最先端研究を訪ねて

【数学基礎・応用数学】

数理腫瘍学

新しい社会に呼応した医学・医療を実現する、応用数学を使った悪性がん研究「数理腫瘍学」

鈴木貴先生

大阪大学

数理・データ科学教育研究センター（MMDS）　　

◆研究のきっかけは何ですか

悪性がんは、我が国をはじめ先進諸国で死因の第１位を占めます。基礎と臨床の両面で活発な研究が進められていますが、がんの制圧に数理科学を使いたいという声も、医学研究者や医療関係者の間でだんだん増えています。そういう方々とお話ししていくうちに、がん研究に数理モデルやデータサイエンスを応用することが、とても大切だと考えるようになりました。

私たちは、基礎医学研究者、臨床医、データサイエンティストと協力して、様々な共同研究を実施してきました。その過程で、がんを診療し治療するために、応用数学を使った数多くの方策が明らかになってきました。

私たちの研究は、今では「数理腫瘍学」という新しい研究分野として、医学研究者の間に広く認められています。数理腫瘍学によって、これまで予想もできなかったような医学的な成果が得られるとともに、開発した数理的方法を研究に活用する、実験医学研究室も増えてきています。

中学・高校時代は、自分というものを実現するために数学というものがあったように思います。いくつかの考え方の基本が、その時にしっかりと根付きました。

大学時代は、成熟を待つ時であったでしょうか。数学科というというところで現代数学に取り組み、多くの素晴らしい友人と出会うことができたのは、夢のようでした。苦労しましたが大学院に進めたので、生涯の師と出会うことができました。今でもそうですが、苦しいけれども数学を続けてきてよかったです。

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◆鈴木貴先生のHP

細胞生物学の実験研究室と共同して、細胞内のシグナル伝達経路や、細胞分化の数理モデルを構築します。また、シミュレーション（コンピュータによる模擬実験）を用いて、これまで説明できなかった実験データの意味を解明しています。具体的な生命現象の対象として、学生が現在取り組んでいるのは、代謝系、薬剤耐性、血管新生、ストレス応答、細胞運動、臓器間の相互作用などです。

◆主な業種

・ソフトウエア・情報システム開発

・大学・短大・高専等、教育機関・研究機関

・コンピュータ・情報通信機器

・医療機器

・鉄鋼

◆主な職種

・基礎・応用研究・先行開発

・設計・開発

・システムエンジニア

・大学等研究機関所属の教員・研究者

◆学んだことはどう生きる？ 

数理・データ科学教育研究センター（MMDS）は全学部生向けに、データサイエンスと数理モデルのコースを提供しています。受講生は数理科学や情報科学を専攻している学生も多く、これらの学生はデータサイエンス、数理モデリング、数値シミュレーション、プログラミングの知識を生かし、活躍する業種や業務は多岐に渡っています。

数理腫瘍学の研究を継続している例としては、研究室で応用数学を研究した後、他大学での数理科学のポスドクとして生物学実験に携わり、理化学研究所研究員を経て、北海道大学で数学者として職を得た卒業生がいます。また、全国の大学院生や社会人を受け入れ、医学研究と連動した数理腫瘍学研究の指導をしていますが、これらの受講生は修了後、所属する大学や企業で、数理腫瘍学の研究に携わっています。

現代数学には、大学生の時でないと頭にすっと入ってこないような事柄も、たくさんあります。一方で、情報科学や生命科学は日進月歩です。専門の人、先輩、後輩と交流して視野を広め、学問の楽しさを体験してください。

・ネット情報で細胞内のシグナル伝達の異常が引き起こす病気を調べる

・シグナル伝達経路を詳細に調べて図を作成する

・その図を簡略化する

・どの経路が切断されたり付け加えられたりすると悪性化が進んだり抑えられたりするか予想する

そこから少し高度になりますが

・数式を使ったモデルを作る

・計算機のアプリを使ったりプログラムを作ってシミュレーションする

・悪性化についての予想が正しいかどうかモデルを変更して確認する