上皮恒常性のマルチレベル動的モデリング

私たちは上皮の恒常性維持および回復のメカニズムを理解し、最適な治療戦略をデザインすることを目的とした数理モデルの構築と解析を行う。また、臨床データおよび実験データを、非線形動的システムの連成としてコード化したボトムアップかつメカニズム的な定量的モデルに統合する。なお、使用する数理モデルには異なるタイムスケールを同時に含めることで、病因の緩やかで連続的な変化を生化学レベルでの調節ネットワークとミクロ環境変化との動的カップリングの新たな特性として再現することが可能である。

研究概要

WPIプロジェクト案

肝臓や膵臓の腺上皮、網膜の色素上皮、卵巣の胚上皮などの上皮組織について、患者やオルガノイドから得られた臨床データやオミックスデータを用いながら、マルチスケール力学的数理モデルを開発・解析し、多因子疾患の理解・予防・治療に貢献する。

研究実績

統合システム生物学的アプローチを適用して、アトピー性皮膚炎^2,5、結核¹、肺炎球菌による上気道感染³、癌腫⁴などの上皮組織疾患の病態メカニズムを解明し、最適な治療法を提案した実績がある。

参考文献

1. Eliezer Flores-Garza et al, 2022. Frontiers in Systems Biology 2:912974.
2. G. Tanaka et al, 2018, Journal of Theoretical Biology 448: 66-79.
3. E. Domínguez-Hüttinger et al, 2017.  Front. Physiol. 8: 115, pp.1–14.
4. L. F. Méndez-López et al, 2017. BMC Syst. Biol., 11(24), pp.1–15.
5. Domínguez-Hüttinger et al, 2017. J. Allergy Clin. Immunol 139:1861-72