研究背景 血管系の発生は高度に制御されたプロセスであり、血管新生（vasculogenesis）と血管形成（angiogenesis）という2つの重要な段階を含む。VEGF（血管内皮増殖因子）とWntシグナル経路がそれぞれ末梢神経系と中枢神経系（CNS）の血管発生を調節することが確認されているが、これらの経路の時空間的な協調的制御のメカニズムは未解明のままであった。これまでの研究で、DEAD-box RNAヘリカーゼファミリーの一員であるDDX24の機能欠損が多臓器血管奇形（MOVLD症候群）を引き起こすことが報告されていたが、その分子メカニズムは不明であった。本研究では、DDX24がVEGFとWntシグナル経路を差異的に調節することで、脳と体幹の血管発生を時空間特異的に制御する仕組みを解明...

近年、シングルセルRNAシーケンシング（scRNA-seq）及び空間トランスクリプトミクス（spatial transcriptomics, ST）などの先端技術は、生命科学・臨床医学の発展を飛躍的に促進してきました。これらの技術は細胞異質性を明らかにし、疾患、発生、免疫などの重要領域に新たな知見をもたらしました。しかし、大規模シングルセルデータは技術ノイズが強く、バッチ効果（batch effects）が複雑で、生物学的シグナルが多様かつ雑然としているため、「表現型に関連した特徴の正確な抽出と強調」が最大の課題の一つとなっています。多くの従来手法はノイズ除去や統合を主目的としていますが、同時に研究の鍵となる表現型決定シグナルを弱めたり、消失させたりしてしまい、疾患機構や細胞間相互作用の理解...

空間トランスクリプトミクス――組織空間ヘテロジニティ解析の最前線技術 空間トランスクリプトミクス（Spatial Transcriptomics, ST）は、近年急速に発展しているシーケンシング技術であり、その核心は組織スライスレベルで遺伝子発現と空間位置情報の両方を同時に取得できる点にあります。これにより、多細胞生物組織の空間構造、機能分区、および疾患マイクロ環境の解明に前例のないデータ基盤を提供します。10x Visium、Slide-seq、Stereo-seq、seqFISH、MERFISHといったプラットフォーム技術の進展に伴い、科学者たちは高解像度で空間的にトラッキング可能な大規模遺伝子発現データを取得でき、発生生物学、神経科学、腫瘍生物学などの分野の発展に大きく寄与しています。...

単細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）技術は、単細胞解像度で高スループットなトランスクリプトーム解析を可能にし、細胞生物学の研究を大きく進展させました。しかし、scRNA-seq技術の重要な制約は、組織を解離する必要があるため、細胞の組織内における元の空間位置情報が失われることです。空間トランスクリプトミクス（Spatial Transcriptomics, ST）技術は、正確な空間遺伝子発現マップを提供できますが、遺伝子検出数、コスト、細胞タイプ注釈の細かさにおいて制限があります。そのため、scRNA-seqデータに空間情報を復元する方法は、現在の研究における重要な課題となっています。 この問題を解決するため、研究者たちは、scRNA-seqとSTデータの間で知識を転送する「細胞対応...

大判型マイクロアレイを再利用してスケーラブルな空間トランスクリプトミクスを実現する新手法：Array-Seq技術の誕生 背景と研究の起源 近年、空間分子解析（spatiomolecular analyses）は、生物医学研究や臨床病理学にとって重要なツールとなっています。これは、組織内の細胞や分子の空間的な配置が、それらの機能や健康・病気における異常な変化にどのように影響を与えるかを研究できるからです。しかし、既存の空間トランスクリプトミクス（spatial transcriptomics, ST）技術は、複数の面で制約を抱えています。特に、装置の高額さ、操作の複雑さ、表面積の小ささ、大量のサンプル処理との非互換性、さらに一般的な組織学染色（H&E染色など）との非互換性が挙げられます。これら...

