学術的背景 心筋梗塞（Myocardial Infarction, MI）は、世界的に見ても主要な健康問題の一つです。心筋梗塞後、骨髄（Bone Marrow, BM）中の骨髄系細胞が組織修復に重要な役割を果たす一方で、過剰な骨髄系生成（myelopoiesis）は瘢痕形成を悪化させ、心機能を損なう可能性があります。骨髄中の造血幹細胞（Hematopoietic Stem Cells, HSCs）は、造血系を補充する独特の能力を持っています。しかし、HSCsが心筋梗塞後の緊急造血（Emergency Hematopoiesis, EH）においてどのような役割を果たすかは、まだ完全には解明されていません。これまでの研究では、マウスモデルにおいて心筋梗塞後にHSCsが増殖し機能が低下することが示...

背景紹介 フェロトーシス（Ferroptosis）は、鉄依存性の脂質過酸化によって引き起こされる細胞死の一種であり、近年、がん治療において大きな可能性があると考えられています。がん細胞は、さまざまな分子変化と代謝再プログラミングメカニズムを通じてフェロトーシスを回避します。その中で、グルタチオンペルオキシダーゼ4（GPX4）はフェロトーシスの主要な調節因子です。GPX4は、有毒な脂質過酸化物を無毒な脂質アルコールに変換し、脂質過酸化を防ぐことでフェロトーシスを抑制します。しかし、GPX4の安定性とがん細胞におけるその調節メカニズムは完全には理解されていません。 本研究は、がん細胞がPRMT5（プロテインアルギニンメチルトランスフェラーゼ5）を介したGPX4のメチル化を通じてその安定性を高め、...

研究背景 腫瘍微小環境において、高度に侵襲性の高い腫瘍は、cGAS-STINGシグナル経路を抑制することで免疫系の攻撃を回避します。cGAS-STING経路は、細胞質内の二本鎖DNAを感知し、免疫反応を開始するための重要な経路です。cGAS（cyclic GMP-AMP synthase）は、DNAに結合した後にcGAMPを生成し、cGAMPはその後STING（stimulator of interferon genes）に結合し、下流のTBK1とIRF3を活性化し、最終的にI型インターフェロン（IFN）の発現を誘導し、抗腫瘍免疫反応を引き起こします。しかし、腫瘍細胞がどのようにしてSTINGの活性化を抑制するかはまだ明らかではありません。本研究は、腫瘍細胞が低酸素条件下でADSL（aden...

背景紹介 長い間、科学界では哺乳類の神経幹細胞（Neural Stem Cells, NSCs）は中枢神経系（Central Nervous System, CNS）にのみ存在すると考えられてきました。特に、海馬歯状回（dentate gyrus）や側脳室近くの脳室下区（subventricular zone）などの特定の領域に存在し、これらの領域のNSCsは成体後も新しいニューロンを生成し続けることが知られています。このプロセスは神経発生（neurogenesis）と呼ばれています。しかし、NSCsが中枢神経系の外、特に末梢神経系（Peripheral Nervous System, PNS）に存在するかどうかについては、これまで議論が続いていました。 末梢神経系は主に神経堤細胞（Neur...

学術的背景 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は高齢者において最も一般的な神経変性疾患であり、その主な病理的特徴はアミロイドβ（Aβ）の沈着とタウ蛋白の過剰なリン酸化を含む。老化はADの最も主要なリスク因子であるが、ニューロンのプロテオスタシス（proteostasis）の低下がどのようにAD患者の脳における異常な蛋白沈着を引き起こすかという細胞メカニズムは依然として不明である。この問題を研究するために、研究者たちはヒト皮膚線維芽細胞から転分化させたニューロンモデル（transdifferentiated neurons, tneurons）を開発し、このモデルは老化の特徴を保持し、ADに関連する脆弱性を示す。 論文の出典 本論文は、Stanford Univ...

