学術的背景 Gタンパク質共役受容体（GPCRs）は、ヒトの細胞表面で最も豊富な受容体ファミリーであり、FDA承認薬物の中で最も一般的なターゲットです。GPCRsは、疼痛、糖尿病、心血管疾患、がんなど、さまざまな疾患の治療において重要な役割を果たしています。しかし、GPCRsの薬物開発には多くの課題があり、特に受容体サブタイプの選択性とターゲットおよび非ターゲット副作用の制御が問題となっています。従来のオーソステリックリガンド（orthosteric ligands）ではこれらの問題を解決することが難しいため、オーソステリックポケット外に作用するアロステリック調節剤（allosteric modulators）の開発が有望な戦略として注目されています。アロステリック調節剤は、内因性リガンドのシ...

学術的背景 がん免疫療法は、近年のがん研究分野で注目を集めており、その核心的な目標は、患者自身の免疫システムを活性化してがん細胞を認識し、排除することです。しかし、がん細胞はさまざまなメカニズムを通じて免疫システムの攻撃を回避します。その一つは、「食べないで」シグナル分子CD47を発現することです。CD47は、マクロファージ表面のシグナル調節タンパク質α（SIRPα）と結合し、マクロファージによるがん細胞の貪食作用を抑制することで、がん細胞が免疫監視を逃れるのを助けます。 CD47を標的とした抗体は一定の治療効果を示していますが、単独での使用では免疫システムを十分に活性化することが難しい場合があります。そのため、研究者たちは免疫システムの反応をさらに強化する方法を探求し始めました。本論文では...

学術的背景 平衡感覚（equilibrioception）は、哺乳類が三次元世界を感知し、ナビゲートするための重要な能力です。この能力は、前庭有毛細胞（vestibular hair cells, VHCs）の迅速な機械電気変換（mechanoelectrical transduction, MET）反応に依存しており、頭部の位置や動きを検出します。これまでの研究で、トランスメンブレンチャネル様タンパク質（transmembrane channel-like proteins, TMCs）がMETチャネルの重要な構成要素であることが示されていますが、平衡感覚の分子メカニズムにはまだ多くの謎が残されています。近年、Gタンパク質共役受容体（G protein-coupled receptors,...

T細胞受容体（TCR）は免疫システムにおいて重要な役割を果たし、主要組織適合複合体（MHC）によって提示される抗原ペプチドを認識することで、病原体や腫瘍細胞に対する免疫応答を開始します。しかし、TCRの特異性（つまり、自己抗原と非自己抗原を区別する能力）は、免疫システムが効果的に機能するための核心です。エンジニアリングされた高親和性TCRは、抗原認識を強化する可能性を示していますが、しばしば特異性を失い、自己抗原との交差反応を引き起こし、深刻な副作用を引き起こします。この現象のメカニズムはまだ明確ではなく、TCRのがん免疫療法や感染症治療への応用を妨げています。 自然に進化したTCRは、動的な生体力学的調節の下で非常に高い特異性を示しますが、エンジニアリングされた高親和性TCRはしばしばこの...

現代社会において、睡眠不足は代謝疾患の主要な原因の一つとなっています。研究によると、睡眠不足はエネルギー摂取を増加させますが、エネルギー消費に対する影響は明確ではありません。一部の臨床研究では、睡眠不足の人はエネルギー摂取が増加する一方で、エネルギー消費には顕著な変化が見られませんでした。したがって、睡眠不足が肥満を引き起こすメカニズムについては、さらなる研究が必要です。睡眠は昼夜リズム行動であり、体内のホルモン恒常性と密接に関連しています。睡眠不足は昼夜リズムを乱し、食欲ホルモン（グレリン、レプチン、オレキシンなど）のレベルに影響を及ぼします。視床下部はホルモン分泌の重要な脳領域であり、その機能も睡眠-覚醒周期の乱れによって影響を受けます。したがって、昼夜リズム（睡眠を含む）に影響を受ける...

