数理生物学

特徴・独自性

現実の生命現象や社会現象の特性を科学的に議論するための研究の展開の礎となるような数理的・理論的研究のための数理モデリング、数理モデル解析を行っている。現象のいかなる理論的課題を取り上げるか、問題をいかに数理モデルとして構成するか、構成された数理モデルに関していかなる数理的解析を行なうか、数理的解析結果をいかに生命科学的・社会科学的議論として取り上げるか、ということが重要な観点となる。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

現実の生命現象や社会現象に対する理論的なアプローチを要する施策策定やアセスメント、環境評価に係る基礎理論の適用、または、データの視覚化に伴って必要となるスケルトンモデルの構築など。

核内受容体PPARδアゴニスト

特徴・独自性

運動模倣薬（Exercise pill）の開発は、高齢化社会のfrailty に対する解決策の一つである。Exercisepill 創薬のターゲットとして核内受容体PPARδが重要で、その安全なアゴニストの創薬が求められている。我々は、PPAR δ活性化の新しいメカニズム、アゴニストとしての新規小分子リード化合物を見出し、SBDD も行ってアゴニスト活性も確認した。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

我々が同定した活性化メカニズム、新規小分子リード化合物をもとに、安全なPPAR δアゴニストの創薬が可能で、Exercise pill、肥満／糖尿病、anti-aging など、生活習慣病に対する新しいアプローチが可能となる。

実践的かつ経営的処方を支援する薬品決定支援システムおよびプログラムの開発

特徴・独自性

糖尿病における実地医療現場で実践的かつ経営的処方術を実施するための薬剤決定支援システムおよび薬剤決定支援プログラムを発明した（特許第4176438号）。
我が国の保健医療現場における医師の処方は1 剤205 円以内の6 剤投薬と規定されている。この制限を越えた投薬を施行した場合には薬価請求額の10% が減額されるしくみになっている。但し、服用法が同じで、かつ205 円以内に収まる複数の薬剤は1 剤とみなされ、6剤を越えた処方がなされても6 剤以下の処方と扱われる。
一方、我が国の高齢化社会では加齢に伴い糖尿病患者が増加している。糖尿病合併症を含めその治療薬を1 人の内科医が処方すると容易に6 剤投薬を超えてしまう。そこで医療経営的にジェネリック（後発品）の使用が不可欠となる。しかし、医師が先発品と後発品の医薬情報を薬価まで熟知し瞬時に処方を行うことは極めて難しい。本発明は主に糖尿病診療における内科医の処方技術を実践的かつ経営的に改善するものである。
本発明（特許）を活用して事業化を企てる企業または出資者・開発支援者を求めている。
ソフトウエアのサンプルあり。

V-1を標的にしたがん分子標的治療薬の開発

特徴・独自性

がんは我が国で死因の第一位の疾患であり、副作用の少ないがん分子標的治療薬の開発が待望されている。がん細胞の増殖、転移、細胞間接着、細胞間接着や腫瘍部における血管新生にはアクチン細胞骨格制御系が密接に関わっている。
私たちは自らが発見したタンパク質V-1 に、アクチンキャッピング因子CP（ 論文発表PLoS Biol 8,e1000416, 2010）および脱重合因子コフィリンの活性を抑制して、アクチン細胞骨格の形成を顕著に促進する特筆すべき活性を見出すことに成功した。さらに、表面プラズモン共鳴法でのスクリーニングによりV-1 の作用を阻害する低分子化合物の発見に成功し、実際その化合物はがん細胞のアクチン細胞骨格形成を阻害した。現在、新たな誘導体を合成し、その構造活性相関研究を展開している。
研究ゴールは「新たながん分子標的治療薬の創成」である。この研究成果を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

生体組織内のタンパク質等多成分拡散現象に関する研究

特徴・独自性

物質拡散係数の高精度測定は、諸々の熱物性値測定の中でも極めて困難であり、特にタンパク質においては物質自体が稀有であること、および分子数が大きいため拡散現象が非常に遅いことなど、多くの点から困難とされてきた。これに対し、当研究分野では最新画像処理技術を用いることにより、少量のタンパク質試料で微小非定常拡散領域を高精度に測定する方法を開発した。既存の光学系に位相シフト技術を組み込むことで、解像度がλ /100 程度の精度を実現し、拡散場内のわずかな濃度変化も検知できるシステムを測定系を構築した。生体組織内に代表されるような極限環境下では複数の物質が同時に物質移動する多成分系拡散現象がおきている。本測定法では同時に複数の物質の拡散係数を測定できる特徴を有しており、この測定法を用いることで多成分拡散現象を定量的に評価できる。この技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を強く希望する。

