学術ニュースレポート：新しいMRI技術が感光血管の局所血流動態を検出することで生物蛍光イメージングを実現 学術背景紹介 生物発光プローブは、生体内の生物医学関連プロセスや細胞ターゲットのモニタリングに広く使用されています。しかし、組織による可視光の吸収と散乱は、生物発光の検出深度と分解能を大きく制限します。特に脳内では、頭蓋骨による光子の阻害が短波長光の伝播を制限し、生物発光イメージング（Bioluminescence Imaging, BLI）のデータが浅い層のものに限られ、多くは二次元の投影であり、深さ情報に欠けています。 これらの制限を克服するために、研究者たちは光音響トモグラフィーや他の光散乱再構成に基づく方法を開発しましたが、これらの方法には先験知識と独立したイメージングモードの解...
サブセル解像度の空間多オミクスハイスループットインシチュペアシーケンシング 研究背景と目的 生物医学研究の進展に伴い、多オミクス技術は細胞機能や疾患メカニズムの理解においてますます注目されています。しかし、現在の多くのインシチュシーケンシング法は一種類の生体分子の空間情報の解読に限られ、多種の生体分子（例えば、DNA、RNA、タンパク質、小分子）の同時検出には課題が残っています。さらに、4n（4は4種類の蛍光染料、nはシーケンシングまたはハイブリダイゼーションの回数）デコード能力の制約により、ハイスループット空間オミクスはコストと検出効率の面でまだ改良の余地があります。この問題を解決するために、本論文では新しいハイスループットターゲットインシチュシーケンシング法である多オミクスインシチュペア...
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...
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...
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...
APOE4ホモ接合体はアルツハイマー病の独自の遺伝型を代表 序論 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease、AD）は現代医学が未だ克服していない神経変性疾患の一つで、通常は複雑な遺伝的背景を持ちます。3つの遺伝子（APP、PSEN1、PSEN2）の変異が早発性常染色体優性アルツハイマー病（Autosomal Dominant Alzheimer’s Disease, ADAD）を引き起こす場合、数十の遺伝子の変異がより一般的な散発性（晩発性）ADのリスク増加と関連しています。その中でも、APOEは最も顕著な遺伝的リスク因子です。散発型ADに比べ、APOE決定性的遺伝型ADはより高い致病浸透性、臨床症状発現年齢の予測可能性、明らかに特徴化された病理、臨床及び生物標識物の変化を示...
覚醒関連の皮質ネットワークにおける神経活動と血流動態の差異結合 学術背景 特定の感覚入力や行動タスクがない状態でも、脳は構造化された活動パターンを生成します。この組織化された活動は覚醒状態によって調節されます。覚醒と脳皮質活動の関係は神経ネットワークの機能を理解する上で重要な意義を持ちます。先行研究によれば、覚醒レベルは神経活動および血流動態の変化に影響を与えることが示されていますが、これらの影響が異なる皮質領域および行動状態で一貫しているかは不明です。 論文出典 この論文はLisa Meyer-Baeseらによって書かれ、著者らはエモリー大学およびジョージア工科大学の生物医学工学科および生物学科に所属しています。この論文は2024年5月に《Journal of Neuroscience》誌...
パーキンソン病研究報告：基底核-言語ネットワーク機能接続予測ドーパミンによる言語機能の調節 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は運動障害を主な特徴としており、同時に言語障害を含む非運動症状も伴います。これが患者の生活の質に深刻な影響を与えます。現在、ドーパミン薬（dopaminergic medication）は運動症状の緩和に顕著な効果を発揮していますが、言語機能への影響はまだ明確ではありません。本研究は、ドーパミンが視床下核（subthalamic nucleus, STN）と言語ネットワークの機能接続をどのように調節するかを明らかにすることで、言語機能の制御について探ります。本研究は、ドーパミンがPD患者の言語機能をどう調整するかという重要な知識...