心電図に基づく大規模な心血管診断機械学習アルゴリズムの開発と検証 序論 心血管疾患（Cardiovascular diseases, CV）は、世界中で病気の負担の主な原因であり、早期診断と介入が病気の合併症、医療利用率、および費用の削減において重要です。伝統的な心電図（Electrocardiogram, ECG）は、低コストで便利な診断ツールとして、心血管疾患の検出に広く使用されています。しかし、現在のECG解釈技術（人工およびコンピュータアルゴリズムを含む）は、高次の信号相互作用および「隠れた」臨床関連パターンの識別に制限があります。人工知能（Artificial Intelligence, AI）、特に深層学習（Deep Learning, DL）の出現は、ECG信号における「隠れた...
深層学習敗血症予測モデルが看護の質と患者の生存状況に与える影響 研究背景 敗血症は感染によって引き起こされる全身性炎症反応で、毎年約4800万人が影響を受け、そのうち約1100万人が死亡しています。敗血症の多様性により、早期の識別は非常に困難です。早期介入には液体復旧、抗生物質管理、感染源の制御などの治療が含まれ、疾患初期段階での効果は顕著です。したがって、予測分析を通じて敗血症の早期検出を向上させることは重要です。 研究の出典 この研究は、Aaron Boussina、Supreeth P. Shashikumar、Atul Malhotra、Robert L. Owens、Robert El-Kareh、Christopher A. Longhurst、Kimberly Quintero...
大規模言語モデルによる電子健康記録中の健康の社会的決定要因の識別 背景と研究の動機 健康の社会的決定要因（Social Determinants of Health, SDOH）は患者の健康結果に重要な影響を与えます。しかし、電子健康記録（EHR）の構造化データにおいて、これらの要因の記録はしばしば不完全または欠落しています。大規模言語モデル（Large Language Models, LLMs）はEHRの叙述的なテキストからSDOHを高通量で抽出し、研究や臨床ケアを支援することが期待されています。しかし、カテゴリの不均衡やデータの制約が、このまばらな記録の重要な情報に挑戦をもたらします。本稿では、LLMsを用いてEHRの叙述的テキストから6種類のSDOHカテゴリ（雇用、住居、交通、親の身...
アルツハイマー病の臨床病理異質性とグリア細胞活性化パターン 学術背景 アルツハイマー病（Alzheimer Disease, AD）は高齢者の認知症の主な原因として、その病理的異質性が研究のホットスポットとされています。既存の研究では、アルツハイマー病の臨床症状が多様であり、健忘型と非健忘型の臨床症状が含まれ、これらは神経線維巻き付けの分布とグリア細胞の活性化に密接に関連していることが示されています。しかし、これらの異質性および病理メカニズムはまだ完全に解明されておらず、アルツハイマー病の分子および細胞生物学的メカニズムをさらに解析することは、臨床診断および治療の推進にとって極めて重要です。 研究背景と目的 今回の研究はMayo Clinic FloridaのNeuroscience Dep...
MRI による段階的焦点超音波両側視床下核切除術でパーキンソン病を治療 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は一般的な神経変性疾患で、震え、硬直、運動緩慢などの運動症状が主に現れる。伝統的な治療法として、薬物療法および外科手術があり、後者には深部脳刺激術（Deep Brain Stimulation, DBS）や放射周波外科手術も含まれ、これらも進化を続けている。しかし、片側のMRIガイド下での焦点超音波視床下核切開術（FUS-STN）は、非対称性のパーキンソン病患者の対側における運動特性を改善することが証明されているが、両側FUS-STNの実現可能性はまだ検討されていない。片側治療では全体的な症状の制御ができず、特に進行途中の未治療の側の身体に運動の悪...
