好酸球の遊走と細胞死の動画解析における人工知能の導入

• Project/Area Number: 18K16827
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 齋藤 秀和 秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (00791948)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 好酸球 / 遊走モデル / CLC / TAXIScan / 遊走動画 / Etosis / 人工知能

Outline of Annual Research Achievements

好酸球遊走モデルの確立し、好酸球増多疾患特に好酸球性副鼻腔炎の疾患理解、治療、予防に役立てるという大きな目標があり、これまでデータを蓄積してき た、Eotaxin-CCR3系から遊走の解析を行い、細胞の移行、次に細胞死の観察を行った。初年度の計画通りPGD2系の解析も行った。現在はディープラーニングによ る好酸球遊走動画モデルの作成のため動画解析の方法を模索中である。 　最終的には仮想の物質に対する好酸球の遊走能の変化、細胞死の変化を観察し、確認 作業としてヒト好酸球を用いて再現実験を行う。1年目の目標として、さ らなるデータの蓄積のため各種ケモカインに対する遊走を観察することを挙げ10種のリ ガンドと、そのアンタゴニストを用いる計画とした。現時点では、麻黄湯 などの新たな物質やヘパリンの添加による変化を観察した。また、解析法に関しては インターネット上で公開されているプラットフォームを用いて画像解析に関 して技術を向上している。数値化に関しては、以前使用していた解析ソフトも使用 しており、細胞分布、速度などを数値化し評価した。この内容の一部は好酸球 研究会にて報告した。次年度の目標として、一つの好酸球の動きの解析からはじ め、徐々に1視野（約200個）の好酸球の動き、細胞死の際の形態変化を数値化し たデータとして得ることを挙げている。本年度は好酸球の形態、シャルコーラ イデン結晶の解析結果に関して、日本アレルギー学会にて報告した。また、Etosisとシャルコーライデン結晶の形成に関して雑誌「臨床免疫・アレルギー科」で 報告した。今後、データの蓄積、画像解析を行い好酸球遊走モデルを確立予定であった。

Research Products

• [Journal Article] ETosis・細胞外トラップと好酸球性炎症 (2020)
  • Author(s): 齋藤秀和、宮部結、嵯峨知生、山田武千代、植木重治
  • Journal Title: 臨床免疫・アレルギー科 Volume: ７３ Pages: 336-341
• [Journal Article] Comparison of CD16-negative selection vs. MACSxpress system for isolation of blood eosinophils (2019)
  • Author(s): Fukuchi Mineyo、Ueki Shigeharu、Saito Hidekazu、Miyabe Yui、Konno Yasunori、Omokawa Ayumi、Saga Tomoo、Moritoki Yuki、Takeda Masahide、Yamada Takechiyo、Hirokawa Makoto
  • Journal Title: Allergology International Volume: 68 Issue: Supplement.1 Pages: S11-S13
  • DOI: 10.1016/j.alit.2019.04.005
  • NAID: 130007709782
  • ISSN: 1323-8930, 1440-1592
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Charcot-Leyden crystal formation is closely associated with eosinophil extracellular trap cell death (2018)
  • Author(s): Ueki Shigeharu、Tokunaga Takahiro、Melo Rossana C. N.、Saito Hidekazu、Honda Kohei、Fukuchi Mineyo、Konno Yasunori、Takeda Masahide、Yamamoto Yohei、Hirokawa Makoto、Fujieda Shigeharu、Spencer Lisa A.、Weller Peter F.
  • Journal Title: Blood Volume: 132 Issue: 20 Pages: 2183-2187
  • DOI: 10.1182/blood-2018-04-842260
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 当科における鼻副鼻腔良性腫瘍手術症例の検討 (2019)
  • Author(s): 齋藤秀和、富澤宏樹、山田武千代
  • Organizer: 日本鼻科学会
• [Presentation] 好酸球ETosisに着目したシャルコーライデン結晶の病理学的検討 (2019)
  • Author(s): 齋藤秀和、植木重治、福地峰世、徳永貴広、今野泰典、山本洋平、宮部結、山田武千代、廣川誠
  • Organizer: 日本アレルギー学会
• [Presentation] アレルギー疾患における脂質メディエーター研究の新展開 (2019)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 耳鼻咽喉科免疫アレルギー
• [Presentation] 好酸球ETosisに着目したシャルコー・ライデン結晶の病理学的検討 (2019)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 第68回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] プロスタグランジンD2に着目した好酸球性副鼻腔炎治療の今後 (2018)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 第37回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
  • Invited
• [Presentation] 好酸球のETosisと、シャルコー・ライデン結晶の形成 (2018)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 第37回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
• [Presentation] 当科における、鼻・副鼻腔手術症例の喉頭症状と咳の評価 (2018)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 第37回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
• [Presentation] 鼻茸組織に対するDNaseの作用 (2018)
  • Author(s): 齋藤秀和
  • Organizer: 第57回 日本鼻科学会 総会・学術講演会