強化学習理論に基づく免疫系設計原理の解明
基于强化学习理论阐明免疫系统设计原理
基本信息
- 批准号:22KJ0632
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2023
- 资助国家:日本
- 起止时间:2023-03-08 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
獲得免疫系は体内の免疫環境を学習・記憶する多細胞システムである。免疫細胞の中でも特にT細胞が体内でどのような表現型でどこに存在しているかが、適切な免疫応答を引き起こすために重要である。T細胞のように表現型を変化させ遊走するような細胞の集団動態を記述する数理モデルは存在するが、集団動態と機能との関係は不明瞭である。そこで本研究では、強化学習理論を始めとする情報処理の理論と、細胞集団の振る舞いを接続するような理論の構築を目指している。昨年度は学習を実現するための基本的なアルゴリズムである勾配流を一般化することで細胞集団と機能が関係づけられる可能性があることを発見した。本年度はこの一般化された勾配流の数学的性質をより詳細に調べた。その結果、(1)細胞集団の勾配流が1細胞レベルでも勾配流様の動態を含意すること、(2)勾配流よりも広いクラスの集団動態でも勾配流と同様の性質を示しうること、が分かった。特に(1)の結果は多細胞システムに普遍的に見られる分化の一方向性や増殖と分化の協調といった法則と整合しており、生物学的によく知られた事実に対する数学的基礎づけを与えることができた。(2)の結果は免疫系に限らず一般の多細胞システムの理解に有用な理論的基盤となる可能性がある。これらの成果について論文を一報投稿(査読中)し、国内外の学会で発表した。特に情報物理領域会議においてポスター発表賞を受賞した。次年度は、投稿した論文の掲載と、一般的に得られた結果を免疫系の具体的な現象に適用して免疫学的にも意義のある結果を得ることを目指す。
Acquire the immune system, <s:1> immune environment in the body, を learning, memory, する multicellular システムである. Immune cells in the の で も, に T cells が で ど の よ う な phenotype で ど こ に exist し て い る か が, appropriate な immune 応 answer を lead き up こ す た め に important で あ る. T cells の よ う に phenotype を variations change さ せ wander す る よ う な cells の set 団 dynamic を account す る mathematical モ デ ル は exist す る が, integrating dynamic と 団 functional と の masato is は unknown で あ る. そ こ で this study で は beginning, reinforcement learning theory を め と す る intelligence 処 と の theory, cell set 団 の vibration る dance い を meet 続 す る よ う の な theory to construct を refers し て い る. Yesterday's annual は learning を be presently す る た め の basic な ア ル ゴ リ ズ ム で あ る hook with flow を generalization す る こ と で cell set 団 と function が masato is づ け ら れ る possibility が あ る こ と を 発 see し た. For this year, the properties of <s:1> <s:1> <s:1> generalize された coordinate flow <s:1> mathematics をよ detail に べた. そ の results, (1) cell set 団 の が 1 hook with flow cell レ ベ ル で も hook with flow others の dynamic を implications す る こ と, (2) hook with よ り も hiroo い ク ラ ス の set 団 dynamic で も hook with flow と with others in nature の を shown し う る こ と, が か っ た. に (1) の results は multicellular シ ス テ ム に common に see ら れ differentiation of る の a directional と や raised colonization の coordination と い っ た law と integration し て お り, biology に よ く know ら れ た things be に す seaborne る mathematical foundation づ け を and え る こ と が で き た. (2) <s:1> results に immune system に limit らず general <s:1> multicellular システム <s:1> understanding に useful な theoretical base となる possibility がある. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> achievements に れら て て て て paper を submitted in one newspaper (check 読 in progress) で, domestic and foreign <s:1> societies で release list た た. Special に conference in the field of intelligence physics にお てポスタ てポスタ にお award を Award received た. Annual は, contribute し の た paper first white jasmines load と, general に ら れ た results を immune system の し shall be applicable to the specific な phenomenon に て immunological に も meaning の あ る results る を こ と を refers す.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Gradient flow of the heterogeneous cellular population and a T-cell immune response model
异质细胞群的梯度流和 T 细胞免疫反应模型
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shuhei A. Horiguchi;Tetsuya J. Kobayashi
- 通讯作者:Tetsuya J. Kobayashi
集団動態における生物学的コストとリーマン多様体上の勾配流:免疫系への応用
种群动态中的生物成本和黎曼流形上的梯度流:在免疫系统中的应用
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:堀口修平;小林徹也
- 通讯作者:小林徹也
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堀口 修平其他文献
組織透明化技術 CUBIC を用いた全細胞シングルセル定量解析
利用组织透明技术CUBIC进行全细胞单细胞定量分析
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
三谷 智樹;松本 桂彦;堀口 修平;上田 泰己 - 通讯作者:
上田 泰己
堀口 修平的其他文献
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勾配流構造による多細胞系の力学と化学の統合的理解
使用梯度流结构综合理解多细胞系统的力学和化学
- 批准号:
24KJ0090 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
Dissecting the heterogeniety of human tissue-resident memory T cells
剖析人体组织驻留记忆 T 细胞的异质性
- 批准号:
DE240101101 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Discovery Early Career Researcher Award
魚類のAhRを介したヘルパーT細胞の分化機構の解明と感染症に対する感受性に関する研究
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- 批准号:
24K15318 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
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スペルミジンによる老化キラーT細胞の解糖系活性化とがん免疫療法における意義の解明
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- 批准号:
24KJ0132 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
小児・AYA世代がんの多様性・不均一性を打破する“二刀流”CAR-T細胞の分子設計
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- 批准号:
23K27565 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
T細胞を介する”抗原原罪”とデング熱重症化機構の解明
阐明T细胞介导的“抗原原罪”及登革热加重机制
- 批准号:
24K02288 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
自然免疫型T細胞の機能を利用した新たな創薬モダリティの創出
利用先天免疫 T 细胞的功能创建新的药物发现模式
- 批准号:
24K02147 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
視神経脊髄炎における濾胞性ヘルパーT細胞の関与機構の解明と新規バイオマーカー探索
阐明滤泡辅助性T细胞在视神经脊髓炎中的参与机制并寻找新的生物标志物
- 批准号:
24K10629 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
T細胞プロファイルを指標とした経口JAK阻害薬の治療効果予測因子の確立
以T细胞谱为指标建立口服JAK抑制剂的疗效预测因子
- 批准号:
24K11483 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
他家CAR-T細胞療法のためのCAR発現ウイルス特異的T細胞の開発
开发用于同种异体 CAR-T 细胞治疗的表达 CAR 的病毒特异性 T 细胞
- 批准号:
24K11511 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
新たなT細胞活性化シグナルに基づく新規キメラ抗原受容体の開発研究
基于新T细胞激活信号的新型嵌合抗原受体研发
- 批准号:
24K11541 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 1.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)