学術的背景 デュシェンヌ型筋ジストロフィー（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）は、進行性の筋萎縮を特徴とする重篤なX連鎖性の遺伝性疾患であり、最終的には早期死亡に至る。DMDの原因は、ジストロフィン（dystrophin）をコードする遺伝子の変異であり、このタンパク質が正常に発現されなくなることである。ジストロフィンは筋細胞膜上の他のタンパク質と共にジストロフィン-糖タンパク質複合体（Dystrophin-Glycoprotein Complex, DGC）を形成し、この複合体は細胞外マトリックス（ECM）と細胞骨格の間の橋渡し役として機能する。DGCは筋機能において極めて重要であるにもかかわらず、その分子構造は長い間完全には解明されていなかった。本研究では、...

四成分タンパク質ナノケージの設計：プログラムされた対称性破壊による 学術的背景 タンパク質ナノケージ（protein nanocages）は、高度な対称性を持つタンパク質集合体であり、ワクチン開発、薬物送達、ナノ材料設計などの分野で広く利用されています。自然界のウイルスは、通常、対称性破壊（symmetry breaking）を通じて複雑な構造を構築します。特に、高三角数（higher triangulation number, T）の二十面体（icosahedral）構造がよく見られます。しかし、自然界では、四面体（tetrahedral）や八面体（octahedral）の高T数構造を対称性破壊によって構築する例は見つかっていません。この分野を探求するため、研究者たちは、擬似対称化（pse...

単結晶2次元半導体の成長ベースのモノリシック3次元統合技術に関する研究 学術的背景 現代の電子産業の急速な発展に伴い、3次元（3D）統合技術は電子デバイスの性能を向上させる重要な手段となっています。従来の2次元（2D）集積回路は、サイズの縮小と性能向上において多くの課題に直面しており、特にナノスケールでは抵抗-容量（RC）遅延問題が顕著になっています。これらの制限を克服するため、研究者たちはチップを垂直に積層することで配線距離を短縮し、消費電力を削減し、データ伝送効率を向上させる3次元統合技術の探求を始めています。 現在、シリコン貫通ビア（Through-Silicon Via, TSV）技術は単結晶デバイスの3次元統合を実現する唯一の方法です。しかし、TSV技術にはコストが高い、チップの位...

慢性胸椎脊髄損傷に対する神経幹細胞移植の長期臨床および安全性結果 学術的背景 脊髄損傷（Spinal Cord Injury, SCI）は、重篤な神経疾患であり、世界中で毎年数百万人がさまざまな程度の障害を負っている。従来の治療法は、損傷の安定化、さらなる損傷の防止、およびリハビリテーションを通じた機能の部分的な回復に焦点を当てている。しかし、これらの方法の効果は限られており、特に慢性脊髄損傷患者にとっては、機能回復の可能性が低い。近年、神経調節や細胞療法が脊髄損傷治療の新たな希望として注目されている。その中でも、神経幹細胞（Neural Stem Cells, NSCs）は、さまざまな神経細胞に分化する可能性があるため、有望な治療手段と見なされている。 本研究は、NSI-566と呼ばれる神...

呼吸器マイクロバイオームは小児のRSV感染の重症度と症状の持続性に関連している 学術的背景 呼吸器合胞ウイルス（Respiratory Syncytial Virus, RSV）は、乳幼児の呼吸器感染症や入院の主要な原因の一つです。早産、先天性心疾患、気管支肺異形成症などが重症感染のリスク要因として知られていますが、健康な正期産児でもRSV感染が重症化し、小児集中治療室への入院を必要とし、持続的な喘鳴などの長期的な健康問題を引き起こす可能性があります。RSV感染の重症度は、普通の風邪から呼吸不全を伴う重症細気管支炎まで幅広く、他の宿主要因や環境要因が疾患の重症度を調節している可能性を示唆しています。 近年、複数の研究が、早期の呼吸器微生物群の組成とその後の呼吸器感染症のリスクとの関連を発見し...

