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細菌叢検査でIBSリスクの判定が可能
過敏性腸症候群（IBS）は若年成人の約15％に認められる、器質的変化のない機能性胃腸症であるが、画像や血液検査では診断できないことから未治療症例が多いという課題があった。また、IBSの症状は軽症時と増悪時があり、増悪の原因がIBSにあるか、他の要因にあるかを判断することは難しかった。 東北大学病院漢方内科有田龍太郎先生らは、健常人とIBS患者の軽症時、増悪時等の腸内細菌叢を解析することで、特定の細菌L/R/Fの増減がIBSの発症に関連することを見出した。本発明は対象の糞便を用いて細菌叢の解析を行うことで、IBS患者およびIBSによる増悪を検出する方法に関する。 本発明は、腸内細菌叢のIBSリスク検査で応用することができる。また、別視点の応用例として、IBSに有効な医薬品や健康食品のスクリーニングが挙げられ、医薬、健康食品分野への応用も期待される。
アミロイド繊維生成の阻害剤スクリーニングに有用
種々の疾患の要因であるアミロイド繊維は、細胞内のアミロイド前駆タンパク質の液滴から発生している可能性が高いと考えられている。 そのため、アミロイドの生成を抑制する薬の開発には、液滴からのアミロイド発生をハイスループット・定量的に評価する技術が重要であるが、これまでにそのような手法はなかった。 そこで本発明では、液滴の蛍光染色と画像処理・統計解析を用いてアミロイドの発生速さを定量的に表す熱力学的パラメータである「核生成速度 J」(単位時間、単位液滴体積当たりのアミロイド核生成頻度）を短時間で計測する手法を提案する。このJは、これまでのアミロイド発生指標（lag time）に比べ実験システムに依存しない数値であり、候補物質のアミロイド発生阻害能をより定量的に評価できる。
グラフ理論に基づくラジオミクス特徴量により、放射線癌治療の予後予測精度を向上させる
近年、医用画像データベースから抽出した大量の画像特徴量を網羅的に解析することで、病変の生物学的な特徴を読解する研究分野（ラジオミクス）が注目を集めている。ラジオミクスの応用の１つとして、腫瘍疾患患者の予後予測への応用が期待されているが、腫瘍の表現型情報や腫瘍内の局所情報を正確に表すことが難しいという指摘があり、さらなる研究の進展が望まれている。 今回発明者らは、グラフ理論に基づく新たなラジオミクス特徴量を開発した。グラフ理論特徴量により加工した医用画像では、相対的に予後が良い腫瘍画像の方が予後が悪い腫瘍画像と比べて線の密度が小さくなる。 さらに、グラフ理論特徴量により算出した rad score は、従来の特徴量で算出した値に比べて、腫瘍の状態変化をより明確に示すことができる。 従って本発明を用いることで、従来方法よりも癌治療の予後予測を高精度で行うことが可能となる。
タンパク質の液-液相分離をin vitroで制御可能
近年、細胞内の液-液相分離により形成される核酸やタンパク質の液滴とその機能解明が注目されている。発明者らは、細胞内で合成されるタンパク質の高次構造形成と機能発現を触媒するプロテインジスルフィドイソメラーゼ（PDI）ファミリーに属するP5が液滴を形成すること、P5の液滴は基質の高次構造形成を触媒せずに液滴内部に基質を取り込むことを見出した（右図）。 PDIファミリーは神経変性疾患の治療のターゲット因子として知られていることから、当該疾患の創薬開発や発症メカニズムの解明への利用が期待される。また、PDIファミリーはインスリンや抗体といったジスルフィド結合含有蛋白質の品質管理の因子としても知られることから、当該因子の品質管理への応用も期待される。
洋上浮遊物の空間情報抽出
一般に近赤外バンド（マルチスペクトルバンド）は空間分解能がパンクロマティックバンドに比べて劣るものの，その分データの容量は少ない。今後，人工衛星が地球のほぼすべてを一日一回撮影できるようになり，膨大な量のデータが蓄積される。これらの画像をすべて解析することは膨大な時間とコンピュータの性能向上が必須となる。本発明は，データ容量の少ない近赤外バンドを用いて洋上浮遊物があると思われるエリア１を特定し，そのエリア近傍２のパンクロマティックバンド画像を作成し、オブジェクトベース解析することで，解析の時間削減とコンピュータの処理能力を抑えることができる手法である。また，洋上浮遊物の大きさ，数量，位置情報等の空間情報を高い精度で抽出できる。
