複がなくなる。また、ステップＳ５０１で取得したｋｍｅｒの中で２以上のｋｍｅｒが同じである場合、各ｋｍｅｒの位置情報は、ユニーク処理後のｋｍｅｒに対応付き、かつ出現回数は合算されて、ユニーク処理後のｋｍｅｒに対応付く。

【0125】

（ステップＳ５０３）決定手段３３２は、フィルタリング処理を行う。フィルタリング処理の例について、図７のフローチャートを用いて説明する。フィルタリング処理とは、取得された２以上のｋｍｅｒから、正常データベースに存在しないｋｍｅｒを決定する処理である。

【0126】

（ステップＳ５０４）カウント手段３３３は、カウント処理を行う。カウント処理の例について、図８のフローチャートを用いて説明する。カウント処理とは、選択された１または２以上の各ｋｍｅｒの、１以上のリードにおける出現回数を取得する処理である。

【0127】

（ステップＳ５０５）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、ｋｍｅｒ選択処理を行う。上位処理にリターンする。ｋｍｅｒ選択処理の例について、図１０のフローチャートを用いて説明する。ｋｍｅｒ選択処理とは、出現回数を用いて、ネオアンチゲン情報を取得するための１以上のｋｍｅｒを選択する処理である。

【0128】

次に、ステップＳ５０１のｋｍｅｒ取得処理の例について、図６のフローチャートを用いて説明する。

【0129】

（ステップＳ６０１）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、カウンタｉに１を代入する。

【0130】

（ステップＳ６０２）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ステップＳ２０３で選択された１以上のリードの中に、ｉ番目のリードが存在するか否かを判断する。ｉ番目のリードが存在する場合はステップＳ６０３に行き、存在しない場合はステップＳ６１２に行く。

【0131】

（ステップＳ６０３）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ステップＳ２０３で選択された１以上のリードの中のｉ番目のリードを取得する。

【0132】

（ステップＳ６０４）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、第二長さ（ｋＬ）を取得する。なお、第二長さ（ｋＬ）は、予め決められている。

【0133】

（ステップＳ６０５）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、カウンタｊに１を代入する。

【0134】

（ステップＳ６０６）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ｉ番目のリードの中に、（ｊ＋ｋＬ－１）番目の文字が存在するか否かを判断する。（ｊ＋ｋＬ－１）番目の文字が存在する場合はステップＳ６０７に行き、存在しない場合はステップＳ６１１に行く。

【0135】

（ステップＳ６０７）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ｉ番目のリードから、ｊ番目から（ｊ＋ｋＬ－１）番目の文字までの文字列（第二長さの文字列）であるｊ番目のｋｍｅｒを取得する。

【0136】

（ステップＳ６０８）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ｊ番目のｋｍｅｒの位置情報を取得する。なお、ｊ番目のｋｍｅｒの位置情報は、ｉ番目のリードに対応する染色体識別子と範囲情報と「ｊ」と「ｊ＋ｋＬ－１」とを用いて取得する。なお、範囲情報が（ｘ，ｙ）である場合、ｊ番目のｋｍｅｒの位置情報は、例えば、ｉ番目のリードに対応する染色体識別子と、（ｘ＋ｊ－１，ｘ＋ｊ＋ｋＬ－２）である。なお、範囲情報のｘは第一オフセット、ｙは第二オフセットである。

【0137】

（ステップＳ６０９）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、ステップＳ６０７で取得したｊ番目のｋｍｅｒとステップＳ６０８で取得した位置情報とを対応付けて、図示しないバッファに蓄積する。

【0138】

（ステップＳ６１０）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、カウンタｊを１、インクリメントする。ステップＳ６０６に戻る。

【0139】

（ステップＳ６１１）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ６０２に戻る。

【0140】

次に、ステップＳ５０３のフィルタリング処理の例について、図７のフローチャートを用いて説明する。

【0141】

（ステップＳ７０１）決定手段３３２は、カウンタｉに１を代入する。

【0142】

（ステップＳ７０２）決定手段３３２は、ステップＳ５０２でユニーク処理された結果の１以上のｋｍｅｒの中に、ｉ番目のｋｍｅｒが存在するか否かを判断する。ｉ番目のｋｍｅｒが存在する場合はステップＳ７０３に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0143】

