Agent-Based Modeling of Idiopathic Lung Fibrosis and Mechanistic Treatments
この論文は、NetLogo を用いたエージェントベースモデルにより、特発性肺線維症（IPF）における線維芽細胞の動態とコラーゲン蓄積をシミュレーションし、ピルフェニドンやペントキシフィリン単独および併用療法の効果を検証することで、病態の理解と治療法選択の最適化を目指す研究を報告しています。
📄 Category
systems biology
138 件の論文
Barcoding biology: Chemotype predicts variation in genotype, physiology, and stress response
本論文は、ショウジョウバエを用いた研究において、FTIR分光法と機械学習を組み合わせることで「化学型（chemotype）」が性別、遺伝子型、栄養、年齢などの生物学的変異を反映し、ストレス応答の個体群間変動を予測できることを示し、化学型が生物学的変異と環境変化への応答を統合的に記述する計算可能な指標となり得ることを明らかにした。
Proteomics for cultivated meat: the importance of Analytical Standardization
培養肉の品質評価と規制承認に向けた信頼性のあるデータ生成を可能にするため、本研究は培養アヒルバイオマスを用いたプロテオーム解析のワークフロー（試料調製法やLC-MS条件など）を最適化し、再現性と網羅性を高める標準化された手法を確立しました。
Quantifying Treatment Resistance in Mixtures of Gastrointestinal Stromal Tumor Cells with BARMIX
この論文は、DNA バーコード化されたがん細胞混合物と確率的解析を組み合わせた「BARMIX」というプラットフォームを開発し、消化管間質腫瘍（GIST）における多様な遺伝子型ごとの治療抵抗性を効率的かつ正確に定量化することで、個別化医療に向けた新薬や併用療法の系統的な前臨床試験を可能にしたことを報告しています。
Distributed elasticity: a high-reward, moderate-risk strategy for efficient control modulation in insect flight
本論文は、昆虫の飛行モーターにおける弾性の分散配置が、適切な調整により共振帯域を 4 倍以上に拡大する高いリターンをもたらす一方、不適切な場合は共振帯域を完全に消失させる中程度のリスクを伴う戦略であることを、数値的手法を用いて明らかにしたものである。
A metabolic model based on a pangenome core unveils new biochemical features of the phytopathogen Xylella fastidiosa
本論文は、18 系統の Xylella fastidiosa のパンゲノムに基づいて作成された代謝モデル「Xfcore」を用いて、定義培地の設計や酢酸代謝の解明、そしてポリアミンの産生と分泌という新たな病原性因子の発見など、この植物病原菌の代謝特性と病原性に関する重要な知見を明らかにしたものである。
GlycoDiveR: a modular R framework to analyze and visualize highly dimensional glycoproteomics data
本研究は、グリコプロテオミクスデータの複雑な多次元構造を扱いやすくし、分析のハードルを下げるとともに、生物学的な知見の発見を促進するために、モジュール化されたオープンソースの R フレームワーク「GlycoDiveR」を提案するものである。
Systems-level longitudinal immune profiling reveals individualized immunotypes and genetic associations
この研究は、101 人の健康な個人を 2 年間にわたり追跡した多層オミクス解析により、個人間で再現性のある免疫パターン（免疫型）を同定し、それらが代謝・炎症プロファイルや遺伝的変異とどのように関連するかをシステムレベルで解明したものである。
Cross-Species Translation Enhances the Use of Mouse Models for Translatability and Drug Discovery in Late-Onset Alzheimer's Disease
本研究は、マウスモデルとヒトの遺伝的要因の違いを克服し、後発性アルツハイマー病の病態を予測する新しい計算機手法「TransComp-R」を開発することで、睡眠・覚醒サイクルを標的とした既存薬（スボレキサント）の再評価を成功させ、マウスモデルの創薬への有用性を高めたことを示しています。
System drift in the evolution of plant meristem development
本研究は、計算モデルと実データを用いて、植物の茎頂分裂組織の発達において、表現型は保存されつつ遺伝子制御ネットワークの構成が継続的に変化し、その結果として「発達システムドリフト」が複雑な発生システムにおいて普遍的に起こっていることを示しました。
