Organization
Institute for Glyco-core Research Associate professor
Graduate School of Medicine Associate professor
Graduate School of Medicine Associate professor
Graduate School
Graduate School of Medicine
Title
Associate professor
MATSUI Yusuke
Degree 1
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博士（情報科学） （ 2014.12 北海道大学 ）
Research Interests 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
-
Computational biology
-
Computational neuroscience
Research Areas 1
-
Informatics / Life, health and medical informatics
Current Research Project and SDGs 1
-
Computational health science
Education 2
-
Hokkaido University Graduate School, Division of Information Science
2013.4 - 2014.12
Country： Japan
-
Hokkaido University Graduate School, Division of Information Science
2011.4 - 2013.3
Country： Japan
Papers 25
-
D3M：Detection of differential distributions of methylation levels. Invited Reviewed
Yusuke Matsui, Masahiro Mizuta, Satoshi Ito , Satoru Miyano, Teppei Shimamura
Bioinformatics Vol. 32 ( 15 ) page： 2248 - 2255 2016.8
-
Network-based cytokine inference implicates Oncostatin M as a driver of an inflammation phenotype in knee osteoarthritis Invited Reviewed International coauthorship
Iijima H, Zhang F, Ambrosio F, Matsui Y.
Aging Cell page： e14043 2024.2
-
Network-based systematic dissection of exercise-induced inhibition of myosteatosis in older individuals. Reviewed International coauthorship
Iijima H, Ambrosio F, Matsui Y.
J Physiol. 2023.12
-
Types of anomalies in two-dimensional video-based gait analysis in uncontrolled environments Invited Reviewed
Yuki Sugiyama ,Kohei Uno ,Yusuke Matsui
PLoS Computational Biology 2023.1
-
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 Invited Reviewed
松井佑介
理学療法 2022.4
-
Meta-analysis integrated with multi-omics data analysis to elucidate pathogenic mechanisms of age-related knee osteoarthritis in mice Reviewed International coauthorship
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 2022.3
-
Pan-cancer methylome analysis for cancer diagnosis and classification of cancer cell of origin. Invited Reviewed
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 2021.11
-
Increased BUB1B/BUBR1 expression contributes to aberrant DNA repair activity leading to resistance to DNA-damaging agents. Invited Reviewed
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 2021.9
-
RoDiCE: robust differential protein co-expression analysis for cancer complexome. Invited Reviewed
Yusuke Matsui, Yuichi Abe, Kohei Uno, Satoru Miyano
Bioinformatics 2021.9
-
Pre-stimulus alpha oscillation and post-stimulus cortical activity differ in localization between consciously perceived and missed near-threshold somatosensory stimuli. Invited Reviewed
Jun-Ichi Uemura, Aiko Hoshino, Go Igarashi, Yusuke Matsui, Makoto Chishima, Minoru Hoshiyama
The European journal of neuroscience 2021.8
-
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 Vol. 95 ( 1 ) page： 149 - 168 2021.1
-
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 Vol. 10 ( 1 ) page： 9275 2020.6
-
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 Vol. 39 ( 7 ) page： e103949 2020.4
-
A Network of Networks Approach for Modeling Interconnected Brain Tissue-Specific Networks.
Kawakubo H, Matsui Y, Kushima I, Ozaki N, Shimamura T
Bioinformatics (Oxford, England) Vol. 35 ( 17 ) page： 3092 - 3101 2019.9
-
Pathogenic Epigenetic Consequences of Genetic Alterations in IDH-wild-type Diffuse Astrocytic Gliomas.
Cancer research 2019.8
-
GIMLET: Identifying Biological Modulators in Context-Specific Gene Regulation Using Local Energy Statistics Reviewed
T SHIMAMURA, Y MATSUI, S MIYANO
Lecture Notes in Computer Science Vol. 10834 page： 124-137 2019.2
-
Tumor subclonal progression model for cancer hallmark acquisition Reviewed
Y MATSUI, S MIYANO, T SHIMAMURA
Lecture Notes in Computer Science Vol. 10834 page： 115-123 2019.2
-
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 Vol. 9 ( 1 ) page： 2884 2018.7
-
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 Vol. 78 ( 4 ) page： 1044-1057 2018.2
-
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 Vol. 22 ( 2 ) page： 546-556 2018.1
-
phyC: Clustering cancer evolutionary trees
Matsui Yusuke, Niida Atsushi, Uchi Ryutaro, Mimori Koshi, Miyano Satoru, Shimamura Teppei
PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY Vol. 13 ( 5 ) page： e1005509 2017.5
-
Classification of customers and analysis of purchase tendency in a group-buying coupon site. Invited Reviewed
Igarashi S, Matsui Y, Minami M, Mizuta M
J Soc Comp Stat Vol. 28 ( 2 ) page： 1 - 8 2015
-
Comparison of Two Distribution Valued Dissimilarities and Its Application for Symbolic Clustering Reviewed
Matsui Y, Komiya Y, Minami H and Mizuta M.
