Rで致死試験の用量応答曲線を描く

用量応答曲線(dose-response curve)を描く必要に迫られた、Rで描けって言われたけど、Rを触ったことほぼないし…という学部生・M1向けの記事です。

This post is for undergraduate students who need to analyze dose-response relationships.

 

 

「そもそもRって何?」という方は、私が作った資料で恐縮ですが↓のスライドを見てみてください。この記事で紹介している教科書もおススメです。


Rで用量応答関係の解析をしているウェブサイトは、日本語でもいくつか見つかります(こちらとかこちら)。ただ、致死毒性試験の結果を解析した例が見当たらなかったので、この記事を作成することにしました。

記事作成にはRitz (2010, Environ Toxicol Chem 29: 220-229) とRitz et al. (2015, Plos One)、および上記日本語で書かれたdrcについてのサイトを参考にしました。

結構長いです。とにかく図が描ければ良い、という忙しい方は「5. drcパッケージでlog-logistic式に当てはめる」と「6. drcパッケージで図を描く」だけ読んでいただければOKです。

 

 

1. 使用するデータ

下の図のような実験をおこなった場合を考えましょう。10匹のヨコエビをビーカーに入れ、96時間後の致死数をカウントします。1つの濃度区につきビーカーを3つ用意し、濃度区はControl・1 µg/L・2 µg/L・5 µg/L・10 µg/L・20 µg/Lの6つです。

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下の表が実験結果だとします。表のDeadは致死個体の数、Totalはビーカーに入れた総数、Concは曝露濃度をそれぞれ示しています。対照区Controlは便宜的に0と書いておきます。

表:96時間致死毒性試験結果

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Farewell party for Saret san (2018 Jan)

昨年の9月から本研究室に来ていたSaretさんの送別会をおこないました。

We had a farewell lunch with Saret san at a restaurant, ABREUVOIR. He has joined our lab for about five months.  

 

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  ▲Lunch at ABREUVOIR

 

 

Saretさんお元気で! と言っても、来年度も研究室に来てくれるそうです。その時にまた会いましょう*1

He will come to our lab again next fiscal year.  See you again!

 

 

K. HIKI

*1:自分は在籍してないかもですが…

Publications on ostracod toxicity tests ~カイミジンコ毒性試験の論文が出ました!~

カイミジンコHeterocypris incongruensの毒性試験に関する論文が2本、出版されました!

Our two papers on the toxicity test using an ostracod Heterocypris incongruens were published!

Niyommaneerat W, Nakajima F, Tobino T, Yamamoto K, 2017, Development of a chronic sediment toxicity test using the benthic ostracod Heterocypris incongruens and their application to toxicity assessments of urban road dust, Ecotoxicol Environ Safety, 143, 266-274. [DOI] ←LINK

Hiki K, Tobino T, Nakajima F, Tsukahara K, 2017, Duration of life-cycle toxicity tests with the ostracod, Heterocypris incongruens, Environmen Toxicol Chem, in press. [DOI] ←LINK

 

 

 

カイミジンコH. incongruensとは

貝のような殻に包まれた甲殻類の1種で、湖などの底を動き回る生物です。

Heterocyris incongruens is a crustacean species having bivalve-like shells. 

 

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  ▲A picture of Heterocypris incongruens taken from a previous blog post.

 

底質などの固体汚染試料の毒性を調べるためにも使用されています。ISO(国際標準化機構)によって試験法が定められています。

H. incongruens has been used for the evaluation of environmental pollution such as sediment contamination. The test method was standardized by ISO (ISO 14371). 

 

そのISOの標準法は、6日間の致死と成長阻害で毒性を評価します。繁殖能や長期の致死など、他の指標も用いてみたいな、ということで本研究室では慢性試験法の開発と理論的な検討をおこなってきました。それが今回の2本の論文です。

The standardized test relies on 6-day mortality and growth inhibition. For the development of the ostracod toxicity test using other endpoints such as reproduction and long term mortality, we performed the following studies.

 

 

●1本目: Niyommaneerat et al., 2017, EESf:id:YamamotoLab:20170924093854p:plain

  ▲Word Cloud of Niyommaneerat et al. (2017) generated by WordClouds.com.   

