JP2022529196A - フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリング - Google Patents
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Abstract
本明細書に開示されるものは、フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのシステム、デバイス、コンピュータ可読媒体、および方法を含む。第1および第2のフローサイトメトリイベントデータは、より低い次元空間に変換され、複数のビンに関連付けられ、第1のビンおよび第2のビンに割り当てることができる。第1のフローサイトメトリイベントデータを含むサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータを生成することができる。サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータは、第1のビンおよび第2のビンが異なる場合、第2のフローサイトメトリイベントデータを含むことができる。サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータは、第1のビンと第2のビンとが同一である場合、第2のフローサイトメトリイベントデータを含まない場合がある。
Description
本開示は、概して、自動粒子評価の分野に関し、より具体的には、試料分析および粒子特性評価方法に関する。
フローサイトメータなどの粒子分析器は、光散乱および蛍光などの電気光学測定に基づいて粒子の特性評価を可能にする。フローサイトメータにおいて、例えば、流体懸濁液中の分子、分析物結合ビーズ、または個々の細胞などの粒子は、典型的には、1つ以上のレーザから励起光に粒子が曝露される検出領域を通過し、粒子の光散乱特性および蛍光特性が測定される。粒子またはその成分は、典型的には、検出を容易にするために蛍光色素で標識される。多数の異なる粒子または成分は、スペクトル的に異なる蛍光色素を使用して、異なる粒子または成分を標識することによって同時に検出することができる。蛍光色素標識抗体または他の蛍光プローブで種々の細胞タンパク質または他の成分を標識することから生じる光散乱特性および蛍光放射によって、異なる細胞型を識別することができる。マルチカラーフローサイトメトリによる細胞(または他の粒子)の分析から取得されるデータは、多次元であり、各細胞は、測定されたパラメータによって定義される多次元空間内の点に対応する。細胞または粒子の集団は、データ空間内の点のクラスタとして識別され得る。
本明細書に開示されるものは、フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのシステム、デバイス、コンピュータ可読媒体、および方法である。一部の実施形態では、方法は、プロセッサの制御下で、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含む。第1のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第1のより低い次元空間は、第1の複数のビンに関連付けられ得る。第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。方法は、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含むことができる。第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。方法は、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンと、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンとが異なることを判定することを含むことができる。方法は、第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含むことができる。
一部の実施形態では、方法は、第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信することを含むことができる。方法は、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントの第1のフローサイトメトリイベントデータが、正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定すること、および/または、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントの第2のフローサイトメトリイベントデータが、正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することを含むことができる。方法は、第1の変換フローサイトメトリイベントデータが第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられていることを判定すること、および/または、第2の変換フローサイトメトリイベントデータが第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられていることを判定することを含むことができる。方法は、第1の複数のビンのうちの第1のビンに基づいて第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子を決定すること、および/または、第1の複数のビンのうちの第2のビンに基づいて第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子を決定することを含むことができる。第1のビンに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第1のビン番号であり得、かつ/または、第2のビンに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第2のビン番号であり得る。第1のフローサイトメトリイベントデータは、第1の希少細胞に関連付けられ得、かつ/または、第2のフローサイトメトリイベントデータは、第2の希少細胞に関連付けられ得る。第1の希少細胞および第2の希少細胞は、異なる細胞型の細胞であり得る。方法は、第1のビン、第1の記述子、および/または第1のビン番号をメモリデータ構造に追加すること、ならびに/あるいは、第2のビン、第2の記述子、および/または第2のビン番号をメモリデータ構造に追加することを含むことができる。
一部の実施形態では、方法は、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第3のイベントに関連付けられた第3のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第3のイベントに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含む。第3のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第3の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第3のビンに関連付けられ得る。方法は、第3の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第3のビンが、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンであるか、または第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンであることを判定することを含むことができる。第3のフローサイトメトリイベントデータは、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータ内にない場合がある。方法は、第1の複数のビンのうちの第3のビンに基づいて、第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子を決定することを含むことができる。第3のビンに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子は、第1の複数のビンのうちの第3のビンの第3のビン番号であり得る。方法は、第3のビン、第3の記述子、および/または第3のビン番号がメモリデータ構造内にないことを判定することを含むことができる。
一部の実施形態では、方法は、第1の複数のイベントのうちの第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータが、負のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することを含む。当該生成することは、第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含むことができる。方法は、複数の対象細胞を定義する複数のゲートを受信することを含み得、第4のフローサイトメトリイベントデータは、複数の対象細胞のうちの1つの対象細胞に関連付けられる。第4のフローサイトメトリイベントデータは、選別された細胞に関連付けられ得る。
一部の実施形態では、方法は、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含む。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビン、および第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンは、同一であり得る。当該生成することは、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含むことができる。方法は、第1の複数のイベントのうちの最後のイベントが、所定の閾値を超える時間パラメータまたはイベント番号に関連付けられていることを判定することを含むことができる。方法は、メモリデータ構造をリセットすることを含むことができる。方法は、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンをメモリデータ構造に追加することを含むことができる。一部の実施形態では、方法は、サブサンプリングパラメータの程度を受信することを含むことができる。方法は、サブサンプリングパラメータの程度に基づいて所定の閾値を決定することを含むことができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することは、第1の次元削減関数を使用して第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することを含む。第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することは、第1の次元削減関数を使用して第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することを含むことができる。第1の次元削減関数および/または第2の次元削減関数は、線形次元削減関数であり得る。第1の次元削減関数および/または第2の次元削減関数は、非線形次元削減関数であり得る。非線形次元削減関数は、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)であり得る。方法は、次元削減関数、またはその識別を最初に受信することを含むことができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することは、第1のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含む。第2のより低い次元空間は、第2の複数のビンに関連付けられ得る。第2のより低い次元空間内の第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することは、第2のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含むことができる。第2のより低い次元空間内の第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第2の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの組み合わせは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられなくてもよい。
一部の実施形態では、第1の複数のビンのうちの2つのビンは、同一のサイズを有する。第1の複数のビンの各ビンは、同一のサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、異なるサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、(ほぼ)同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。第1の複数のビンの各々は、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。方法は、第1の複数のビンの各々のサイズを決定することを含むことができる。方法は、複数のゲートに基づいて、第1の複数のビンの各々のサイズを決定することを含むことができる。方法は、複数の対象細胞に関連付けられた変換フローサイトメトリイベントデータに基づいて、第1の複数のビンの各々のサイズを決定することを含むことができる。
