| 研究課題/領域番号 |
20K22839
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0901:腫瘍学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小嶋 泰弘 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (00881731)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 空間トランスクリプトーム / 一細胞トランスクリプトーム / 深層生成モデル / 細胞間相互作用 / 深層学習 / 一細胞RNA-seq / 因子分解 / がん多様性 / 細胞間コミュニケーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、がん細胞の多様性を空間的なコンテクストの中に分解することを試みる。これにより、がん治療の大きな障壁となっているがん細胞の示す多様性が、細胞間相互作用等の空間的コンテクストにどのような形で依存しているか、データ駆動的に解明する。具体的には、近年急速に発達しつつある空間的な遺伝子発現情報の観測データに対し、機械学習技術の一つである因子分解の技術を応用することにより、空間コンテクストに依存する遺伝子発現の因子を特定する。これにより、その因子を構成する遺伝子のウェットとドライ両面の解析から、細胞間相互作用により実現されるがん細胞の多様性を捉える。
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| 研究成果の概要 |
細胞間の相互作用は、細胞の状態を大きく変化させることで、がん細胞の多様性を生み出す一因となっている。本研究においては、がん細胞をはじめとする細胞の腫瘍組織内における細胞間の相互作用に基づく細胞状態の多様性を明らかにし、その分子機構を探求する。そのために、深層生成モデルに基づく新規手法DeepCOLORの開発を行い。腫瘍浸潤部において共局在するがん細胞とFibroblastの集団の特定を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発を行ったDeepCOLORは、これまで困難であった一細胞トランスクリプトームの空間分布を復元するための情報科学的な方法提供している。また、細胞間の共局在関係をデータ駆動的にとらえ、さらにその間に存在する分子機構までを明らかにすることで、新規創薬の標的になる分子の効率的な探索を可能にする枠組みとなることが期待される。
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