所属
糖鎖生命コア研究所 糖鎖ビッグデータセンター 数理解析部門 准教授
大学院医学系研究科 准教授
大学院医学系研究科 准教授
大学院担当
大学院医学系研究科
職名
准教授
マツイ ユウスケ
松井 佑介
MATSUI Yusuke
学位 1
-
博士（情報科学） （ 2014年12月 北海道大学 ）
研究キーワード 6
-
システム生物学
-
バイオインフォマティクス
-
情報科学
-
統計科学
-
計算生物学
-
計算論的神経科学
研究分野 1
-
情報通信 / 生命、健康、医療情報学
現在の研究課題とSDGs 1
-
計算健康科学
学歴 2
-
北海道大学 情報科学研究科 複合情報学専攻
2013年4月 - 2014年12月
国名： 日本国
-
北海道大学 情報科学研究科 複合情報学専攻
2011年4月 - 2013年3月
国名： 日本国
論文 25
-
D3M：Detection of differential distributions of methylation levels. 招待有り 査読有り
Yusuke Matsui, Masahiro Mizuta, Satoshi Ito , Satoru Miyano, Teppei Shimamura
Bioinformatics 32 巻 ( 15 ) 頁： 2248 - 2255 2016年8月
-
Network-based cytokine inference implicates Oncostatin M as a driver of an inflammation phenotype in knee osteoarthritis 招待有り 査読有り 国際共著
Iijima H, Zhang F, Ambrosio F, Matsui Y.
Aging Cell 頁： e14043 2024年2月
-
Network-based systematic dissection of exercise-induced inhibition of myosteatosis in older individuals. 査読有り 国際共著
Iijima H, Ambrosio F, Matsui Y.
J Physiol. 2023年12月
-
Types of anomalies in two-dimensional video-based gait analysis in uncontrolled environments 招待有り 査読有り
Yuki Sugiyama ,Kohei Uno ,Yusuke Matsui
PLoS Computational Biology 2023年1月
-
理学療法におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題 理学療法の教育分野におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題 招待有り 査読有り
松井佑介
理学療法 2022年4月
-
Meta-analysis integrated with multi-omics data analysis to elucidate pathogenic mechanisms of age-related knee osteoarthritis in mice 査読有り 国際共著
Hirotaka Iijima, Gabrielle Gilmer, Kai Wang, Sruthi Sivakumar, Christopher Evans, Yusuke Matsui, Fabrisia Ambrosio
The journals of gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences 2022年3月
-
Pan-cancer methylome analysis for cancer diagnosis and classification of cancer cell of origin. 招待有り 査読有り
Dai Shimizu, Kenzui Taniue, Yusuke Matsui, Hiroshi Haeno, Hiromitsu Araki, Fumihito Miura, Mitsuko Fukunaga, Kenji Shiraishi, Yuji Miyamoto, Seiichi Tsukamoto, Aya Komine, Yuta Kobayashi, Akihiro Kitagawa, Yukihiro Yoshikawa, Kuniaki Sato, Tomoko Saito, Shuhei Ito, Takaaki Masuda, Atsushi Niida, Makoto Suzuki, Hideo Baba, Takashi Ito, Nobuyoshi Akimitsu, Yasuhiro Kodera, Koshi Mimori
Cancer gene therapy 2021年11月
-
Increased BUB1B/BUBR1 expression contributes to aberrant DNA repair activity leading to resistance to DNA-damaging agents. 招待有り 査読有り
Kazumasa Komura, Teruo Inamoto, Takuya Tsujino, Yusuke Matsui, Tsuyoshi Konuma, Kazuki Nishimura, Taizo Uchimoto, Takeshi Tsutsumi, Tomohisa Matsunaga, Ryoichi Maenosono, Yuki Yoshikawa, Kohei Taniguchi, Tomohito Tanaka, Hirofumi Uehara, Koichi Hirata, Hajime Hirano, Hayahito Nomi, Yoshinobu Hirose, Fumihito Ono, Haruhito Azuma
Oncogene 2021年9月
-
RoDiCE: robust differential protein co-expression analysis for cancer complexome. 招待有り 査読有り
Yusuke Matsui, Yuichi Abe, Kohei Uno, Satoru Miyano
Bioinformatics 2021年9月
-
Pre-stimulus alpha oscillation and post-stimulus cortical activity differ in localization between consciously perceived and missed near-threshold somatosensory stimuli. 招待有り 査読有り
Jun-Ichi Uemura, Aiko Hoshino, Go Igarashi, Yusuke Matsui, Makoto Chishima, Minoru Hoshiyama
The European journal of neuroscience 2021年8月
-
An in vitro coculture system of human peripheral blood mononuclear cells with hepatocellular carcinoma-derived cells for predicting drug-induced liver injury
Oda Shingo, Uchida Yuka, Aleo Michael D., Koza-Taylor Petra H., Matsui Yusuke, Hizue Masanori, Marroquin Lisa D., Whritenour Jessica, Uchida Eri, Yokoi Tsuyoshi