Studies in Classification, Data Analysis, and Knowledge Organization page： 673-680 2014.10
-
SDA for mixed-type data and its application to analysis of environmental radio activity level data. Reviewed
Matsui Y,Mizuta M.
COMPSTAT2014 page： 673-680 2014.8
-
Symbolic Cluster Analysis for Distribution Valued Dissimilarity Reviewed
Matsui Y, Minami H and Mizuta, M.
Communications for Statistical Applications and Methods. Vol. 21 ( 3 ) page： 225-234 2014.5
Books 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. Reviewed
Matsui Y, Mizuta M, Ito S, Miyano S, Shimamura T
Bioinformatics (Oxford, England) Vol. 32 ( 15 ) page： 2248-55 2016.8
-
Moving Functional k-means Clustering and Its Application Reviewed
Vol. 4 ( 1 ) page： 43-55 2015
-
CLASSIFICATION OF CUSTOMERS AND ANALYSIS OF PURCHASE TENDENCY IN A GROUP-BUYING COUPON SITE Reviewed
Igarashi Kazuto, Matsui Yusuke, Minami Hiroyuki, Mizuta Masahiro
Bulletin of the Computational Statistics of Japan Vol. 28 ( 2 ) page： 139-146 2015
-
Matsui Yusuke, Komiya Yuriko, Minami Hiroyuki, Mizuta Masahiro
Bulletin of the Computational Statistics of Japan Vol. 27 ( 2 ) page： 65-77 2014
Presentations 48
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2022.10.2
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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 2021.12.11
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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 2021.12.11
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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 2021.12.11
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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 2021.10.23
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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〜 Invited
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 2021.10.23
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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 2021.10.23
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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 2021.10.23
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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 – Invited
松井佑介
第72回日本電気泳動学会総会 2021.7.14
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確率生成モデルを用いたRNA-seqデータの解析 Invited
松井佑介
統計関連学会連合大会2019 2019.9.8
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Toward Achieving Precision Health Driven by Biomedical Informatics with Data Science Invited
Yusuke Matsui
Data Science, Statistics and Visualization 2019.8.13
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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 Invited International conference
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」
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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 Invited
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」）
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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？ Invited
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」）
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Tumor subclonal progression model for cancer hallmark acquisition. International conference
Matsui Y, Miyano S, Shimamura T.
Computational Intelligence methods for Bioinformatics and Biostatistics
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Clustering cancer evolutionary trees. International conference
Matsui Y, Niida A, Uchi R, Mimori K, Miyano S and Shimamura T.
ERCIM / CMStatistics
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GIMLET: Identifying Biological Modulators in Context-Specific Gene Regulation Using Local Energy Statistics. International conference
Shimamura T, Matsui Y, Kajino T, Ito S, Takahashi T and Miyano S.
Computational Intelligence methods for Bioinformatics and Biostatistics
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Classification of tree-valued data and its application to cancer evolutionary trees. Invited International conference
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",
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Analysis of proteogenomic data with logic model. Invited
Matsui Y, Abe Y, Miyano S, and Shimamura T
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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 Invited
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」）
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Statistical approaches to cancer heterogeneity. International conference
Matsui Y.
Cancer Development and Complexity
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木構造値データの分類手法とがん進化系統樹への応用 Invited
松井佑介
統計関連学会連合大会2016 2016.9.4
-
木構造値データの分類手法とがん進化系統樹への応用 Invited
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」）
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計算機統計学をとりまく最近のビッグデータ処理 Invited
松井佑介
日本計算機統計学会第29回シンポジウム 2015.11.27
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計算機統計学をとりまく最近のビッグデータ処理 Invited
松井佑介
計算機統計学会（特別セッション「ビッグデータ」)
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Analysis of Object-oriented Data for ComprehensiveSystem Understanding of Cancer. Invited International conference
Matsui Y, Shimamura T.