本明細書に開示されるものは、フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのコンピューティングシステムの実施形態を含む。一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、実行可能命令を記憶するように構成された非一時的メモリと、非一時的メモリと通信するプロセッサ(例えば、ハードウェアプロセッサまたは仮想プロセッサ)とを含み得、プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内の第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ、第1のイベントは、正のサンプリング要件に関連付けられ、第1のより低い次元空間は、第1の複数のビンに関連付けられ、第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられる。プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ得、第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ、第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンと、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンとが異なることを判定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信するようにプログラムされる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントの第1のフローサイトメトリイベントデータが、正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントの第2のフローサイトメトリイベントデータが、正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられていることを判定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられていることを判定するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンのうちの第1のビンに基づいて、第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子を決定するようにプログラムされる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンのうちの第2のビンに基づいて、第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子を決定するようにプログラムすることができる。第1のビンに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第1のビン番号であり得、かつ/または、第2のビンに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第2のビン番号であり得る。第1のフローサイトメトリイベントデータは、第1の希少細胞に関連付けられ、かつ/または、第2のフローサイトメトリイベントデータは、第2の希少細胞に関連付けられ得る。第1の希少細胞および第2の希少細胞は、異なる細胞型の細胞であり得る。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、第1のビン、第1の記述子、および/または第1のビン番号をメモリデータ構造に追加すること、および/または、第2のビン、第2の記述子、および/または第2のビン番号をメモリデータ構造に追加するようにプログラムされる。一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第3のイベントに関連付けられた第3のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第3のイベントに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされる。第3のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第3の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第3のビンに関連付けられ得る。プロセッサは、実行可能命令によって、第3の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第3のビンが、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンであるか、または、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンであることを判定するようにプログラムすることができる。第3のフローサイトメトリイベントデータは、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータ内にない場合がある。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンのうちの第3のビンに基づいて、第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子を決定するようにプログラムすることができる。第3のビンに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子は、第1の複数のビンのうちの第3のビンの第3のビン番号であり得る。プロセッサは、実行可能命令によって、第3のビン、第3の記述子、および/または第3のビン番号がメモリデータ構造内にないことを判定するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のイベントのうちの第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータが、負のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定するようにプログラムされる。サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータセットのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、複数の対象細胞を定義する複数のゲートを受信するようにプログラムすることができる。第4のフローサイトメトリイベントデータは、複数の対象細胞のうちの1つの対象細胞に関連付けられ得る。第4のフローサイトメトリイベントデータは、選別された細胞に関連付けられ得る。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされる。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビン、および第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンは、同一であり得る。サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータセットのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のイベントのうちの最後のイベントが、所定の閾値を超える時間パラメータまたはイベント番号に関連付けられていることを判定することを含むようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、メモリデータ構造をリセットするようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンをメモリデータ構造に追加するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、プロセッサは、実行可能命令によって、サブサンプリングパラメータの程度を受信するようにプログラムされる。プロセッサは、実行可能命令によって、サブサンプリングパラメータの程度に基づいて所定の閾値を決定するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第1の次元削減関数を使用して第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するようにプログラムすることができ、かつ/または、第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第1の次元削減関数を使用して第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するようにプログラムすることができる。第1の次元削減関数および/または第2の次元削減関数は、線形次元削減関数であり得る。第1の次元削減関数および/または第2の次元削減関数は、非線形次元削減関数であり得る。非線形次元削減関数は、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)であり得る。プロセッサは、実行可能命令によって、次元削減関数、またはその識別を最初に受信するようにプログラムすることができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第1のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされる。第2のより低い次元空間は、第2の複数のビンに関連付けられ得る。第2のより低い次元空間内の第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、プロセッサは、実行可能命令によって、第2のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムすることができる。第2のより低い次元空間内の第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得、第2の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得、第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、かつ/または、第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得ない。第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得、かつ/または、第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの組み合わせは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられず、および/または、第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられない。
一部の実施形態では、第1の複数のビンのうちの2つのビンは、同一のサイズを有する。第1の複数のビンの各ビンは、同一のサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、異なるサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。第1の複数のビンの各々は、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンの各々のサイズを決定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、複数のゲートに基づいて第1の複数のビンの各々のサイズを決定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、複数の対象細胞に関連付けられた変換フローサイトメトリイベントデータに基づいて、第1の複数のビンの各々のサイズを決定するようにプログラムすることができる。
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面において、類似の記号は、文脈が別段指示しない限り、典型的には類似の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載される例示的な実施形態は、限定することを意図するものではない。本明細書に提示される主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。本明細書に概して記載され、図に例示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、分離、および設計され得ることが容易に理解される。これらの全ては、本明細書で明示的に企図され、本明細書で開示の一部にされる。
フローおよび走査サイトメータなどの粒子分析器は、光散乱および蛍光などの電気光学測定に基づいて粒子の特性評価を可能にする分析ツールである。フローサイトメータにおいて、例えば、流体懸濁液中の分子、分析物結合ビーズ、または個々の細胞などの粒子は、典型的には、1つ以上のレーザから励起光に粒子が曝露される検出領域によって通過され、粒子の光散乱特性および蛍光特性が測定される。粒子またはその成分は、典型的には、検出を容易にするために蛍光色素で標識される。多数の異なる粒子または成分は、スペクトル的に異なる蛍光色素を使用して、異なる粒子または成分を標識することによって、同時に検出することができる。一部の実装形態では、測定される散乱パラメータの各々について1つ、および検出される異なる色素の各々について1つ以上の、多数の光検出器が分析器に含まれる。例えば、一部の実施形態は、色素当たり2つ以上のセンサまたは検出器が使用されるスペクトル構成を含む。取得されたデータは、光散乱検出器および蛍光放射の各々について測定された信号を含む。
粒子分析器は、測定されたデータを記録し、データを分析するための手段をさらに含むことができる。例えば、データ記憶および分析は、検出電子機器に接続されたコンピュータを使用して実行され得る。例えば、データは、表形式で記憶することができ、各行は、1つの粒子に関するデータに対応し、列は、測定された特徴の各々に対応する。粒子分析器からのデータを記憶するためのフローサイトメトリ標準(「FCS」)ファイル形式などの標準ファイル形式の使用により、別個のプログラムおよび/または機械を使用してデータを分析することが容易となる。現行の分析方法を使用して、データは、視覚化を容易にするために、典型的には、1次元ヒストグラムまたは2次元(2D)プロットで表示されるが、他の方法を使用して、多次元データを視覚化してもよい。
例えば、フローサイトメータを使用して測定されるパラメータは、典型的には、ほぼ前方方向に沿った狭い角度で粒子によって散乱された光(前方散乱(FSC)と称される)、励起レーザに対して直交方向に粒子によって散乱された光(側方散乱(SSC)と称される)、およびスペクトル波長の範囲にわたって信号を測定する1つ以上の検出器の蛍光分子から放出される光、または、その特定の検出器または検出器のアレイで主に検出される蛍光色素によって放出される光を含む。蛍光色素標識抗体または他の蛍光プローブで種々の細胞タンパク質または他の成分を標識することから生じる光散乱特性および蛍光放射によって、異なる細胞型を識別することができる。
フローサイトメータと走査サイトメータとの両方は、例えば、BD Biosciences(San Jose,Calif.)から市販されている。フローサイトメトリは、例えば、Landy et al.(eds.),Clinical Flow Cytometry,Annals of the New York Academy of Sciences Volume 677(1993);Bauer et al.(eds.),Clinical Flow Cytometry:Principles and Applications,Williams&Wilkins(1993);Ormerod(ed.),Flow Cytometry:A Practical Approach,Oxford Univ.Press(1994);Jaroszeski et al.(eds.),Flow Cytometry Protocols,Methods in Molecular Biology No.91,Humana Press(1997);およびPractical Shapiro,Flow Cytometry,4th ed.,Wiley-Liss(2003)に記載されており、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。蛍光撮像顕微鏡は、例えば、Pawley (ed.),Handbook of Biological Confocal Microscopy,2nd Edition,Plenum Press(1989)に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
マルチカラーフローサイトメトリによる細胞(または他の粒子)の分析から取得されるデータは、多次元であり、各細胞は、測定されたパラメータによって定義される多次元空間内の点に対応する。細胞または粒子の集団は、データ空間内の点のクラスタとして識別され得る。クラスタの識別、およびそれにより、集団の識別は、データの「散乱プロット」または「ドットプロット」と称される1つ以上の2次元プロットに表示される集団の周りにゲートを描画することによって手動で実行することができる。あるいは、クラスタを識別することができ、集団の制限を定義するゲートを自動的に決定することができる。自動ゲーティングのための方法の例は、例えば、米国特許第4,845,653号、同第5,627,040号、同第5,739,000号、同第5,795,727号、同第5,962,238号、同第6,014,904号、同第6,944,338号、および同第8,990,047号に記載されており、それらの各々は参照により本明細書に組み込まれる。