ARCHIVES OF TOXICOLOGY 95 巻 ( 1 ) 頁： 149 - 168 2021年1月
-
EXOSC9 depletion attenuates P-body formation, stress resistance, and tumorigenicity of cancer cells
Yoshino Seiko, Matsui Yusuke, Fukui Yuya, Seki Masahide, Yamaguchi Kiyoshi, Kanamori Akane, Saitoh Yurika, Shimamura Teppei, Suzuki Yutaka, Furukawa Yoichi, Kaneko Shuichi, Seiki Motoharu, Murakami Yoshinori, Inoue Jun-ichiro, Sakamoto Takeharu
SCIENTIFIC REPORTS 10 巻 ( 1 ) 頁： 9275 2020年6月
-
Coordinated demethylation of H3K9 and H3K27 is required for rapid inflammatory responses of endothelial cells
Higashijima Yoshiki, Matsui Yusuke, Shimamura Teppei, Nakaki Ryo, Nagai Nao, Tsutsumi Shuichi, Abe Yohei, Link Verena M., Osaka Mizuko, Yoshida Masayuki, Watanabe Ryo, Tanaka Toshihiro, Taguchi Akashi, Miura Mai, Ruan Xiaoan, Li Guoliang, Inoue Tsuyoshi, Nangaku Masaomi, Kimura Hiroshi, Furukawa Tetsushi, Aburatani Hiroyuki, Wada Youichiro, Ruan Yijun, Glass Christopher K., Kanki Yasuharu
EMBO JOURNAL 39 巻 ( 7 ) 頁： e103949 2020年4月
-
A network of networks approach for modeling interconnected brain tissue-specific networks
Kawakubo Hideko, Matsui Yusuke, Kushima Itaru, Ozaki Norio, Shimamura Teppei
BIOINFORMATICS 35 巻 ( 17 ) 頁： 3092 - 3101 2019年9月
-
Pathogenic Epigenetic Consequences of Genetic Alterations in IDH-wild-type Diffuse Astrocytic Gliomas.
Cancer research 2019年8月
-
GIMLET: Identifying Biological Modulators in Context-Specific Gene Regulation Using Local Energy Statistics 査読有り
T SHIMAMURA, Y MATSUI, S MIYANO
Lecture Notes in Computer Science 10834 巻 頁： 124-137 2019年2月
-
Tumor subclonal progression model for cancer hallmark acquisition 査読有り
Y MATSUI, S MIYANO, T SHIMAMURA
Lecture Notes in Computer Science 10834 巻 頁： 115-123 2019年2月
-
A temporal shift of the evolutionary principle shaping intratumor heterogeneity in colorectal cancer
Saito Tomoko, Niida Atsushi, Uchi Ryutaro, Hirata Hidenari, Komatsu Hisateru, Sakimura Shotaro, Hayashi Shuto, Nambara Sho, Kuroda Yosuke, Ito Shuhei, Eguchi Hidetoshi, Masuda Takaaki, Sugimachi Keishi, Tobo Taro, Nishida Haruto, Daa Tsutomu, Chiba Kenichi, Shiraishi Yuichi, Yoshizato Tetsuichi, Kodama Masaaki, Okimoto Tadayoshi, Mizukami Kazuhiro, Ogawa Ryo, Okamoto Kazuhisa, Shuto Mitsutaka, Fukuda Kensuke, Matsui Yusuke, Shimamura Teppei, Hasegawa Takanori, Doki Yuichiro, Nagayama Satoshi, Yamada Kazutaka, Kato Mamoru, Shibata Tatsuhiro, Mori Masaki, Aburatani Hiroyuki, Murakami Kazunari, Suzuki Yutaka, Ogawa Seishi, Miyano Satoru, Mimori Koshi
NATURE COMMUNICATIONS 9 巻 ( 1 ) 頁： 2884 2018年7月
-
ER Stress Signaling Promotes the Survival of Cancer "Persister Cells" Tolerant to EGFR Tyrosine Kinase Inhibitors
Terai Hideki, Kitajima Shunsuke, Potter Danielle S., Matsui Yusuke, Quiceno Laura Gutierrez, Chen Ting, Kim Tae-jung, Rusan Maria, Thai Tran C., Piccioni Federica, Donovan Katherine A., Kwiatkowski Nicholas, Hinohara Kunihiko, Wei Guo, Gray Nathanael S., Fischer Eric S., Wong Kwok-Kin, Shimamura Teppei, Letai Anthony, Hammerman Peter S., Barbie David A.
CANCER RESEARCH 78 巻 ( 4 ) 頁： 1044-1057 2018年2月
-
Identification of Cardiomyocyte-Fated Progenitors from Human-Induced Pluripotent Stem Cells Marked with CD82
Takeda Masafumi, Kanki Yasuharu, Masumoto Hidetoshi, Funakoshi Shunsuke, Hatani Takeshi, Fukushima Hiroyuki, Izumi-Taguchi Akashi, Matsui Yusuke, Shimamura Teppei, Yoshida Yoshinori, Yamashita Jun K.