（ステップＳ７０３）決定手段３３２は、ステップＳ５０２でユニーク処理された結果の１以上のｋｍｅｒの中のｉ番目のｋｍｅｒを取得する。

【0144】

（ステップＳ７０４）決定手段３３２は、カウンタｊに１を代入する。

【0145】

（ステップＳ７０５）決定手段３３２は、正常ＤＢ内に、ｊ番目のｋｍｅｒが存在するか否かを判断する。ｊ番目のｋｍｅｒが存在する場合はステップＳ７０６に行き、存在しない場合はステップＳ７１０に行く。

【0146】

（ステップＳ７０６）決定手段３３２は、正常ＤＢの中のｊ番目のｋｍｅｒを取得する。

【0147】

（ステップＳ７０７）決定手段３３２は、ステップＳ７０３で取得したｉ番目のｋｍｅｒと、ステップＳ７０６で取得したｊ番目のｋｍｅｒとが、一致するか否かを判断する。一致する場合はステップＳ７０８に行き、一致しない場合はステップＳ７０９に行く。

【0148】

（ステップＳ７０８）決定手段３３２は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ７０２に戻る。

【0149】

（ステップＳ７０９）決定手段３３２は、カウンタｊを１、インクリメントする。ステップＳ７０５に戻る。

【0150】

（ステップＳ７１０）決定手段３３２は、ステップＳ７０３で取得したｉ番目のｋｍｅｒを図示しないバッファに一時蓄積する。

【0151】

（ステップＳ７１１）決定手段３３２は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ７０２に戻る。

【0152】

次に、ステップＳ５０４のカウント処理の例について、図８のフローチャートを用いて説明する。

【0153】

（ステップＳ８０１）カウント手段３３３は、カウンタｉに１を代入する。

【0154】

（ステップＳ８０２）カウント手段３３３は、ステップＳ５０３で図示しないバッファに一時蓄積された１以上のｋｍｅｒの中に、ｉ番目のｋｍｅｒが存在するか否かを判断する。ｉ番目のｋｍｅｒが存在する場合はステップＳ８０３に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0155】

（ステップＳ８０３）カウント手段３３３は、カウンタｊに１を代入する。

【0156】

（ステップＳ８０４）カウント手段３３３は、検査対象の１以上のリードの中で、ｊ番目のリードが存在するか否かを判断する。ｊ番目のリードが存在する場合はステップＳ８０５に行き、存在しない場合はステップＳ８０８に行く。

【0157】

（ステップＳ８０５）カウント手段３３３は、ｊ番目のリードの中のｉ番目のｋｍｅｒが出現する回数を取得する。かかるリード内回数取得処理の例について、図９のフローチャートを用いて説明する。

【0158】

（ステップＳ８０６）カウント手段３３３は、出現回数に、ステップＳ８０５で取得した回数を加算する。なお、出現回数の初期値は「０」である。

【0159】

（ステップＳ８０７）カウント手段３３３は、カウンタｊを１、インクリメントする。ステップＳ８０４に戻る。

【0160】

（ステップＳ８０８）カウント手段３３３は、ステップＳ８０６で取得した出現回数をｉ番目のｋｍｅｒに対応付ける。

【0161】

（ステップＳ８０９）カウント手段３３３は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ８０２に戻る。

【0162】

次に、ステップＳ８０５のリード内回数取得処理の例について、図９のフローチャートを用いて説明する。

【0163】

（ステップＳ９０１）カウント手段３３３は、変数「回数」に「０」を代入する。

【0164】

（ステップＳ９０２）カウント手段３３３は、対象となるリードを取得する。なお、対象となるリードは、ステップＳ８０４のｊ番目のリードである。

【0165】

（ステップＳ９０３）カウント手段３３３は、カウンタｉに１を代入する。

【0166】

（ステップＳ９０４）カウント手段３３３は、ステップＳ９０２で取得したリードの中に、（ｉ＋ｋＬ－１）番目の文字が存在するか否かを判断する。当該文字が存在する場合はステップＳ９０５に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0167】

（ステップＳ９０５）カウント手段３３３は、ステップＳ９０２で取得したリードの中のｉ番目の文字から第二長さ（ｋＬ）の文字列を取得する。かかる文字列は、ｋｍｅｒである。