フローサイトメトリは、細胞および構成分子などの生物学的粒子の分析および単離のための貴重な方法である。したがって、これは、広範囲の診断および治療的用途を有している。方法は、粒子が単一ファイルで検出装置を通過することができるように、流体ストリームを利用して粒子を直線的に分離する。個々の細胞は、流体ストリーム内のそれらの位置および検出可能なマーカーの存在に従って区別することができる。したがって、フローサイトメータを使用して、生物学的粒子の集団の診断プロファイルを特性評価し、生成することができる。
生物学的粒子の単離は、フローサイトメータに選別または収集能力を追加することによって達成されている。1つ以上の所望の特性を有するものとして検出された分離されたストリーム内の粒子は、機械的または電気的分離によって試料ストリームから個々に単離され得る。このフロー選別の方法は、異なる種類の細胞を選別し、動物飼育のためにXおよびYの染色体を持つ精子を分離し、遺伝子分析のために染色体を選別し、特定の生物を複雑な生物集団から単離するために使用されてきた。
ゲーティングの使用は、試料から生成される可能性がある大量のデータを分類し、その意味を理解するために役立ち得る。所与の試料について提示される大量のデータを考慮すると、データのグラフィカル表示を効率的に制御する必要がある。
蛍光活性化粒子選別または細胞選別は、特殊な種類のフローサイトメトリである。各細胞の特定の光散乱および蛍光特性に基づいて、蛍光活性化粒子選別または細胞選別により、粒子の異種混合物を、一度に1細胞ずつ、1つ以上の容器に選別するための方法が提供される。それにより、個々の細胞からの蛍光信号が記録され、特定の対象細胞が物理的に分離される。頭文字FACSは、Becton,Dickinson and Company(Franklin Lakes,NJ)によって商標登録され、所有されており、これは、蛍光活性化粒子選別または細胞選別を実行するためのデバイスを参照するために使用することができる。
粒子懸濁液は、狭く、急速に流れる液体のストリームの中心付近に配置される。このフローは、粒子が検出領域に確率的に到達するとき(例えば、ポアソンプロセス)、平均してその直径に対して大きな分離が存在するように配置される。振動機構は、新たに出現した流体ストリームを、検出領域で以前に特性評価された粒子を含む個々の液滴に分離させることができる。システムは、概して、2つ以上の粒子が液滴中に存在する確率が低くなるように調整され得る。粒子が収集されるように分類される場合、1つ以上の滴が形成されてストリームから分離する期間中に、電荷がフロー細胞および新たに出現したストリームに印加され得る。次いで、これらの帯電液滴は、液滴に印加される電荷に基づいて、液滴を標的容器内に偏向させる静電偏向システムを通って移動する。
試料は、何百万でないにしても、何千もの細胞を含むことができる。細胞は、対象細胞に試料を精製するために選別され得る。選別プロセスは、概して、対象細胞、非対象細胞、および識別することができない細胞の3つの型の細胞を識別することができる。高純度(例えば、高濃度の対象細胞)で細胞を選別するために、所望の細胞が別の不要な細胞に近すぎる場合、液滴生成粒子選別機は、選別を電子的に中止し、それによって、対象粒子を含む液滴内に不要な粒子の任意の意図しない含有による選別された集団の汚染を低減することができる。
本明細書に開示されるものは、フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのシステム、デバイス、コンピュータ可読媒体、および方法である。一部の実施形態では、方法は、プロセッサの制御下で、より高い次元空間内の第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含む。第1のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第1のより低い次元空間は、第1の複数のビンに関連付けられ得る。第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。方法は、より高い次元空間内の第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含むことができる。第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。方法は、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンと、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンとが異なることを判定することを含むことができる。方法は、第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含むことができる。
本明細書に開示されるものは、フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのコンピューティングシステムの実施形態を含む。一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、実行可能命令を記憶するように構成された非一時的メモリと、非一時的メモリと通信するプロセッサ(例えば、ハードウェアプロセッサまたは仮想プロセッサ)とを含み得、プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内の第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ、第1のイベントは、正のサンプリング要件に関連付けられ、第1のより低い次元空間は、第1の複数のビンに関連付けられ、第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられる。プロセッサは、実行可能命令によって、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ得、第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ、第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンと、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンとが異なることを判定するようにプログラムすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムすることができる。
定義
本明細書で使用される場合、以下に具体的に記載される用語は、次の定義を有する。このセクションで別段定義されない場合、本明細書で使用される全ての用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解される意味を有する。
本明細書で使用される場合、以下に具体的に記載される用語は、次の定義を有する。このセクションで別段定義されない場合、本明細書で使用される全ての用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解される意味を有する。
本明細書で使用される場合、「システム」、「器具」、「装置」、および「デバイス」は、概して、ハードウェア(例えば、機械的および電子的)、ならびに一部の実装形態では、関連するソフトウェア(例えば、グラフィックス制御のための専門的なコンピュータプログラム)コンポーネントの両方を包含する。
本明細書で使用される場合、「イベント」または「イベントデータ」は、概して、細胞または合成粒子などの単一の粒子から測定されるデータ(例えば、データの組み立てられたパケット)を指す。典型的には、単一の粒子から測定されるデータは、1つ以上の光散乱パラメータまたは特徴、および蛍光の強度など粒子から検出される蛍光に由来する少なくとも1つの他のパラメータまたは特徴を含む多数のパラメータまたは特徴を含む。したがって、各イベントは、パラメータおよび特徴の測定値のベクトルとして表され得、各測定されたパラメータまたは特徴は、データ空間の1つの次元に対応する。一部の実施形態では、単一の粒子から測定されるデータは、画像データ、電気データ、時間データ、または音響データを含む。イベントは、実験、アッセイ、または測定データに関連付けて識別され得る試料源に関連付けられ得る。
本明細書で使用される場合、細胞または他の粒子など、粒子の「集団」、または「サブ集団」は、概して、測定されたパラメータデータがデータ空間内にクラスタを形成するように1つ以上の測定されたパラメータに関して特性(例えば、光学特性、インピーダンス特性、時間特性など)を所有する粒子グループを指す。したがって、集団は、データ内のクラスタとして認識され得る。逆に、各データクラスタは、概して、典型的にはノイズまたはバックグラウンドに対応するクラスタも観察されるものの、特定の種類の細胞または粒子の集団に対応すると解釈される。クラスタは、例えば、測定されたパラメータのサブセットに関して、細胞または粒子の測定値から抽出された測定されたパラメータまたは特徴のサブセットのみで異なる集団に対応する次元のサブセットで定義され得る。
本明細書で使用される場合、「ゲート」は、概して、対象のデータのサブセットを識別する分類器境界を指す。サイトメトリでは、ゲートは、特定の対象イベントグループをバインドすることができる。本明細書で使用される場合、「ゲーティング」は、概して、データの所与のセットについて定義されたゲートを使用してデータを分類するプロセスを指し、ゲートは、ブール論理と組み合わされた1つ以上の対象領域であり得る。
種々の実施形態およびそれらが実装されるシステムの具体例は、以下にさらに記載される。
選別制御システム
図1は、生物学的イベントを分析し、表示するための分析コントローラ100などの選別制御システムの一例のための機能ブロック図を示す。分析コントローラ100は、生物学的イベントのグラフィック表示を制御するための種々のプロセスを実装するように構成することができる。
図1は、生物学的イベントを分析し、表示するための分析コントローラ100などの選別制御システムの一例のための機能ブロック図を示す。分析コントローラ100は、生物学的イベントのグラフィック表示を制御するための種々のプロセスを実装するように構成することができる。
粒子分析器または選別システム102は、生物学的イベントデータを取得するように構成することができる。例えば、フローサイトメータは、フローサイトメトリイベントデータを生成し得る。粒子分析器102は、分析コントローラ100に生物学的イベントデータを提供するように構成することができる。データ通信チャネルは、粒子分析器102と分析コントローラ100との間に含まれ得る。生物学的イベントデータは、データ通信チャネルを介して分析コントローラ100に提供され得る。
分析コントローラ100は、粒子分析器102から生物学的イベントデータを受信するように構成することができる。粒子分析器102から受信される生物学的イベントデータは、フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。分析コントローラ100は、生物学的イベントデータの第1のプロットを含むグラフィカル表示をディスプレイデバイス106に提供するように構成することができる。分析コントローラ100は、例えば、第1のプロット上に重ねられた、ディスプレイデバイス106によって示される生物学的イベントデータの集団の周りのゲートとして、対象領域をレンダリングするようにさらに構成することができる。一部の実施形態では、ゲートは、単一のパラメータヒストグラムまたは二変量プロットに描画される1つ以上の対象グラフィカル領域の論理的組み合わせであり得る。
分析コントローラ100は、ゲート内のディスプレイデバイス106上の生物学的イベントデータを、ゲートの外側の生物学的イベントデータ内の他のイベントとは異なるようにさらに構成することができる。例えば、分析コントローラ100は、ゲートの外側の生物学的イベントデータの色とは異なるように、ゲート内に含まれる生物学的イベントデータの色をレンダリングするように構成することができる。ディスプレイデバイス106は、モニタ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、またはグラフィカルインターフェースを提示するように構成された他の電子デバイスとして実装され得る。
分析コントローラ100は、第1の入力デバイスからゲートを識別するゲート選択信号を受信するように構成することができる。例えば、第1の入力デバイスは、マウス110として実装され得る。マウス110は、(例えば、カーソルがそこに配置されるときに所望のゲートをクリックする、または所望のゲート内でクリックすることによって)ディスプレイデバイス106上に表示される、またはディスプレイデバイス106を介して操作されるゲートを識別する分析コントローラ100へのゲート選択信号を開始することができる。一部の実装形態では、第1のデバイスは、キーボード108、またはタッチスクリーン、スタイラス、光学検出器、または音声認識システムなどの分析コントローラ100に入力信号を提供するための他の手段として実装され得る。一部の入力デバイスは、多数の入力機能を含む得る。そのような実装形態では、入力機能は各々、入力デバイスとみなされ得る。例えば、図1に示されるように、マウス110は、右マウスボタンおよび左マウスボタンを含み得、それらの各々は、トリガイベントを生成し得る。
トリガイベントは、分析コントローラ100に、データが表示される方法、データのどの部分がディスプレイデバイス106上に実際に表示されるかを変更させ、かつ/または、粒子選別のための対象集団の選択等のさらなる処理に入力を提供させ得る。
一部の実施形態では、分析コントローラ100は、ゲート選択がマウス110によっていつ開始されるかを検出するように構成することができる。分析コントローラ100は、ゲーティングプロセスを容易にするために、プロットの視覚化を自動的に修正するようにさらに構成することができる。修正は、分析コントローラ100によって受信された生物学的イベントデータの特定の分布に基づき得る。
分析コントローラ100は、記憶デバイス104に接続され得る。記憶デバイス104は、分析コントローラ100から生物学的イベントデータを受信し、記憶するように構成することができる。記憶デバイス104はまた、分析コントローラ100からフローサイトメトリイベントデータを受信し、記憶するように構成することができる。記憶デバイス104は、分析コントローラ100によるフローサイトメトリイベントデータなど、生物学的イベントデータの取り出しを可能にするようにさらに構成することができる。
ディスプレイデバイス106は、分析コントローラ100からディスプレイデータを受信するように構成することができる。ディスプレイデータは、生物学的イベントデータのプロットおよびプロットのセクションを概説するゲートを含むことができる。ディスプレイデバイス106は、粒子分析器102、記憶デバイス104、キーボード108、および/またはマウス110からの入力と併せて、分析コントローラ100から受信された入力に従って提示される情報を変更するようにさらに構成することができる。
一部の実装形態では、分析コントローラ100は、選別のための例示的イベントを受信するためのユーザインターフェースを生成することができる。例えば、ユーザインターフェースは、例示的イベントまたは例示的画像を受信するための制御を含むことができる。例示的イベントもしくは画像、または例示的ゲートは、試料についてのイベントデータの収集前に、または試料の一部分についてのイベントの初期セットに基づいて提供され得る。
