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

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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。