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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

研究課題

研究課題/領域番号 16J10309
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

安田 翔也  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードシステム生物学 / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Department of Immunology/School of Basic Medical Sciences/Fudan University(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Department of Genetics/Albert Einstein College of Medicine/Yeshiva University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Department of Immunology/School of Basic Medical Sciences/Fudan University(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Global, integrated analysis of methylomes and transcriptomes from laser capture microdissected bronchial and alveolar cells in human lung2018

    • 著者名/発表者名
      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.
    • 雑誌名

      Epigenetics

      巻: 13 号: 3 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1080/15592294.2018.1441650

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A model integrating tonic and activated BCR signals to predict the survival of primary B cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, S., Zhou, Y., Wang, Y., Yamamura, M. and Wang, J.-Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14888-14888

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13993-x

    • 関連する報告書
      2017 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] Efficient induction of Ig gene hypermutation in ex vivo-activated primary B cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Liu, J., Xiong, E., Zhu, H., Mori, H., Yasuda, S., Kinoshita, K., Tsubata, T. and Wang, J.-Y.
    • 雑誌名

      Journal of Immunology

      巻: 199 号: 9 ページ: 3023-3030

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1700868

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Ji-Yang Wang, Masayuki Yamamura
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical modeling of BAFFR-mediated B cell survival signal2017

    • 著者名/発表者名
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Masayuki Yamamura, Ji-Yang Wang
    • 学会等名
      第46回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical modeling of intrinsic and extrinsic signals that regulate B cell survival2016

    • 著者名/発表者名
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Yanqing Wang, Masayuki Yamamura, Ji-Yang Wang
    • 学会等名
      第45回日本免疫学会学術集会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      Shoya Yasuda, Yang Zhou, Ji-Yang Wang, Masayuki Yamamura
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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