我公司参与开发的多层次生理机能模型制作平台insilicoIDE以及PhysioDesigner获得了2012年度测量自动控制学会学会奖（技术奖）。

公开日　2012.08.31

insilicoIDE以及PhysioDesigner获得了2012年度测量自动控制学会学会奖（技术奖），授奖仪式（2012年8月22日）于秋田大学举办的『SICEAnnualconference2012』上举行。
这次的2012年度测量自动控制学会学会奖（技术奖）是以2010年野村泰伸教授（大阪大学）和浅井义之先生（冲绳科学技术研究院大学）共同执笔编写的论文『浅井義之、野村泰伸(2010)”Physiome.jp中的为推进统合生命化学平台开发”的测量和控制，49pp.525-529.』的内容为基础被审查的。

insilicoIDE以及PhysioDesigner支持多层次生物体系统的模型制作和模拟，是在综合生物体科学领域中以推进研究为目的的应用平台。我公司从2007年至今受冲绳科学技术研究院大学和大阪大学的委托，为该程序的开发做出贡献。
开发最初，应用程序的名字是insilicoIDE，但是1.4.4版本发布以后，随着程序框架的改变，名字变为PhysioDesigner同时因为有重大的重整，版本进行了升级（以下，在本文中称作PhysioDesigner。）

包括我们人在内的生物体的机能，从基因层面的微观世界的能动角度来讲，是通过药之类的化合物与蛋白质的相互作用层面，与新陈代谢之类相关的细胞层面，心跳以及呼吸等我们生活中所认识的脏器层面，各种各样的阶层中的非常复杂的生物，化学，物理现象的总体来实现的。
最新的生命科学立足于对构成生物机能的各种要素的理解，把对包含生物体机能各个要素的相互作用的完整系统的理解作为目标的。可以根据已获得的各个要素的知识与见解构建一个忠实于生理学的数学模型，并把整体构成模型化，这大概是为了实现这一目标的唯一方法。

PhysioDesigner在这样的集成生命科学领域中既明确表示生理机能层次，又是在组建生物体系统的数学模型的过程中起到支持作用的程序的平台。
PhysioDesigner的图形界面省略了用户在构建分层生理机能的数学模型时的各种必要的过程，被设计成能够很容易地建立模型。通过PhysioDesigner开发的模型，使用一种描述语言PHML储存。PHML是XML形式的描述语言，被设计成便于模型共享的形式。并且，PHML从细胞内的层面到诸如手腕的运动和循环等的个体层面，被设计成能对于在各种层次里发生的生理现象进行一般的描述。
功能单元在PhysioDesigner上表现为「模块」。把多个模块集合视为更广泛的概念中的一个模块可以使机能构造的层次性明确地模型化。例如，如图2所示，把全脑或者一个区域定义为母模块，把神经细胞定义为子模块，那么我们就可以进一步地按层次性把神经突触定义为下一层次的子模块。
通过使用PhysioDesigner，不仅仅是可以简单地创建数学模型，还可以从physiome.jp的公共数据库里面下载模型，再把已经做成的模型作为正在编辑中的模型的一部分纳入。而构建好的模型的模拟过程，可以在模型上很轻松地通过模拟装置Flint来实现（图1）。

在此领域内的建模，必须同时处理生理机能和生理构造。在PhysioDesigner中，已经实现了医学用图像和3D网状多边形模型的读取和为纳入模型的测试性功能。现在，我公司正在和冲绳科学技术大学院大学，大阪大学一起在做进一步的开发。
此外，可以在PhysioDesigner上输入，编写特别是对细胞内现象的建模非常有用的通过SBML语言记述的细胞内生化反应模型。通过这些，可以构建出包括详细的细胞内层次的模型，和被称为细胞互联网，组织和个体层面的阶层性模型。如图3所示，在投放药品时观察心脏给药的效果时，或者可以反过来进行毒性模拟试验。

例如，对于治疗心律不齐的药物的副作用，在给药前通过做模拟试验在降低给药的风险和药品的选择方面都起到了作用。为了实现这一目标，冲绳科学技术大学院大学和大阪大学正在进行的这一项目中，正在尝试把含有在循环系统中对药物动态，心肌细胞的药理作用以及对心跳的影响的模型在PhysioDesigner上来构建。
并且，在将来朝着把帕金森等神经疾病的患者作为对象的预测医学的基础系统构建这一方向，运用PhysioDesigner开始构建大脑基底节周围的神经回路以及结合对神经细胞药理作用的模型。
如上所述，通过支持生理机能多层次建模，PhysioDesigner为集成生命科学的发展作出了贡献。