CELL REPORTS 22 巻 ( 2 ) 頁： 546-556 2018年1月
-
phyC: Clustering cancer evolutionary trees
Matsui Yusuke, Niida Atsushi, Uchi Ryutaro, Mimori Koshi, Miyano Satoru, Shimamura Teppei
PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY 13 巻 ( 5 ) 頁： e1005509 2017年5月
-
Classification of customers and analysis of purchase tendency in a group-buying coupon site. 招待有り 査読有り
Igarashi S, Matsui Y, Minami M, Mizuta M
J Soc Comp Stat 28 巻 ( 2 ) 頁： 1 - 8 2015年
-
Comparison of Two Distribution Valued Dissimilarities and Its Application for Symbolic Clustering 査読有り
Matsui Y, Komiya Y, Minami H and Mizuta M.
Studies in Classification, Data Analysis, and Knowledge Organization 頁： 673-680 2014年10月
-
SDA for mixed-type data and its application to analysis of environmental radio activity level data. 査読有り
Matsui Y,Mizuta M.
COMPSTAT2014 頁： 673-680 2014年8月
-
Symbolic Cluster Analysis for Distribution Valued Dissimilarity 査読有り
Matsui Y, Minami H and Mizuta, M.
Communications for Statistical Applications and Methods. 21 巻 ( 3 ) 頁： 225-234 2014年5月
書籍等出版物 1
-
理学療法におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題 理学療法の教育分野におけるデータサイエンスとAIの利活用と課題
松井佑介
理学療法
MISC 4
-
D3M: detection of differential distributions of methylation levels. 査読有り
Matsui Y, Mizuta M, Ito S, Miyano S, Shimamura T
Bioinformatics (Oxford, England)32 巻 ( 15 ) 頁： 2248-55 2016年8月
-
移動関数k-means法の提案とその応用 (特集 クラスター分析の新展開) 査読有り
松井 佑介, 小宮 由里子, 南 弘征
データ分析の理論と応用4 巻 ( 1 ) 頁： 43-55 2015年
-
共同購入型クーポンサイトにおける顧客の分類及び群ごとの購買傾向の解析 査読有り
五十嵐 千人, 松井 佑介, 南 弘征, 水田 正弘
計算機統計学28 巻 ( 2 ) 頁： 139-146 2015年
-
多次元値関数データにおける異常領域の検出法とセンシングデータへの応用 査読有り
松井 佑介, 小宮 由里子, 南 弘征, 水田 正弘
計算機統計学27 巻 ( 2 ) 頁： 65-77 2014年
講演・口頭発表等 48
-
多群比較のための固定NMFによる筋シナジー変動解析手法の提案
宇野光平;松井佑介
第27回日本基礎理学療法学会学術大会 2022年10月2日
-
再現性を重視した筋シナジー解析アルゴリズムの提案
松井佑介
第27回日本基礎理学療法学会学術大会 2022年10月2日
-
歩行動作時における動的な運動モジュール構造の検討
嶋﨑航次;宇野光平;飯島弘貴;野嶌一平;松井佑介
第27回日本基礎理学療法学会学術大会 2022年10月2日
-
3次元深度カメラに基づく歩行データに対する ノイズロバストな解析方法の検討
坂田響;宇野光平;飯島弘貴;松井佑介
第27回日本基礎理学療法学会 学術大会 2022年10月2日
-
骨格筋特異的な分子ネットワークに基づく遺伝子モジュールの同定 および各運動様式に対する分子応答の推定
兒玉隼汰;飯島弘貴;宇野光平;松井佑介
第27回日本基礎理学療法学会 学術大会 2022年10月2日
-
変形性関節症をドライブする 『老化× メカニカルストレス』分子制御の探求―メタアナリシスとシステム生物学による統合的アプローチ―
飯島弘貴;松井 佑介
第27回日本基礎理学療法学会学術大会 2022年10月2日
-
運動で骨格筋の脂肪を制御する ―高齢者骨格筋トランスクリプトームメタ解析による システム生物学アプローチ―
飯島 弘貴;松井 佑介
第27回日本基礎理学療法学会学術大会 2022年10月2日
-
個々のゲノム情報を考慮した変異ペプチドに基づく異常タンパク質の同定方法とアルツハイマー病への応用
都築凛華、宇野光平、松井佑介
2021年度日本分類学会シンポジウム 2021年12月11日
-
歩行分析のためのAI姿勢推定における異常誤差の検討と検出方法
杉山雄紀、宇野光平、松井佑介
2021年度日本分類学会シンポジウム 2021年12月11日
-
歩行時筋活動におけるウェーブレット解析と解釈のための次元縮小アプローチ
池田陽夏、宇野光平、松井佑介
2021年度日本分類学会シンポジウム 2021年12月11日
-
アルツハイマー病サブタイプにおけるデータ駆動型アプローチによる空間的バイオマーカー分布構造の検討
山村柊平、宇野光平、松井佑介
第26回日本基礎理学療法学会学術大会 2021年10月23日
-
DX時代における理学療法学 〜データ科学との融合へ向けて〜 招待有り
松井佑介
第26回日本基礎理学療法学会学術大会 教育講演 2021年10月23日
-
簡易デバイスによる超大規模歩行骨格データに対する解析基盤の開発と応用
杉山雄紀、宇野光平、松井佑介
第26回日本基礎理学療法学会学術大会 2021年10月23日
-
アルツハイマー病の潜在的病態進行度を推定するための機械学習アプローチの検討
林勇作、宇野光平、松井佑介
第26回日本基礎理学療法学会学術大会 2021年10月23日
-
大規模プロテオゲノミクスにおける数理解析アプローチ - cancer complexomeを例として – 招待有り
松井佑介
第72回日本電気泳動学会総会 2021年7月14日
-
確率生成モデルを用いたRNA-seqデータの解析 招待有り
松井佑介
統計関連学会連合大会2019 2019年9月8日
-
Toward Achieving Precision Health Driven by Biomedical Informatics with Data Science 招待有り
Yusuke Matsui
Data Science, Statistics and Visualization 2019年8月13日
-
がんの複雑性と進化を読み解くデータ科学駆動型アプローチ 招待有り 国際会議
松井佑介
科研費シンポジウム「生命・自然科学における複雑現象解明のための統計的アプローチ」
-
がん細胞の特性に基づくサブクローン進化構造の統計的推定手法の開発 招待有り
松井佑介，宮野悟，島村徹平
生命医薬情報学連合大会（BoF企画セッション「異分野融合研究によるがんの進化の理解」）
-
医療革新を牽引するバイオメディカルビッグデータサイエンスの現状と未来-Data×Information Science＝Life Science Innovation？ 招待有り
松井佑介
名古屋大学大学院医学系研究科シンポジウム（「データサイエンスが拓く医療の未来-AI & beyond」）
-
Tumor subclonal progression model for cancer hallmark acquisition. 国際会議
Matsui Y, Miyano S, Shimamura T.
