| 研究領域 | 仮想人体構築学チップ上に再現した臓器からみる全身代謝の分子ネットワーク |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H05743
|
|---|
| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
|
|---|
| 研究機関 | 東京医科大学 |
|---|
研究代表者 |
杉本 昌弘 東京医科大学, 医学部, 教授 (30458963)
|
|---|
| 研究分担者 |
斎藤 輪太郎 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任教授 (40348842)
前田 和勲 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (50631230)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-10-02 – 2023-03-31
|
| キーワード | 生体医工学関連 / バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連 |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では、生体でおきる動的な変化を数理モデルとして実装してシミュレーションを実施した。特に代謝に関係するモデルを開発・評価のために、他班と協力して生体試料のメタボローム解析も実施してきた。分子レベルの代謝のモデルとしては、肝細胞が門脈近くと静脈近くで薬剤代謝とエネルギー代謝の動態が異なる現象をモデル化した。よりマクロなシミュレーションとしては、肝臓の繊維化に様々な異なる細胞が関与してコラーゲンの蓄積が進む様子をエージェント指向モデルにて実装した。また、がんの血管新生に物理的・化学的な特徴をモデル化し、抗がん剤の効果予測などを行った。
|
| 自由記述の分野 |
生体医工学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
【研究成果の学術的意義】本研究では既知の知見をボトムアップ的に積み上げて数理モデルを開発し、生体内の現象で複雑な要素の定量的な関係性を明らかにすることができた。数理モデルによるシミュレーションで十分なバリデーションを行うことができれば、様々な仮想的な実験を行うことができる。ただし従来のモデル化の方法では、１細胞の精緻化が主体的であったため、本研究では同一細胞でも環境に応じて異なる動態を示すことや、組織レベルで様々な細胞が相互作用することなどを実装した。
【社会的意義】本研究はシステムズ・バイオロジーが目指す数理モデルによる生体の理解を実践した具体的な事例を研究成果として創出することができた。
|