糞便中ヘモグロビン濃度に基づくスクリーニング間隔の調整による大腸癌の精密検査 研究者：Amy Ming-Fang Yen、陳揚卿、丁玉林、邱文柱、邱翰摩、Tony Hsiu-Hsi Chen、Sam Li-Sheng Chen 学術背景 大腸癌（CRC）は世界中で第三位の発生率を持つ悪性疾患です。近年、大腸癌のスクリーニングは予防と早期検出で著しい進展を遂げており、これは主に人口に基づくスクリーニングプログラムの実施と治療手段の進展によるものです。その中で、糞便免疫化学検査（FIT）は重要な糞便診断ツールとして、CRCの死亡率を低減する上で鍵を握っています。大腸癌のスクリーニングは有効性が証明されており、結腸鏡による前癌性腺腫の切除を通じた一次予防や、早期検出を通じたCRCに関連する死亡率の...
キメラ抗原受容体搭載間葉系間質細胞による免疫抑制の強化 背景紹介 間葉系間質細胞（Mesenchymal Stromal Cells, MSCs）は、多能性細胞であり、ほぼ全ての組織に存在し、著しい免疫抑制・再生特性を有する。これらの特性は、免疫疾患および組織再生の治療において、MSCsが広く研究されてきた理由となっている。異種のMSCsの臨床試験はその安全性を示しているが、免疫抑制の効果と治療結果はいまだ満足いくものでない。MSCsの免疫抑制効果を向上させるために、本研究では細胞工学技術を用い、健康な提供者から得た脂肪由来の初期MSCsを改造し、新たな治療戦略を開発した。 論文の出典 本研究はOlivia Sirpilla、R. Leo SakemuraおよびMehrdad Hefaziら...
溶瘤鉱化細菌は局所注射による腫瘍免疫療法に利用可能性あり 研究背景 新しい癌治療法として、細菌に基づく癌免疫療法には長い歴史があり、19世紀末に加熱不活性化細菌を注射して肉腫を治療したのが最初です。初期の試験では、これらの細菌が強力な非特異的免疫応答を引き起こし、多くの殺傷細胞を腫瘍細胞に対抗するために集めることができることが発見されました。しかし、現代の研究によれば、これらのタイプの細菌（例えば、コリトキシン）は20世紀に放射線療法や化学療法に取って代わられたにもかかわらず、その治療効果は標準的な放射線療法や化学療法と同等であることが示されています。1990年代以降の研究では、BCG（バシルス・カルメット・ゲラン）という減毒生菌は膀胱癌治療のための膀胱内免疫療法の第一選択肢となっています。...
カスケード拡散モデルに基づくRNAシーケンシングデータから腫瘍の合成全スライド画像生成 最近Nature Biomedical Engineeringに発表された「Generation of Synthetic Whole-Slide Image Tiles of Tumours from RNA-Sequencing Data via Cascaded Diffusion Models」と題する研究が広く注目を集めています。この研究はスタンフォード大学、ゲント大学、アルゴンヌ国立研究所など複数の機関の学者により共同で行われたもので、癌データの不足を解消し、癌検出における機械学習モデルの性能を向上させることを目的としています。本論文の著者にはFrancisco Carrillo-Perez、...
脂質ナノ粒子-mRNA製剤を使用してROSを除去し糖尿病創傷の治癒を促進する 糖尿病患者によく見られる合併症の一つである糖尿病創傷は、発症率と再発率が高く、世界経済に大きな損害をもたらしています。現存する治療法には、創傷負荷減少療法や成長因子療法などがあり、臨床試験では治癒時間の短縮を示していますが、これらの広範な応用はコストや潜在的な副作用によって制限されています。したがって、より効果的で安全かつ便利な糖尿病創傷管理方法の開発が急務です。 複雑な創傷微小環境における治療の課題は、主に反応性酸素種（reactive oxygen species, ROS）の制御不能な蓄積と持続的な炎症から来ています。この病理学的微小環境は過度な酸化ストレスと虚血性新生血管形成を引き起こし、その結果、創傷の治...