2018 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding for cell diversity from hematopetic stem cell
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated analysis and regulation of cellular diversity |
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| Project/Area Number |
18H05103
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岩見 真吾 九州大学, 理学研究院, 准教授 (90518119)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 数理モデル / 移植データ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
移植実験では、致死量放射線照射したマウス（ホスト由来の造血は消失）に、若齢マウスあるいは高齢マウス由来の造血幹細胞を移植する。移植した造血幹細胞は蛍光蛋白を発現しており、各成熟血液細胞（赤血球・血小板・好中球・Bリンパ球・Tリンパ球）におけるキメラ率を移植後定期的に算出する。こうして得られた造血幹細胞の１細胞移植による造血系再構築実験データをマウスの個体差を考慮した非線形混合効果モデルを用いて解析した。また、時系列実験データをもとに、マルコフ連鎖モンテカルロ法（MCMC）を用いて、モデルのパラメータをベイズ推定する。このとき、補正された赤池情報量基準（AICc）に基づいて候補となる免疫系譜モデルをランキング・比較し、最適な造血幹細胞分化モデルの選択した。さらに、若齢・高齢の造血幹細胞間で推定したパラメータを比較し、加齢による造血幹細胞の変化を特徴付けた。加齢に伴う細胞ダイバーシティの変化やそれらが創発するシステムのロバスト性を維持する機構の違いを定量的に理解することが期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現在までに蓄積した経験と培われたノウハウを駆使して，領域内のあらゆる共同研究ニーズに対応した。本細胞ダイバース領域が実験科学と数理科学の相互フィードバック研究を推進していく上で、本研究が本領域の研究を大幅に推進することに貢献していくと確信している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ダイバーシティに富む細胞はそれぞれが相互作用し、ロバストなシステムを創発している。また、時代を象徴するハイスループットな最新技術により細胞ダイバーシティを特徴づける複雑で膨大なデータが安価に取得可能になりつつある。しかしこれらのビックデータを利用しその意味を真に理解するためには、数理モデリング、定量的なデータ解析、コンピュータシミュレーションが必要不可欠である。そこで、数理モデリングと様々な統計的手法（ベイズ推定や混合効果モデル）を統合した定量的なデータ解析は、本領域のあらゆる実験科学者の研究と融合する。
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[Journal Article] The machinery for endocytosis of epidermal growth factor receptor coordinates the transport of incoming hepatitis B virus to the endosomal network2020
Author(s)
Iwamoto M, Saso W, Nishioka K, Ohashi H, Sugiyama R, Ryo A, Ohki M, Yun JH, Park SY, Ohshima T, Suzuki R, Aizaki H, Muramatsu M, Matano T, Iwami S, Sureau C, Wakita T, Watashi K
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 295
Pages: 800-807
DOI
Peer Reviewed
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