免疫恒常性の定量生物学
【研究分野】構成的システム生物学
【研究キーワード】
T細胞 / 多様性 / 恒常性 / 胸腺 / 胸腺上皮細胞 / 数理モデル / T細胞受容体レパトア / シーケンス解析 / 微分方程式モデル / 免疫学 / バイオインフォマティクス
【研究成果の概要】
マウス胸腺のT前駆細胞および胸腺上皮細胞のダイナミクスのモデルにおいて、前年度に実験取得したDN細胞部分群をモデルに取り込んだ詳細モデルを作成。そのデータとモデルに対してもパラメータ推定を行い、DN部分群を粗視化した前年度までのモデルとの整合性を確認した。同時に、DN細胞の前駆細胞の流入速度に関して新たなモデルでは、流入量がこれまでの推定よりも少ないことが見いだされた。これは既知の実験事実とも整合し、また粗視化モデルのbootstrap解析でも推定パラメータに二峰性が見られたことから整合することがわかった。更にbootstrap解析における不完全な収束も同定し、より適切なパラメータ推定分布を与えた。
並行して、T細胞受容体の次世代シーケンスデータの解析を進めた。この解析から、特定のT細胞受容体配列を持つ細胞群が非常にゆっくりと胸腺へのX線摂動後回復することを見出した。一方でそれ以外の細胞については、摂動後7日程度で多様性指標(レニー多様性)が回復すること、また定常状態ではDPとSPの細胞に多様性指標に差が殆どないことが見いだされた。そして、PCAなどを用いた解析により、多様性指標では確認できなかった、摂動からの回復に伴う複雑なレパトアの変化やDPとSP細胞のレパトアの差異などを見出すことができた。今後この差異がなぜ生じるのか、またなぜ多様性指標はここまで普遍的に一定に保たれるのか、などについて研究をすすめることを予定している。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
秋山 泰身 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 生命医科学研究センター | チームリーダー | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【配分額】18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)