デュアルターゲットエクソンスキッピング反義オリゴヌクレオチド薬によるデュシェンヌ型筋ジストロフィーの新たな進展：BrogidirsenのI/II相臨床試験 背景紹介 デュシェンヌ型筋ジストロフィー（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）は致命的な遺伝性疾患であり、骨格筋および心筋の機能に影響を及ぼし、患者は早期に運動能力を喪失し、さらには臓器不全にも至ることがあります。現在のところ、DMDを根治する方法は存在しません。その原因は、X染色体短腕（Xp21.2）のDMD遺伝子の変異にあり、これによりジストロフィン（Dystrophin）と呼ばれるタンパク質が失われたり異常になったりします。ジストロフィンは筋細胞膜の構造安定性を維持する重要なタンパク質であり、その欠如は...

血漿循環ヌクレオソームおよびがん遺伝子タンパク質の単分子検出システムを用いたびまん性中線神経膠腫の診断およびモニタリングの応用 研究の背景および問題の概要 びまん性中線神経膠腫（Diffuse Midline Glioma、DMG）は、極めて侵襲的で致命率の高い脳腫瘍であり、主に小児に発生します。この種の腫瘍は、視床、橋、小脳、脊髄など、中線構造に位置する部分で発生することが多いです。その特殊な位置のため、侵襲的な生検手術のリスクが高く、診断とモニタリングの多くは磁気共鳴画像法（Magnetic Resonance Imaging、MRI）などの画像診断手段に依存しています。しかし、従来の画像診断では、治療の指針を十分に提供したり、病状の進行を正確に判断したりすることが困難です。例えば、MR...

腫瘍代謝の再プログラミングが示す小児悪性腫瘍の主要な脆弱性——オルガノイドモデルに基づく総合研究 背景紹介 悪性ラブドイド腫瘍（Malignant Rhabdoid Tumor, MRT）は、非常に侵襲性の高い小児がんであり、主に幼児に発症し、身体全体に広がります。その脳内変異型は非典型奇形腫様/ラブドイド腫瘍（Atypical Teratoid/Rhabdoid Tumor, AT/RT）と呼ばれます。現行の治療法には高強度化学療法、放射線治療、外科的介入が含まれますが、局所または転移性の症例における予後は依然として非常に悪く、新たな治療戦略の必要性が指摘されています。また、代謝の再プログラミングはがんの重要な特徴の一つと考えられており、腫瘍の代謝的脆弱性を標的にする治療は、これらの治療困...

mCIMおよびsCIM表現型法による熱傷創傷におけるIMP、VIM、NDMメタロ-β-ラクタマーゼ産生緑膿菌のスクリーニングの有効性の検討 背景紹介 緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、環境中に広く存在するグラム陰性細菌であり、特に病院環境でよく見られます。これは熱傷創傷感染の第二の主要な病原体であり、しばしば重篤な感染を引き起こし、特にカルバペネム系抗生物質に対する高い耐性を示します。この耐性は、主に細菌が産生するメタロ-β-ラクタマーゼ（MBLs）、例えばIMP、VIM、NDM酵素に起因しています。これらの酵素はカルバペネム系抗生物質を分解し、治療を極めて困難にします。したがって、これらの酵素の産生を迅速かつ正確に検出することは、臨床治療を指導する上で極めて重要です...

流血感染の病原体特定と抗菌薬耐性予測におけるナノポアシーケンシング技術の応用研究 学術的背景 血流感染（Bloodstream Infection, BSI）は、血液培養陽性結果と全身性感染の症状を基に診断される重篤な臨床疾患です。血流感染は細菌、真菌、ウイルスなど複数の病原体によって引き起こされ、全世界的に発生率が増加しています。抗菌薬の広範な使用に伴い、多剤耐性（Multidrug-Resistant, MDR）微生物の出現が問題となり、血流感染の治療はさらに複雑で困難になっています。従来の病原体特定および抗菌薬感受性試験（Antimicrobial Susceptibility Testing, AST）には通常2～5日程度かかり、患者治療の遅延を引き起こす可能性があります。 近年、A...

