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単一細胞シークエンスデータに基づく細胞社会学のための情報手法の開発とデータ解析

計画研究

研究領域予防を科学する炎症細胞社会学
研究課題/領域番号 17H06399
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

池尾 一穂  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 准教授 (20249949)

研究分担者 渡邉 日出海  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (30322754)
太田 聡史  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (30391890)
小倉 淳  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (60465929)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
137,020千円 (直接経費: 105,400千円、間接経費: 31,620千円)
2021年度: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2020年度: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2019年度: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2018年度: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2017年度: 31,980千円 (直接経費: 24,600千円、間接経費: 7,380千円)
キーワード単一細胞トランスクリプトーム / 炎症細胞の遷移 / NGSデータ解析 / 細胞系譜再構築 / データベース / マーカー遺伝子探索 / 体細胞変異 / 炎症モデル構築 / 状態遷移マーカー遺伝子探索 / ゲノム / 細胞社会モデル / 単一細胞トランスクリプトーム解析 / 細胞系譜 / 細胞マーカー遺伝子 / クラスタリング
研究成果の概要

単一細胞データポータルを構築し、領域内研究グループから収集したデータをの解析を行い、その全データをダウンロード・表示できる形でまとめ公開した。
細胞集団の動態モデルの構築に向けて、1細胞レベルの体細胞変異パターンを用いて、既知の知識と矛盾のない細胞系譜を推定できることを示した。また、従来の機械学習方法を見直し、より少ない細胞の発現データから、遺伝子の相互作用や共発現に関する有用な情報を抽出するための数学的手法の開発に成功した。機械学習モデルを用いて、APA破綻遺伝子リストのエンリッチ解析から疾患関連遺伝子抽出を可能とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後ますます増加していくシングルセルデータの解析の発展に大きく貢献することが期待される解析フローを構築した。これは、今後、医学領域に加え、基礎生物学領域での利用も期待される。また、少数細胞のデータから既知の細胞種を選別することばかりでなく、新規の細胞種の定義を定量的に行うことが可能となった。細胞系譜再構築手法を加えて、シングルセルレベルのデータを大規模かつ効率的に解析する手法は今後、様々な単一細胞研究に貢献することが期待される。炎症細胞社会データベースとして公開した領域全体のデータは、様々な疾患に関わる炎症の分子レベルでの理解の助けとなることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うちオープンアクセス 8件、 査読あり 6件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Real-Time Course: Reconstruction of cellular diversity and lineage trajectory based on somatic mutational patterns detected from low-pass single-cell transcriptome data2022

    • 著者名/発表者名
      1.Satoshi Oota*, Kuniya Abe, Hideo Yokota, Kazuho Ikeo.
    • 雑誌名

      Research Square

      巻: なし ページ: 1-22

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-1558242/v1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Collagen adhesion gene is associated with bloodstream infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus.2020

    • 著者名/発表者名
      Iwata Y, Satou K, Furuichi K, Yoneda I, Matsumura T, et al.
    • 雑誌名

      Int J Infect Dis.

      巻: 91 ページ: 22-31

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2019.11.003

    • NAID

      120006842044

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The increased frequency of methicillin-resistant Staphylococcus aureus with low MIC of beta-lactam antibiotics isolated from hospitalized patients2020

    • 著者名/発表者名
      Iwata Y、Sakai N、Yoneda I、Satou K、Furuichi K、Senda Y、Sakai-Takemori Y、Wada T、Fujita S、Ogura H、Sato K、Minami T、Yamaguchi K、Kitajima S、Toyama T、Yamamura Y、Miyagawa T、Hara A、Shimizu M、Sakai Y、Ikeo K、Shichino S、Ueha S、Nakajima T、Matsushima K、Wada T
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 26 号: 6 ページ: 604-610

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2020.01.016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DOCK11 and DENND2A play pivotal roles in the maintenance of hepatitis B virus in host cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto S, Shirasaki T, Yamashita T, Iwabuchi S, Suzuki Y, Takamura Y, Ukita Y, Deshimaru S, Okayama T, Ikeo K, Kuroki K, Kawaguchi K, Mizukoshi E, Matsushima K, Honda M, Kaneko S
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16(2) 号: 2 ページ: e0246313-e0246313

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246313

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The reduction of miR146b-5p in monocytes and T cells could contribute to the immunopathogenesis of hepatitis C virus infection2019

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yasuteru、Kogure Takayuki、Ninomiya Masashi、Fukuda Ryo、Monma Norikazu、Ikeo Kazuho、Tanaka Yasuhito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 13393-13393

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49706-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specific features of fibrotic lung fibroblasts highly sensitive to fibrotic processes mediated via TGF-β-ERK5 interaction.2019

    • 著者名/発表者名
      Kadoya K, Togo S, Tulafu M, Namba Y, Iwai M, Watanabe J, Okabe T, Jin J, Kodama Y, Kitamura H, Ogura T, Kitamura N, Ikeo K, Takeda T, Kondo N, Takahashi K.
    • 雑誌名

      Cell Physiol Biochem

      巻: 52 号: 4 ページ: 822-837

    • DOI

      10.33594/000000057

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clonal analysis revealed functional heterogeneity in cancer stem-like cell phenotypes in uterine endometrioid adenocarcinoma.2019

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi Y, Hirohashi Y, Hashimoto S, Mariya T, Asano T, Ikeo K, Kuroda T, Mizuuchi M, Murai A, Uno S, Kawai N, Kubo T, Nakatsugawa M, Kanaseki T, Tsukahara T, Saito T, Torigoe T.
    • 雑誌名

      Exp Mol Pathol

      巻: 106 ページ: 78-88

    • DOI

      10.1016/j.yexmp.2018.11.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maser: one-stop platform for NGS big data from analysis to visualization.2018

    • 著者名/発表者名
      Kinjo S, Monma N, Misu S, Kitamura N, Imoto J, Yoshitake K, Gojobori T, Ikeo K.
    • 雑誌名

      Database (Oxford).

      巻: 2018 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1093/database/bay027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Reconstruction of cell lineage trees by using single-cell RNA sequence data2021

    • 著者名/発表者名
      池尾一穂
    • 学会等名
      Genome Concept Centennial Conference(国立遺伝学研究所国際研究集会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Inflammatome Single Cell Data Portalサーバー

    • URL

      https://inflammation.ist.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-04   更新日: 2023-01-30  

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