Integrating metagenome-scale metabolic modelling and metabolomics to identify biochemical interactions in Microcystis phycospheres
この研究は、メタゲノム規模の代謝モデリングとメタボロミクスを統合して、フランスの池から分離された 12 株のミクロシスス属藍藻の共生圏（フィコスフィア）を解析し、藍藻と微生物群集の機能的な脱結合、群集レベルでの代謝能力の拡張、および藍藻由来の代謝産物が駆動する代謝プロファイルの違いを明らかにすることで、ブルーム関連微生物群集の生態学的形成プロセスとしての種間代謝相互作用の重要性を浮き彫りにしました。
Modeling the Role of Platelet-Released Polyphosphates in Tissue-Factor-Initiated Coagulation under Flow
本研究は、血流条件下での組織因子開始型凝固において、血小板から放出されるポリリン酸が FV および FXI の活性化を促進し、特に FV への FVa 変換の加速を通じてトロンビン生成を促進し、TFPI による抑制を相対的に低下させることを数学的モデルにより示しました。
FASTERCC: Accelerating Flux Consistency Testing and Context-Specific Reconstruction for Large-Scale Metabolic Network Models
本論文は、単一細胞データなどにより大規模化している代謝ネットワークモデルの解析を加速するため、構造情報を用いて反応の向きやデッドエンドを事前に修正する新アルゴリズム「FASTERCC」を開発し、従来の FASTCC に比べて最大 20 倍の高速化を実現したことを報告しています。
Circulating miRNA-Protein Signatures Predict Outcomes in Pediatric Dilated Cardiomyopathy
小児拡張型心筋症の予後（回復または移植・死亡）を予測するため、RNA-seq と SomaScan 技術を用いて血清中の miRNA とタンパク質の多オミクス・シグネチャーを同定し、心筋リモデリングや線維化などの機序を解明した。
X-Cell: Scaling Causal Perturbation Prediction Across Diverse Cellular Contexts via Diffusion Language Models
本研究は、史上最大の CRISPRi Perturb-seq データセット「X-Atlas/Pisces」を基に、自然言語やタンパク質言語モデルなどの多様な生物学的事前知識を統合した拡散言語モデル「X-Cell」を開発し、細胞コンテキストを超えた因果的摂動予測において既存モデルを大幅に上回る性能とスケーリング則を実証したものです。
Stochastic optimal control simulations of walking: potential and perspective
本研究は、9 自由度 18 筋モデルを用いた確率的最適制御シミュレーションにより、感覚・運動ノイズが歩行の変動性や制御戦略（特に努力最小化）にどのように影響するかを解明し、実験結果と整合する知見を得たことを報告しています。
Capturing Multi-Scale Dynamics of Aortic Valve Calcification With a Coupled Fluid Structure and Systems Biology Model
本研究は、血流力学と組織力学をシミュレーションする流体構造連成モデルと、炎症やカルシウム化のシグナル伝達を記述するシステム生物学モデルを結合したマルチスケール計算フレームワークを提案し、機械的負荷が細胞シグナルを介して大動脈弁の石灰化を加速するメカニズムを解明したことを示しています。
A Computational Model of Tumor Interactions with Bone-Resident Cells Predicts Tumor-Type-Specific Responses to Perturbations
本研究は、骨微小環境への腫瘍の適応度（非適応型か適応型か）が、TGF-β 依存性や骨破壊のメカニズム、そして骨吸収阻害剤に対する治療反応性を決定づけることを、数理モデルと実験データを統合することで明らかにした。
Diverse high-fat diets drive multi-omic reprogramming that persists after dietary reversal
本研究は、マウスを用いた長期的な多オミクス解析により、高脂肪食の脂肪源や初期腸内細菌叢が宿主と微生物の相互作用に与える影響を解明し、食事を正常化しても腸内細菌叢や宿主の遺伝子発現に「記憶」として残る持続的な変化が存在することを示しました。
New perspectives in assessing environmental risks for birds: a simple TKTD framework to link growth and reproduction energy budget to chemical stress
本論文は、動態エネルギー収支モデルと毒性動態・毒性動態モデルを統合した新しい枠組み「BIRDkiss」を提案し、鳥類の成長と繁殖への化学物質の影響を、餌の入手可能性や化学物質混合曝露といった現実的な条件下で予測できるオープンソースの R パッケージを開発したことを報告しています。