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システム生物学による免疫細胞を題材とした細胞増殖と細胞死の境界のダイナミクス解明

Research Project

Project/Area Number 16J10309
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Life / Health / Medical informatics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

安田 翔也  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsシステム生物学 / 免疫細胞 / 非線形微分方程式 / B細胞受容体(BCR) / Anti-IgM抗体 / Anti-IgD抗体
Outline of Annual Research Achievements

免疫細胞の一種であるB細胞は、細胞外からの増殖刺激の濃度に応じて生存率(増殖率)が高まることが知られている。しかし、私たちは「ごく微小な増殖刺激ではかえって死にやすくなる」ことを新たに発見した。これは、増殖刺激を受けてB細胞内に生じる生存シグナルに「閾値」のような機構が存在することを意味しており、この機構を明らかにすることはB細胞性免疫疾患の新規治療法を導く手掛かりとなる。上記は、同種の刺激でありながら刺激量によって応答が変わる「非線形的現象」のため、静的である分子生物学的アプローチでの解明は難しい。そこで、数理モデル化とシミュレーションによって生存シグナルを統合的に理解する、システム生物学的アプローチをとった。

昨年度に引続き、復旦大学基礎医学院免疫学科との共同研究において、数理モデル化とコンピュータシミュレーションを担当した。研究内容としては、スタンダードな手法が確立していない免疫系の数理モデル化に対して、単純な非線形微分方程式から順に4~5通りの異なるモデルを提案し、現象との一致を検討して、全く新しいオフセット型の非線形モデルを提案している。本年度は国内学会でのポスター発表2件、雑誌論文掲載2件を行ったほか、論文投稿中が2件ある。また、海外渡航中に得られた関連成果も論文掲載済みである。アウトリーチ活動として、研究手法を生かして、合成生物学の国際大会にも参加した。総括として、当初の計画から一部変更はあったが、継続的に成果が出ているといえる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Int'l Joint Research] Department of Immunology/School of Basic Medical Sciences/Fudan University(China)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Department of Genetics/Albert Einstein College of Medicine/Yeshiva University(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Department of Immunology/School of Basic Medical Sciences/Fudan University(China)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Global, integrated analysis of methylomes and transcriptomes from laser capture microdissected bronchial and alveolar cells in human lung2018

    • Author(s)
      Dong Xiao、Shi Miao、Lee Moonsook、Toro Rafael、Gravina Silvia、Han Weiguo、Yasuda Shoya、Wang Tao、Zhang Zhengdong、Vijg Jan、Suh Yousin、Spivack Simon D.
    • Journal Title

      Epigenetics

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 1-22

    • DOI

      10.1080/15592294.2018.1441650

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A model integrating tonic and activated BCR signals to predict the survival of primary B cells2017

    • Author(s)
      Yasuda, S., Zhou, Y., Wang, Y., Yamamura, M. and Wang, J.-Y.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 14888-14888

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13993-x

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficient induction of Ig gene hypermutation in ex vivo-activated primary B cells.2017

    • Author(s)
      Liu, J., Xiong, E., Zhu, H., Mori, H., Yasuda, S., Kinoshita, K., Tsubata, T. and Wang, J.-Y.
    • Journal Title

      Journal of Immunology

      Volume: 199 Issue: 9 Pages: 3023-3030

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1700868

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] B細胞の生存を制御するBAFF受容体シグナルの数理解析の試み2017

    • Author(s)
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Ji-Yang Wang, Masayuki Yamamura
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Mathematical modeling of BAFFR-mediated B cell survival signal2017

    • Author(s)
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Masayuki Yamamura, Ji-Yang Wang
    • Organizer
      第46回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Mathematical modeling of intrinsic and extrinsic signals that regulate B cell survival2016

    • Author(s)
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Yanqing Wang, Masayuki Yamamura, Ji-Yang Wang
    • Organizer
      第45回日本免疫学会学術集会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル
    • Year and Date
      2016-12-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] B細胞の生存を制御する内因性および外因性シグナルの数理解析の試み2016

    • Author(s)
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Ji-Yang Wang, Masayuki Yamamura
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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