【0168】

（ステップＳ９０６）カウント手段３３３は、ステップＳ８０２のｉ番目のｋｍｅｒとステップＳ９０５で取得したｋｍｅｒとが一致するか否かを判断する。２つのｋｍｅｒが一致する場合はステップＳ９０７に行き、一致しない場合はステップＳ９０８に行く。

【0169】

（ステップＳ９０７）カウント手段３３３は、変数「回数」に１を加算する。

【0170】

（ステップＳ９０８）カウント手段３３３は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ９０４に戻る。

【0171】

次に、ステップＳ５０５のｋｍｅｒ選択処理の例について、図１０のフローチャートを用いて説明する。

【0172】

（ステップＳ１００１）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、出現回数をキーとして、降順にｋｍｅｒをソートする。

【0173】

（ステップＳ１００２）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、カウンタｉに１を代入する。

【0174】

（ステップＳ１００３）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、ステップＳ１００１でソートした２以上のｋｍｅｒの中に、ｉ番目のｋｍｅｒが存在するか否かを判断する。ｉ番目のｋｍｅｒが存在する場合はステップＳ１００４に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0175】

（ステップＳ１００４）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、ｉ番目のｋｍｅｒと対になる出現回数を取得する。

【0176】

（ステップＳ１００５）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、出現回数が回数条件を満たすか否かを判断する。出現回数が回数条件を満たす場合はステップＳ１００５に行き、出現回数が回数条件を満たさない場合は上位処理にリターンする。なお、回数条件とは、ｋｍｅｒを選択するための情報である。回数条件は、ｋｍｅｒの出現回数に関する条件である。回数条件は、例えば、出現回数が上位Ｎ以内（Ｎは１以上の自然数）であること、出現回数が閾値以上または閾値より多いことである。

【0177】

（ステップＳ１００５）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、出現回数が回数条件を満たすか否かを判断する。回数条件を満たす場合はステップＳ１００６に行き、回数条件を満たさない場合は上位処理にリターンする。

【0178】

（ステップＳ１００６）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、ｉ番目のｋｍｅｒを図示しないバッファに一時蓄積する。

【0179】

（ステップＳ１００７）ｋｍｅｒ選択手段３３４は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ１００３に戻る。

【0180】

次に、ステップＳ２０５の情報取得処理の例について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

【0181】

（ステップＳ１１０１）翻訳部３４は、翻訳処理を行う。翻訳処理の例について、図１２のフローチャートを用いて説明する。翻訳処理とは、ｋｍｅｒをアミノ酸配列情報に変換する処理である。

【0182】

（ステップＳ１１０２）位置取得部３５は、ステップＳ１１０１で取得された１または２以上のアミノ酸配列情報から、ネオアンチゲンを選択する。かかるネオアンチゲン選択処理の例について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0183】

（ステップＳ１１０３）位置取得部３５は、ステップＳ１１０２で選択された１または２以上のアミノ酸配列情報の位置情報を取得する。上位処理にリターンする。かかる位置取得処理の例について、図１４のフローチャートを用いて説明する。

【0184】

次に、ステップＳ１１０１の翻訳処理の例について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

【0185】

（ステップＳ１２０１）翻訳部３４は、カウンタｉに１を代入する。

【0186】

（ステップＳ１２０２）翻訳部３４は、ステップＳ２０２で決定された１以上のｋｍｅｒの中に、ｉ番目のｋｍｅｒが存在するか否かを判断する。ｉ番目のｋｍｅｒが存在する場合はステップＳ１２０３に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。

【0187】

（ステップＳ１２０３）翻訳部３４は、ステップＳ２０２で決定された１以上のｋｍｅｒからｉ番目のｋｍｅｒを取得する。

【0188】

（ステップＳ１２０４）翻訳部３４は、カウンタｊに１を代入する。

【0189】

（ステップＳ１２０５）翻訳部３４は、ステップＳ１２０３で取得したｉ番目のｋｍｅｒの中にｊ番目のｎ文字の文字列が存在するか否かを判断する。ｊ番目のｎ文字の文字列が存在する場合はステップＳ１２０６に行き、存在しない場合はステップＳ１２０９に行く。なお、ｎは、ｋｍｅｒの中の文字列とアミノ酸配列情報を構成する文字との対応における、ｋｍｅｒの中の文字列の長さであり、通常、「３」である。

