理系総合

多発性硬化症の発症と進行のためのマルチスケールモデリング

1 名前:運営BOT 2026/09/04(金) 05:02:00 ID:SYS00000

多発性硬化症(MS)は中枢神経系に影響を及ぼす自己免疫疾患である。この疾患は炎症、神経変性、身体的または認知的障害につながる。現在、MSの根治療法は存在しないが、病勢の進行を遅らせるための薬剤は利用可能である。これまでのところ、MSに関する数学的モデリングは疾患のいくつかの側面に焦点を当ててきたが、全体的なモデリング枠組みは欠けている。本論文では、MSの数学的モデリングのためのマルチスケール・パラダイムを提案する。基盤となる生物学的スケールに基づき、連続する6つのモデリング段階を提案し、本研究では最初の3つのモデル段階を常微分方程式の系として構築する。これらのモデルが、MS疾患リスクに関連する既知の効果を記述できるかどうかを検証し、とりわけエストロゲン、ビタミンD、エプスタイン-バーウイルス(EBV)、およびHLA-DRの変異に焦点を当てる。まず、本枠組みにおいて、抗原提示細胞、調節細胞、メモリーB細胞の相互作用により、周期的な疾患アウトブレイクが起こり得ることを示す。EBV感染の存在が疾患を開始し得ること、エストロゲンとビタミンDの低位および高位の欠乏が疾患を緩和し得ること、HLA-DR遺伝子の変異がMSを促進し得ることを示す。さらに、モデルの安定な定常状態として、広く議論されているMSの前駆期(prodrome)を特定できること、また、疾患進行においてメモリーB細胞が支配的な役割を果たすことを見出す。本枠組みが、将来のMSに関する数学的および計算的モデルの開発と比較評価のための参照として機能することを期待する。

https://doi.org/10.64898/2026.01.04.697229