Computational Intelligence methods for Bioinformatics and Biostatistics
-
Clustering cancer evolutionary trees. 国際会議
Matsui Y, Niida A, Uchi R, Mimori K, Miyano S and Shimamura T.
ERCIM / CMStatistics
-
GIMLET: Identifying Biological Modulators in Context-Specific Gene Regulation Using Local Energy Statistics. 国際会議
Shimamura T, Matsui Y, Kajino T, Ito S, Takahashi T and Miyano S.
Computational Intelligence methods for Bioinformatics and Biostatistics
-
Classification of tree-valued data and its application to cancer evolutionary trees. 招待有り 国際会議
Matsui Y, Miyano S, Shimamura S.
Conference of International Federation of Classification Society (Special Session:"The cutting edge of biomedical big data - from bioinformatic methodologies to data analysis",
-
Analysis of proteogenomic data with logic model. 招待有り
Matsui Y, Abe Y, Miyano S, and Shimamura T
-
リン酸化プロテオゲノミクスにより暴かれる淡明腎細胞がんKinotypeと層別化治療戦略の構築 招待有り
阿部雄一, 松井佑介, 植村元秀, 多田亜沙, 足立淳, 朝長毅
日本プロテオーム学会（若手セッション Systems biology「プロテオームとマルチオミクスの邂逅～プロテオゲノミクスの攻略に向けて」）
-
Statistical approaches to cancer heterogeneity. 国際会議
Matsui Y.
Cancer Development and Complexity
-
木構造値データの分類手法とがん進化系統樹への応用 招待有り
松井佑介
統計関連学会連合大会2016 2016年9月4日
-
木構造値データの分類手法とがん進化系統樹への応用 招待有り
松井佑介, 宮野悟, 島村徹平
統計関連学会連合大会（企画セッション「分類理論の最前線」）
-
計算機統計学をとりまく最近のビッグデータ処理 招待有り
松井佑介
日本計算機統計学会第29回シンポジウム 2015年11月27日
-
計算機統計学をとりまく最近のビッグデータ処理 招待有り
松井佑介
計算機統計学会（特別セッション「ビッグデータ」)
-
Analysis of Object-oriented Data for ComprehensiveSystem Understanding of Cancer. 招待有り 国際会議
Matsui Y, Shimamura T.
International Workshop for JSCS 30th Anniversary in Okinawa.(Special session: "Statistical Approaches to Data Mining and Machine Learning")
-
Two-sample test with distributional data and detection of differential DNA methylation. 国際会議
Matsui Y, Mizuta M, Miyano S, Shimamura T.
Conference of International Federation of Classification Society
-
Analysis of sensing data with moving functional methods. 国際会議
Mizuta M, Matsui Y.
COMPSTAT
-
DA for mixed-type data and its application to analysis of environmental radio activity level data. 国際会議
Matsui Y, and Mizuta M.
COMPSTAT
-
放射線治療に関する計算機統計学的アプローチ
松井佑介, 水田正弘
学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点第6 回シンポジウム
-
放射性物質の分布状況等調査データベースを用いた空間線量率分布の解析
松井佑介
北大情報系若手連携シンポジウム
-
ゴルフサイト会員の商品購買動向に対するシンボリックデータ解析法の適用
松井佑介, 南弘征, 水田正弘
計算機統計学会
-
共同購入型クーポンサイトにおける顧客属性と購買傾向に関する考察
五十嵐千人, 高倉潤也, 鈴木和之, 高畑優修, 藤崎稔晃, 松井佑介, 南弘征
計算機統計学会
-
テキストマイニングによるネット販売サイトのキャッチフレーズ解析
高倉潤也, 五十嵐千人, 鈴木和之, 高畑優修, 藤崎稔晃, 松井佑介, 南弘征
計算機統計学会
-
放射性物質の分布状況等調査データベースを用いた空間線量率分布に関する考察
松井佑介, 南弘征, 水田正弘
統計関連学会連合大会
-
Symbolic Cluster Analysis for Distribution valued Data. 招待有り 国際会議
Matsui Y, Minami H. and Mizuta M.