【0190】

（ステップＳ１２０６）翻訳部３４は、ｉ番目のｋｍｅｒの中のｊ番目の文字から（ｊ＋ｎ－１）番目までの文字を含む文字列を取得する。

【0191】

（ステップＳ１２０７）翻訳部３４は、ステップＳ１２０６で取得した文字列に対応するアミノ酸配列の文字を取得する。次に、翻訳部３４は、当該文字を、アミノ酸配列情報が格納されるバッファに追記する。なお、翻訳部３４は、例えば、ＤＮＡ遺伝暗号表からアミノ酸配列の文字を取得する。

【0192】

（ステップＳ１２０８）翻訳部３４は、カウンタｊをｎ（例えば、「３」）だけ、インクリメントする。ステップＳ１２０５に戻る。

【0193】

（ステップＳ１２０９）翻訳部３４は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ１２０２に戻る。

【0194】

次に、ステップＳ１１０２のネオアンチゲン選択処理の例について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0195】

（ステップＳ１３０１）スコア取得手段３５１は、カウンタｉに１を代入する。

【0196】

（ステップＳ１３０２）スコア取得手段３５１は、アミノ酸配列情報が格納されるバッファから、ｉ番目のアミノ酸配列情報を取得する。なお、かかるバッファは、ステップＳ１２０７におけるバッファである。

【0197】

（ステップＳ１３０３）スコア取得手段３５１は、ｉ番目のアミノ酸配列情報のスコアを取得する。スコア取得手段３５１は、例えば、「pVACbind」というMHCの親和性予測を行うモジュールにｉ番目のアミノ酸配列情報を与え、当該モジュールを実行し、スコアを取得する。

【0198】

（ステップＳ１３０４）ネオアンチゲン選択手段３５２は、ステップＳ１３０３で取得したスコアがネオアンチゲン条件を満たすか否かを判断する。ネオアンチゲン条件を満たす場合はステップＳ１３０５に行き、満たさない場合はステップＳ１３０６に行く。ネオアンチゲン条件は、例えば、スコアが閾値以上または閾値より大きいことである。

【0199】

（ステップＳ１３０５）ネオアンチゲン選択手段３５２は、ｉ番目のアミノ酸配列情報を図示しないバッファに一時蓄積する。かかるバッファに蓄積されたアミノ酸配列情報が出力対象である。

【0200】

（ステップＳ１３０６）スコア取得手段３５１は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ１３０２に戻る。

【0201】

次に、ステップＳ１１０３の位置取得処理の例について、図１４のフローチャートを用いて説明する。

【0202】

（ステップＳ１４０１）位置取得手段３５３は、カウンタｉに１を代入する。

【0203】

（ステップＳ１４０２）位置取得手段３５３は、図示しないバッファに、ｉ番目のアミノ酸配列情報が存在するか否かを判断する。ｉ番目のアミノ酸配列情報が存在する場合はステップＳ１４０３に行き、存在しない場合は上位処理にリターンする。なお、かかる図示しないバッファは、ステップＳ１３０５におけるバッファである。

【0204】

（ステップＳ１４０３）位置取得手段３５３は、ｉ番目のアミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒを決定する。ｉ番目のアミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒは、ｉ番目のアミノ酸配列情報の元になる（翻訳処理の前の）ｋｍｅｒである。

【0205】

（ステップＳ１４０４）位置取得手段３５３は、ステップＳ１４０３で決定したｋｍｅｒと対になる位置情報を取得する。位置取得手段３５３は、ステップＳ１４０３で決定したｋｍｅｒに対応するリードの位置情報を用いて、ｋｍｅｒと対になる位置情報を取得しても良い。

【0206】

（ステップＳ１４０５）位置取得手段３５３は、ステップＳ１４０４で取得した位置情報をｉ番目のアミノ酸配列情報に対応付ける。

【0207】

（ステップＳ１４０６）位置取得手段３５３は、カウンタｉを１、インクリメントする。ステップＳ１４０２に戻る。

【0208】

次に、ステップＳ２０９の構成処理の例について、図１５のフローチャートを用いて説明する。

【0209】

（ステップＳ１５０１）ｋｍｅｒ取得手段３３１は、正常なゲノム情報から取得した２以上のリードからｋｍｅｒを取得する処理を行う。かかるｋｍｅｒ取得処理は、図６のフローチャートを用いて説明した処理である。正常なゲノム情報は、例えば、正常な人のゲノム情報に基づくｆａｓｔｑファイルである。

