がん患者の予後に影響する細胞を「1細胞ずつ」見分ける新解析手法を開発~既存データを活用し、治療標的探索と個別化医療を加速~

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2026-02-03 東京科学大学

東京科学大学と国立がん研究センターの研究グループは、がん患者の生存に影響する細胞を「1細胞単位」で推定できる新解析手法scSurvを開発した。単一細胞RNAシーケンスの深層生成モデルとCox比例ハザードモデルを統合し、単一細胞データと臨床生存データを同時に扱って、各細胞が予後に与える寄与(有利/不利)を定量評価できる。既存のバルクRNAシーケンスと臨床データを単一細胞解像度に分解して再活用できる点が特徴で、メラノーマでは予後不良に関与するマクロファージ集団や関連遺伝子(SPP1など)を同定。腎細胞がんでは空間トランスクリプトームと組み合わせ、組織上のリスク分布(ハザードマップ)も推定した。治療標的・バイオマーカー探索と個別化医療の加速が期待される。

がん患者の予後に影響する細胞を「1細胞ずつ」見分ける新解析手法を開発~既存データを活用し、治療標的探索と個別化医療を加速~
図1. scSurvの概念図。

<関連情報>

scSurv:単一細胞生存解析のための深層生成モデル scSurv: a deep generative model for single-cell survival analysis

Chikara Mizukoshi ,Yasuhiro Kojima ,Shuto Hayashi ,Ko Abe ,Daisuke Kasugai ,Teppei Shimamura
Bioinformatics  Published:22 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btaf671

Abstract

Motivation

Single-cell omics analysis has unveiled the heterogeneity of various cell types within tumors. However, no methodology currently reveals how this heterogeneity influences cancer patient survival at single-cell resolution. Here, we introduce scSurv, combining a Cox proportional hazards model with a deep generative model of single-cell transcriptome, to estimate individual cellular contributions to clinical outcomes.

Results

The accuracy of scSurv was validated using both simulated and real datasets. This method identifies cells associated with favorable or adverse prognoses and extracts genes correlated with their contribution levels. In melanoma, scSurv reproduces known prognostic macrophage classifications and facilitates hazard mapping through spatial transcriptomics in renal cell carcinoma. We also identified genes consistently associated with prognosis across multiple cancers and demonstrated the applicability of this method to infectious diseases. scSurv is a novel framework for quantifying the heterogeneity of individual cellular effects on clinical outcomes.

Availability

The implementation of scSurv is available on GitHub (https://github.com/3254c/scSurv) and Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.17793054).

医療・健康
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