粒子選別システム
「静電細胞選別」と称され得る一般的なフロー選別技術は、直線的に分離された粒子を含むストリームまたは移動流体カラムが液滴に分解され、対象粒子を含む液滴が電気的に帯電され、電界を通過することによって収集チューブに偏向される液滴選別を利用する。液滴選別システムは、100マイクロメートル未満の直径を有するノズルを通過する流体ストリームにおいて100,000滴/秒のレートで液滴を形成することができる。液滴選別は、典型的に、液滴がノズル先端から一定の距離でストリームから分離することを必要とする。この距離は、通常、ノズル先端から数ミリメートル程度であり、ブレークオフを一定に保持するために、ある振幅の所定の周波数でノズル先端を振動させることによって、乱れがない流体ストリームについて安定させ、維持することができる。例えば、一部の実施形態では、所与の周波数で正弦波形状電圧パルスの振幅を調整することは、ブレークオフを安定かつ一定に保持する。
「静電細胞選別」と称され得る一般的なフロー選別技術は、直線的に分離された粒子を含むストリームまたは移動流体カラムが液滴に分解され、対象粒子を含む液滴が電気的に帯電され、電界を通過することによって収集チューブに偏向される液滴選別を利用する。液滴選別システムは、100マイクロメートル未満の直径を有するノズルを通過する流体ストリームにおいて100,000滴/秒のレートで液滴を形成することができる。液滴選別は、典型的に、液滴がノズル先端から一定の距離でストリームから分離することを必要とする。この距離は、通常、ノズル先端から数ミリメートル程度であり、ブレークオフを一定に保持するために、ある振幅の所定の周波数でノズル先端を振動させることによって、乱れがない流体ストリームについて安定させ、維持することができる。例えば、一部の実施形態では、所与の周波数で正弦波形状電圧パルスの振幅を調整することは、ブレークオフを安定かつ一定に保持する。
典型的には、ストリーム内の直線的に付随した粒子は、それらがフロー細胞もしくはキュベット内、またはノズル先端のすぐ下に位置する観測点を通過するときに特性評価される。粒子が1つ以上の所望の基準を満たすと識別されると、粒子が液滴ブレークオフ点に到達し、液滴中にストリームから離れる時間を予測することができる。理想的には、選択された粒子を含む液滴がストリームから離れる直前に、短時間の電荷が流体ストリームに印加され、液滴が離れる直後に接地される。選別される液滴は、流体ストリームから離れると電荷を維持し、全ての他の液滴は非帯電のままである。帯電液滴は、電界によって他の液滴の下向きの軌道から横方向に偏向され、試料チューブ内に収集される。非帯電の液滴は、直接ドレインに落下する。
図2Aは、本明細書に提示される一実施形態による、粒子選別システム200(例えば、粒子分析器102)の概略図である。一部の実施形態では、粒子選別システム200は、細胞選別システムである。図2Aに示されるように、液滴形成変換器202(例えば、圧電発振器)は、流体導管201に結合され、流体導管201は、ノズル203に結合され得るか、ノズル203を含み得るか、またはノズル203であり得る。流体導管201内で、シース流体204は、粒子209を含む試料流体206を移動流体カラム208(例えば、ストリーム)内に流体力学的に集中させる。移動流体カラム208内で、粒子209(例えば、細胞)は、監視エリア211(例えば、レーザストリームが交差する場合)を横切るために、単一のファイルに並べられ、照射源212(例えば、レーザ)によって照射される。液滴形成変換器202の振動によって、移動流体カラム208は複数の液滴210に分割され、その一部は粒子209を含む。
動作中、検出ステーション214(例えば、イベント検出器)は、対象粒子(または対象細胞)が監視エリア211を横切るときを識別する。検出ステーション214は、タイミング回路228に給電し、タイミング回路228は、次に、フラッシュ充電回路230に給電する。時限液滴遅延(Δt)によって通知される、液滴ブレークオフ点で、対象液滴が電荷を運ぶように、フラッシュ電荷が移動流体カラム208に印加され得る。対象液滴は、選別される1つ以上の粒子または細胞を含むことができる。次いで、帯電液滴は、偏向板(図示せず)を作動させて、液滴を収集チューブ、またはウェルまたはマイクロウェルが特に対象液滴に関連付けられ得るマルチウェルまたはマイクロウェル試料板などの容器に偏向させることによって選別することができる。図2Aに示されるように、液滴は、ドレイン容器238内に収集され得る。
検出システム216(例えば、液滴境界検出器)は、対象粒子が監視エリア211を通過するときに、液滴駆動信号の位相を自動的に決定する役割を果たす。例示的な液滴境界検出器は、米国特許第7,679,039号に記載されており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。検出システム216は、器具が、液滴中の各検出された粒子の場所を正確に計算することを可能にする。検出システム216は、振幅信号220および/または位相信号218に給電し、次に、振幅制御回路226および/または周波数制御回路224に(増幅器222を介して)給電することができる。振幅制御回路226および/または周波数制御回路224は、次に、液滴形成変換器202を制御する。振幅制御回路226および/または周波数制御回路224は、制御システムに含まれ得る。
一部の実装形態では、選別電子機器(例えば、検出システム216、検出ステーション214、およびプロセッサ240)は、検出されたイベントを記憶するように構成されたメモリおよびそれに基づいた選別決定と結合され得る。選別決定は、粒子のイベントデータに含まれ得る。一部の実装形態では、検出システム216および検出ステーション214は、単一の検出ユニットとして実装され得るか、またはイベント測定値が検出システム216または検出ステーション214のうちの1つによって収集され、非収集要素に提供され得るように通信可能に結合され得る。
図2Bは、本明細書に提示される一実施形態による、粒子選別システムの概略図である。図2Bに示される粒子選別システム200は、偏向板252および254を含む。バーブ内のストリーム充電ワイヤを介して電荷が印加され得る。これにより、分析のための粒子210を含有する液滴210のストリームが作成される。粒子は、光散乱および蛍光情報を生成するために、1つ以上の光源(例えば、レーザ)で照射され得る。粒子に関する情報は、例えば、電子機器または他の検出システム(図2Bには図示せず)を選別することによって分析される。偏向板252および254は、独立して制御されて、帯電液滴を引き付けるか、または反発させて、液滴を目的の収集容器(例えば、272、274、276、または278のうちの1つ)に向かって誘導することができる。図2Bに示されるように、偏向板252および254は、粒子を第1の経路262に沿って容器274に向かって、または第2の経路268に沿って容器278に向かって導くように制御され得る。対象粒子でない場合(例えば、指定された選別範囲内の散乱または照明情報を示さない)、偏向板は、粒子がフローパス264に沿って継続することを可能にし得る。かかる非帯電液滴は、吸引器270を介して、例えば廃棄物容器に通過し得る。
選別電子機器は、測定値の収集を開始し、粒子の蛍光信号を受信し、粒子の選別を引き起こすように偏向板を調整する方法を決定するために含まれ得る。図2Bに示される実施形態の例示的な実装形態としては、Becton,Dickinson and Company(Franklin Lakes,NJ)によって商業的に提供されるフローサイトメータのBD FACSAria(商標)ラインが挙げられる。
一部の実施形態では、粒子選別システム200について記載される1つ以上の構成要素は、粒子を収集容器に物理的に選別するか否かにかかわらず、粒子を分析し、特性評価するために使用され得る。同様に、粒子分析システム300(図3)について以下に記載される1つ以上の構成要素は、粒子を収集容器に物理的に選別するか否かにかかわらず、粒子を分析し、特性評価するために使用され得る。例えば、粒子は、粒子選別システム200または粒子分析システム300の構成要素のうちの1つ以上を使用して、本明細書に記載される少なくとも3つのグループを含むツリーにグループ化または表示され得る。
図3は、演算に基づく試料分析および粒子特性評価のための粒子分析システムの機能ブロック図を示す。一部の実施形態では、粒子分析システム300は、フローシステムである。図3に示される粒子分析システム300は、全体的または部分的に、本明細書に記載の方法を実行するように構成することができる。粒子分析システム300は、流体システム302を含む。流体システム302は、試料チューブ310および試料の粒子330(例えば、細胞)が共通の試料経路320に沿って移動する試料チューブ内の移動流体カラムを含み得るか、またはそれと結合され得る。
粒子分析システム300は、各粒子が共通の試料経路に沿って1つ以上の検出ステーションを通過する際に各粒子から信号を収集するように構成された検出システム304を含む。検出ステーション308は、概して、共通の試料経路の監視エリア340を指す。検出は、一部の実装形態では、粒子330が監視エリア340を通過する際に、粒子330の光または1つ以上の他の特性を検出することを含むことができる。図3では、1つの監視エリア340を有する1つの検出ステーション308が示される。粒子分析システム300の一部の実装形態は、多数の検出ステーションを含むことができる。さらに、一部の検出ステーションは、2つ以上のエリアを監視し得る。
各信号は、粒子ごとにデータ点を形成するために信号値が割り当てられる。上記で説明したように、このデータは、イベントデータと称される場合がある。データ点は、粒子について測定されたそれぞれの特性の値を含む多次元データ点であり得る。検出システム304は、第1の時間間隔でそのようなデータ点の連続を収集するように構成される。
粒子分析システム300はまた、制御システム306を含むことができる。制御システム306は、図2Bに示されるように、1つ以上のプロセッサ、振幅制御回路226、および/または周波数制御回路224を含むことができる。示される制御システム206は、流体システム302に動作可能に関連付けられ得る。制御システム206は、ポアソン分布および第1の時間間隔の間に検出システム304によって収集されたデータ点の数に基づいて、第1の時間間隔の少なくとも一部について計算された信号周波数を生成するように構成することができる。制御システム306は、第1の時間間隔の一部におけるデータ点の数に基づいて実験信号周波数を生成するようにさらに構成することができる。制御システム306は、実験信号周波数を、計算された信号周波数または所定の信号周波数とさらに比較することができる。
フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリング
本明細書に開示されるものは、希少イベントおよび集団が結果として生じるサブセットに適切に表されるように、希少イベントおよび集団を秤量することを可能にする、システム、デバイス、コンピュータ可読媒体、およびデータセット(例えば、大規模なより高い次元データセット)をサブサンプリングするための方法を含む。一部の実施形態では、データセット全体を保存することが非所望である場合に、全ての集団(例えば、希少細胞および集団を含む全ての集団)を保存するデータセットのサブセットは、データセットまたはサブサンプリングされたデータセットのサブセットに表され得る。一部の実施形態では、サブセットまたはサブサンプリングされたデータセットは、希少サブ集団からの代表的な試料を保存する。一部の実施形態では、データセットは、(例えば、希少細胞または対象細胞に対応する)希少イベントまたは対象イベントを破棄することなくサブサンプリングされ得る。システムは、一般的なイベントをより積極的に破棄しながら、希少イベントを自動的に検出し、保存する。
本明細書に開示されるものは、希少イベントおよび集団が結果として生じるサブセットに適切に表されるように、希少イベントおよび集団を秤量することを可能にする、システム、デバイス、コンピュータ可読媒体、およびデータセット(例えば、大規模なより高い次元データセット)をサブサンプリングするための方法を含む。一部の実施形態では、データセット全体を保存することが非所望である場合に、全ての集団(例えば、希少細胞および集団を含む全ての集団)を保存するデータセットのサブセットは、データセットまたはサブサンプリングされたデータセットのサブセットに表され得る。一部の実施形態では、サブセットまたはサブサンプリングされたデータセットは、希少サブ集団からの代表的な試料を保存する。一部の実施形態では、データセットは、(例えば、希少細胞または対象細胞に対応する)希少イベントまたは対象イベントを破棄することなくサブサンプリングされ得る。システムは、一般的なイベントをより積極的に破棄しながら、希少イベントを自動的に検出し、保存する。
一部の実施形態では、データは、非ランダムに(例えば、セミランダムに)サブサンプリングされ得る。所望のサブサンプリング速度を選択し、次いで、データをサブサンプリング方法を通して順次供給することができる。方法は、単一のイベントベースでイベント(またはイベントに関連付けられた多次元イベントデータ)を保存または破棄することを決定することができる。イベントの全体的な分布を分析せずにイベントを破棄する機能により、大量のデータを保存および分析する必要が排除される。
ユーザは、サブサンプリングパラメータの程度を選択することができる。サブサンプリングパラメータの程度は、アルゴリズム「メモリ」の持続時間を決定することができる。
ユーザは、1つ以上の変換または「フィンガープリント」関数を選択することができる。変換またはフィンガープリント関数は、より高い次元空間からより低い次元空間へなど、何らかの方法でデータを変換する数学式であり得る。例えば、変換またはフィンガープリント関数は、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)であり得る。イベントは、ビンに分割されたより低い次元空間に変換され得る。ビン番号はイベントの記述子として機能することができる。
一部の実施形態では、ビニングは、均一であり得るか、またはイベント密度に基づき得る。ビニングは、自動集団検出に基づき得る。ビニングは、任意に描画されたゲート(例えば、ユーザによって描画される)に部分的に基づき得る。一部の実施形態では、変換またはフィンガープリント関数は、類似のイベントが同じ識別子を有するようにイベントを変換することができる。識別子は、識別子を生成するために使用されるデータよりも小さくすることができる。変換は、演算上、安価に計算することができる。変換または関数の逆が存在してもよく、または存在しなくてもよい。一部の実施形態では、多数のフィンガープリント関数を使用することができる。例えば、異なる標的集団は、異なるフィンガープリント関数を使用して定義することができる。別の例として、標的集団は、多数のフィンガープリント関数の組み合わせられた出力に基づいて定義することができる。
第3に、ユーザは、サブサンプリングすべきではないイベントを記述することができる。例えば、対象領域の周囲のゲートは、自動的に、またはユーザによって描画することができる。対象領域の周囲のゲート内のイベントは、サブサンプリングされない場合がある。別の例として、選別された任意のイベント(例えば、選別されていない細胞)は、サブサンプリングされない場合がある。
イベントデータは、本明細書に開示されるサブサンプリング方法を使用してサブサンプリングすることができる。例えば、イベントごとに、
i.イベントをサブサンプリングする必要があるかどうかを確認する。回答が「いいえ」の場合はイベントを保存する。
ii.イベントをサブサンプリングする場合は、フィンガープリント関数を使用して記述子を生成する。
1.記述子をアルゴリズム「メモリ」と比較する。この記述子を以前に見たことがあるか?
