2019 Fiscal Year Research-status Report
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
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18K16827
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
齋藤 秀和 秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (00791948)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 好酸球 / CLC / TAXIScan |
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| 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していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遅れている点としては、リガンド、アンタゴニストに関し10種類程度の追加実験を予定していたが、4種の結果しか得られなかった。理由としては、好酸球の分 離の当日に臨床業務が重なり実験開始時刻が遅れ正確なデータが得られなかったことが数度あり、数か月単位での遅れとなった。また、本年度の後半よりコロナウイルス対策、各種学会の延期など学術的な交流が妨げられたことも間接的な原因となっている。また、診療の変化、学生教育の変化もありエフォート率が下がったと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで計画で実施していく予定である。画像認識ソフトでのモデル作成を行っていく内容に変化はない。1年目に達成できなかった10種のリガンドと、その アンタゴニストを用いることを早急の課題としている。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。この動画に関しても解析した。昨年と同様に動画解析に必要なプラットフォームは現在インターネット上で公開されているものも多くなり、自分自身の画像解析に関しての技術を向上してい く。数値化に関しては、以前使用していた解析ソフトも今後も使用し、細胞分布、速度など好酸球の大まかな動きを解析する。更なるデータの蓄積、画像解析を行い、好酸球モデルを確立し ていく。特に次年度に重点を置く項目としては、一つの好酸球をモデル化することであり、好酸球の少ない状態での動態解析も同時に行いたい。TAXIScanの解析 のみならず光学顕微鏡、倒立顕微鏡での経時的な変化、特に形態学的な変化についても観察していく予定である。途中経過に関しては２年目と同様に、各種学会 にて積極的に報告し、好酸球に対する理解を常に向上させていくていく予定である。さらに、好酸球ETosisに付随して、好酸球性副鼻腔炎のポリープ内の細胞に関しても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
研究計画が遅れ、試薬の購入費が計画よりも低く抑えられた事が最も大きい。２年目に購入予定であった試薬の購入と、論文投稿に関する費用のため、使用予定である.
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