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皮膚炎を標的とした免疫応答ダイナミクスのマルチスケールモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 25871132
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
計算科学
研究機関東京大学 (2014-2015)
独立行政法人理化学研究所 (2013)

研究代表者

中岡 慎治 (中岡 慎冶)  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30512040)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードマルチスケール数理モデル / 確率シミュレーション / 免疫系 / アトピー性皮膚炎
研究成果の概要

マルチスケール数理モデルの構築を目標として掲げ、疾患動態を記述した数理モデルの作成に取り組んできた。本研究では、常微分方程式を用いて、変数間の相互作用を記述した数理モデルを構築し、数値計算によってシミュレーションを実施する手法を中心に進めた。表皮の大多数を占める細胞であるケラチノサイトを標的として、炎症反応が表皮組織レベルでどう拡大し、維持されるかに関する数理モデルを構築して解析した。プロテアーゼ活性と免疫応答の相互作用によって、また、持続的な炎症反応が表皮組織レベルで維持される仕組みをまとめ、ただいま論文として投稿中である。どのような数値計算スキームが適しているか検証した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Konkuk University/UNIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Identifying determinants of heterogeneous transmission dynamics of the Middle East respiratory syndrome (MERS) outbreak in the Republic of Korea, 2015: a retrospective epidemiological analysis.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishiura H, Endo A, Saitoh M, Kinoshita R, Ueno R, Nakaoka S, Miyamatsu Y, Dong Y, Chowell G, Mizumoto K
    • 雑誌名

      BMJ Open

      巻: 6 号: 2 ページ: e009936-e009936

    • DOI

      10.1136/bmjopen-2015-009936

    • NAID

      120005855950

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell-to-cell infection by HIV contributes over half of virus infection2015

    • 著者名/発表者名
      Shingo Iwami, Junko S. Takeuchi, Shinji Nakaoka, Fabrizio Mammano, François Clavel, Hisashi Inaba, Tomoko Kobayashi, Naoko Misawa, Kazuyuki Aihara, Yoshio Koyanagi & Kei Sato
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 4 ページ: 1-16

    • DOI

      10.7554/elife.08150

    • NAID

      120005997708

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamical behavior of combinational immune boost against tumor2015

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Nagata, Yutaro Furuta, Yasuhiro Takeuchi, and Shinji Nakaoka
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 号: 3 ページ: 759-770

    • DOI

      10.1007/s13160-015-0193-5

    • NAID

      210000174398

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of HIV infection in lymphoid tissue network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka, Shingo Iwami & Kei Sato
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Biology

      巻: 72 号: 4 ページ: 909-938

    • DOI

      10.1007/s00285-015-0940-x

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of eclipse phase on quantifying viral dynamics of acute HIV-1 infection in humanized mouse model2015

    • 著者名/発表者名
      Ikeda H, Nakaoka S, Sato K, Misawa N, Koyanagi Y, Iwami S
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Application, IEICE

      巻: 6

    • NAID

      130004960164

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical analysis and classification of tumor immune dynamics in T cell transfer treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Application, IEICE

      巻: 6

    • NAID

      130004960165

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A conservation law for virus infection kinetics in vitro2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kakizoe, Satoru Morita, Shinji Nakaoka, Yasuhiro Takeuchi, Kei Sato, Tomoyuki Miura, Catherine A. A. Beauchemin, and Shingo Iwami
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 376 ページ: 39-47

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2015.03.034

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A method to determine the duration of the eclipse phase for in vitro infection with a highly pathogenic SHIV strain2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kakizoe, Shinji Nakaoka, Catherine A. A. Beauchemin, Satoru Morita, Hiromi Mori, Tatsuhiko Igarashi, Kazuyuki Aihara, Tomoyuki Miura, Shingo Iwami
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: x

    • NAID

      120005689172

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-scale mathematical modeling and simulation of cellular dynamical process2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 雑誌名

      Epidermal Cells: Methods and Protocols, Third Edition.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cost-effective length and timing of school closure during an influenza pandemic depend on the severity2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nishiura, K. Ejima, K. Mizumoto, S. Nakaoka, H. Inaba, S. Imoto, R. Yamaguchi and M. Saito
    • 雑誌名

      Theor. Biol. Med. Modelling

      巻: 11:5 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1186/1742-4682-11-5

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ordinary differential equations for HIV infection in lymphoid tissue network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka, Shingo Iwami, Kei Sato
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「実領域における常微分方程式の定性的研究」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HIV infection in lymphoid tissue-blood stream network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka, Shingo Iwami, Kei Sato
    • 学会等名
      IMAID 2015 (Innovative Mathematical Modeling for the Analysis of Infectious Disease Data)
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical modeling and simulation for a coupled communication system of immune cells2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan University
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of HIV infection in lymphoid tissue network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka, Shingo Iwami, Kei Sato
    • 学会等名
      2nd Virus Dynamics Workshop
    • 発表場所
      Fields Institute, Toronto, Canada
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical modeling and simulation of HIV infection in a lymph node network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      10th Colloquium on the Qualitative Theory of Differential Equations
    • 発表場所
      Bolyai Institute, Szeged, Hungary
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Migratory dynamics of lymphocyte trafficking on a lymph node network2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      Winter Q-bio 2015
    • 発表場所
      Maui Hawaii
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical modeling of tumor elimination by cell-mediated and humoral immunity2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      偏微分方程式岡山小研究集会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 癌の免疫療法に対する数理モデル2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      第 11 回「生物数学の理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of dynamic structural change of immune response during acute inflammation2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      JSMB/SMB2014
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Stochastic cell fate determination of stem cell dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      JSMB/SMB2014
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical Modeling and Simulation of Tumor immune therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      Application of ecological and mathematical theory to cancer: new challenges
    • 発表場所
      NIMS, South Korea
    • 年月日
      2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Population dynamics of layer-structured epidermal cells --mathematical analysis and stochastic simulation-2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      The Fourth Conference on Computational and Mathematical Population Dynamics (CMPD4)
    • 発表場所
      Taiyuan, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stochastic Simulations for Spatial Spread of Inflammatory Response2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakaoka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modeling
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 応用数理ハンドブック (感染症と免疫の数理)2013

    • 著者名/発表者名
      稲葉寿、西浦博、岩見真吾、中岡慎治
    • 総ページ数
      704
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-31  

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