学術的背景 ヒトゲノムプロジェクト（Human Genome Project）の完了は、複雑な生物学的プロセスに対する全ゲノムレベルの理解を大きく進展させました。しかし、ゲノムのうち約1%しかタンパク質をコードしておらず、残りの大部分は非コード領域であり、長鎖非コードRNA（lncRNA）などの非コードRNA（ncRNA）を大量に生成しています。近年、これらの非コードRNAが新規ペプチドをコードし、細胞活動において重要な役割を果たす可能性があることが多くの研究で示されています。例えば、特定のlncRNAがコードするペプチドは、筋肉の生理機能、代謝調節、免疫応答などのプロセスで重要な役割を担っています。しかし、技術的な制限により、これらの非古典的翻訳産物（新規ペプチドなど）の体系的識別と機能の...

学術的背景 植物は病原体の侵入に直面すると、一連の複雑な防御メカニズムを開始します。その中で、活性酸素種（Reactive Oxygen Species, ROS）は植物の免疫反応において重要な役割を果たします。過酸化水素（H₂O₂）はROSの主要成分として、植物免疫反応の鍵となるシグナル分子と考えられています。しかし、H₂O₂がどのように植物細胞内で感知され、防御シグナルに変換されるのか、特に転写因子がどのように直接H₂O₂を感知し、遺伝子発現を調節するのかは、まだ解明されていない謎です。 これまでの研究では、H₂O₂はタンパク質中のシステイン（Cysteine）およびメチオニン（Methionine）残基を酸化することでタンパク質機能を調節することが示されています。しかし、転写因子がどの...

背景紹介 脳腫瘍、特に小児における髄芽腫（Medulloblastoma, MB）は、小児がんによる死亡の主要な原因の一つです。手術切除、放射線療法、化学療法などの治療法が進歩しているにもかかわらず、高リスク髄芽腫の予後は依然として不良です。近年、免疫療法、特にCAR-T細胞療法は、がん治療に新たな希望をもたらしています。しかし、脳腫瘍の免疫抑制的な微小環境は、T細胞の浸潤と活性化を著しく制限し、CAR-T細胞療法の脳腫瘍への応用に大きな課題をもたらしています。 腫瘍関連マクロファージ（Tumor-associated macrophages, TAMs）は、脳腫瘍微小環境における主要な免疫抑制細胞であり、IL-10、TGF-β、アルギナーゼ1（Arginase 1, Arg1）などの免疫抑...

学術的背景 熱適応（Heat Acclimation, HA）は、哺乳類が高温環境に繰り返し曝露された後に生じる重要な適応反応であり、心血管機能、熱快適性、運動能力の向上に不可欠です。しかし、遺伝的に扱いやすいモデルの不足により、熱適応の分子および神経メカニズムは完全には解明されていません。これまでの研究では、前脳領域（Preoptic Area, POA）における脳由来神経栄養因子（Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF）が熱防御反応に関与していることが示されていますが、熱適応における具体的な役割はまだ不明です。そこで、本研究ではマウスモデルを用いて、BDNFニューロンが熱適応において果たす役割とその下流の神経回路メカニズムを探求しました。 論文の出...

関節リウマチ（Rheumatoid Arthritis, RA）は、対称性滑膜炎を特徴とする自己免疫性炎症性疾患であり、患者の機能が徐々に失われる可能性があります。近年、サイトカイン（例：腫瘍壊死因子-α, TNFα）やB細胞（例：CD20標的抗体リツキシマブ）を標的としたモノクローナル抗体療法によりRAの治療効果が大幅に改善されましたが、依然として30％の患者が複数の免疫調節薬に反応しない「難治性（Difficult-to-Treat, D2T）」RAとされています。この問題を解決するため、研究者らは新たな自家第四世代CD19標的キメラ抗原受容体（Chimeric Antigen Receptor, CAR）T細胞療法を開発しました。この療法は、CD19+ B細胞を標的として除去するだけで...