 

有害物質に曝露していない状態で、初回産卵日や産卵数、孵化率などの指標のばらつきを調べた論文です。それらのばらつきの大きさをもとに、慢性試験の指標としての適用可能性を議論しています。

This paper investigated the variability of reproductive parameters such as first day of brooding, life-time egg production, egg hatching ratio under non-toxic conditions. Then, the applicability of these endpoitns was discussed.

 

慢性試験の適用例として、道路塵埃を用いた試験をおこなっています。

The developed chronic test was applied to test the toxicity of urban road dust.

 

●2本目: Hiki et al., 2017, ETC

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  ▲Word Cloud of Hiki et al. (2017) generated by WordClouds.com. 

 

 

H. incongruensの卵は、100日以上も孵化しない場合があります。毎回の毒性試験でそれほど長い間孵化を観察するのは、とても面倒です…。そこでこの論文では、H. incongruensの孵化率・次世代個体数を指標とするときに孵化を何日間観察すれば良いのかを、個体群増加率の観点から議論しています。

H. incongruens sometimes produces long-dormant eggs (>150 days for hatching).t is desirable to shorten the duration of life-cycletoxicity tests including the observation period of egg development. This paper suggest a practical duration of life-cycle toxicity test with H. incongruens.

 

ちなみにこの論文は、卒業生のT君の卒論時の実験データを基にしています。卒論の結果でもきちんとデータを取ってさえいれば、雑誌論文にできます!

The experimental data of this paper relies on Mr. T's (an alumnus of our lab) bachelor's thesis.

 

K. Hiki

Welcome&Farewell (2017 Winter)

こんばんは。M1の土川です。このブログでは初登場になります。

 

先週の月曜日にMauさんとSaretさんのWelcome&LiさんのFarewellを兼ねたパーティーを行いました!

 

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@チムニー本郷店

↑このメンバーに加えて、B4が2人いるので総勢17人。

 

僕が入ってからのこの一年では最大勢力になっております。研究室ミーティングの際、輪講室が狭く感じますが笑、賑やかでとても良いことだと思います。

 

関東は絶賛台風接近中で嵐が吹き荒れておりますが(?)、皆さん頑張っていきましょう。

 

 

M.Tsuchikawa

学会参加報告 - ICUD 2017@ Prague

ICUD!

お久しぶりです、柳原です。

今月中旬にチェコプラハで開催された学会、

International Conference on Urban Drainage (ICUD) にて研究発表を行いました。

I attended ICUD 2017 in Prague and presented my research. 

 

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▲学会会場にて:本研究室からは中島先生と私が参加しました

 

学会全体としては水理モデル(氾濫・洪水解析等)に関する研究発表が目立ちますが、

今回は例年よりもdiffuse pollutionに関する発表も多かったです。

次回は3年後、メルボルンとのことです!

チェコといえば

チェコプラハ=美しい街並み、というイメージですが

天気や時間に恵まれず良い写真が撮れなかったため、

もぐらのクルテクを紹介して終わります。

チェコの作家、Zdeněk Milerによるアニメシリーズは広く愛されており、

町中でクルテクを見かけました。学会での緊張と疲れを癒してくれる存在でした!Zdeněk Miler

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▲市民権を得ているクルテク(左:電柱/ 右:空港)

 

さて、新学期もはじまり来週から研究室ミーティングも始動します。

みなさんにとって実り多きSemesterになりますように!

 

M. Y

論文引用・共著関係から辿る東大都市工の歴史 ~Research history of our department~

こんにちは、日置です。

最近、グラフ理論とそれを用いたネットワーク分析に興味を持ってます。遊びで、都市工学科から公表された学術論文の引用・共著関係を対象に、ネットワーク分析をおこなってみました。

これが意外と、都市工での研究の歴史を知るのに適した良い分析結果かもしれません。

In this article, the bibliometric networks of scientific publications by researchers in our department (Urban Engineering, Univ. Tokyo) were analyzed and visualized. This is just my practice.

 

ネットワーク分析って何?という話はとりあえず置いといて、いきなり本題に入っていきましょう!