Joint Meeting of IASC Satellite and IASC-ARS
-
Hierarchical Symbolic Cluster Analysis with Quantile Function Representation. 招待有り 国際会議
Matsui Y, Minami H. and Mizuta M.
Conference of International Federation of Classification Society
-
Cluster analysis of distribution valued data and its application. 国際会議
Matsui Y, Komiya Y, Minami H. and Mizuta M.
Joint Symposium on Statistics
-
SDA によるネットワークトラフィックの解析
妹尾いづみ, 松井佑介, 小宮由里子, 南弘征, 水田正弘
統計関連学会連合大会
-
Network Traffic Analysis – With a Distribution valued Data Approach. 国際会議
-
ライフログを用いた個人健康管理における異常検知手法の適用
藤崎稔晃, 伊藤大哲, 鈴木和之, 妹尾いづみ, 松井佑介, 南弘征
統計関連学会連合大会
-
分布値による類似度に関する比較法とその応用について
松井佑介, 南弘征, 水田正弘
統計数理研究所共同研究・大規模データの解析法に関する研究会
共同研究・競争的資金等の研究課題 10
-
神経筋メタ・ネットワーク構造に基づく歩行介入戦略の開発
研究課題番号： 23H03244 2023年4月 - 2027年3月
科学研究費助成事業（科研費） 基盤B
野嶌一平、美馬 達哉、植木美乃、宇野光平、
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
配分額：1911000円 （ 直接経費：1470000円 、 間接経費：441000円 ）
-
トランスフィジオーム：脳筋連関ネットワークから挑む運動機能可塑性の俯瞰的理解
研究課題番号：23K18505 2023年4月 - 2026年3月
挑戦的研究 (萌芽)
野嶌一平
担当区分：研究代表者
-
がん化学放射線療法再発症例における腫瘍合成致死誘導治療法の確立
研究課題番号：21H03070 2021年4月 - 2026年3月
基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
-
各種細胞株の放射線照射による生存率曲線と遺伝子発現量の測定
研究課題番号：21K07617 2021年4月 - 2024年3月
基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
ドライバー癌遺伝子誘導性の細胞老化を作用機序とする変異KRAS肺癌の創薬研究
研究課題番号：21H02924 2021年4月 - 2024年3月
基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
-
リバーストランスオミクス解析によるがんシステムのボトムアップ統合理解と攻略
研究課題番号：20H04282 2020年4月 - 2025年3月
基盤研究(B)
担当区分：研究代表者
-
難治がん検体からのNon-coding region由来マイクロペプチドーム測定
研究課題番号：20K07333 2020年4月 - 2023年3月
基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
ネオロコモ：俯瞰的システムから挑む運動器不全メカニズムの全貌解明
研究課題番号：20K20657 2020年3月 - 2023年3月
担当区分：研究代表者
-
メタ解析とシンボリックデータ解析の融合による探索的メタアナリシスの新展開
研究課題番号：18H03207 2018年4月 - 2023年3月
基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
がんのエコシステム攻略に向けたブール関数上における統計的モデリング手法の構築
研究課題番号：18K18151 2018年4月 - 2022年3月
若手研究
担当区分：研究代表者
科研費 11
-
ネオロコモ：俯瞰的システムから挑む運動器不全メカニズムの全貌解明
研究課題/研究課題番号：20K20657 2020年7月 - 2023年3月
挑戦的研究(萌芽)
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）
ロコモティブシンドロームは認知症やメタボリックシンドロームとならんで、高齢者の寝たきりや介護の三大要因の一つである。その中でも加齢に伴う運動器不全は、寝たきりや介護を誘発する主なリスク要因である。しかし加齢に伴う運動制御の適応メカニズムはほとんど分かっていない。そこで、人の運動制御をネットワークシステムとして捉える新たなパラダイムを導入し、運動器不全の本態を、加齢に伴うネットワーク運動制御の破綻として捉え、臨床において測定が比較的容易な筋活動から、システム異常を同定する全く新しいデータ駆動型アプローチを提案することで、高齢者と若年者との比較を通じてそのメカニズムの全貌に迫る。
-
リバーストランスオミクス解析によるがんシステムのボトムアップ統合理解と攻略
研究課題/研究課題番号：20H04282 2020年4月 - 2025年3月
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