International Workshop for JSCS 30th Anniversary in Okinawa.(Special session: "Statistical Approaches to Data Mining and Machine Learning")
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Two-sample test with distributional data and detection of differential DNA methylation. International conference
Matsui Y, Mizuta M, Miyano S, Shimamura T.
Conference of International Federation of Classification Society
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Analysis of sensing data with moving functional methods. International conference
Mizuta M, Matsui Y.
COMPSTAT
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DA for mixed-type data and its application to analysis of environmental radio activity level data. International conference
Matsui Y, and Mizuta M.
COMPSTAT
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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
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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
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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
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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
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Symbolic Cluster Analysis for Distribution valued Data. Invited International conference
Matsui Y, Minami H. and Mizuta M.
Joint Meeting of IASC Satellite and IASC-ARS
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Hierarchical Symbolic Cluster Analysis with Quantile Function Representation. Invited International conference
Matsui Y, Minami H. and Mizuta M.
Conference of International Federation of Classification Society
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Cluster analysis of distribution valued data and its application. International conference
Matsui Y, Komiya Y, Minami H. and Mizuta M.
Joint Symposium on Statistics
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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
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Network Traffic Analysis – With a Distribution valued Data Approach. International conference
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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
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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
Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 10
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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
Grant number： 23H03244 2023.4 - 2027.3
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、
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\1911000 （ Direct Cost: \1470000 、 Indirect Cost：\441000 ）
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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
Grant number：23K18505 2023.4 - 2026.3
挑戦的研究 (萌芽)
野嶌一平
Authorship：Principal investigator
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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
Grant number：21H03070 2021.4 - 2026.3
基盤研究(B)
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：21K07617 2021.4 - 2024.3
基盤研究(C)
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：21H02924 2021.4 - 2024.3
基盤研究(B)
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：20H04282 2020.4 - 2025.3
基盤研究(B)
Authorship：Principal investigator
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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
Grant number：20K07333 2020.4 - 2023.3
基盤研究(C)
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：20K20657 2020.3 - 2023.3
Authorship：Principal investigator
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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
Grant number：18H03207 2018.4 - 2023.3
基盤研究(C)
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：18K18151 2018.4 - 2022.3
若手研究
Authorship：Principal investigator
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 11
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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
Grant number：20K20657 2020.7 - 2023.3
挑戦的研究(萌芽)
松井 佑介
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\6370000 （ Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost：\1470000 ）
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
Grant number：20H04282 2020.4 - 2025.3
松井 佑介
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）
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
-
Development of novel real-time feedback system using electromyography
Grant number：20K09448 2020.4 - 2023.3
Authorship：Coinvestigator(s)
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Development of clinical micropeptidome in cancer tissues
Grant number：20K07333 2020.4 - 2023.3
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：19K22804 2019.6 - 2022.3
挑戦的研究(萌芽)
野嶌 一平
Authorship：Coinvestigator(s)
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。 -
A Study of Exploratory Meta-Analysis Based on Analytic Meta-Analysis and SDA
Grant number：18H03207 2018.4 - 2023.3
Authorship：Coinvestigator(s)
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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
Grant number：18K18151 2018.4 - 2021.3
若手研究
松井 佑介
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
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
Grant number：18H04899 2018.4 - 2020.3
新学術領域研究(研究領域提案型)
松井 佑介
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\12220000 （ Direct Cost: \9400000 、 Indirect Cost：\2820000 ）
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。 -
Statistical modeling for cancer sub-clonal evolution
Grant number：16K16146 2016.4 - 2019.3
Matsui Yusuke
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\3900000 （ Direct Cost: \3000000 、 Indirect Cost：\900000 ）
The purpose of this study was to characterize the target group from the viewpoint of cancer evolution by estimating the process in which subclones evolved in a sample and quantifying the difference in subclone evolution obtained from a large number of samples by examining gene mutation of multiple different sites from a single cancer using a next-generation sequencer. As the data increase in the future, it is expected to identify the subclonal evolution structure of cancer related to resistance to treatment by characterizing patients based on the characteristics of the subclonal evolution structure and combining it with clinical information.
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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
2016.4 - 2018.3
科学研究費補助金 新学術領域研究
松井佑介
Authorship：Principal investigator
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.
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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
Grant number：16H01572 2016.4 - 2018.3
新学術領域研究(研究領域提案型)
松井 佑介
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\6370000 （ Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost：\1470000 ）
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。
Teaching Experience (On-campus) 1
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基礎セミナーA
2020