【研究成果】蕁麻疹でみられる発疹の症状を数理モデルで再現～新たな治療法確立の可能性～

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蕁麻疹はよくある皮肤疾患で、様々な形や大きさの発疹(膨疹)が现れますが、それらがなぜ、どのようにしてその形で现れるか分っていませんでした。
本研究では、反応拡散モデルと呼ばれる数学的な方程式を基に、膨疹形成の数理モデルを构筑することに成功しました。
数理モデルによる分析から、临床的に観察される膨疹には、従来考えられてきたヒスタミンの作用とそれに対する抑制性の作用の二つの机序が関与することが予测されます。
今后、数理モデルから予测される抑制系に関わる分子や机序が生物学的手法により分子レベルで同定され、蕁麻疹の病态理解が进み、膨疹の形态分析に基づく新たな病型分类や治疗法の确立につながることが期待されます。

広島大学大学院統合生命科学研究科李聖林准教授、広島大学大学院医系科学研究科皮膚科学秀道広教授、高萩俊輔助教、柳瀬雄輝助教は、蕁麻疹の定性的な臨床データと数理モデルを融合することにより、蕁麻疹でみられる発疹(膨疹)の多様な形を数理モデルで再現することに成功しました。

蕁麻疹では、その种类や患者さんにより、さまざまな形、大きさの膨疹が现れますが、これまでその多様な形态がどのようにして形成されるのかは分っていませんでした。

本研究では、数学的手法である反応拡散モデルを用い、膨疹形成の数理モデルを构筑することに成功しました。そのモデルからは、蕁麻疹の膨疹形成には従来から考えられてきたヒスタミンの作用の他、それに対する抑制性の机序が関与することが予测されました。

今后、生物学的手法によりその抑制系の机序および分子が同定されることにより、蕁麻疹の病态理解が进み、ひいては膨疹の形态分析に基づく新たな病型分类あるいは治疗法の确立につながる可能性があります。

本研究成果は、「PLOS Computational Biology」オンライン版に掲載されました。

蕁麻疹で见られる多様な几何学的形态と数理モデルにより再现された膨疹の形态

掲載誌：PLOS Computational Biology
論文タイトル: A Single Reaction-Diffusion Equation for the Multifarious Eruptions of Urticaria
著者名: 李聖林^1,3,*, 柳瀬雄輝², 高萩俊輔², 秀道広^2,*
所属
1 広島大学大学院統合生命科学研究科?数理生命プログラム
2 広島大学大学院医系科学研究科皮膚科
3 JST さきがけ
* 共同責任著者
DOI: 10.1371/journal.pcbi.1007590