a.はい。イベントを破棄する。
b.いいえ。イベントを保存し、記述子をメモリに保存する。
iii.時間またはイベント番号を確認する。時間および/またはイベント番号が、ユーザのサブサンプリングパラメータの程度によって生成される対応する閾値を超える場合、アルゴリズムメモリをリセットする。
i.イベントをサブサンプリングする必要があるかどうかを確認する。回答が「いいえ」の場合はイベントを保存する。
ii.イベントをサブサンプリングする場合は、フィンガープリント関数を使用して記述子を生成する。
1.記述子をアルゴリズム「メモリ」と比較する。この記述子を以前に見たことがあるか?
a.はい。イベントを破棄する。
b.いいえ。イベントを保存し、記述子をメモリに保存する。
iii.時間またはイベント番号を確認する。時間および/またはイベント番号が、ユーザのサブサンプリングパラメータの程度によって生成される対応する閾値を超える場合、アルゴリズムメモリをリセットする。
本明細書に開示されるサブサンプリング方法、非ランダムサブサンプリング方法は、大きなデータセットをサブサンプリングするために使用されるランダムサブサンプリングを補完または補充することができる。ランダムにデータをサンプリングする場合、希少集団は排除され得る。サブサンプリング方法は、希少集団の一部、大部分、または全てを含んでもよい。フローサイトメトリ分析などの粒子分析では、希少イベントは潜在的に非常に貴重であり得る。希少集団を維持することは、減少したデータセットが分析されるときに希少集団が検出されるので有用であり得る。非ランダムサブサンプリング方法は、ランダムサンプリングプロセスを意図的に付勢させることができ、希少集団が最終的なサブサンプリングデータセットで表現される可能性が高くなる。
次元削減を伴わないデータ空間のナイーブセグメンテーションは、いわゆる「次元の呪い」のためにデータがまばらに入力されたビンをもたらし得る。使用される次元削減変換または関数は、関係保持埋め込みであり得、これは、より低い次元空間でのビニングを可能にし、サブサンプリング前のデータのより効率的なグループ化を可能にする。
サブサンプリング粒子分析イベントデータ法
図4は、フローサイトメトリイベントデータなど、粒子分析イベントデータをサブサンプリングする例示的な方法400を示すフローダイアグラムである。方法400は、コンピューティングシステムの1つ以上のディスクドライブなどのコンピュータ可読媒体に記憶される一組の実行可能プログラム命令に具体化され得る。例えば、図5に示され、以下でより詳細に記載されるコンピューティングシステム500は、方法400を実装するために、実行可能プログラム命令のセットを実行することができる。方法400が開始されると、実行可能プログラム命令は、RAM等のメモリにロードされ得、コンピューティングシステム500の1つ以上のプロセッサによって実行され得る。方法400は、図5に示されるコンピューティングシステム500に関して説明されるが、説明は、例示にすぎず、限定することを意図するものではない。一部の実施形態では、方法400またはその部分は、多数のコンピューティングシステムによってシリアルまたは並列に実行され得る。
図4は、フローサイトメトリイベントデータなど、粒子分析イベントデータをサブサンプリングする例示的な方法400を示すフローダイアグラムである。方法400は、コンピューティングシステムの1つ以上のディスクドライブなどのコンピュータ可読媒体に記憶される一組の実行可能プログラム命令に具体化され得る。例えば、図5に示され、以下でより詳細に記載されるコンピューティングシステム500は、方法400を実装するために、実行可能プログラム命令のセットを実行することができる。方法400が開始されると、実行可能プログラム命令は、RAM等のメモリにロードされ得、コンピューティングシステム500の1つ以上のプロセッサによって実行され得る。方法400は、図5に示されるコンピューティングシステム500に関して説明されるが、説明は、例示にすぎず、限定することを意図するものではない。一部の実施形態では、方法400またはその部分は、多数のコンピューティングシステムによってシリアルまたは並列に実行され得る。
方法400がブロック404で開始した後、方法400はブロック408に進み、コンピューティングシステムは、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第1のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。例えば、第1のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするとき、サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータは、第1のフローサイトメトリイベントデータを含まない場合がある。第1のより低い次元空間は、第1の複数のビンに関連付けられ得る。第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。コンピューティングシステムは、サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータを生成するときに、第1のフローサイトメトリイベントデータが含まれるべきであることを(例えば、データ構造内で)示すことができる。
一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、第1のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信することができる。コンピューティングシステムは、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントの第1のフローサイトメトリイベントデータが正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することができる。コンピューティングシステムは、第1の変換フローサイトメトリイベントデータが第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられていることを判定することができる。
プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンのうちの第1のビンに基づいて、第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子を決定するようにプログラムすることができる。第1のビンに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第1のビン番号であり得る。コンピューティングシステムは、第1のビン、第1の記述子、および/または第1のビン番号をメモリデータ構造に追加することができる。
一部の実施形態では、第1の複数のビンのうちの2つのビンは、同一のサイズを有する。第1の複数のビンの各ビンは、同一のサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、異なるサイズを有することができる。第1の複数のビンのうちの2つのビンは、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。第1の複数のビンの各々は、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含むことができる。コンピューティングシステムは、第1の複数のビンの各々のサイズを決定することができる。プロセッサは、実行可能命令によって、複数のゲートに基づいて第1の複数のビンの各々のサイズを決定するようにプログラムすることができる。コンピューティングシステムは、複数の対象細胞に関連付けられた変換フローサイトメトリイベントデータに基づいて、第1の複数のビンの各々のサイズを決定することができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、コンピューティングシステムは、第1の次元削減関数を使用して第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することができる。第1の次元削減関数は、線形次元削減関数であり得る。第1の次元削減関数は、非線形次元削減関数であり得る。非線形次元削減関数は、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)であり得る。コンピューティングシステムは、次元削減関数、またはその識別を最初に受信することを含むことができる。
方法400は、ブロック412に進み、コンピューティングシステムは、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。一部の実施形態では、第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、コンピューティングシステムは、第2の次元削減関数を使用して第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することができる。第1の次元削減関数および第2の次元削減関数は、同一であり得る。
一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、第2のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信することができる。コンピューティングシステムは、第1の複数のイベントのうちの第2のイベントの第2のフローサイトメトリイベントデータが正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することができる。コンピューティングシステムは、第2の変換フローサイトメトリイベントデータが第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられていることを判定することができる。
プロセッサは、実行可能命令によって、第1の複数のビンのうちの第2のビンに基づいて、第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子を決定するようにプログラムすることができる。第2のビンに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子は、第1の複数のビンのうちの第1のビンの第2のビン番号であり得る。コンピューティングシステムは、第2のビン、第2の記述子、および/または第2のビン番号をメモリデータ構造に追加することができる。
第1のフローサイトメトリイベントデータは、第1の希少細胞に関連付けられ、かつ/または第2のフローサイトメトリイベントデータは、第2の希少細胞に関連付けられ得る。第1の希少細胞および第2の希少細胞は、異なる細胞型の細胞であり得る。
方法400は、ブロック412からブロック416に進み、コンピューティングシステムは、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンと、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンとが異なることを判定することができる。コンピューティングシステムは、サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータを生成するときに、第2のフローサイトメトリイベントデータが含まれるべきであることを(例えば、データ構造内で)示すことができる。
一部の実施形態では、第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、コンピューティングシステムは、第1のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第2のより低い次元空間は、第2の複数のビンに関連付けられ得る。第2のより低い次元空間内の第1の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ得る。第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、コンピューティングシステムは、第2のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第2のより低い次元空間内の第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第2の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得、第2の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得、第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、第1の複数のビンのうちの第2のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得ず、かつ/または第2の複数のビンのうちの第1のビンは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得ない。
第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの第1の組み合わせは、第1の種類の対象細胞に関連付けられ得、かつ/または第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの第2の組み合わせは、第2の種類の対象細胞に関連付けられ得る。第1の複数のビンのうちの第1のビンおよび第2の複数のビンのうちの第2のビンの第1の組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられず、および/または第1の複数のビンのうちの第2のビンおよび第2の複数のビンのうちの第1のビンの第2の組み合わせは、第1の種類の対象細胞および第2の種類の対象細胞に関連付けられない。コンピューティングシステムは、第1の組み合わせおよび第2の組み合わせが異なることを判定することができる。
方法400は、ブロック420に進み、コンピュータシステムは、第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータおよび第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータを生成することができる。
一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第3のイベントに関連付けられた第3のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の第3のイベントに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第3のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第3の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第3のビンに関連付けられ得る。プロセッサは、実行可能命令によって、第3の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第3のビンが、第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンであるか、または第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンであることを判定するようにプログラムすることができる。第3のフローサイトメトリイベントデータは、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータ内にない場合がある。コンピューティングシステムは、第1の複数のビンのうちの第3のビンに基づいて、第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子を決定することができる。第3のビンに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子は、第1の複数のビンのうちの第3のビンの第3のビン番号であり得る。コンピューティングシステムは、第3のビン、第3の記述子、および/または第3のビン番号がメモリデータ構造内にないことを判定することができる。
一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、第1の複数のイベントのうちの第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータが、負のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することができる。コンピューティングシステムは、第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することができる。コンピューティングシステムは、複数の対象細胞を定義する複数のゲートを受信することができる。第4のフローサイトメトリイベントデータは、複数の対象細胞のうちの1つの対象細胞に関連付けられ得る。第4のフローサイトメトリイベントデータは、選別された細胞に関連付けられ得る。
一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することができる。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントは、正のサブサンプリング要件に関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータは、第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ得る。第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビン、および、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第1のビンは、同一であり得る。コンピューティングシステムは、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することができる。
