JF
Jun Fujii
Author with expertise in Viral Hemorrhagic Fevers and Zoonotic Infections
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
13
/
i10-index:
18
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

A Machine Learning Model of Microscopic Agglutination Test for Diagnosis of Leptospirosis

Yuji Oyamada et al.Dec 9, 2020
Abstract Leptospirosis is a zoonosis caused by the pathogenic bacterium Leptospira . The Microscopic Agglutination Test (MAT) is widely used as the gold standard for diagnosis of leptospirosis. In this method, diluted patient serum is mixed with serotype-determined Leptospiras, and the presence or absence of aggregation is determined under a dark-field microscope to calculate the antibody titer. Problems of the current MAT method are 1) a requirement of examining many specimens per sample, and 2) a need of distinguishing contaminants from true aggregates to accurately identify positivity. Therefore, increasing efficiency and accuracy are the key to refine MAT. It is possible to achieve efficiency and standardize accuracy at the same time by automating the decision making process. In this study, we built an automatic identification algorithm of MAT using a machine learning method to determine aggregation within microscopic images. The machine learned the features from 316 positive and 230 negative MAT images created with sera of Leptospira- infected (positive) and non-infected (negative) hamsters, respectively. In addition to the acquired original images, wavelet-transformed images were also considered as features. We utilized a support vector machine (SVM) as a proposed decision method. We validated the trained SVMs with 210 positive and 154 negative images. When the features were obtained from original or wavelet-transformed images, all negative images were misjudged as positive, and the classification performance was very low with sensitivity of 1 and specificity of 0. In contrast, when the histograms of wavelet coefficients were used as features, the performance was greatly improved with sensitivity of 0.99 and specificity of 0.99. We confirmed that the current algorithm judges the positive or negative of agglutinations in MAT images and gives the further possibility of automatizing MAT procedure.
1

Stx2 induces differential gene expression by activating several pathways and disturbs circadian rhythm genes in the proximal tubule

Fumio Obata et al.Jun 11, 2021
Abstract (1) Background Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) causes proximal tubular defects in the kidney. However, factors altered by Shiga toxin (Stx) within the proximal tubules are yet to be shown. (2) Methods We determined Stx receptor Gb3 in murine and human kidneys and confirmed the receptor expression in the proximal tubules. Stx2-injected mouse kidney tissues and Stx2-treated human primary renal proximal tubular epithelial cell (RPTEC) were collected, and microarray analysis was performed. (3) Results We compared murine kidney and RPTEC arrays and selected common 58 genes that are differentially expressed vs. control (0 h, no toxin-treated). We found that the most highly expressed gene was GDF15, which may be involved in Stx2-induced weight loss. Genes associated with previously reported Stx2 activities such as src kinase Yes phosphorylation pathway activation, unfolded protein response (UPR) and ribotoxic stress response (RSR) showed differential expressions. Moreover, circadian clock genes were differentially expressed suggesting Stx2-induced renal circadian rhythm disturbance. Circadian rhythm-regulated proximal tubular Na + -glucose transporter SGLT1(SLC5A1) was down-regulated, indicating proximal tubular functional deterioration, and mice developed glucosuria confirming proximal tubular dysfunction. (4) Conclusions Stx2 alters gene expression in murine and human proximal tubules through known activities and newly investigated circadian rhythm disturbance resulting in proximal tubular dysfunctions.