学術的背景 細胞外小胞（Extracellular Vesicles, EVs）は細胞間コミュニケーションの重要な媒体であり、タンパク質、脂質、遺伝情報を運ぶことで、さまざまな生理的および病理的プロセスに関与しています。しかし、現在のEVsに関する理解はまだ不完全で、特に超大規模なEVsに関する研究は不足しています。この空白を埋めるため、研究者たちは新しいタイプの超大規模なEVsである「Blebbisomes」を探求しました。Blebbisomesは独特の「blebbing」（膜の泡形成）行動を示し、ミトコンドリアや多胞体などの機能的な細胞器を含んでいますが、明確な核はありません。この発見は、細胞間コミュニケーションの研究に新たな方向性を開き、特にがんの免疫逃避や細胞自律的な通信の分野で重要...

細胞生物学において、細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾（グリコシル化）は、細胞シグナル伝達、細胞接着、および細胞移動などのプロセスにおいて重要な役割を果たしています。糖鎖修飾の動的な変化が、どのように細胞内輸送や機能を調節するか、特にエンドサイトーシス（細胞内取り込み）を通じて細胞表面受容体の内部化を制御するかは、まだ完全には解明されていません。上皮成長因子（EGF）は重要な成長因子の一つであり、上皮成長因子受容体（EGFR）と結合することで、細胞の増殖、移動、および生存に影響を与える一連の細胞内シグナル伝達イベントを引き起こします。しかし、EGFが細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾を調節することでエンドサイトーシスに影響を与えるかどうか、そしてそのメカニズムについては、まだ十分に研究されていません...

学術的背景と問題の導入 慢性骨髄性白血病（Chronic Myeloid Leukemia, CML）は、BCR-ABL1融合遺伝子によって引き起こされる血液系の悪性腫瘍です。チロシンキナーゼ阻害剤（Tyrosine Kinase Inhibitors, TKIs）の使用により、CML患者の生存率は大幅に改善されましたが、TKI耐性と急性転化期（Blast Crisis, BC）への進行は依然として臨床治療における主要な課題です。急性転化期患者の予後は極めて悪く、中央生存期間は1年未満です。そのため、CML進行の分子メカニズムを研究し、特に新たな治療標的を探求することは、臨床的に重要な意義を持ちます。 近年、翻訳制御ががんの進行において重要な役割を果たすことが多くの研究で示されています。しか...

腫瘍異質性（tumor heterogeneity）はがん研究における重要な課題であり、遺伝的異質性、表現型異質性、および微小環境異質性を含みます。単細胞シーケンシング技術により遺伝的および表現型異質性が明らかにされていますが、非遺伝的要因（例えば微小環境異質性）の研究はまだ十分ではありません。酸化ストレス（oxidative stress）はがんの特徴の一つであり、腫瘍細胞はその自然な微小環境から離れると、代謝異常、細胞外マトリックス（ECM）からの離脱、低酸素、および免疫細胞の攻撃など、さまざまなストレスに直面し、これらは活性酸素種（ROS）の蓄積を引き起こします。しかし、腫瘍内ROSの異質性とその腫瘍行動への影響は不明であり、主な理由は単細胞レベルで腫瘍内ROSを検出する技術の不足です...

機能ゲノミクスの分野では、研究者たちは観測データから因果関係を予測するために努力を続けてきました。しかし、現代の技術が多様な分子モダリティを測定できるにもかかわらず、観測データから因果関係を推測することは依然として難しい課題です。特に、シグナル経路の調節因子の下流エフェクター（effectors）の識別と定量化は、ゲノミクス研究の重要な焦点の一つです。CRISPRなどのゲノム編集ツールの登場により、大規模な並列スクリーニングが可能になり、特に単細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）と組み合わせたPerturb-seq技術は、遺伝的擾乱を通じて因果推論を実現することができます。しかし、既存のPerturb-seqの応用は主に静止細胞に焦点を当てており、文脈依存的な遺伝子機能を正確に記述でき...