コンピューティングシステムは、第1の複数のイベントのうちの最後のイベントが、所定の閾値を超える時間パラメータまたはイベント番号に関連付けられていることを判定することができる。コンピューティングシステムは、メモリデータ構造をリセットすることができる。プロセッサは、実行可能命令によって、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた、第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた第2のビンをメモリデータ構造に追加するようにプログラムすることができる。一部の実施形態では、コンピューティングシステムは、サブサンプリングパラメータの程度を受信することを含むことができる。コンピューティングシステムは、サブサンプリングパラメータの程度に基づいて所定の閾値を決定することができる。
方法400は、ブロック424で終了する。
実行環境
図5では、本明細書に開示される代謝産物、アノテーション、および遺伝子組み込みシステムを実装するように構成された例示的なコンピューティングデバイス500の一般的アーキテクチャを示す。図5に示されるコンピューティングデバイス500の一般的アーキテクチャは、コンピュータハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの配置を含む。コンピューティングデバイス500は、図5に示される要素よりも多くの(または少ない)要素を含むことができる。しかしながら、実現可能な開示を提供するために、これらの一般的に従来の要素の全てが示される必要はない。例示されるように、コンピューティングデバイス500は、処理ユニット510、ネットワークインターフェース520、コンピュータ可読媒体ドライブ530、入力/出力デバイスインターフェース540、ディスプレイ550、および入力デバイス560を含み、これらの全ては、通信バスによって互いに通信し得る。ネットワークインターフェース520は、1つ以上のネットワークまたはコンピューティングシステムに接続性を提供し得る。したがって、処理ユニット510は、ネットワークを介して他のコンピューティングシステムまたはサービスから情報および命令を受信し得る。処理ユニット510はまた、メモリ570と通信し、さらに、入力/出力デバイスインターフェース540を介して、任意選択のディスプレイ550のための出力情報を提供し得る。入出力デバイスインターフェース540はまた、キーボード、マウス、デジタルペン、マイク、タッチスクリーン、ジェスチャ認識システム、音声認識システム、ゲームパッド、加速度計、ジャイロスコープ、または他の入力デバイスなど、任意選択の入力デバイス560からの入力を受け入れてもよい。
図5では、本明細書に開示される代謝産物、アノテーション、および遺伝子組み込みシステムを実装するように構成された例示的なコンピューティングデバイス500の一般的アーキテクチャを示す。図5に示されるコンピューティングデバイス500の一般的アーキテクチャは、コンピュータハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの配置を含む。コンピューティングデバイス500は、図5に示される要素よりも多くの(または少ない)要素を含むことができる。しかしながら、実現可能な開示を提供するために、これらの一般的に従来の要素の全てが示される必要はない。例示されるように、コンピューティングデバイス500は、処理ユニット510、ネットワークインターフェース520、コンピュータ可読媒体ドライブ530、入力/出力デバイスインターフェース540、ディスプレイ550、および入力デバイス560を含み、これらの全ては、通信バスによって互いに通信し得る。ネットワークインターフェース520は、1つ以上のネットワークまたはコンピューティングシステムに接続性を提供し得る。したがって、処理ユニット510は、ネットワークを介して他のコンピューティングシステムまたはサービスから情報および命令を受信し得る。処理ユニット510はまた、メモリ570と通信し、さらに、入力/出力デバイスインターフェース540を介して、任意選択のディスプレイ550のための出力情報を提供し得る。入出力デバイスインターフェース540はまた、キーボード、マウス、デジタルペン、マイク、タッチスクリーン、ジェスチャ認識システム、音声認識システム、ゲームパッド、加速度計、ジャイロスコープ、または他の入力デバイスなど、任意選択の入力デバイス560からの入力を受け入れてもよい。
メモリ570は、1つ以上の実施形態を実装するために処理ユニット510が実行する(一部の実施形態ではモジュールまたはコンポーネントとしてグループ化された)コンピュータプログラム命令を含んでもよい。メモリ570は、概して、RAM、ROM、および/または他の永続的、補助的または非一時的コンピュータ可読媒体を含む。メモリ570は、コンピューティングデバイス500の一般的な管理および動作において処理ユニット510によって使用されるためのコンピュータプログラム命令を提供するオペレーティングシステム572を記憶し得る。メモリ570は、本開示の態様を実装するためのコンピュータプログラム命令および他の情報をさらに含んでもよい。
例えば、一実施形態では、メモリ570は、図4を参照して説明されたサブサンプリング方法400など、粒子分析イベントデータをサブサンプリングするためのサブサンプリングモジュール574を含む。加えて、メモリ570は、フローサイトメトリイベントデータセットまたは生成されたサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを記憶するデータ記憶装置590および/もしくは1つ以上の他のデータ記憶装置を含むか、またはそれらと通信し得る。
用語
本明細書で使用される場合、「決定する」または「決定すること」という用語は、多種多様なアクションを包含する。例えば、「決定すること」は、計算すること(calculating)、演算すること(computing)、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップすること)、確認することなどを含むことができる。また、「決定すること」は、受信すること(例えば、情報を受信すること)、アクセスすること(例えば、メモリ内のデータにアクセスすること)などを含んでもよい。また、「決定すること」は、解決すること、選択すること(selecting)、確立することなどを含むことができる。
本明細書で使用される場合、「決定する」または「決定すること」という用語は、多種多様なアクションを包含する。例えば、「決定すること」は、計算すること(calculating)、演算すること(computing)、処理すること、導出すること、調査すること、ルックアップすること(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップすること)、確認することなどを含むことができる。また、「決定すること」は、受信すること(例えば、情報を受信すること)、アクセスすること(例えば、メモリ内のデータにアクセスすること)などを含んでもよい。また、「決定すること」は、解決すること、選択すること(selecting)、確立することなどを含むことができる。
本明細書で使用される場合、「提供する」または「提供すること」という用語は、多種多様なアクションを包含する。例えば、「提供すること」は、その後取り出すために、記憶デバイスのある場所に値を記憶すること、少なくとも1つの有線または無線通信媒体を介して受信側に値を直接送信すること、値への参照を送信または記憶することなどを含むことができる。「提供すること」はまた、ハードウェア要素を介した符号化、復号化、暗号化、解読、妥当性検査、検証などを含むことができる。
本明細書で使用される場合、「選択的に」または「選択的」という用語は、多種多様なアクションを包含し得る。例えば、「選択的」プロセスは、多数のオプションから1つのオプションを決定することを含むことができる。「選択的」プロセスは、動的に決定された入力、事前構成された入力、または決定を行うためにユーザが開始した入力のうちの1つ以上を含むことができる。一部の実装形態では、選択的機能を提供するために、n個の入力スイッチが含まれ得、nは、選択を行うために使用される入力の数である。
本明細書で使用される場合、「メッセージ」という用語は、情報を伝える(例えば、送信または受信する)ための多種多様な形式を包含する。メッセージは、XML文書、固定フィールドメッセージ、カンマ区切りメッセージなどの情報のマシン可読集約を含んでもよい。メッセージは、一部の実装形態では、情報の1つ以上の表現を送信するために利用される信号を含んでもよい。単数形で列挙されるが、メッセージは、多数の部分で構成され、送信され、記憶され、受信され得ることが理解される。
本明細書で使用される場合、「ユーザインターフェース」(対話型ユーザインターフェース、グラフィカルユーザインターフェースまたはUIとも称される)は、任意の受信された入力信号に応答して、入力信号を受信する、もしくは電子情報を提供する、またはユーザに情報を提供するためのデータフィールド、ボタン、もしくは他の対話型制御を含むネットワークベースのインターフェースを指し得る。UIは、ハイパーテキストマークアップ言語(HTML)、JAVASCRIPT(商標)、FLASH(商標)、JAVA(商標)、NET(商標)、WINDOWS OS(商標)、macOS(商標)、ウェブサービス、またはリッチサイトサマリー(RSS)などの技術を使用して、全体または部分的に実装され得る。一部の実装形態では、UIは、記載された態様のうちの1つ以上に従って通信する(例えば、データを送信または受信する)ように構成されたスタンドアロンクライアント(例えば、シッククライアント、ファットクライアント)に含まれ得る。
本明細書で使用される場合、「データ記憶装置」は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートメモリ、および/またはアクセスデバイス、サーバ、または記載される他のコンピューティングデバイスなどのデバイスからアクセス可能な、またはそれらによってアクセス可能な任意の他の種類の非一時的コンピュータ可読記憶媒体に具体化され得る。データ記憶装置はまた、または代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、当技術分野で知られているように、多数のローカルおよび/またはリモート記憶デバイスに分散または分割され得る。さらに他の実施形態では、データ記憶装置は、データ記憶ウェブサービスを含むか、またはデータ記憶ウェブサービスに具体化され得る。
当業者は、情報、メッセージ、および信号が、種々の異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを理解する。例えば、上述の説明全体を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表され得る。
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実装され得ることを、当業者はさらに理解する。ハードウェアおよびソフトウェアのこの相互変換性を明確に例示するために、種々の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、概してそれらの機能の観点から上記に記載される。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、システム全体に課される特定の用途および設計制約に依存する。当業者は、各特定のアプリケーションについて種々の方法で記載した機能を実装することができるが、そのような実装の決定は、本発明の範囲から逸脱を引き起こすと解釈されないものとする。
本明細書に記載される技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。そのような技術は、特にプログラムされたイベント処理コンピュータ、無線通信デバイス、または集積回路デバイスなどの種々のデバイスのいずれかで実装され得る。モジュールまたはコンポーネントとして記載された任意の特徴は、統合された論理デバイス内で一緒に実装され得るか、または個別でありながら相互運用可能な論理デバイスとして別々に実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、これらの技術は、実行されると、上述の方法のうちの1つ以上を実行する命令を含むプログラムコードを含むコンピュータ可読データ記憶媒体によって少なくとも部分的に実現され得る。コンピュータ可読データ記憶媒体は、パッキング材料を含み得るコンピュータプログラム製品の一部を形成し得る。コンピュータ可読媒体は、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)などのランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、磁気もしくは光学データ記憶媒体などのメモリもしくはデータ記憶媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、非一時的記憶媒体であり得る。これらの技術は、加えて、またはあるいは、少なくとも部分的に、命令またはデータ構造の形態でプログラムコードを運ぶか、または通信し、伝播信号または波などのコンピューティングデバイスによってアクセス、読み取り、および/または実行することができるコンピュータ可読通信媒体によって実現され得る。
プログラムコードは、1つ以上のデジタル信号プロセッサ(DSP)、コンフィギュラブルマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または他の等価な集積または離散論理回路などの1つ以上のプロセッサを含み得る、具体的にプログラムされた選別戦略プロセッサによって実行され得る。そのようなグラフィックスプロセッサは、本開示に記載される技術のいずれかを実行するように特別に構成することができる。コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと併せて1つ以上のマイクロプロセッサ、または少なくとも部分的なデータ接続における任意の他のそのような構成は、記載する特徴のうちの1つ以上を実装し得る。一部の態様では、本明細書に記載される機能は、符号化および復号化のために構成された専用ソフトウェアモジュールまたはハードウェアモジュール内に提供され得るか、または専用選別制御カードに組み込まれ得る。
概して、本明細書で、特に添付の特許請求の範囲(例えば、添付の特許請求の範囲の本体)で使用される用語は、概して、「オープン」用語として意図される(例えば、「含んでいる(including)」という用語は、「含んでいるが、これらに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む(includes)」という用語は、「含むが、これらに限定されない」と解釈されるべきである)ことが当業者によって理解される。特定の数の導入されたクレーム列挙が意図される場合、そのような意図が特許請求の範囲において明示的に列挙され、そのような列挙がない場合、そのような意図は存在しないことが当業者によってさらに理解される。例えば、理解の補助として、以下の添付の特許請求の範囲は、クレーム列挙を導入するための導入フレーズ「少なくとも1つ」および「1つ以上」の使用を含むことができる。しかしながら、同じクレームが「1つ以上」または「少なくとも1つ」という導入語句と「a」または「an」のような不定冠詞を含む場合であっても、そのような語句の使用は、不定冠詞「a」または「an」によるクレーム列挙の導入が、そのような導入されたクレーム列挙を含む任意の特定のクレームを、そのような列挙を1つだけ含む実施形態に限定することを意味するように解釈されるべきではない(例えば、「a」および/または「an」は「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味すると解釈されるものとする)。クレーム列挙を導入するために使用される定冠詞の使用についても同様である。加えて、特定の数の導入されたクレーム列挙が明示的に列挙されても、当業者であれば、そのような列挙は、少なくとも列挙された数を意味すると解釈されるべきであることを認識する(例えば、他の修飾語を含まない「2つの列挙」の裸の列挙は、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)。さらに、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ等」に類似する規約が使用される場合、概して、そのような構成は、当業者が規約を理解するという意味で意図される(例えば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、限定されないが、A単独、B単独、C単独、AおよびB共に、AおよびC共に、BおよびC共に、ならびに/またはA、B、およびC共に、等を有するシステムを含む)。さらに、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ等」に類似する規約が使用される場合、概して、そのような構成は、当業者が規約を理解するという意味で意図される(例えば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、限定されないが、A単独、B単独、C単独、AおよびB共に、AおよびC共に、BおよびC共に、ならびに/またはA、B、およびC共に、等を有するシステムを含む)。本明細書、特許請求の範囲、または図面に関わらず、2つ以上の代替用語を提示する実質的に任意の分離的な単語および/またはフレーズは、用語のうちの1つ、用語のいずれか、または両方の用語を含む可能性を考慮するように理解されるべきであることが当業者によってさらに理解される。例えば、語句「AまたはB」は、「A」もしくは「B」または「AおよびB」の可能性を含むと理解される。
加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループに関して記載される場合、当業者であれば、本開示もそれによってマーカッシュグループのメンバーの任意の個々のメンバーまたはサブグループに関して記載されることを認識する。
