細胞特性を考慮した発がんモデル

Physical modeling of tumorigenesis

大内 則幸

Ouchi, Noriyuki

発がんは時間空間が非常に複雑にからみあった現象であり、例えば放射線の影響による発がんプロセスを詳細に捉えようとすると、空間スケールにしてDNA損傷レベル(10m)から腫瘍レベル(10m)という、非常にスケールの広い現象であることがわかる。これまでの発がん過程では、遺伝子の突然変異が主役であるモデルが使われてきたが、近年はその突然変異を生じる上流の機構に関する知見が増え、細胞の空間配置の重要性、また細胞環境や細胞自体の物理的性質と増殖/細胞死の密接な関係などが知られるようになり、これまでのようなシンプルなモデルでは対応できなくなってきている。今回の発表では、これまで行ってきた空間構造を持つ細胞集団における個体数変動及び腫瘍形成のモデルを紹介し、さらに得られたさまざまな統計に関して発表を行う。

Cancer is a complex process crossing over several spatial and temporal scales, from the scale of DNA damages (10m) to the scale of tumor (10m). Modern mathematical model study of cancer started in the same time of discovery of DNA double helix structure. Nowadays, biological and molecular biological new findings, e.g. knowledge of upstream mechanism of mutation dynamics, cell microenvironment study, connection between cell fate and physical properties of cell, to name few, make mathematical model study difficult because we cannot use simple cell growth function. Here we introduce our individual based cell model with spatial structure and its simulation results about calculations of some statistical quantities.