【0210】

（ステップＳ１５０２）カウント手段３３３は、ステップＳ１５０１で取得した１または２以上の各ｋｍｅｒの出現回数を取得する。上位処理にリターンする。なお、かかるカウント処理は、図８のフローチャートを用いて説明した処理である。また、ここでの出現回数は、正常なゲノム情報から取得した２以上のリードにおけるｋｍｅｒの出現回数である。

【0211】

以下、本実施の形態におけるネオアンチゲン予測装置Ａの具体的な動作の流れについて、図１６を用いて説明する。

【0212】

今、ネオアンチゲン予測装置Ａの暗号表管理部１３には、図１７に示すＤＮＡ遺伝暗号表が格納されている、とする。ＤＮＡ遺伝暗号表は、「ＩＤ」「ｋｍｅｒ文字列」「アミノ酸配列文字」を有する２以上のレコードを管理する表である。「ＩＤ」はレコードを識別する情報である。「ｋｍｅｒ文字列」は、ｋｍｅｒを構成する文字列であり、ここでは３文字である。「アミノ酸配列文字」は、アミノ酸配列を構成する１文字である。

【0213】

以上の状況において、ユーザは、正常データベースの構成指示をネオアンチゲン予測装置Ａに入力した、とする。すると、ネオアンチゲン予測装置Ａの受付部２は、正常データベースの構成指示を受け付ける。次に、処理部３のｋｍｅｒ取得手段３３１は、正常なゲノム情報から取得した２以上のリードからｋｍｅｒを取得する処理を行う。かかるｋｍｅｒ取得処理は、例えば、図６のフローチャートを用いて説明した処理である。なお、正常なゲノム情報は１６０１であり、ここではｆａｓｔｑの１または２以上のファイル（Ｒ１，Ｒ２）である。次に、処理部３のカウント手段３３３は、ｋｍｅｒ取得手段３３１が取得した１または２以上の各ｋｍｅｒの出現回数を取得するカウント処理を行う。カウント処理は、例えば、図８のフローチャートを用いて説明した処理である。以上のｋｍｅｒ取得処理とカウント処理とを行うモジュールが「canonical k-mer count」１６０２である。

【0214】

以上の処理の結果、処理部３は、ｋｍｅｒと、正常なゲノム情報の中でのｋｍｅｒの出現回数との組を２以上含む正常ＤＢを作成し、当該正常ＤＢを正常データベース管理部１２に蓄積する。なお、リードは、ここでは、１５０文字の文字列である。ｋｍｅｒは、ここでは、３３文字の文字列である。また、正常ＤＢは、ここでは「kmer hashmap(DB)」１６０３である。以上の処理により、正常ＤＢが構築できた。

【0215】

次に、癌患者のゲノム情報から取得された対象ゲノム情報が格納部１に格納されている、とする。ここでの対象ゲノム情報は、ｆａｓｔｑのファイル（Ｒ１，Ｒ２）である。対象ゲノム情報は、１６０４である。そして、ユーザの指示により、対象受付部２１は、格納部１から対象ゲノム情報であるｆａｓｔｑのファイル（Ｒ１，Ｒ２）を取得する。

【0216】

次に、マッピング部３１は、図３のフローチャートを用いて説明したマッピング処理を行う。つまり、マッピング部３１は、参照ゲノム配列情報を参照し、対象ゲノム情報１６０４が有する１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得する。なお、参照ゲノム配列情報は、ここではｆａｓｔａファイルである。また、マッピング処理の結果、１以上の各リードに、位置情報が対応付く。その結果、ｂａｍファイル１６０６が作成される。なお、マッピング部３１が行うマッピング処理は、モジュール「ｍａｐｐｉｎｇ」１６０７が行う。

