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情報幾何を用いた、細胞集団プロファイルの異同とその生物学的背景の統合解析

使用信息几何对细胞群概况及其生物学背景的差异进行综合分析

基本信息

批准号：
19J14816
负责人：
岡田大瑚
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、昨年度に完成させた情報幾何を用いた細胞集団プロファイルからの特徴量抽出手法である拡大指数型分布族分解法(Decomposition into Extended Exponential family: DEEF法)の理論、応用の両面でのさらなる研究を行った。理論面では、DEEF法は比較的少ないマーカー数までしか対応できないことが課題であったが、その課題を克服し、1細胞RNA-seqデータなどの高次元1細胞発現データにも対応可能なように手法を拡張したkernel DEEF法を開発した。さらにこの手法を用いて、サイトメトリーデータを機械学習で分類するワークフローを開発し、実データを用いてパフォーマンスなどの検討を行った。さらに、single cell RNA-seq dataに対してもこの手法を適用し、高次元single cell RNA-seq dataのサンプル同士の異同定量が行えることを示した。応用面では、DEEF法のエピゲノムデータの異同定量への利用を検討し、公共エピゲノムデータセットを用いた解析を行い、国内学会での発表を行った。さらに、大規模サイトメトリーデータとゲノムデータを組み合わせたゲノム疫学解析においても進展があった。独自のワークフローを用いてサイトメトリーデータからリンパ球の細胞集団プロファイルの特徴量の抽出を行い、抽出した特徴量に対してゲノムワイド関連解析を実施し、リンパ球プロファイルの状態の個人差に関連する一塩基多型を国際学術雑誌で報告した。

This year を and last year に completed させた information geometry を using たた cell clusters プロファ <s:1> ららら <s:1> characteristic quantity extraction method である拡 large Exponential family Decomposition (Decomposition into Extended Exponential family) The DEEF method (<s:1> theory, 応 studies を lines った with で and さらなる. Theory surface では, DEEF は comparison less ないマーカー number までしか応 seaborne できないことが subject であったが, その project を overcome し, 1 cell RNA - seq データなどの high dimensional 1 cell 発 now データにも応 seaborne may なように gimmick を company, zhang した kernel method of DEEF を open 発した. さらにこの gimmick を with いて, サイトメトリーデータを machine learning classification でするワークフローを open 発し, be データを with いてパフォーマンスなどの検 line for をった. さらに, single cell RNA - seq data にし seaborne てもこの gimmick をし, high dimensional single cell RNA - seq data のサンプル and quantitative がの similarities and differences on the same line えることを shown した. 応 with surface では, DEEF のエピゲノムデータの similarities and differences between quantitative への using を beg し検, public エピゲノムデータセットを with いた parsing をい, domestic society での発 table line をった. さらに, large-scale サイトメトリーデータとゲノムデータを group み close わせたゲノム epidemiology parsing においても progress があった. Alone のワークフローを with いてサイトメトリーデータからリンパ ball の cells sets 団プロファイルのの spare line をい徴 quantity, spare した, 徴 quantity にし seaborne てゲノムワイド masato analytical を even be し, リンパ ball プロファイルのの individuals out of condition に masato even する a type salt Quito を international academic 雑 volunteers で report した.