当業者であれば理解されるように、書面による説明を提供する点など、ありとあらゆる目的のために、本明細書に開示される全ての範囲はまた、ありとあらゆる可能なサブ範囲、ならびにそれらのサブ範囲の組み合わせも包含する。リストされた任意の範囲は、同じ範囲を少なくとも等しい半分、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1などに分類することを十分に記述し、可能にするものとして容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で考察される各範囲は、容易に、下位の第3の範囲、中間の第3の範囲、および上位の第3の範囲等に分類され得る。当業者によっても理解されるように、「最大」、「少なくとも」、「より大きい」、「より少ない」等の全ての言語は、列挙される数を含み、上述されたようにサブ範囲に分類され得る範囲を指す。最後に、当業者であれば理解されるように、範囲は各個々のメンバーを含む。したがって、例えば、1~3個の物品を有するグループとは、1、2、または3個の物品を有するグループを指す。同様に、1~5個の物品を有するグループは、1、2、3、4、または5個の物品を有するグループなどを指す。
本明細書に開示される方法は、記載された方法を達成するための1つ以上のステップまたはアクションを含む。方法ステップおよび/またはアクションは、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく互いに交換することができる。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用は、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく修正され得る。
種々の態様および実施形態が本明細書に開示されているが、他の態様および実施形態は当業者には明らかである。本明細書に開示される種々の態様および実施形態は、例示のためのものであり、限定することを意図しない。真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。
Claims (68)
- フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングする方法であって、
プロセッサの制御下で、
より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、前記第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第1のイベントが、正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第1のより低い次元空間が、第1の複数のビンに関連付けられ、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられる、変換することと、
前記より高い次元空間内の前記フローサイトメトリイベントデータセットの、前記第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第2のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる、変換することと、
前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビンと、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンとが異なることを判定することと、
前記第1のイベントに関連付けられた前記第1のフローサイトメトリイベントデータおよび前記第2のイベントに関連付けられた前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、前記フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することと
を含む、方法。 - 前記第1のフローサイトメトリイベントデータおよび前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の複数のイベントのうちの前記第1のイベントの前記第1のフローサイトメトリイベントデータが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することと、
前記第1の複数のイベントのうちの前記第2のイベントの前記第2のフローサイトメトリイベントデータが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することと
を含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンに関連付けられていることを判定することと、
前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンに関連付けられていることを判定することと
を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンに基づいて、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子を決定することと、
前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンに基づいて、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子を決定することと
を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のビンに関連付けられた前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第1の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンの第1のビン番号であり、前記第2のビンに関連付けられた前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第2の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンの第2のビン番号である、請求項5に記載の方法。
- 前記第1のフローサイトメトリイベントデータが、第1の希少細胞に関連付けられ、かつ/または前記第2のフローサイトメトリイベントデータが、第2の希少細胞に関連付けられ、任意選択で、前記第1の希少細胞および前記第2の希少細胞は、異なる細胞型の細胞である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のビン、第1の記述子、および/または第1のビン番号をメモリデータ構造に追加することと、
前記第2のビン、第2の記述子、および/または第2のビン番号を前記メモリデータ構造に追加することと
を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記より高い次元空間内の前記フローサイトメトリイベントデータセットの、前記第1の複数のイベントのうちの第3のイベントに関連付けられた第3のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記第3のイベントに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第3のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第3のビンに関連付けられる、変換することと、
前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第3のビンが、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビン、または前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンであることを判定することであって、前記第3のフローサイトメトリイベントデータが、前記フローサイトメトリイベントデータの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータに含まれない、判定することと
を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第3のビンに基づいて、前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子を決定することを含み、前記第3のビンに関連付けられた前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第3の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第3のビンの第3のビン番号である、請求項9に記載の方法。
- 前記第3のビン、第3の記述子、および/または第3のビン番号が、メモリデータ構造にないことを判定することを含む、請求項9または10に記載の方法。
- 前記第1の複数のイベントのうちの第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータが負のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することを含み、
前記生成することが、前記第4のイベントに関連付けられた前記第4のフローサイトメトリイベントデータを含む、前記フローサイトメトリイベントデータセットの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。 - 複数の対象細胞を定義する複数のゲートを受信することであって、第4のフローサイトメトリイベントデータが、前記複数の対象細胞のうちの1つの対象細胞に関連付けられる、受信することを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 第4のフローサイトメトリイベントデータが、選別された細胞に関連付けられる、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記より高い次元空間内の前記フローサイトメトリイベントデータセットの、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビン、および前記第1の複数のイベントのうちの前記第1のイベントに関連付けられた、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビンが、同一である、変換することを含み、
前記生成することが、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、前記フローサイトメトリイベントデータセットの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することを含む、
請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の複数のイベントのうちの最後のイベントが、所定の閾値を超える時間パラメータまたはイベント番号に関連付けられていることを判定することと、
メモリデータ構造をリセットすることと、
前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンを、前記メモリデータ構造に追加することと
を含む、請求項15に記載の方法。 - サブサンプリングパラメータの程度を受信することと、
前記サブサンプリングパラメータの程度に基づいて前記所定の閾値を決定することと
を含む、請求項16に記載の方法。 - 前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することが、第1の次元削減関数を使用して前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することを含み、かつ/または前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することが、前記第1の次元削減関数を使用して前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の次元削減関数および/または前記第2の次元削減関数が、線形次元削減関数である、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の次元削減関数および/または前記第2の次元削減関数が、非線形次元削減関数である、請求項18または19に記載の方法。
- 前記非線形次元削減関数が、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)である、請求項20に記載の方法。
- 前記次元削減関数、またはその識別を最初に受信することを含む、請求項18~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換することが、前記第1のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、前記第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含み、前記第2のより低い次元空間が、第2の複数のビンに関連付けられ、前記第2のより低い次元空間内の前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第2の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ、かつ/または、
前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換することが、前記第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第2の次元削減関数を使用して、前記第2のより低い次元空間内で、前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することを含み、前記第2のより低い次元空間内の前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第2の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる、
請求項18~22のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンが、第1の種類の対象細胞に関連付けられ、
前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンが、第2の種類の対象細胞に関連付けられ、
前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンが、前記第1の種類の対象細胞に関連付けられず、前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンが、前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、
前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンが、前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、かつ/または前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンが、前記第1の種類の対象細胞に関連付けられない、
請求項23に記載の方法。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンの組み合わせが、第1の種類の対象細胞に関連付けられ、かつ/または前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンの組み合わせが、第2の種類の対象細胞に関連付けられる、請求項24に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンの組み合わせが、前記第1の種類の対象細胞および前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、かつ/または前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンの組み合わせが、前記第1の種類の対象細胞および前記第2の種類の対象細胞に関連付けられない、請求項25に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、同一のサイズを有する、請求項1~26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンの各ビンが、同一のサイズを有する、請求項1~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、異なるサイズを有する、請求項1~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含む、請求項1~29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンの各々が、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含む、請求項1~30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の複数のビンの各々のサイズを決定することを含む、請求項1~31のいずれか一項に記載の方法。
- 複数のゲートに基づいて、前記第1の複数のビンの各々の前記サイズを決定することを含む、請求項32に記載の方法。
- 複数の対象細胞に関連付けられた変換フローサイトメトリイベントデータに基づいて、前記第1の複数のビンの各々の前記サイズを決定することを含む、請求項32または33に記載の方法。
- 実行可能命令を記憶するように構成された非一時的メモリと、
前記非一時的メモリと通信するプロセッサと
を含み、
前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
