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バイオイメージングデータの時空間解析のための情報処理技術の関発

研究課題

研究課題/領域番号 15K00403
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

瀬尾 茂人  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (30432462)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードバイオイメージインフォマティクス / バイオインフォマティクス
研究成果の概要

近年、機器制御の自動化やイメージング技術の発展などの要因により、培養細胞や生体環境のライブイメージングが可能となっている。本研究では、様々な条件下で経時観察されたバイオイメージングデータを入力とし、細胞の自動追跡というニーズが発生した際に、それに潜在的に付随する一連の時空間解析までをフレームワークとして提案することを試みた。このフレームワークは「細胞の位置の追跡と状態推定によるデータの構造化の方法」と「構造化されたデータの時空間解析の方法」からなるもので、細胞動態の時空間的な差異を可視化し、定量的に比較して有意差の検定を行い、また差異の要因を推定するための方法論を提供する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、細胞の認識・細胞の追跡・細胞のパターンの時空間解析の要素技術を開発し、これらをつなぎ合わせた解析を試みた。特に、ケーススタディとして、細胞周期を可視化した細胞動画像の時空間解析や、2種類の細胞が生成する空間的パターンの解析などを行った。これらの方法論は、生命科学への貢献の他、画像取得から解析までを自動化するハイコンテントスクリーニングなど、医療や創薬への応用も期待できると考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) inhibitor teneligliptin enhances brown adipose tissue function, thereby preventing obesity in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda Kenichiro、Sawazaki Honami、Takahashi Haruya、Yeh Yu-Sheng、Jheng Huei-Fen、Nomura Wataru、Ara Takeshi、Takahashi Nobuyuki、Seno Shigeto、Osato Naoki、Matsuda Hideo、Kawada Teruo、Goto Tsuyoshi
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 8 号: 11 ページ: 1782-1793

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12498

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A Phytol-Enriched Diet Activates PPAR-α in the Liver and Brown Adipose Tissue to Ameliorate Obesity-Induced Metabolic Abnormalities2018

    • 著者名/発表者名
      Ji-Yeong An 、Huei-Fen Jheng、Hiroyuki Nagai、Kohei Sanada、Haruya Takahashi、Mari Iwase、Natsumi Watanabe、Young-Il Kim、Aki Teraminami、Nobuyuki Takahashi、Rieko Nakata、Hiroyasu Inoue、Shigeto Seno、et.al
    • 雑誌名

      Molecular Nutrition & Food Research

      巻: - 号: 6 ページ: 1700688-1700688

    • DOI

      10.1002/mnfr.201700688

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chromatin 3D reconstruction from chromosomal contacts using a genetic algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      Viacheslav Kapilevich, Shigeto Seno, Hideo Matsuda, Yoichi Takenaka
    • 雑誌名

      IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics

      巻: - 号: 5 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcbb.2018.2814995

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct cell-cell contact between mature osteoblasts and osteoclasts dynamically controls their functions in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Furuya、Junichi Kikuta、Sayumi Fujimori、Shigeto Seno、et.al
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 300-300

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02541-w

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diagnostic Assessment of Deep Learning Algorithms for Detection of Lymph Node Metastases in Women With Breast Cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Babak Ehteshami Bejnordi、the CAMELYON16 Consortium (Shigeto Seno(49番目, 総数61))
    • 雑誌名

      The Journal of the American Medical Association

      巻: 318 号: 22 ページ: 2199-2199

    • DOI

      10.1001/jama.2017.14585

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Over-expression of PPARα in obese mice adipose tissue improves insulin sensitivity2017

    • 著者名/発表者名
      Haruya Takahashi、Kohei Sanada、Hiroyuki Nagai、Yongjia Li、Yumeko Aoki、Takeshi Ara、Shigeto Seno、et.al
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 493 号: 1 ページ: 108-114

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.09.067

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bone marrow cavity segmentation using graph-cuts with wavelet-based texture feature2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeta Hironori、Mashita Tomohiro、Junichi Kikuta、Shigeto Seno、et.al
    • 雑誌名

      Journal of Bioinformatics and Computational Biology

      巻: 15 号: 05 ページ: 1740004-1740004

    • DOI

      10.1142/s0219720017400042

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The hepatokine FGF21 is crucial for peroxisome proliferator-activated receptor-α agonist-induced amelioration of metabolic disorders in obese mice2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Goto、Mariko Hirata、Yumeko Aoki、Mari Iwase、Haruya Takahashi、Minji Kim、Yongjia Li、Huei-Fen Jheng、Wataru Nomura、Nobuyuki Takahashi、Chu-Sook Kim、Rina Yu、Shigeto Seno、et.al
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 22 ページ: 9175-9190