学術的背景 原発性硬化性胆管炎（Primary Sclerosing Cholangitis, PSC）は、免疫、炎症、遺伝的要因が複合的に作用することで引き起こされる慢性進行性の肝疾患であり、最終的には肝不全に至る可能性がある。PSCの発生率と有病率は世界的に大きく異なり、発生率はスペインの0.07例/10万人年からノルウェーの1.3例/10万人年まで、有病率はスペインの0.2例/10万人年から米国の13.6例/10万人年まで幅がある。PSC患者の約70-80%は炎症性腸疾患を併発しており、これは胆管癌や結腸直腸癌のリスク因子でもある。PSCの臨床症状と経過は多様であり、診断は主に胆管画像検査と肝組織病理学に依存している。一部の患者では経過が緩やかであるが、PSCの診断は患者の長期的な健康...

超微細構造の自動分析：大規模ハイパースペクトル電子顕微鏡に基づく研究 学術的背景 電子顕微鏡（Electron Microscopy, EM）は、生物の超微細構造を研究するための重要な技術であり、生体分子の解像度で細胞の微細構造を明らかにすることができます。近年、自動化とデジタル化の進展により、電子顕微鏡はナノスケールの解像度で広範囲の細胞や組織サンプルを捕捉できるようになりました。しかし、電子顕微鏡画像は通常グレースケールであり、データ量が膨大であるため、分析プロセスは手動の注釈に依存することが多く、大規模な研究における応用が制限されています。この問題を解決するため、研究者たちは自動化手法を用いて生体分子アセンブリの情報を抽出し、生物の超微細構造の理解を加速する方法を探求しています。 本研...

大腸癌腫瘍微小環境の多モーダルイメージング研究：空間的異質性の解明 学術的背景 大腸癌（Colorectal Cancer, CRC）は、世界的にがん関連死亡の主要な原因の一つであり、その複雑性と異質性により治療と予後予測が非常に困難となっています。腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）は、がんの進行、転移、治療反応において重要な役割を果たしており、特に細胞外マトリックス（Extracellular Matrix, ECM）中のコラーゲン（collagen）が腫瘍の病理生理学に大きな影響を与えています。しかし、従来の組織学、大腸内視鏡検査、分子スクリーニングなどの方法では、腫瘍組織の空間的複雑性、例えばがんプロテオーム、コラーゲン構造、細胞核分布の相互作用など...

デジタル細胞病理学における高速3Dイメージング：多カメラアレイスキャナー（MCAS） 学術的背景 光学顕微鏡は長年にわたり細胞病理学診断の標準的な手法として使用されてきました。しかし、従来の全スライドスキャナーは大面積のサンプルを自動的にイメージングしデジタル化できますが、速度が遅く、コストが高いため広く普及していません。特に細胞学サンプルの臨床診断では、サンプルが広範囲に分布し厚みがあるため、3Dイメージングが必要です。既存の全スライドスキャン技術では、厚いサンプルを処理するのに数時間を要し、臨床での応用が大きく制限されています。そのため、厚いサンプルを高速かつ効率的に3Dイメージングする技術の開発が細胞病理学分野の重要な課題となっています。 本論文では、この課題を解決するための新しい多カ...

学術的背景 三次元（3D）高解像度大容量イメージングは、生物医学分野における大きな課題の一つです。従来の二次元（2D）切片イメージングは、組織や細胞の平面形態学的情報を提供できますが、内部の三次元構造情報を包括的に示すことはできません。これは、がん診断や胚発生研究において重要です。従来の3D組織学的手法は、通常、数千枚の薄片を手動で切断し染色する必要があり、時間がかかり、労力も大きいです。さらに、異なる切片間の空間情報を復元するために、複雑な画像登録アルゴリズムが必要です。これらの問題を解決するために、近年、組織透明化技術やブロックフェイス連続切片断層撮影（BSST）技術など、さまざまな自動化された3D光学イメージング技術が登場しています。 しかし、既存の3Dイメージング技術にはいくつかの限...