【0217】

次に、選択部３２等は、図４のフローチャートを用いて説明した範囲選択処理を行う。つまり、範囲受付部２２は、は、１６０８に示す範囲管理部１４の１以上の範囲情報を取得する。次に、選択部３２は、マッピング処理が行われた１以上の各リードに対応する位置情報を用いて、１以上の各リードが、範囲管理部１４の１以上の範囲情報に対して、範囲条件を満たすか否かを判断する。次に、選択部３２は、範囲条件を満たす１以上のリードを取得する。かかる範囲選択処理を行うモジュールが「extract nc-region」１６０９である。また、範囲選択処理の結果、選択された１以上の各リードと位置情報とを有するｂａｍファイル１６１０が出力される。

【0218】

次に、決定部３３は、図５のフローチャートを用いて説明した処理により決定処理を行う。まず、決定部３３のｋｍｅｒ取得手段３３１は、ｂａｍファイル１６１０の１以上の各リードから多数のｋｍｅｒを取得する。かかるｋｍｅｒ取得処理は、図６のフローチャートを用いて説明した。また、カウント手段３３３は、ｋｍｅｒ取得処理により取得された各ｋｍｅｒに対して、図８のフローチャートを用いて説明したカウント処理を行う。また、決定部３３は、ｋｍｅｒ取得処理により取得された各ｋｍｅｒの位置情報を、各ｋｍｅｒの元になったリードの位置情報を用いて、取得する。その結果、多数の各ｋｍｅｒと、各ｋｍｅｒと対になる位置情報とｋｍｅｒの出現回数とを有する情報（１６１１）が構築される。以上の決定部３３の処理は、モジュール「+standard convert k-mer count」１６１２が行う。

【0219】

次に、決定部３３の決定手段３３２は、図７のフローチャートを用いて説明したフィルタリング処理を行う。つまり、決定手段３３２は、正常データベース１６０３を参照し、情報（１６１１）の中のｋｍｅｒで、正常データベース１６０３に存在するｋｍｅｒを削除し、正常データベース１６０３に存在しないｋｍｅｒを残す処理を行う。かかる処理は、モジュール「subtract」１６１３が行う。モジュール「subtract」１６１３の処理により、情報（１６１１）のデータ量が大幅に削減され、小さい情報である各ｋｍｅｒと対になる位置情報と出現回数とを有する情報（１６１４）が構成される。なお、モジュール「subtract」１６１３は、情報（１６１１）を残したまま、正常データベース１６０３に存在しないｋｍｅｒと位置情報とを有する情報（１６１４）を別に蓄積しても良い。

【0220】

次に、ｋｍｅｒ選択手段３３４は、例えば、図１０のｋｍｅｒ選択処理のフローチャートの動作に従って、出現回数の上位ｎ（ｎは１以上の自然数）のｋｍｅｒのみを残す処理を行う。かかる処理は、モジュール「top n-th kmer assemble」１６１５が行う。なお、出現回数の上位ｎのｋｍｅｒのみを残す処理は、情報（１６１１）から上位ｎより下位のｋｍｅｒを削除する処理でも良いし、情報（１６１１）は残し、情報（１６１１）の中の上位ｎのｋｍｅｒを別途、蓄積する処理でも良い。なお、例えば、上位ｎの各ｋｍｅｒには位置情報が対応付いている。

【0221】

次に、翻訳部３４は、モジュール「top n-th kmer assemble」１６１５が取得した上位ｎの各ｋｍｅｒに対して、図１２のフローチャートを用いて説明した翻訳処理を行う。つまり、翻訳部３４は、ＤＮＡ遺伝暗号表（図１７）を参照し、各ｋｍｅｒの中の３文字のｋｍｅｒ文字列をアミノ酸配列文字に変換し、３文字のｋｍｅｒ文字列をアミノ酸配列文字に置き換えた文字列を構成する。かかる文字列は、アミノ酸配列情報であり、通常、１１文字である。かかる翻訳処理の結果、アミノ酸配列情報と位置情報とを有する１または２以上の組が構成される。なお、かかる翻訳処理は、モジュール「translate」１６１６が行う。また、翻訳部３４は、例えば、ｋｍｅｒ「ＴＴＴＴＴＣＴＴＡ・・・ＧＴＴ」からアミノ酸配列情報「ＦＦＬ・・・Ｖ」を取得する。

【0222】

次に、スコア取得手段３５１は、翻訳処理の結果である１以上の各アミノ酸配列情報のスコアを取得する。つまり、スコア取得手段３５１は、モジュール「pVACbind」に１以上の各アミノ酸配列情報を与え、各アミノ酸配列情報のスコアを取得する。なお、かかるモジュールは１６１７である。