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.767590

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] バイオインフォマティクスと機械学習2019

    • 著者名/発表者名
      瀬尾茂人
    • 学会等名
      阪大AI Meet UP
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオインフォマティクスのデータマイニング2018

    • 著者名/発表者名
      瀬尾茂人
    • 学会等名
      奈良先端科学技術大学院大学DSCトーク
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞画像のセグメンテーション精度向上のための画像類推を用いた学習データ拡張2018

    • 著者名/発表者名
      赤沢秀樹, 渡邊誓旅, 繁田浩功, 間下以大, 瀬尾茂人, 松田秀雄,
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞個体の移動傾向の違いを考慮したグローバルデータアソシエーションを用いた細胞追跡手法2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤澄美,瀬尾茂人,繁田浩功,菊田順一,竹中要一,石井優,松田秀雄
    • 学会等名
      第112回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた脂肪細胞セグメンテーションにおける分割精度改善手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      薮崎隼人,瀬尾茂人,竹中要一,後藤剛,河田照雄,松田秀雄
    • 学会等名
      第112回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A method of bioimage analysis for spatial pattern of cellular interaction and intercalation2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeto Seno, Masayuki Furuya, Junichi Kikuta, Masaru Ishii, Hideo Matsuda
    • 学会等名
      ISMB/ECCB 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analyzing cell migration dynamics from intravital imaging by deformable image matching2017

    • 著者名/発表者名
      Hideo Matsuda, Hironori Shigeta, Shigeto Seno, Junichi Kikuta, Masaru Ishii
    • 学会等名
      ISMB/ECCB 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustering of cells for single cell analysis using Latent Dirichlet Allocation2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Eto, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
    • 学会等名
      ISMB/ECCB 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Bone Marrow Cavity Segmentation Method Using Wavelet-Based Texture Feature2016

    • 著者名/発表者名
      Hironori Shigeta, Tomohiro Mashita, Junichi Kikuta, Shigeto Seno, Haruo Takemura, Hideo Matsuda, Masaru Ishii
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Pattern Recognition
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗がん剤の薬効評価のための経時観察蛍光画像からのデータマイニング2016

    • 著者名/発表者名
      瀬尾茂人, 間下以大, 竹中要一, 石井優, 松田秀雄
    • 学会等名
      バイオイメージインフォマティクス・ワークショップ2015
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス コラボ・ステーション(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオサイエンスのための生体医用画像2016

    • 著者名/発表者名
      瀬尾茂人
    • 学会等名
      生体医用画像研究会第3回若手の会
    • 発表場所
      大阪大学シグマホール(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2016-03-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep learningを用いた脂肪組織画像における細胞の認識2016

    • 著者名/発表者名
      水野雄太,瀬尾茂人,渡邊誓旅,竹中要一, 平松拓郎,後藤剛,河田照雄,松田秀雄
    • 学会等名
      第107回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 発表場所
      山口県健康づくりセンター(山口県・山口市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] コンポーネントツリーとデータアソシエーションを用いた細胞追跡手法2016

    • 著者名/発表者名
      藏重昂平,瀬尾茂人,竹中要一,松田秀雄
    • 学会等名
      第107回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 発表場所
      山口県健康づくりセンター(山口県・山口市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オプティカルフローを用いた3次元生体イメージングデータからの細胞動態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤代昂希, 瀬尾茂人, 竹中要一, 古家雅之, 菊田順一, 石井優, 松田秀雄
    • 学会等名
      第201回CVIM研究会
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県・野々市市)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オプティカルフローとウェーブレット解析を用いた白血球の動態の解析手法2016

    • 著者名/発表者名
      松原周平, 瀬尾茂人, 西澤 志乃, 菊田 順一, 竹中 要一, 石井 優, 松田 秀雄
    • 学会等名
      バイオイメージインフォマティクスワークショップ2016
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像処理とディープラーニングの手法を用いた病理診断支援2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊誓旅, 瀬尾茂人, 竹中要一, 松田 秀雄
    • 学会等名
      バイオイメージインフォマティクスワークショップ2016
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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