T細胞受容体（TCR）は適応免疫システムにおいて重要な役割を果たしており、特定の抗原エピトープ（epitope）に結合することで病原体を認識します。TCRとエピトープ間の相互作用を理解することは、免疫応答の生物学的メカニズムを解明し、T細胞を介した免疫療法を開発する上で極めて重要です。しかし、TCRのCDR3領域がエピトープ認識において重要であることは広く認められているものの、特定の疾患や表現型に関連するTCR-エピトープ相互作用を正確に予測する方法は依然として課題となっています。この問題に対処するため、研究者たちはEpicPredを開発しました。これは注意メカニズムに基づく多インスタンス学習（Multiple Instance Learning, MIL）モデルであり、がんやCOVID-1...
学術的背景 COVID-19のパンデミックは、世界中の公衆衛生システムに大きな影響を与えました。現在では状況が落ち着きつつありますが、その複雑な免疫病理学的メカニズム、長期にわたる後遺症（「長いCOVID」など）、そして将来発生する可能性のある類似の脅威に対する研究が依然として進められています。特に重症のCOVID-19患者は、「サイトカインストーム」、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）、多臓器不全などの深刻な症状を伴うことが多く、より正確な予測モデルとバイオマーカーが臨床判断をサポートするために必要とされています。 従来の機械学習（ML）や深層学習（DL）モデルは、ハイスループットオミクスデータの分析において優れた性能を発揮しますが、生物学的に解釈可能な結果を提供することが難しく、翻訳後修飾な...
新型コロナワクチンが「ブレイクスルー感染」中の免疫反応に与える影響 背景説明 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックが続く中、ワクチン接種済みまたは過去に感染歴のある人々における「ブレイクスルー感染」（breakthrough infection）が増えています。ワクチン接種により感染リスクや重症化リスクは大幅に低減されましたが、ブレイクスルー感染は依然として高リスク集団で広がり、長期にわたるCOVID-19（Long COVID）を引き起こす可能性があります。そのため、ブレイクスルー感染中の免疫反応を理解することは、ワクチン戦略や治療法の最適化にとって重要です。 これまでの研究では、ワクチンが適応免疫（adaptive immunity）反応をどのように強化するかに焦点...
MIL-100(Fe)に基づく新しい肺部抗SARS-CoV-2治療戦略の探究 最近、世界的な公衆衛生分野は多くの厳しい挑戦に直面しており、特に2019年以降のSARS-CoV-2コロナウイルスによって引き起こされた新型コロナウイルス感染症（COVID-19）である。このパンデミックでは、ウイルスの高い伝播能力と持続性が現在の予防および治療手段の限界を露呈しました。この状況はまた、将来の世界的な感染症爆発に備えて、より効果的で革新的な治療方法の開発が急務であることを浮き彫りにしました。このような背景から、ナノ医学（nanomedicine）技術の台頭は、伝統的な方法に代わる手段を提供しました。ナノ薬物送達システムの設計は、薬物の安定性改善、最適な薬物分布および薬物動態特性を持つ可能性があり、治...
イングランドにおける手術の生涯リスク：全国的な観察コホート研究 学術的背景 手術は英国国民保健サービス（NHS）の重要な部分を占めており、毎年約440万人がイングランドで手術を受けています。日帰り手術が増えているものの、多くの手術は依然として入院を必要とし、平均入院期間は1.7日です。注目すべきは、6人に1人の患者が術後合併症を発症し、その重症度はさまざまで、入院期間の延長や医療資源の使用増加につながることがあります。さらに、術後30日以内に発生する合併症は、1年後の死亡率を2倍に増加させます。手術を受ける患者の高齢化が進んでおり、手術患者の平均年齢は一般人口よりも14.5歳高くなっています。2015年には、イングランドの75歳以上の人口の20％が手術を受けており、この数字は増加しています。...
