画像処理技術を用いたオルガネラ形態の自動計測

• Project/Area Number: 16J06044
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 湖城 恵 上智大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 生物画像処理 / 画像処理

Outline of Annual Research Achievements

ImageJやPhotoshopといったこれまでの初学者用画像処理ソフトウェアは、網羅的に実装されたメニュー項目中から目的とする機能をプルダウンン形式で選択するユーザーインターフェイス (UI) を有している。このユーザーインターフェイスは機能一覧の視認性に富むが、目的とする機能を取捨選択するための学習コストが大きく、画像処理初学者にとっては使いやすいUIではない。そのため、入力画像に対してあらかじめ厳選された特定の画像処理手法をクリック形式で施す新規のUIを開発・実装した。これら新規画像処理プラットフォームの開発成果により、現時点では画像処理の経験がない初学者においても高度な画像処理手法を提供することが可能となった。
本申請課題の要であるオルガノ形態の定量解析機能を評価するために、哺乳類培養細胞におけるストレス顆粒の個数・形態解析評価を行なった。哺乳類培養細胞を亜ヒ酸ナトリウムで処理すると時間依存的にストレス顆粒が産生されることが報告されている。そこで、亜ヒ酸ナトリウム処理時のストレス顆粒を手動でトレースした結果と新規画像処理プラットフォームによる定量解析を比較した。その結果、新規画像処理プラットフォームを用いて、手動による評価と同様の結果をより定量的かつ高速に取得できることが示された。なお、これらの成果はオープンアクセスジャーナルであるPlos One誌に掲載された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A cloud-based bioimage analysis platform for morphological analysis and image classification. (2019)
  • Author(s): Shimahara Y, Sugawara K, Kojo KH, Kawai H, Yoshida Y, Hasezawa S, Kutsuna N
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 14 Issue: 2 Pages: e0212619-e0212619
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0212619
  • Peer Reviewed / Open Access