組織常在メモリーCD8 T細胞の多様性における時空間的インプリント 背景紹介 組織常在メモリーCD8 T細胞（Tissue-resident memory CD8 T cells, TRM細胞）は、腸管などのバリア部位で長期的な免疫保護を提供します。しかし、TRM細胞の異質性とその形成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、小腸のTRM細胞が少なくとも2つのサブポピュレーションに分かれることが明らかになっています：一つはエフェクター分子の発現が高く、もう一つは記憶能が強いものです。この異質性の起源は不明でした。本研究は、異なる組織微小環境がTRM細胞の表現型異質性をどのように駆動するかを探り、腸管における時空間的分布の法則を明らかにすることを目的としています。 論文の出所...

脳膜孤立性線維腫瘍の単一細胞および空間トランスクリプトミクス研究 学術的背景 脳膜孤立性線維腫瘍（Meningeal Solitary Fibrous Tumors, SFTs）は、中枢神経系（CNS）の脳膜に由来する稀な間葉性腫瘍です。SFTsは組織学的に他の脳膜腫瘍（例えば髄膜腫）と類似していますが、局所再発や血行性転移の傾向など、その独特な臨床行動により、その生物学メカニズムと治療戦略が注目されています。現在、SFTsの治療手段は限られており、主に手術と放射線療法に依存しており、転移性または標準治療に耐性のあるSFTsに対しては有効な薬物治療法がありません。したがって、SFTsの細胞状態と空間トランスクリプトーム構造を深く理解することは、新しい治療ターゲットの開発にとって重要です。 近...

以下是对该学术论文报告的中文翻译，保留了原文的Markdown格式和完整信息： 前列腺癌中循环肿瘤细胞和肿瘤组织的高多重表征：通过CODuco原位检测揭示耐药机制 背景 转移性前列腺癌（Metastatic Prostate Cancer, PC）是一种高度异质性和动态变化的疾病，迫切需要有效的工具来进行患者分层和耐药性监测。液体活检中的循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）和循环肿瘤DNA（ctDNA）分析具有潜力，但由于耐药机制的多样性，全面的检测至关重要。此前，我们展示了基于mRNA的原位Padlock探针杂交技术在CTCs表征中的应用。 方法 我们开发了一种新型的组合双色（Combinatorial Dual-Color, CODuco）原位mRN...

単細胞および空間トランスクリプトーム解析を組み合わせた胃癌におけるHedgehog経路の細胞異質性の解明 学術的背景 胃癌（Gastric Cancer, GC）は世界的に見ても最も一般的で致命的な悪性腫瘍の一つであり、発症率と死亡率の両方が高い。化学療法、放射線療法、標的治療などの進展にもかかわらず、胃癌の治療は依然として大きな課題を抱えている。胃癌の浸潤性と異質性は、特に進行期患者の生存率が極めて低いことを特徴としている。腫瘍細胞の浸潤と転移は再発と死亡の主な原因であり、既存の治療法ではこれらを完全に解決することはできない。免疫療法は有望な治療モデルとして注目されているが、腫瘍微小環境と免疫の複雑性に直面している。したがって、胃癌の発症メカニズムを遺伝子、分子、表現型レベルで深く理解する...

空間トランスクリプトミッククロックが脳の老化における細胞近接効果を明らかにする 学術的背景 加齢に伴い、認知機能の低下と神経変性疾患のリスクが顕著に増加します。脳の老化は複雑なプロセスであり、多くの細胞レベルの変化を伴います。しかし、老化した細胞がどのように近隣の細胞に影響を与え、その影響が組織の機能低下にどのように寄与するかはまだ明らかではありません。さらに、老化組織におけるこの問題を体系的に解決するためのツールはまだ開発されていません。この研究では、研究者たちは空間分解能を持つ単一細胞トランスクリプトームアトラスを開発し、機械学習モデルを組み合わせることで、老化、再生、および疾患における空間的および細胞タイプ特異的なトランスクリプトームの特徴を明らかにしました。 論文の出典 この論文は、...