2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the molecular mechanism for formation and breakdown of biotissues by mathematical modeling
| Project Area | Integrated analysis and regulation of cellular diversity |
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| Project/Area Number |
17H06329
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
越川 直彦 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (70334282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石渡 通徳 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (30350458)
中村 直俊 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (30554472)
星野 大輔 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, 部長代理 (30571434)
朝倉 暢彦 大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任准教授(常勤) (70308584)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 肝細胞がん / 悪性化進展 / 細胞シグナル / 数理モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、肝がん細胞の増殖・生存にかかわるシグナル伝達について、常微分方程式によるその数理モデル化、および複数種の肝がん由来の細胞株の逆相タンパクアレイデータを用いたパラメータキャリブレーションを進めてきた。その結果、異なる種類の細胞株の時系列動態が、同じ数理モデルでパラメータを変化させたものによってほぼ表現できることを見出した。そこで本年度、この数理モデルのシミュレーションにより明らかとなった、肝がん細胞の悪性化進展を制御する鍵経路について細胞実験によるバリデーションを行った。生物実験は、悪性度の異なる培養肝がん細胞を用いて、数理解析で見いだした3鍵経路を遮断し、数理モデルによる予測の妥当性を示した。
また、本結果を外部発表した際、他の研究グループからの指摘を受けて、パラメータの同定可能性について追加の解析が必要であることが明らかとなり、そのデーター情報を取得するための細胞生物学解析を行った。この数理解析は研究期間内に完了することができず、本予算を次年度に繰越し、新たに取得した顕微鏡撮影した細胞運動の詳細な解析と合わせて解析、および、パラメータ空間における最適輸送の理論を用いて、肝がん細胞が上皮型から中間型を経て間葉型に至る途中の状態を可視化する方法の開発を検討した。この可視化方法は、幅広い系において細胞の状態変化を記述する目的で使用できる可能性があり、今後整備して発表を検討する。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Chronological change in EPHA2 protein expression Is associated with recurrence of bladder cancer.2022
Author(s)
Koizumi M, Sato S, Yoshihara M, Nakamura Y, Terao H, Okubo Y, Washimi K, Yoshioka E, Yokose T, Kishida T, Koshikawa N, Miyagi Y.
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Journal Title
Anticancer Research
Volume: 12
Pages: 5783-5794
DOI
Peer Reviewed
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