SARS-CoV-2の継続的な進化がmRNAワクチン誘導性の体液免疫からの逃避を促進する 学術的背景 2019年末に初めて出現したSARS-CoV-2ウイルスは、継続的な進化を遂げ、複数の変異株を生み出してきました。これらの変異株は、変異を通じてその伝播能力と免疫逃避能力を強化しており、特にワクチン誘導性の体液免疫に対する逃避能力が顕著です。mRNAワクチンはCOVID-19感染、入院、死亡を予防する上で顕著な効果を示していますが、Omicronなどの変異株の出現により、ワクチンの有効性は徐々に低下しています。この課題に対処するため、研究者たちはワクチンの処方を更新し続けていますが、ウイルスの急速な進化は依然としてワクチンの有効性に脅威を与えています。 本論文は、Ragon Institut...

CRISPR-Cas9遺伝子編集技術は、特にキメラ抗原受容体T細胞（CAR-T細胞）の開発において、がん治療への応用が大きく進展しています。しかし、CRISPR編集プロセス中に引き起こされる染色体異常（大規模な欠失、染色体転座、異数性など）は、臨床応用における大きな懸念材料となっています。これまで、CRISPR-Cas9システムのコンポーネントを最適化することでこれらのリスクを軽減する研究が進められてきましたが、T細胞受容体（TCR）の活性化後の急速な増殖など、T細胞の内在的特性がゲノム安全性に与える影響は十分に研究されていませんでした。そこで、Laurenz T. Urschらは、TCR活性化と細胞増殖がCRISPR編集結果に与える影響を調査し、CRISPRでエンジニアリングされたT細胞の...

学術的背景 腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）は、がん研究における重要な分野であり、腫瘍細胞は周囲の非腫瘍細胞との相互作用を通じて、疾患の進行や治療反応に影響を与えます。腫瘍関連マクロファージ（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）は、腫瘍の成長、血管新生、免疫抑制において重要な役割を果たしています。近年、代謝調節がマクロファージの機能に与える影響が注目されており、特にグルコース代謝とミトコンドリア代謝がマクロファージの極性化と活性に影響を与えることが明らかになっています。しかし、ペントースリン酸経路（Pentose Phosphate Pathway, PPP）がTAMsにおいて果たす役割と、免疫調節への影響はまだ十分に研...

Epstein-Barrウイルス（EBV）は、広く拡散しているγ-1型ヘルペスウイルスであり、世界中の成人の約90%-95%が感染していると推定されています。EBV感染は通常無症状で、ウイルスは複雑なライフサイクルを経て、最終的に宿主の一部のB細胞に潜伏感染を確立します。宿主の免疫システムは、自然キラー細胞や抗ウイルスT細胞反応を通じてEBV感染を制御しますが、免疫抑制状態の個体では、EBVが腫瘍発生を引き起こし、移植後リンパ増殖性疾患（PTLD）を含む悪性腫瘍を引き起こす可能性があります。PTLDは、臓器または骨髄移植後の免疫抑制によって引き起こされるリンパ組織の異常増殖疾患であり、その大部分のB細胞PTLDはEBVに関連していますが、相当数の症例はEBV陰性です。現在、EBV陽性とEBV...

ミルテホシンはT細胞のバイオエネルギー状態を標的として疲弊したT細胞を活性化する 学術的背景 T細胞の疲弊（T cell exhaustion）は、特にがん治療において免疫療法の重要な課題です。T細胞の疲弊は、T細胞が長期間抗原刺激にさらされることで発生し、その機能が徐々に失われる現象です。これは、エフェクター機能の低下、抑制性受容体の発現増加、エピジェネティックな特徴の変化、サイトカイン産生の減少、増殖能力の低下、およびミトコンドリア呼吸と解糖機能の抑制として現れます。この現象は、最初に慢性リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス（LCMV）感染マウスモデルで発見されましたが、後にさまざまな疾患、特に悪性腫瘍において普遍的に見られることがわかりました。疲弊したCD8+ T細胞は、表現型と機能において異...