 

もくじ

1. 対象データ・手法

2. 結果その①:引用-被引用関係

3. 結果その②:共著関係

4. 結果その③:キーワード

5. 補足

 

 

 

1. 対象データ・手法

今回は、大垣眞一郎・滝沢智・花木啓祐・古米弘明・味埜俊・山本和夫(敬称略、五十音順)の6先生のいずれかが著者に入っている論文496本の情報をWeb of Scienceから取得しました。同姓同名の別著者がいる場合は、手作業で除外しました(この作業が一番面倒)。

Bibliometric information (such as title, authors , year and citation) on publications by Prof. Furumai, Prof. Hanaki, Prof. Mino, Prof. Ohgaki, Prof. Takizawa, Prof. Yamamoto  was retrieved from Web of Science. 

 

この記事のタイトルに東大都市工と書きましたが、もうお分かりのように都市工の環境系のみ対象にしています。計画系お目当ての方、ごめんなさい。

なぜこの人選なのか、なぜあの先生が入ってないんだ、とツッコミはあるかとは思いますが、なにとぞお許しを…。私の独断です。一応、長く都市工で論文を出されている先生方を選んだつもりです。都市工所属の期間が短い方を対象にすると別の所属時の論文が入ってしまって、都市工の歴史を探るという今回の趣旨からずれてしまうので。あと、都市工設立時の文献は英語論文が主流じゃないっぽいので、英語論文がこの分野でも主流になってから(1980年以降?)の情報を対象にしたという事情もあります。

You may ask why I selected the above 6 professors. I think their publications represent well all the scientific papers in English published from our department. 

 

肝心のネットワーク分析手法ですが、CitNetExplorerとVOSViewerを用いました。どちらも論文情報のネットワーク関係をおこなう専用のフリーソフトです。詳しくはググってください。

I used free software CiteNetExplorer and VOSViewer.

 

 

2. 結果その①:引用-被引用関係

さっそく結果を見てみましょう。

まずは全496論文から100論文を示します。丸一つ一つが論文を示しており、その中の文字は第一著者の名前です。丸の色は、各論文が属するクラスターを示しています(この場合、全9クラスター)。縦軸は出版年で、下の行くほど新しくなっています。

You can see the citaton networks of all 496 papers in the figure below. Each circle represents a paper, and a name inside each circle indicate the first author.

 

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  ▲Citation network of all 496 papers. 

 

これでは分かりにくいので、各クラスターごとに詳しく見てみましょう。まずは、論文数が一番多かった下のクラスターです。

 

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  ▲Citation network in cluster 1: virus research. 

 

ウイルス関係クラスターですね。中心人物は大垣先生、片山先生でしょうか。中でも良く引用されている論文がKatayamaら(2002)です。海水中ウイルスの濃縮法を確立した論文ということで、その手法が後の論文に多く引用されているようです。図の左上部分で被引用の多い論文はKetratanakul and Ohgaki (1989)で、これは下水処理場内での大腸菌ファージの挙動を調べた研究みたいです(たぶん)。

大垣先生・片山先生が中心ではないグループでも、山本研(左側)・滝沢研(右側)の論文がこのクラスター内に含まれている、あるいはこのクラスターの論文を引用していますね。

 

※各論文に関するコメントは、アブスト・タイトルのみを読んだ私の感想なのであまりあてにしないでください。もし間違っていたらご指摘いただけると幸いです。

 

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ヨコエビのお引越し

こんにちは。オーストラリアの少年がヨコエビに噛まれたとか、いやあの犯人はヨコエビではないとか、水深8000mの深海に降ろした観測装置にヨコエビが集まってきたとか、近頃なにかと話題のヨコエビですが、本研究室でも飼育しています。

 

そのヨコエビの引越しを1か月ほど前におこないました! 

Culture tanks for an amphipod Grandidierella japonica were moved to a new place about a month ago.

 

飼育槽を入れていたインキュベータが壊れてしまったため、新しいインキュベータを購入して飼育槽を移し替えました。

This is becuase the old incubator with tanks inside was suddenly broen. We bought an new incubator, and moved the tanks to the new one.

 

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 ▲Tanks in the old incubator

 

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 ▲Aquariums were transferred to ...  

 

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 ▲a new incubator !!

 

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 ▲New incubator !!!!

 

中々大変な作業でしたね…。

ヨコエビグループの皆さん、お疲れさまでした~。

 

 

K. Hiki