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CELL EXTRACTION APPARATUS, CELL EXTRACTION PROGRAM AND CELL EXTRACTION METHOD

Patent code P190016468
File No. DP1856
Posted date Oct 31, 2019
Application number P2017-236063
Publication number P2019-097546A
Date of filing Dec 8, 2017
Date of publication of application Jun 24, 2019
Inventor
  • (In Japanese)廣安 知之
  • (In Japanese)和久 剛
  • (In Japanese)日和 悟
  • (In Japanese)小林 聡
  • (In Japanese)藤井 光央
  • (In Japanese)廣瀬 修平
Applicant
  • (In Japanese)学校法人同志社
Title CELL EXTRACTION APPARATUS, CELL EXTRACTION PROGRAM AND CELL EXTRACTION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To extract cells with a positive expression correlation for two genes.
SOLUTION: The present invention relates to a cell extraction apparatus for extracting cells having a positive expression correlation between a first gene and a second gene from a plurality of cells. The cell extraction apparatus provided with arithmetic processing unit 12 that forms a cell group consisting of a predetermined number of cells among a plurality of cells, and executes a regression analysis on the expression levels of a first gene and a second gene for a cell group using expression level information while changing the combination of cells that constitute the cell group to calculate a determination coefficient. Furthermore, the arithmetic processing unit 12 calculates the Pareto optimal solution by performing multi-objective optimization operation using the number of cells forming the cell group and the determination coefficient as an objective function.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

一般に、遺伝子の解析には、DNAマイクロアレイが利用されており、多様な細胞での遺伝子発現データが含まれている(非特許文献1,2参照)。

また、特許文献1や非特許文献3では、遺伝子Nrf3が、がん細胞の悪性化や細胞増殖の活性化を行う転写因子であり、がん細胞において遺伝子Nrf3と発現相関の高い遺伝子が存在したときに、その2つの遺伝子が共にがん発生に影響を与えた可能性があることが記載されている。このように、任意に選定された特定の遺伝子との間で発現相関の高い遺伝子が存在することを示すことができれば、遺伝子の研究開発において非常に有意義である。

また、非特許文献4,5には、組織の線維化やがん転移に関係する遺伝子群であるTGFβ/SMADについて記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、細胞抽出装置に関し、特に、2つの遺伝子の発現相関が高い細胞を抽出する細胞抽出装置、細胞抽出プログラム及び細胞抽出方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
複数の細胞の中から、第1遺伝子と第2遺伝子について正の発現相関を有する細胞を抽出する細胞抽出装置であって、
前記複数の細胞についての前記第1遺伝子及び前記第2遺伝子の発現量情報が格納されたデータベースから当該発現量情報を取得する発現量情報取得部と、
前記複数の細胞の中から所定数の細胞からなる細胞群を形成し、前記発現量情報を用いて当該細胞群についての前記第1遺伝子と前記第2遺伝子の発現量に対する回帰分析を、当該細胞群を構成する細胞の組み合わせを変えながら実行して決定係数を算出する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記細胞群を構成する細胞の数の多さと、前記決定係数の高さとを目的関数とする多目的最適化演算を行うことでパレート最適解を算出する
ことを特徴とする細胞抽出装置。

【請求項2】
 
請求項1において、
前記第1遺伝子は転写因子であり、前記第2遺伝子はシグナル伝達機構に含まれる遺伝子である
ことを特徴とする細胞抽出装置。

【請求項3】
 
請求項1において、
前記演算処理部は、特定の前記第1遺伝子に対して、前記第2遺伝子を異ならせてパレート最適解を算出するものであり、前記パレート最適解で求められた細胞の組み合わせのうち、決定係数が所定値以上の組み合わせについて、細胞ごとに選択された回数を合計する
ことを特徴とする細胞抽出装置。

【請求項4】
 
複数の細胞の中から、第1遺伝子と第2遺伝子について正の発現相関を有する細胞を抽出する細胞抽出装置であって、
前記複数の細胞についての前記第1遺伝子及び前記第2遺伝子の発現量情報が格納されたデータベースから当該発現量情報を取得する発現量情報取得部と、
前記複数の細胞の中から所定数の細胞からなる細胞群を形成し、前記発現量情報を用いて当該細胞群についての前記第1遺伝子と前記第2遺伝子の発現量に対する回帰分析を、当該細胞群を構成する細胞の組み合わせを変えながら実行することで、決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記細胞群を構成する細胞数を互いに異ならせて前記回帰分析を実行し、それぞれの細胞数の細胞群毎に決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する
ことを特徴とする細胞抽出装置。

【請求項5】
 
コンピュータに、複数の細胞の中から、第1遺伝子と第2遺伝子の発現相関が高い細胞を抽出させる細胞抽出プログラムであって、
前記複数の細胞についての前記第1遺伝子及び前記第2遺伝子の発現量情報が格納されたデータベースから当該発現量情報を取得する発現量情報取得ステップと、
前記複数の細胞の中から所定数の細胞からなる細胞群を形成し、前記発現量情報を用いて当該細胞群についての前記第1遺伝子と前記第2遺伝子の発現量に対する回帰分析を、当該細胞群を構成する細胞の組み合わせを変えながら実行することで、決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する第1回帰分析ステップと、
前記細胞群を構成する細胞数を互いに異ならせて前記第1回帰分析ステップを実行し、それぞれの細胞数の細胞群毎に決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する第2回帰分析ステップと、を実行させる
ことを特徴とする細胞抽出プログラム。

【請求項6】
 
複数の細胞の中から、第1遺伝子と第2遺伝子の発現相関が高い細胞を抽出する細胞抽出方法であって、
前記複数の細胞のそれぞれについて、前記第1遺伝子の発現量情報及び前記第2遺伝子の発現量情報を取得する発現量情報取得ステップと、
前記複数の細胞の中から所定数の細胞からなる細胞群を形成し、前記発現量情報を用いて当該細胞群についての前記第1遺伝子と前記第2遺伝子の発現量に対する回帰分析を、当該細胞群を構成する細胞の組み合わせを変えながら実行することで、決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する第1回帰分析ステップと、
前記細胞群を構成する細胞数を互いに異ならせて前記第1回帰分析ステップを実行し、それぞれの細胞数の細胞群毎に決定係数が最大になる細胞の組み合わせを探索する第2回帰分析ステップとを備えている
ことを特徴とする細胞抽出方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017236063thum.jpg
State of application right Published
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