病原因子を標的とした新規抗菌剤の開発を目指したスクリーニング系の開発

特徴・独自性

ペニシリンの発見以来、各種抗菌剤が発見され重篤な細菌感染症は制御しうる病となった。しかし近年、多剤耐性能を有する各種病原細菌が出現し大きな社会問題となっている。これら細菌感染症の脅威に対抗するためには、新規抗菌剤の継続的な研究開発が必須であり社会的にも強く求められている。既存の抗菌剤の多くは細菌の生存に必須の代謝過程をターゲットとしており新規抗菌剤が登場しても耐性菌は必ず出現するためこの耐性菌問題を避けて通ることはできない。一方、病原細菌が宿主に感染する際に必要な病原因子は細菌の生存に必ずしも必要ではないため、その阻害剤に対する耐性菌の出現頻度は低いと考えられ新規抗菌剤のターゲットとして関心が集まっている。我々はこのような病原因子のなかで新規なタンパク質分泌系であるTat系と鉄代謝系に注目し、それらを標的とする新しいスクリーニング系を開発し、これらの病原因子に対する阻害剤の探索を試みている。この技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

生体材料やシミュレーションによる医療デバイス開発

特徴・独自性

ハイドロゲルを用いて、医療デバイスの状態を視認できるように、透明で表面摩擦抵抗が低く、ヒト血管の力学的特性および形状を忠実に再現できる全身血管モデルや、骨のモデルを開発しています。また、最適化手法を用いた医療デバイスの最適なデザインの研究として、特に、脳動脈瘤治療用ステント、カテーテルなどの開発をしています。これらは、デバイス開発のための動物実験の減少にも、貢献が期待されます。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

医療デバイス開発を進める企業、業界との連携が可能。医療画像診断装置や画像処理、MEMS を用いた応用展開、標準化開発業界、医療トレーニング企業、高分子素材企業など様々な場面で応用が期待できます。

ソトス症候群の簡易スクリーニング法の開発

特徴・独自性

ソトス症候群はNSD1遺伝子の欠失または点変異によるハプロ不全により発症する小児期の顕著な過成長、特異的頭顔面、精神発達障害など多様な症状を呈する常染色体優性遺伝性疾患であるが、NSD1点変異の特定は困難で診断に至らないケースも少なくない。当研究グループはNSD1のハプロ不全で顕著な発現調節を受ける遺伝子群の特定に成功し、これらの遺伝子群の定量による本症のスクリーニング法の開発に取り組んでいる。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

ソトス症候群のスクリーニングのための臨床検査法の開発を企業と共に取組み、過成長と精神発達障害を来す児の鑑別のための臨床応用を行うことを希望する。

ビジュアルサーボ顕微鏡

特徴・独自性

蛍光顕微鏡は細胞内イオンの定量的可視化や光学顕微鏡の限界を超える観察などに必須の道具である。生物の「行動と神経活動の相関」を計測したい場合、現状では、ターゲットの神経細胞を機械的に固定するか麻酔するかしか方法がない。また、これらの方法では細胞や生物が動かないので、「行動」を計測したことにはならない。私たちは、動く生物を追いかけて神経細胞の活動を蛍光観察する手法を開発した。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

観察しているターゲット細胞群の蛍光強度を観測しながら、細胞群の動き（３次元移動と変形）を自動でキャンセルする画像処理手法を開発した。「生物の運動」と「動く神経細胞活動」を同時に計測できる技術を活用したい企業との共同研究を希望する。

酵母を用いた認知症治療薬スクリーニング系の開発

特徴・独自性

γ セクレターゼを発現した酵母を用いて、アルツハイマー病患者脳内で生成されるアミロイドβの生成を検出するアッセイ系を開発した。家族性アルツハイマー病家系から見つかっている遺伝子変異を利用することで、特に毒性の高いアミロイドβ（A β 42）の生成を検出することが可能である。レポーター遺伝子の発現、即ち酵母の生育・レポータ酵素を評価することにより、A β42 を減少させる化合物、変異の同定に成功している。

産学連携の可能性（想定される用途・業界）

本法により、γセクレターゼの機能を調節・阻害して認知症治療を目指す、化合物、天然物、遺伝子等のスクリーニングを行うことができる。この技術を産業的に活用したい製薬・食品企業や団体との共同研究を希望する。