本研究では、プロテオームレベルのタンパク質異常を起点とした逆解析アプローチにより、上流因子としてのゲノムおよびトランスクリプトーム異常を同定するリバーストランスオミクス解析という新たなシステム生物学的アプローチを提案し、国内に先駆けてデータ解析技術基盤を開発するとともに、研究協力者との連携により、独自取得した大規模コホートから公開されている横断的プロテオゲノムデータを用いた実証的解析により、タンパク質異常へ繋がるゲノム異常と転写異常を同定するとともに、実験的検証を通じてすることで本アプローチの妥当性と有用性を明らかにする
-
筋活動パターンのリアルタイムフィードバックシステムの開発
研究課題/研究課題番号：20K09448 2020年4月 - 2023年3月
竹内 裕喜
担当区分：研究分担者
ヒトの運動を構成する生体活動をネットワークとして捉えることで、脳卒中患者をはじめとする疾病に起因する異常なネットワークを抽出し、その異常を是正する介入戦略の開発を目指す。具体的には、非侵襲的かつ簡便に抽出が可能であり、随意的な制御が可能な筋活動を使った新しいフィードバックトレーニングの開発および臨床での効果検証を行う。特に、ヒトの運動をネットワークとして捉えた際のモジュール変化をネットワーク解析から抽出する解析方法を開発していく。さらに、脳卒中患者から得られる大規模データから、開発したフィードバックシステムの臨床応用の可能性を探っていく。
-
難治がん検体からのNon-coding region由来マイクロペプチドーム測定
研究課題/研究課題番号：20K07333 2020年4月 - 2023年3月
阿部 雄一
担当区分：研究分担者
これまでがん変異タンパク質が多数報告されたが、既存の解析プロトコルではその原理上測定できない分子群が存在し、一例として、Small open reading frameから翻訳される「がんマイクロペプチド」が挙げられる。がん培養細胞にて機能制御を行うマイクロペプチドが実証されたが、臨床検体のマイクロペプチド網羅的測定系は未だ不足している。
従って本研究の目的は、臨床検体からの高感度マイクロペプチド分離法、ならびに同定用
カスタムイプライン構築である。培養細胞を用いた解析プロトコルの最適化から、膵がんPatient-derived xenograftによる患者特異的マイクロペプチド同定を試みる。 -
時空間脳内ネットワーク構造に基づく革新的歩行介入法の開発
研究課題/研究課題番号：19K22804 2019年6月 - 2022年3月
挑戦的研究(萌芽)
野嶌 一平
担当区分：研究分担者
本研究では、歩行時の脳活動を全脳レベルで解析するとともに、歩行運動に関連するネットワーク情報をリアルタイムにフィードバックするシステムの開発を目指す。また歩行機能が低下した高齢者を対象とした評価も実施し、歩行機能低下に関連する脳ネットワークを明らかにするとともに、歩行異常に関連する特徴量を改善できるネットワーク構造の同定を行っていく。本研究は、歩行時の脳内ネットワークの特徴量を定義することで、頻出する構造を定量化し、その情報を利用して歩行機能の改善を図る、新しい歩行リハの創造を目指す。
歩行動作時の脳波および筋電図計測から、１）生体信号の時空間ネットワーク構造に着目した手法を使った中枢神経系活動評価を確立すること、２）パーキンソン病患者や脳卒中などの疾患特異的な歩行障害に関連する中枢神経系ネットワーク構造の破綻を明らかにすること、３）明らかとされた異常ネットワークへの介入を通して運動機能改善を目指すこと、以上の3点を主要な目的としている。
2019年度は、研究代表者の所属変更に伴い、実験環境の整備に時間を要した。そのため、当初予定に比べ遅れが見られているが、実験開始に向けたセットアップは完了し、また倫理申請も承認されている。機器のセットアップを通しては、トレッドミルを使った歩行課題の実施を予定にしていたが、モーターからのノイズの混入が非常に大きくなることが明らかとなり、平地での自由歩行下での生体情報計測へと一部変更する予定である。今後、機器の改良なども含め、トレッドミルおよび平地での両条件での計測を進めていくこととする。歩行時の運動機能評価に関しては、加速度計および測域センサを使用した関節運動や下肢の運動リズムの評価方法をすでに確立しており、脳活動との関係性について網羅的な検討を行っていく予定である。
一方、臨床におけるデータ収集は今後新規に協力施設を開拓していく必要がある。パーキンソン病患者や脳卒中患者といった歩行異常を呈する患者の歩行時中枢神経系ネットワーク活動の異常検出を想定しているため、対象疾患患者の多くおられる近隣施設への協力要請を積極的に行っていく。また、本研究計画で想定したいた共同施設での継続したデータ収集の可能性などについても確認・調整していく。
研究代表者の所属変更に伴う実験環境の構築および倫理申請に時間を要した。現在は実験開始に向けたセットアップは完了しており、またサンプルデータを使った動作時中枢神経系ネットワークのオフライン解析の準備はほぼ完了している。
今年度は、リアルタイムでの評価システムの構築を早急に確立させる。また、疾患特異的な歩行障害を有するパーキンソン病患者または脳卒中患者を対象とした臨床応用を視野に入れていくためにも、新しい環境での実験参加施設の開拓を行っていく。
今年度中には健常成人を対象とした歩行時脳活動測定から、歩行に関連する中枢神経系ネットワーク構造の抽出方法を確立する予定である。歩行における運動学的な評価手法については、評価手法をすでに確立しており、身体運動と脳ネットワーク活動との関係性を網羅的に検討していく。また、臨床データの収集可能な協力施設を早急に見つけ、疾患特異的な異常歩行に関連する脳ネットワーク構造を明らかにしていくことも、本年度の目標である。