【0223】

次に、ネオアンチゲン選択手段３５２は、各アミノ酸配列情報のスコアがネオアンチゲン条件を満たすか否かを判断する。次に、ネオアンチゲン条件を満たす１以上のアミノ酸配列情報を取得する。なお、ネオアンチゲン条件は、例えば、スコアが閾値以上または閾値より大きいことである。また、位置取得手段３５３は、ネオアンチゲン条件を満たした各アミノ酸配列情報の位置情報を取得し、アミノ酸配列情報に対応付ける。なお、位置情報は、アミノ酸配列情報に対応付いていても良いし、ｂａｍファイル１６１０から、アミノ酸配列情報に対応するｋｍｅｒに対応するリードの位置情報から取得しても良い。かかるネオアンチゲン選択手段３５２と位置取得手段３５３とが行う処理は、モジュール「pVACbind Modify」１６１８が行う。

【0224】

次に、ネオアンチゲン取得部３６は、モジュール「pVACbind Modify」１６１８の出力を用いて、ネオアンチゲン情報を取得する。かかるネオアンチゲン情報は、例えば、１以上の各アミノ酸配列情報と、各アミノ酸配列情報の位置情報と、各アミノ酸配列情報のスコアとを有する。

【0225】

次に、ネオアンチゲン出力部４１は、当該ネオアンチゲン情報を出力する。かかるネオアンチゲン情報は、１６１９である。また、かかるネオアンチゲン情報の出力例は、図１８である。

【0226】

図１８において、「Mutation」は、ｋｍｅｒのＩＤである。「HLA Allele」は、対象のユーザのＨＬＡ型である。「Sub-peptide Positon」は、ｋｍｅｒの中におけるペプチドのスタートポジションである。「Epitope Seq」は、対象のアミノ酸配列（ネオアンチゲン情報）である。「Median Score」は、複数の機械学習アルゴリズムで予測し、得られたスコアセットの中央値である。「Best Score」は、複数の機械学習アルゴリズムで予測し、得られたスコアセットの中で最も良いスコアである。「Locus」は、Epitope Seqのゲノム座標（位置情報）である。「max_coverrage」は、Epitope Seqのゲノム座標上におけるリード数の最?値である。「Feature」は、Epitope Seqのゲノム座標上におけるfeatureである。

【0227】

以上、本実施の形態によれば、精度高くネオアンチゲンを予測でき、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。なお、本実施の形態において、ネオアンチゲンの位置情報を取得できることにより、ネオアンチゲンの周辺の遺伝子情報も見ることができ、診断に役立つ。

【0228】

また、本実施の形態において、ネオアンチゲン予測装置Ａは、範囲管理部１４、範囲受付部２２、選択部３２等を有しなくても良い。また、格納部１は、外部の装置が具備していても良い。かかる場合のネオアンチゲン予測装置Ａは、異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部２１と、正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部３１と、前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部３３と、前記決定部３３が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部３１が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部３５と、前記位置取得部３５が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部３６と、前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部４１とを具備する。

【0229】

さらに、本実施の形態における処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布しても良い。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。なお、本実施の形態におけるネオアンチゲン予測装置Ａを実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、異常なゲノム情報を含む対象ゲノム情報の中の第一長さの部分である１以上のリードを受け付ける対象受付部と、正常なゲノム情報であり、当該ゲノム情報を構成するリードの位置情報を取得する元になる参照ゲノム配列情報を参照し、前記１以上の各リードの位置を特定する情報である位置情報を取得するマッピング部と、前記１以上の各リードから第二長さ（第一長さ＞＝第二長さ）の部分である２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常なゲノム情報から取得された２以上のｋｍｅｒが格納される正常データベースに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部と、前記決定部が決定した１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を、当該アミノ酸配列情報に対応する前記ｋｍｅｒに対応する前記リードの位置情報であり、前記マッピング部が取得した前記位置情報を用いて取得する位置取得部と、前記位置取得部が取得した位置情報と、前記１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部と、前記ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部として機能させるためのプログラムである。

