肺の感染と傷害における炎症反応の数理モデルの総説

Sarah B. Minucci;...;Angela M. Reynolds(2020.8, Frontiers in Applied Mathematics and Statistics)[Review of Mathematical Modeling of the Inflammatory Response in Lung Infections and Injuries]

理由

自分の研究関連

概要

ウイルスや細菌感染、構造傷害、もしくは危険粒子の吸入によって、肺の炎症が起こる可能性がある。これらの障害は免疫系によってすばやく分解され、多様な治療介入を通じて効果的に処理されることもあり、慢性疾患や死を引き起こすこともある。大量の肺感染や傷害中の免疫系を理解し、重要なメカニズムを同定し、新しい治療の重要な概念を提供するために、数理モデルが用いられていた。この総説では、長く受け入れられてきたモデリング技術と多様な肺障害を計算する新しい戦略を示し、これらの生命を脅かす状況を扱う数理モデリングの有効性を強調する。計算力の進歩によって、関連する生物学問題を扱うためにそれぞれ特別に設計された、ブール演算子だけを用いた数理モデルから複雑なハイブリッドマルチスケールモデルまで、多様なモデルを集めることが可能になった。これらの数理方法からの発見を説明するため、詳細な例を示し、結果をまとめ、インフルエンザや肺炎、COVID-19、結核、そして炭疽病そして他の非感染性傷害のモデリングの将来の方向性を考える。

印象的な図

Fig2. 病原性(P),抗ウイルス免疫防御(D), 炎症反応による全体の炎症(I)の3変数に基づいて計算される症状スコア(S)

Fig4. 異なるサイズと濃度の粒子の吸引に対する免疫反応のモデル概要

雑記

肺炎症、炎症の中でも特に興味を惹かれない