介護施設居住者におけるリコンビナント4価インフルエンザワクチンと標準卵由来4価インフルエンザワクチンの比較：クラスターランダム化試験 学術的背景 インフルエンザは、高齢者、特に介護施設居住者において、発症や死亡率の主な原因となる呼吸器系病原体の1つです。インフルエンザワクチンは、インフルエンザ関連疾患および死亡を予防する最も重要な介入方法とされています。しかし、ワクチンの効果は季節やワクチンの種類によって異なります。近年では、リコンビナントインフルエンザワクチン（Recombinant Influenza Vaccine, RIV4）が、従来の卵由来ワクチン（Egg-Based Inactivated Influenza Vaccine, IIV4）よりも高い抗原量と強い免疫応答を持つことか...
米国女性における遠隔転移乳がん発症率の上昇に関する研究報告 学術的背景 乳がんは、米国女性において肺がんに次ぐ第2位のがん死因である。スクリーニングマンモグラフィーは乳がん死亡率を大幅に減少させることが証明されているが、米国では40歳以上の女性におけるスクリーニング率は依然として低く、2000年の70％から2015年には64％に低下し、2019年には67.5％にわずかに回復している。乳がんの早期発見は治療の成功率と生存率に密接に関連しており、診断時の腫瘍の病期（ステージ）は生存率に大きな影響を与える。局所浸潤性乳がんの5年生存率は99％であるが、遠隔転移（metastatic）乳がんの5年生存率はわずか31％である。 近年、特に2020年のCOVID-19パンデミック期間中、乳がんスクリーニ...
マスクの有効性と人口被覆率の関係 背景と研究動機 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の大流行期間中、社会的距離の確保、マスクの着用、検査・追跡・隔離戦略などの非薬物的介入手段（NPIs）がウイルス拡散抑制に広く使用された。多くの実証研究はこれらの手段がウイルスの拡散を確実に抑制すると示しているが、これらの手段の具体的な定量効果については学術界で合意には至っていない。有効性の異質性は、地理的、文化的、社会経済的、医療行動など多くの場面要因によって説明できる。 社会行動学の研究によれば、個人のNPIsの遵守は時間とともに著しく変化し、たとえ公式の政策変動がない場合でも、保護行動（例えばマスク着用）の受容度は低下する。特にワクチンの広範な接種とオミクロン変異株の主流化後、多くの国々でマス...
新型薬物再定位方法のネットワーク構築と応用研究 背景 COVID-19パンデミックの間、研究者と製薬会社は治療とワクチンの開発に専念しました。薬物再定位は近道として素早く効果的な対応戦略と見なされています。薬物再定位は既に承認された薬物の新たな用途を発見しようとするもので、伝統的な薬物発見の経路に比べて安価で迅速だと考えられています[1–3]。例えば、レムデシビルとデキサメタゾンは再定位に成功した2つの薬物です[4–6]。グローバルなパンデミックが地域的な段階に移行する一方で、ウイルスの拡散は続いています。COVID-19パンデミックは、候補薬物を迅速に発見し、医学や製薬分野の専門家に提供する重要性を深く喚起させました[7]。 生物学的メカニズムの進歩と生物医学知識の収集に伴い、より正確で精...
医療記録を使用した広範な病気の発生予測と新たな健康脅威への迅速な対応支援 研究背景と動機 新型コロナウイルス感染症の流行は、グローバルなシステムの欠陥やデータ駆動型の指針の欠如を露呈し、高リスク群の識別およびパンデミックの準備に重大な影響を与えました。個々の未来の病気リスク評価は、予防介入、早期疾患検出、および治療開始において重要です。しかし、共通する疾患については、特定のリスクスコアがあるのは一部に過ぎず、多くの関連疾患に対する医療提供者や個人の指針は不足しています。定められたリスクスコアが存在する場合でも、どのスコアを使用するかや関連する生理学的あるいは実験室測定についてのコンセンサスが欠如しており、日常的な医療実践が高度に断片化しています。特に新型コロナウイルス感染症の初期段階では、利...