面倒なシングルセル解析はChatGPTにやらせよう

東京大学医学系研究科疾患生命工学センター臨床医工学　岡田寛之

事後抄録

この講演は、単一細胞RNA-seq（scRNA-seq）解析における最新技術と、生成AI（特にGPT-4o, Claude 3.5 Sonnet）の応用に焦点を当てています。主な内容は以下の通りです：

1. iSCseq (intra living single cell sequencing) *1

  • 生きた細胞の共焦点イメージングと自動精密サンプリングを組み合わせた技術
  • 生細胞サブセルラーシーケンスを可能にした

2. Practical Compass of scRNA-seq *2

  • 分析における一般的な落とし穴（レプリケート不足、バッチ効果の不十分な補正など）を指摘
  • Stepwise instructionを提供

3. 生成AIの使い所 *3

  • 単純作業の肩代わり
  • 膨大な知識を活用した専門的な相談

4. 生成AIの原理

  • 大量のデータを使ってパターンを学び、それを基に新しいデータを作り出す
  • ありそうな答えを出す仕掛け

5. DxMT 生成AIハッカソン

  • データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト (DxMT)
  • DxMT AIMHack 2024 〜 生成AIによる研究ワークフローの革新 2024.7
  • バイオ・高分子ビックデータ駆動による完全循環型バイオアダプティブ材料の創出拠点（DX-Poly）より参加。3日間の合宿

6. 質問の仕方 - プロンプトエンジニアリング

  • 深津式プロンプトを紹介 *4
  • ヒントを出して一緒に考える
  • 考える余裕を取る
  • 褒める

7. ChatGPTを上手に使う方法

  • Customize GPT
  • My GPTs *5
  • 二次利用されないための設定
  • Hallucination（幻覚）に注意

8. 文章生成AI利活用ガイドライン *6

  • 東京都デジタルサービス局が発行した2024年版ガイドライン
  • 個人情報保護、著作権尊重、AIの回答の検証、使用の透明性など4つの主要ルールを提示

9. GPT-4oと他のAIモデルの比較

  • GPT-4o、Claude 3.5 Sonnet、GitHub Copilotの特徴と長所・短所を比較

10. GPT-4を用いたcell type annotation *7

  • Nature Methodsに掲載された研究の概要
  • GPT-4が高精度で細胞タイプを注釈できることを実証
  • 従来の手動注釈に比べ、労力と専門知識の要求を大幅に削減

11. ユニバーサルカラー

  • 東京都カラーユニバーサルデザインガイドライン *8
  • 色盲への配慮の一環として、カラーチェッカー作成

12. DIvert to creative activities

  • Boring stuffは任せて、ヒトはより創造的な活動に時間を割く
  • Human-in-the-loop！ヒトが最後は責任を取ります

講演で紹介された書籍・文献情報：

*1 Okada, et al. Advancing single cell technology: iSCseq drives living subcellular transcriptomic profiling in osteoimmune diversity. bioRxiv 2022.09.05.506360; https://doi.org/10.1101/2022.09.05.506360

*2 Okada, H., Chung, Ui. & Hojo, H. Practical Compass of Single-Cell RNA-Seq Analysis. Curr Osteoporos Rep (2023). https://doi.org/10.1007/s11914-023-00840-4

*3 「生成AI時代の新プログラミング実践ガイド　Pythonで学GPTとCopilotの活用ベストプラクティス」松本直樹(著), インプレス2024

*4 「深津式プロンプト読本」深津 貴之 (著), 岩元 直久 (著), 日経BP2024

*5 「GPTsでChatGPTを優秀な部下にしよう！ GPTsパーフェクト作成ガイド」ITnavi (著), ソシム2024

*6 東京都デジタルサービス局. (2024). 文章生成AI利活用ガイドライン Version 2.0.

*7 Hou, W., Ji, Z. Assessing GPT-4 for cell type annotation in single-cell RNA-seq analysis. Nat Methods 21, 1462--1465 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-024-02235-4

*8 東京都カラーユニバーサルデザインガイドライン https://www.fukushi.metro.tokyo.lg.jp/kiban/machizukuri/kanren/color.html