これらのオフラインでの評価に加え、今年度は歩行時の脳ネットワークへの介入のためのリアルタイムフィードバックシステムの開発にも取り掛かる。特に歩行異常に関連する破綻したネットワークを可視化できる、高齢者にもわかりやすい指標を使ったシステムの開発を目指していく。 -
メタ解析とシンボリックデータ解析の融合による探索的メタアナリシスの新展開
研究課題/研究課題番号：18H03207 2018年4月 - 2023年3月
水田 正弘
担当区分：研究分担者
本年度は、以下の事項について研究を推進した。
（１）メタ解析において仮定するモデルを選択するための異質性の尺度として、QおよびI-squareがよく知られている。これらの値によって母数モデルまたは変量モデルの妥当性を評価することができる。しかし、研究成果ごとの「異質性」には様々な可能性がある。系統的な非線形関係が存在する場合と外れ値が存在する場合では、対処法が異なる。それらの異質性を同一に扱うのは不適切である。そこで、本年度は、異質性を単一の数値で表現するのではなく、シンボリック分布値データとして解析し、各研究成果を散布図などで表現する方法を提案した。
（２）効果変数が複数設定されている場合におけるメタ解析として、多変量メタ解析(Multivariate Meta-Analysis)が提唱されている。例えば、効果変数として「生存率」と「無病生存率」の2つを設定した場合、これらの値は独立ではない。そこで、それらの相関係数を考慮した手法が検討されている。これをシンボリックデータ解析の立場から解釈すると、構造を有する分布値データと扱うことができる可能性がある。そこで、新たな理論構築を目指した。
（３）典型的なメタ解析では、介入(Interventions、薬や治療法など）の有無またはプラセボや既存の治療法との比較が中心課題となっている。しかし、現実には、複数の介入方法が存在することが多い。そこで、複数の不完全な比較研究を用いて、全体の評価を実施するネットワークメタ解析(Network Meta-Analysis)が検討されている。そこでは、介入による効果の順序付けなどが問題となる。ネットワークメタ解析における発見的な手法、すなわち探索的ネットワークメタ解析を構築するために、シンボリックデータ解析のアプローチを適用する方法を検討した。
4本の学術論文を投稿・採録された。さらに、採録決定であるが、掲載号が決定していない論文もある。
国内外の学会において10件の発表ができた。残念ながら、招待講演が決定していながら、学会が中止になったケースが3件あった。
今後は、これまでの研究成果を基に、より発展的な研究を推進する。さらに、応用分野の検討と理論構築を目指す。具体的には、以下の事項について研究を実施する。
（１）サブグループ抽出(subgroup identification)の活用：多くの場合、特定の介入（治療など）に対して効果が大きい群と小さい群が存在する。属性に基づいて、それらの群を抽出することは、メタ解析において重要なテーマである。これについて研究を推進する。特に、計算アルゴリズムの開発を実施する。
（２）分布値データに対する次元縮小：データ解析一般において次元縮小は基本的な手法である。メタ解析においても、重要な技法である。これについて、分布値データに対するシンボリックPCAの適用が考えられる。さらに、非線形な特徴を見出すための次元縮小手法を検討する。
（３）応用に関する検討：医療を中心とした応用について検討する。放射線治療ではSDAの枠組みでの研究が有用であると思われる。ある医学的検査について本研究成果の適用を検討している。
（４）理論構築に関する検討：メタ解析およびSDAにおいては、統計学をはじめとした広範囲な分野からの検討が求められる。より一般的な理論構築を目指す。 -
がんのエコシステム攻略に向けたブール関数上における統計的モデリング手法の構築
研究課題/研究課題番号：18K18151 2018年4月 - 2021年3月
若手研究
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
がんゲノム研究では、次世代シークエンサーの爆発的普及により大規模臨床データやがん組織由来1000細胞株の超大規模オミクスデータの取得と解析が進められるとともに、生存期間や治療背景などの臨床情報や、ハイスループットスクリーニング技術に基づく大規模薬剤感受性データ、CRISPR-CAS9技術に基づく細胞株の網羅的ゲノム依存性データなど表現型（フェノーム）に関わるデータも蓄積されており、これら大規模ヘテロながんビッグデータを駆使して、がんの複雑なエコシステムを描出し、さらにゲノムによるがんシステムの理解とフェノームレベルでの理解を自在にシャトルする新たな方法論が必要とされている。
従来の統計的機械学習に基づくアプローチの特徴は網羅性であり、ベイジアンネットワーク推定やスパースモデリングの基づく薬剤スクリーニングのように遺伝子の網羅的関係性や候補遺伝子の網羅的同定に有用であったが、近年課題となっているがん細胞集団が織りなす超複雑なエコシステムの描出とフェノームとの関連性解析においては、がん進化における遺伝子変異間の因果性や、薬剤スクリーニングにおけるシナジー効果を生み出す標的遺伝子相互作用の同定など、精緻性が重要であり、これまでの網羅性に立脚した従来アプローチではモデリングが困難である。さらに、生物学的な検証可能性を考慮すると、検証に膨大な時間を要する従来型の大規模モデリングから即時的な検証が可能な小規模精緻モデリングを新たに開拓していく必要がある。本年度は、多部位からのトランスクリプトーム発現プロファイルを想定し、部位間で共通性、特異性をブール関数上で同定する方法論の開発を行った。
学内の組織改組に伴う業務により、十分な時間を確保できなかったため。
