シングルセルイメージング／シーケンスデータの情報学的融合パイプラインの開発

开发单细胞成像/序列数据的信息学融合管道

• 批准号: 18K18152
• 负责人: 岩本 一成
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K18152/
• 关键词: 擬時間解析; シングルセルイメージング; シングルセルシーケンス; 細胞形態

シングルセル計測技術はここ数年目覚ましく発展してきたが、異なる手法（イメージングとシーケンシングなど）で同一細胞を同時に計測する事は未だ難しい。そこで、本研究課題では、個別に取得されたイメージング／シーケンシングデータを情報学的に解析し、両データを融合するパイプラインの開発を行なう。開発したパイプラインをがんや形態異常疾患のDiGeorge症候群の要因であるCrk/Crkl遺伝子欠損マウス線維芽細胞（MEF）に適用し、Crk/Crkl遺伝子欠損に伴う細胞形状と遺伝子発現の関係を明らかにする。今年度は、Crk/Crkl遺伝子コンディショナルノックアウトMEFを用いて、細胞質および細胞核を免疫染色し、ハイコンテントイメージングサイトメータにより細胞画像を取得した。実験は、野生型およびCrk/Crkl遺伝子欠損の2条件下で行った。得られた細胞画像はCell profilerソフトウェアで解析し、幾何図形近似法により各細胞形態を26個の指標を用いて定量化した。主な指標として、細胞の面積や真円率、充填率等を計測した。これらの指標を用いて、主成分分析による次元圧縮を行ったところ、2条件での平均的な細胞形態は異なる事が示唆され、特に細胞面積に対する寄与率が高かった。つまり、Crk/Crkl欠損により細胞面積が小さくなることが示唆された。また、一細胞レベルで同様の解析を実施したところ、2条件での差は殆ど見られず、同一条件内での細胞間の形状差のばらつきが非常に大きく、Crk/Crkl欠損による影響がそのばらつきにより隠されている可能性が示唆された。今後としては、細胞形状の定量化の手法の改善および主成分分析以外の次元圧縮法を適用し、分類精度を上げて行く予定である。

It is difficult to measure the same cell at the same time by different methods. This research topic focuses on the development of information technology and information technology. Crk/Crkl gene deficiency associated with cell shape and gene development is an important cause of DiGeorge syndrome with morphological abnormalities. This year, Crk/Crkl gene expression was detected by MEF, cytoplasmic and nuclear immunostaining, and cell profile was obtained. The wild type Crk/Crkl gene was damaged under 2 conditions. Cell profile analysis and geometric approximation were used to quantify 26 indicators of cell morphology. Main indicators such as cell area, true cell rate and filling rate are measured. 2. The average cell morphology was different from the average cell size, and the average cell size was higher than the average cell size.つまり、Crk/Crkl欠损により细胞面积が小さくなることが示唆された。2. The difference between cells in the same condition is almost invisible. The shape difference between cells in the same condition is very large. The influence of Crk/Crkl loss is very large. The possibility of the influence of Crk/Crkl loss is shown. In the future, the quantitative method of cell shape will be improved, and the application of dimensional compression method other than principal component analysis will be improved.