２つの研究開発項目（項目４と５）は、プロジェクトの中で、（i）２型糖尿病や併発疾患である心不全を中心に、正常状態や未病段階から疾病状態への移行について、経時的に様々なデータを収集する（項目５）、（ii）これらの動物実験データ、ヒト生体データを用いて、数理モデル解析を進め、重要要素の抽出による包括的な理解につなげる（項目４、下図参照）という役割を担っています。これらの研究開発テーマの達成により、数理モデルをもとに実験科学だけでは見出し得ない機序の発見やターゲットの創出につなげ、真に重要なメカニズムを明らかにします。

(1) 経口糖負荷試験シミュレーターの実装

項目４で手軽にパラメータ操作できる9コンパートメントモデルを用いた経口糖負荷試験シミュレーターを開発しました。このシミュレーターにより様々なパラメータ変化によって血糖値やインスリン濃度の変化や各臓器の代謝状態を評価することが可能になりました。

(2) 未病状態の時系列解析に向けたマウスデータ取得

マウスへの高脂肪食負荷を行い、経時的に体重や血糖値などの生化学的データ、各臓器の遺伝子発現やエピゲノムデータ、臓器や血液のメタボロームデータ、糞便解析データ、肝や脳の部位別機能データなどのデータを蓄積します。

(3) 脂肪における熱産生を上げることで太りにくくなる新規抗肥満薬候補の発見

脂肪細胞での熱産生を亢進させる化合物の探索から動物実験にて抗肥満効果が発揮される化合物を見出しました。体重の減量につながるだけでなく、肥満やメタボリックシンドロームに関連する糖尿病や脂質異常症、脂肪肝など様々な疾患への治療応用が期待されます。