引き続きやや遅れている計画分を遂行しつつ、計画を完了させる。具体的には、TCGA・GDSC1000等の公開データセットを用いた実装的な大規模解析を進めていく。 -
がんシステムの新次元理解に向けたプロテオゲノムビッグデータ解析基盤の構築
研究課題/研究課題番号：18H04899 2018年4月 - 2020年3月
新学術領域研究(研究領域提案型)
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：12220000円 （ 直接経費：9400000円 、 間接経費：2820000円 ）
がん特異的な異常タンパク質のゲノム依存的な発現制御機構を複合体レベルにおいて解明するための解析手法を開発した。具体的な開発項目は以下の二つである。
◇プロテオーム情報に基づくタンパク質複合体の推定手法とがん特異的な活性異常の同定手法の開発
◇タンパク質複合体のがん特異的異常へ繋がるゲノム変異因子の同定手法
CORUMから４０００におよぶタンパク質複合体の構成タンパク質情報を集約するとともに、共発現ネットワークのモジュール構造に基づき推定するデータ駆動型手法を開発した。がん特異的な複合体異常の同定には、コピュラと呼ばれる統計的枠組みを新たに導入することでプロテオームデータ特有の欠損値によるノイズの影響に対して、既存手法と比較してロバストな共発現変動解析手法を開発した。またタンパク質複合体異常へ繋がるゲノム変異を同定手法を開発し、サブユニットへの単一の変異により複合体全体の活性度が低下する複合体を、腎癌と大腸癌の大規模プロテオームコホートデータを用いて明らかにした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。 -
がんのサブクローン構造を俯瞰的に攻略するための統計的解析手法の開発
研究課題/研究課題番号：16K16146 2016年4月 - 2019年3月
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）
本研究では, 一検体のがんから複数の異なる部位の遺伝子変異を次世代シークエンサーを用いて調べることで, 検体内においてサブクローンがどのような過程で進化したかを推定し, 多数検体から得られるサブクローン進化の違いを定量化することで, 対象群をがん進化の観点から特徴付けることを目的とした。今後データが増えていく中で、サブクローン進化構造の特徴に基づく患者の特徴付けを行い、臨床情報と組み合わせることにより治療抵抗性に関わるがんのサブクローン進化構造の同定が期待できる。
本研究では, 一検体のがんから複数の異なる部位の遺伝子変異を次世代シークエンサーを用いて調べることで, 検体内においてサブクローンがどのような過程で進化したかを推定し, 多数検体から得られるサブクローン進化の違いを定量化することで, 対象群をサブクローン進化の類似性に基づきクラスタリングする解析手法を開発した. 数値シミューレション実験でその有効性を検証したとともに、実際に8名の淡明細胞腎細胞がんおよび11名の非小細胞肺がんを本手法により解析した結果, 同定したサブグループが再発性と薬剤感受性の特徴を持っていることが明らかになった. -
がんの多様性を多角的に捉えて解析するためのオブジェクト指向型データ解析法の構築
2016年4月 - 2018年3月
科学研究費補助金 新学術領域研究
松井佑介
担当区分：研究代表者
近年, 次世代シーケンサーを始め, 質量分析や画像解析の発達により膨大かつヘテロながんビッグデータが集積しており, それらの解析技術基盤が課題となっています. 一方, 統計科学の分野でもデータ中心的な転回期を迎えつつあり, 従来の多変量解析における数値行列型データに加え, 各観測値がヒストグラムや関数, 木構造, 画像といった多種多様なデータ表現に対する解析方法 – オブジェクト指向型データ解析法が広がりを見せつつあります. そこで, 多様ながんビッグデータを駆使して複雑極まりないがんのエコシステムを攻略すべく, オブジェクト指向型データ解析のための基盤構築を行っています.
-
がんの多様性を多角的に捉えて解析するためのオブジェクト指向型データ解析法の構築
研究課題/研究課題番号：16H01572 2016年4月 - 2018年3月
新学術領域研究(研究領域提案型)
松井 佑介
担当区分：研究代表者
配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）
次世代シーケンサーを始め, 質量分析や画像解析の発達により膨大かつヘテロながんビッグデータが集積しており, それらの解析技術基盤が課題となっている. 一方, 統計科学の分野でもデータ中心的な転回期を迎えつつあり, 従来の多変量解析における数値行列型データに加え,各観測値がヒストグラムや関数, 木構造, 画像といった多種多様なデータ表現に対する解析方法; オブジェクト指向型データ解析法が広がりを見せつつある. 本研究課題では, 多様ながんビッグデータを駆使して複雑極まりないがんのエコシステムを攻略すべく, オブジェクト指向型データ解析のための基盤構築を行い、当該年度は特に、がんのサブクローン進化構造の推定手法とその分類手法に関して木構造値データ解析の観点から理論的な研究を行い, がん進化の複雑なトポロジー構造を単純なユークリッド空間へ埋め込めることを数理的に証明し, そのためのアルゴリズム開発を行った。また, 多種のシミュレーション実験を行い、これまでに知られている多くのサブクローン進化構造の分類が可能であることを示した.
29年度が最終年度であるため、記入しない。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
担当経験のある科目 (本学) 1
-
基礎セミナーA
2020