【0230】

また、図１９は、本明細書で述べたプログラムを実行して、上述した種々の実施の形態のネオアンチゲン予測装置Ａ等を実現するコンピュータの外観を示す。上述の実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムで実現され得る。図１９は、このコンピュータシステム３００の概観図であり、図２０は、システム３００のブロック図である。

【0231】

図１９において、コンピュータシステム３００は、ＣＤ－ＲＯＭドライブを含むコンピュータ３０１と、キーボード３０２と、マウス３０３と、モニタ３０４とを含む。

【0232】

図２０において、コンピュータ３０１は、ＣＤ－ＲＯＭドライブ３０１２に加えて、ＭＰＵ３０１３と、ＣＤ－ＲＯＭドライブ３０１２等に接続されたバス３０１４と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ３０１５と、ＭＰＵ３０１３に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶するとともに一時記憶空間を提供するためのＲＡＭ３０１６と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するためのハードディスク３０１７とを含む。ここでは、図示しないが、コンピュータ３０１は、さらに、ＬＡＮへの接続を提供するネットワークカードを含んでも良い。

【0233】

コンピュータシステム３００に、上述した実施の形態のネオアンチゲン予測装置Ａ等の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ３１０１に記憶されて、ＣＤ－ＲＯＭドライブ３０１２に挿入され、さらにハードディスク３０１７に転送されても良い。これに代えて、プログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ３０１に送信され、ハードディスク３０１７に記憶されても良い。プログラムは実行の際にＲＡＭ３０１６にロードされる。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ３１０１またはネットワークから直接、ロードされても良い。

【0234】

プログラムは、コンピュータ３０１に、上述した実施の形態のネオアンチゲン予測装置Ａ等の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティープログラム等は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能（モジュール）を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム３００がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。

【0235】

なお、上記プログラムにおいて、情報を送信するステップや、情報を受信するステップなどでは、ハードウェアによって行われる処理、例えば、送信ステップにおけるモデムやインターフェースカードなどで行われる処理（ハードウェアでしか行われない処理）は含まれない。

【0236】

また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。

【0237】

また、上記各実施の形態において、一の装置に存在する２以上の通信手段は、物理的に一の媒体で実現されても良いことは言うまでもない。

【0238】

また、上記各実施の形態において、各処理は、単一の装置によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。

【0239】

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0240】

以上のように、本発明にかかるネオアンチゲン予測装置Ａは、精度高くネオアンチゲンを予測できず、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できるという効果を有し、ネオアンチゲンを予測するサーバやスタンドアロンの装置等として有用である。

【符号の説明】

【0241】

Ａ ネオアンチゲン予測装置
１ 格納部
２ 受付部
３ 処理部
４ 出力部
１１ 参照ゲノム配列管理部
１２ 正常データベース管理部
１３ 暗号表管理部
１４ 範囲管理部
２１ 対象受付部
２２ 範囲受付部
３１ マッピング部
３２ 選択部
３３ 決定部
３４ 翻訳部
３５ 位置取得部
３６ ネオアンチゲン取得部
４１ ネオアンチゲン出力部
３３１ ｋｍｅｒ取得手段
３３２ 決定手段
３３３ カウント手段
３３４ ｋｍｅｒ選択手段
３５１ スコア取得手段
３５２ ネオアンチゲン選択手段
３５３ 位置取得手段

【要約】

【課題】精度高くネオアンチゲンを予測できず、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できなかった。
【解決手段】対象ゲノム情報の１以上のリードを受け付ける対象受付部２１と、１以上の各リードの位置情報を参照ゲノム配列情報から取得するマッピング部３１と、１以上の各リードから２以上のｋｍｅｒを取得し、当該２以上のｋｍｅｒのうち、正常ＤＢに存在しない１以上のｋｍｅｒを決定する決定部３３と、１以上の各ｋｍｅｒに対応するアミノ酸配列情報の位置情報を取得する位置取得部３５と、位置取得部３５が取得した位置情報と、１以上の各アミノ酸配列情報とを対応付けた情報であるネオアンチゲン情報を取得するネオアンチゲン取得部３６と、ネオアンチゲン情報を出力するネオアンチゲン出力部４１とを具備するネオアンチゲン予測装置Ａにより、精度高くネオアンチゲンを予測できず、かつ精度高くネオアンチゲンの位置情報を取得できる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

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【図18】

【図19】

【図20】