上皮細胞の力学パラメータの階層ベイズ推定手法の開発と応用

• 研究領域: 力が制御する生体秩序の創発
• 研究課題/領域番号: 23H04698
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 杉村 薫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50466033)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 力学 / ベイズ統計 / 形態形成 / 上皮 / ベイズ推定

研究開始時の研究の概要

研究代表者は最近、細胞の形態が可視化された画像から細胞の力学パラメータを高精度かつ簡易に推定する手法を開発した (Ogita et al. 2022)。本研究では、力学パラメータ推定法をベイズ推定で再定式化することで、遺伝子型や発生ステージなどの集団としての特性と個々のサンプルの特性をシームレスに統合した推定や適用可能なモデル関数の拡張を実現する。新しい手法を研究代表者もしくは領域内他研究者が取得した画像データに適用し、細胞の力学パラメータを数値指標として提供する。さらに、力学パラメータと細胞の動態や極性との相関にもとづいて、理論・実験の両面から、力学パラメータの機能的意義を明らかにする。