ウイルス感染現象を詳細に記述するマルチスケールモデルの開発とデータ解析理論の構築
| Project/Area Number |
16J03672
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Research Field |
Foundations of mathematics/Applied mathematics
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
柿添 友輔 九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
|
| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
|
|---|
| Keywords | ウイルス感染動態 / 数理モデル / 統計解析 / ウイルスダイナミクス / 数理生物 / ヒト免疫不全ウイルス / B型肝炎ウイルス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1.宿主免疫応答で重要であるインターフェロンαがヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）の2種感染様式(cell-free感染とcell-to-cell感染)に与える影響を調査した。具体的には、cell-free感染とcell-to-cell感染を区別できるウイルス感染実験を実施し、時系列データを取得する。取得された時系列データをうまく説明できるような数理モデルを開発し、ベイズ推定を用いたモデル適合を行なった。解析の結果、インターフェロンαはcell-to-cell感染を抑制し、cell-free感染を促進することを示唆した。
2.B型肝炎ウイルスは、現在のところウイルス排除が達成可能な抗ウイルス薬は開発されていない。ウイルス排除が困難である主な原因は、感染細胞内に長期間残存しているウイルス由来物質(cccDNA)であることがこれまでの研究において分かっている。そこで本研究では、初代培養肝細胞を用いたHBV感染実験を実施し、細胞内のウイルス複製動態の時系列データを取得した。取得した時系列データに対して、ウイルス感染実験をうまく説明できるような数理モデルを開発し、定量的解析を行なった。解析の結果、cccDNAはおよそ20日という非常に長い半減期を持つことを明らかにした。本研究ではこのような細胞内のウイルス複製動態に加え、細胞間のウイルス感染を考慮したマルチスケールモデルを開発し、そこからウイルスの適応度である基本再生産数を導出した。このように導出した基本再生産数を用いて、今年度行なった初代培養細胞におけるHBV感染と昨年度解析を行なったHep38.7-Tet細胞系における基本再生産数を比較し、生物学的な議論を展開した。本研究成果は、現在国際誌への投稿準備を進めている。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
