間葉系幹細胞のAI画像解析による定量評価

再生医療・細胞治療のさらなる実用化加速のためには、細胞を非侵襲リアルタイムで計測できることが求められています。細胞の非侵襲評価法としては顕微鏡による形態観察が頻用されますが、観察者の感覚に依存する部分が多く、定量性と客観性に乏しいという課題があります。ここでは、間葉系幹細胞(MSC)のAI画像解析による非侵襲定量評価事例をご紹介します。

第21回日本再生医療学会総会にて一般口演発表

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会期:2022年3月17日(木)~19日(土)

【セッション名】 一般口演19「間葉系幹細胞・体性幹細胞3」
【セッション日時】 2022年3月19日(土) 13:20~14:20
【演題番号】 O-19-4
【演  題】 細胞画像解析用Webシステムの開発とその応用、間葉系幹細胞の糸状仮足形状変化と継代数の相関性解析

発表要旨

画像解析による定量化については、特に機械学習を取り入れた解析において目覚ましい成果をあげているが、機械学習を用いた解析は、学習データの詳細や学習時に設定する各種パラメータに加え、これまで以上に関連する情報の集約とデータ管理が求められています。そこで我々は機械学習を用いた細胞形態解析とデータ管理の機能を併せ持つWebアプリケーション Cell Pocket、および、間葉系幹細胞(MSC)の継代に伴う形態変化(糸状仮足の出現)の定量処理法を開発しました。 本システムにより、MSCの老化に伴い細胞長が増加する形態特徴量は継代数と高い相関性を有することが示されました。

 

顕微鏡画像から細胞仮足領域を抽出し、数値化

間葉系幹細胞は継代を重ねると糸状仮足が長くなる形態的特徴を示します。Cell Pocket と間葉系幹細胞形態解析プラグインを用いることで、細胞領域から糸状仮足を抽出できます。

細胞仮足領域を抽出

抽出した糸状仮足の長軸長さやその割合を数値化するとともに、ヒストグラムをアウトプットします。継代数などの培養条件と糸状仮足の長さや頻度との相関を定量的に評価することが可能です。

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間葉系幹細胞形態解析プラグイン

細胞領域から糸状仮足を抽出し、長軸長さやその割合を数値化するとともに、ヒストグラムをアウトプットします。
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