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2019 年度 実績報告書

造血幹細胞が維持する細胞ダイバーシティの数理科学的解析

公募研究

研究領域細胞社会ダイバーシティーの統合的解明と制御
研究課題/領域番号 18H05103
研究機関九州大学

研究代表者

岩見 真吾  九州大学, 理学研究院, 准教授 (90518119)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード数理モデル / 移植データ
研究実績の概要

造血幹細胞移植では、致死量放射線照射によりレシピエントマウスの造血幹細胞は消失している。従って、細胞移植直後で造血能力を再構築する段階では、細胞数が少なく、細胞分裂のランダム性により細胞数の変化が大きく変動している可能性がある。微分方程式は平均的な細胞数の変化動態を記述しているため、ギレスピーアルゴリズムを用いて微分方程式の確率シミュレーションを実施した。また、開発したABMを用いてランダム性を比較する指標も導出する。そして、実験で観測されるランダム性が選択された数理モデルにより説明できるかを検証した。この様なサイクルを通じて、免疫系譜再構築実験データを定量的に再現できる血液細胞産生のシミュレータを開発した。さらに、網羅的なコンピュータシミュレーションにより各細胞の履歴を追跡することで、ロバスト性に対するバイパス経路の意義を明確にできた。また、“疾病状態”をシミュレートすることで、ロバスト性が維持される機構を分析した。今後、得られた知見は、造血幹細胞1細胞移植により造血系が回復したマウスに出血や感染によるストレスを与えるといった摂動実験を行うことで確認・検証する。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] INSERM(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      INSERM
  • [国際共同研究] Oxford University/Imperial College of London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Oxford University/Imperial College of London
  • [国際共同研究] UNSW(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      UNSW
  • [国際共同研究] Pusan University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Pusan University
  • [国際共同研究] Los Alamos National Laboratory/Indiana University/Stanford University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Los Alamos National Laboratory/Indiana University/Stanford University
  • [雑誌論文] The machinery for endocytosis of epidermal growth factor receptor coordinates the transport of incoming hepatitis B virus to the endosomal network2020

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 ページ: 800-807

    • DOI

      10.1074/jbc.AC119.010366.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revealing uninfected and infected target cell dynamics from peripheral blood data in highly and less pathogenic simian/human immunodeficiency virus infected Rhesus macaque2019

    • 著者名/発表者名
      A. Hara, S. Iwanami, Y. Ito, T. Miura, S. Nakaoka and S. Iwami
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 479 ページ: 29-36

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2019.07.005.

    • 査読あり
  • [学会発表] How IFN-α changes cccDNA decay rate in HBV infection2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Iwami
    • 学会等名
      The 4th Workshop on Virus Dynamics in Paris
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical modeling and quantifying virus dynamics in cell culture2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Iwami
    • 学会等名
      ICIAM 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1造血幹細胞移植実験の数理モデル型定量的データ解析アプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      岩見真吾
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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