より高い次元空間内のフローサイトメトリイベントデータセットの、第1の複数のイベントのうちの第1のイベントに関連付けられた第1のフローサイトメトリイベントデータを、第1のより低い次元空間内の、前記第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第1のイベントが、正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第1のより低い次元空間が、第1の複数のビンに関連付けられ、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられる、変換することと、
前記より高い次元空間内の前記第1の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記フローサイトメトリイベントデータセットの前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第2のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる、変換することと、
前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビンと、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンとが異なることを判定することと、
前記第1のイベントに関連付けられた前記第1のフローサイトメトリイベントデータおよび前記第2のイベントに関連付けられた前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、フローサイトメトリイベントデータのサブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成することと
を行うようにプログラムされている、
フローサイトメトリイベントデータをサブサンプリングするためのコンピューティングシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第1のフローサイトメトリイベントデータおよび前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含むフローサイトメトリイベントデータを受信するようにプログラムされている、請求項35に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1の複数のイベントのうちの前記第1のイベントの前記第1のフローサイトメトリイベントデータが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することと、
前記第1の複数のイベントのうちの前記第2のイベントの前記第2のフローサイトメトリイベントデータが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定することと
を行うようにプログラムされている、
請求項35または36に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンに関連付けられていることを判定することと、
前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンに関連付けられていることを判定することと
を行うようにプログラムされている、
請求項35~37のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンに基づいて、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータの第1の記述子を決定することと、
前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンに基づいて、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータの第2の記述子を決定することと
を行うようにプログラムされている、
請求項35~38のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第1のビンに関連付けられた前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第1の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンの第1のビン番号であり、前記第2のビンに関連付けられた前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第2の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンの第2のビン番号である、請求項39に記載のシステム。
- 前記第1のフローサイトメトリイベントデータが、第1の希少細胞に関連付けられ、かつ/または前記第2のフローサイトメトリイベントデータが、第2の希少細胞に関連付けられ、任意選択で、前記第1の希少細胞および前記第2の希少細胞は、異なる細胞型の細胞である、請求項35~40のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1のビン、第1の記述子、および/または第1のビン番号をメモリデータ構造に追加することと、
前記第2のビン、第2の記述子、および/または第2のビン番号を前記メモリデータ構造に追加することと
を行うようにプログラムされている、
請求項35~41のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記より高い次元空間内の前記フローサイトメトリイベントデータセットの、前記第1の複数のイベントのうちの第3のイベントに関連付けられた第3のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記第3のイベントに関連付けられた第3の変換フローサイトメトリイベントデータに変換することであって、前記第3のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンの第3のビンに関連付けられる、変換することと、
前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第3のビンが、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビン、または前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンであることを判定することであって、前記第3のフローサイトメトリイベントデータが、前記フローサイトメトリイベントデータの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータに含まれない、判定することと
を行うようにプログラムされている、
請求項35~42のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第1の複数のビンのうちの前記第3のビンに基づいて、前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータの第3の記述子を決定するようにプログラムされており、前記第3のビンに関連付けられた前記第3の変換フローサイトメトリイベントデータの前記第3の記述子が、前記第1の複数のビンのうちの前記第3のビンの第3のビン番号である、請求項43に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第3のビン、第3の記述子、および/または第3のビン番号が、メモリデータ構造にないことを判定するようにプログラムされている、請求項43または44に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1の複数のイベントのうちの第4のイベントに関連付けられた第4のフローサイトメトリイベントデータが負のサブサンプリング要件に関連付けられていることを判定するようにプログラムされ、
前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第4のイベントに関連付けられた前記第4のフローサイトメトリイベントデータを含む、前記フローサイトメトリイベントデータセットの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムされている、
請求項35~45のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
複数の対象細胞を定義する複数のゲートを受信することであって、第4のフローサイトメトリイベントデータが、前記複数の対象細胞のうちの1つの対象細胞に関連付けられる、受信するようにプログラムされている、
請求項35~46のいずれか一項に記載のシステム。 - 第4のフローサイトメトリイベントデータが、選別された細胞に関連付けられる、請求項35~47のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記より高い次元空間内の前記フローサイトメトリイベントデータセットの、第2の複数のイベントのうちの第2のイベントに関連付けられた第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第1のより低い次元空間内の、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントが、前記正のサブサンプリング要件に関連付けられ、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第1の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられ、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビン、および前記第1の複数のイベントのうちの前記第1のイベントに関連付けられた、前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第1のビンが、同一であり、
前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた前記第2のフローサイトメトリイベントデータを含む、前記フローサイトメトリイベントデータセットの前記サブサンプリングされたフローサイトメトリイベントデータセットを生成するようにプログラムされている、
請求項35~48のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
前記第1の複数のイベントのうちの最後のイベントが、所定の閾値を超える時間パラメータまたはイベント番号に関連付けられていることを判定することと、
メモリデータ構造をリセットすることと、
前記第2の複数のイベントのうちの前記第2のイベントに関連付けられた、前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータに関連付けられた前記第2のビンを、前記メモリデータ構造に追加することと
を行うようにプログラムされている、
請求項49に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、
サブサンプリングパラメータの程度を受信することと、
前記サブサンプリングパラメータの程度に基づいて前記所定の閾値を決定することと
を行うようにプログラムされている、
請求項50に記載のシステム。 - 前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、第1の次元削減関数を使用して前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するようにプログラムされ、かつ/または、
前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第1の次元削減関数を使用して前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するようにプログラムされている、
請求項35~51のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第1の次元削減関数および/または前記第2の次元削減関数が、線形次元削減関数である、請求項52に記載のシステム。
- 前記第1の次元削減関数および/または前記第2の次元削減関数が、非線形次元削減関数である、請求項52または53に記載のシステム。
- 前記非線形次元削減関数が、t分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE、Stochastic Neighbor Embedding)である、請求項54に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記次元削減関数、またはその識別を最初に受信するようにプログラムされている、請求項52~55のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第1のフローサイトメトリイベントデータを、第2の次元削減関数を使用して、第2のより低い次元空間内で、前記第1のイベントに関連付けられた第1の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ、前記第2のより低い次元空間が、第2の複数のビンに関連付けられ、前記第2のより低い次元空間内の前記第1の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第2の複数のビンのうちの第1のビンに関連付けられ、かつ/または、
前記第2のフローサイトメトリイベントデータを変換するために、前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第2のフローサイトメトリイベントデータを、前記第2の次元削減関数を使用して、前記第2のより低い次元空間内で、前記第2のイベントに関連付けられた第2の変換フローサイトメトリイベントデータに変換するようにプログラムされ、前記第2のより低い次元空間内の前記第2の変換フローサイトメトリイベントデータが、前記第2の複数のビンのうちの第2のビンに関連付けられる、
請求項52~56のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンが、第1の種類の対象細胞に関連付けられ、
前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンが、第2の種類の対象細胞に関連付けられ、
前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンが、前記第1の種類の対象細胞に関連付けられず、前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンが、前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、
前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンが、前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、かつ/または前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンが、前記第1の種類の対象細胞に関連付けられない、
請求項57に記載のシステム。 - 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンの組み合わせが、第1の種類の対象細胞に関連付けられ、かつ/または前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンの組み合わせが、第2の種類の対象細胞に関連付けられる、請求項58に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンのうちの前記第1のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第2のビンの組み合わせが、前記第1の種類の対象細胞および前記第2の種類の対象細胞に関連付けられず、かつ/または前記第1の複数のビンのうちの前記第2のビンおよび前記第2の複数のビンのうちの前記第1のビンの組み合わせが、前記第1の種類の対象細胞および前記第2の種類の対象細胞に関連付けられない、請求項59に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、同一のサイズを有する、請求項35~60のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンの各ビンが、同一のサイズを有する、請求項35~61のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、異なるサイズを有する、請求項35~61のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンのうちの2つのビンが、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含む、請求項35~63のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の複数のビンの各々が、ほぼ同一の数の変換フローサイトメトリイベントデータを含む、請求項35~64のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、前記第1の複数のビンの各々のサイズを決定するようにプログラムされている、請求項35~65のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、複数のゲートに基づいて、前記第1の複数のビンの各々の前記サイズを決定するようにプログラムされている、請求項66に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記実行可能命令によって、複数の対象細胞に関連付けられた変換フローサイトメトリイベントデータに基づいて、前記第1の複数のビンの各々の前記サイズを決定するようにプログラムされている、請求項66または67に記載のシステム。
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