| 研究課題/領域番号 |
21K17857
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
岩田 通夫 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (60746642)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 創薬 / 遺伝子発現 / 数理モデル / 時系列解析 / システム生物学 / 微分方程式モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
薬（薬物候補化合物を含む）が、どの生体分子に作用して、どのような影響を生体に及ぼすのか明らかにすることは、副作用の少ない安全な医薬品を開発するために重要である。近年、薬の影響を分子レベルで観測したビッグデータが蓄積されているが、観測データは薬の作用の1つの結果であり、観測までに薬がどのように影響したか明らかでない。本研究では、生体分子（遺伝子やタンパク質など）が細胞内で織り成す相互作用ネットワーク情報に基づく数理モデルを構築し、数値解析を介して薬の作用を時系列で明らかにする。本研究の成果は、薬の有効性や安全性を時系列で評価することを可能にし、多様な疾患に対する新規治療候補薬の発見に貢献できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、数理モデルを活用して、薬が生体内の複雑なシステムにどのように影響を及ぼすのかを時系列的に解析・予測し、それに基づいて新たな治療候補薬を網羅的に探索した。数理モデルや承認薬の既知の標的タンパク質、薬物応答遺伝子発現データなどに関する情報を基に、数値シミュレーションやテンソル分解アルゴリズムを用いて、任意の時刻における遺伝子発現を予測した。最終的に、潜在的な抗がん作用が期待される薬を予測し、細胞実験で検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
薬の作用メカニズムを解明することは、副作用の少ない安全な医薬品を開発する上で重要である。計測技術が発展し、薬の生体への影響を分子レベルで観測したビッグデータが蓄積されている。しかしながら、観測データは薬の作用の1つの結果を示しており、観測までの過程で薬がどのように作用したかは明らかでない。本研究では、薬の作用を時系列で解明することで、これまで見逃されていた潜在的な薬の効能を発見する技術基盤を構築することができた。
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