実践から学ぶPythonによるシングルセルRNA-seqデータ分析とAI創薬への展開

セミナー趣旨

 シングルセルRNA-seq解析とAI創薬という、現代の生命科学研究における2つの重要な技術を結びつけた実践的な講座です。プログラミング初心者の方でも理解できるよう、Pythonの基礎から丁寧に解説し、段階的に実データの解析へと進みます。企業の創薬研究でニーズの高いテーマを厳選し、実習を豊富に取り入れることで、実務での即戦力となる技術の習得を目指します。特にシングルセル解析で得られた細胞タイプ特異的な知見をAI創薬へ展開する方法論を、Google Colabを用いた実践的な演習を通じて学ぶことができます。

必要な予備知識

■本テーマ関連法規・ガイドラインなど
・「人を対象とする生命科学・医学系研究に関する倫理指針」
・「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」
・「医薬品の安全性に関する非臨床試験の実施の基準（GLP）」

習得できる知識

・シングルセルRNA-seqデータの基本的な解析フローを理解し、Pythonを用いた実践的なデータ処理・解析が行えるように
   なります。
・機械学習（教師あり・なし学習）を用いた細胞タイプの同定や特徴的な遺伝子の抽出方法を習得し、実データへの応用が
   できるようになります。
・創薬研究におけるAI活用の基礎を理解し、化合物-タンパク質相互作用予測や構造活性相関の基本的な解析が実施できるように
   なります。
・シングルセル解析から得られた知見を創薬ターゲット探索へ応用する具体的なワークフローを実践できるようになります。

セミナープログラム

1. はじめに
　1.1 次世代シークエンサー (NGS) 解析とは
　1.2 AI機械学習とは？
　1.3 創薬の流れ
　1.4 シングルセルRNA-seqとAI創薬の現況
　1.5 本講座の到達目標
2. データサイエンスの基礎
　2.1 Pythonプログラミングの基本文法
　2.2 データ解析用ライブラリの基礎（pandas, numpy）
　2.3 機械学習の基礎概念（教師あり・なし学習）
3. シングルセルRNA-seqデータ解析の実務
　3.1 データの前処理とクオリティコントロール手法
　3.2 次元削減技術の理論と実装（PCA, UMAP）
　3.3 クラスタリングによる細胞タイプ同定
4. シングルセル解析から創薬ターゲットの同定
　4.1 細胞タイプ特異的な遺伝子発現パターンの抽出
　4.2 マーカー遺伝子の統計的解析手法
　4.3 パスウェイ解析の理論と実践
5. 機械学習の創薬への応用
　5.1 化合物表現方法（SMILES、フィンガープリント）
　5.2 化合物-標的タンパク質相互作用予測の基礎と実践
　5.3 構造活性相関の理論と実践
6. まとめと発展的な話題
　6.1 バイオインフォやAIの医療への応用、医療者の観点から
　6.2 シングルセル解析と創薬の統合アプローチ
　6.3 最新の研究動向と今後の展望
　6.4 質疑応答

※本講座は演習をメインとした講座です。Google Colabを使用しますので、Googleアカウントをご用意ください
   (無料で取得できます)。
　講座を受けるパソコンからGoogle Colaboratory (https://colab.research.google.com/?hl=ja) にアクセスできることを
   ご確認ください。
※プログラミングの基礎から解説しますので、初心者の方でも安心してご参加いただけます。

＊途中、お昼休みや小休憩を挟みます。

■講演中のキーワード
・シングルセルRNA-seq解析（Single-cell RNA-seq analysis）
・UMAP次元削減（UMAP dimensionality reduction）
・Python機械学習（Python machine learning）
・構造活性相関（Structure-Activity Relationship, SAR）
・AI創薬（AI drug discovery） 

セミナー講師

 東京科学大学 M&Dデータ科学センター・AIシステム医科学分野 教授 博士(医学)    清水 秀幸 氏

■ご経歴
2012年 東北大学医学部医学科 卒業
2014年　岩手県立中部病院 初期研修医 修了
2014～2018年　九州大学 医学系学府 博士課程 (中山敬一 教授）
2015～2018年　日本学術振興会特別研究員 (DC1）
2018～2021年　九州大学 生体防御医学研究所 学術研究員のち特任助教 (中山敬一 教授）
2021～2022年　米国Harvard Medical School・Department of Systems Biology・Research Fellow (Prof. Pamela Silver）
2022年～　東京医科歯科大学 教授 (M&Dデータ科学センターおよび医歯学総合研究科 所属）
2022年～　科学技術振興機構さきがけ研究者 (兼務）
2024年～　JST次世代AI人材育成プログラム 医歯学系担当 事業統括 (兼務）
2024年～　東京科学大学 データサイエンス・AI全学教育機構 (兼務）
■ご専門および得意な分野・ご研究
・バイオインフォマティクス
・AI創薬
・システム生物学
・分子生物学
・医学
■関連執筆書籍
・Pythonで実践 生命科学データの機械学習 羊土社 (2023/3/31）企画・執筆・監修
・Pythonで体感！医療とAIはじめの一歩 羊土社 (2024/8/20）分担執筆
■本テーマ関連学協会でのご活動
・日本バイオインフォマティクス学会
・日本分子生物学会
・日本人工知能学会

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 56,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき45,100円

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
• Zoomを使用したオンラインセミナーです
  →環境の確認についてこちらからご確認ください
• 申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です
  →こちらをご確認ください