膠芽腫治療の改善：画像診断、放射線療法、薬物送達、治療システム 学術的背景 膠芽腫（Glioblastoma, GBM）は最も一般的でかつ最も侵襲性の高い脳腫瘍であり、その予後は極めて不良で、患者の5年生存率は10％未満です。数十年にわたって薬物療法、放射線療法、手術が広く研究されてきましたが、患者の生存期間はわずかに延長されたのみです。現在の標準的な治療法はStupp療法で、手術切除後に放射線療法とテモゾロミド化学療法を組み合わせたものです。しかし、Stupp療法は依然として姑息的治療であり、ほぼすべての患者が治療後に再発します。したがって、より効果的な治療法、特に医療機器の革新を通じて既存の治療法を強化することが現在の研究の焦点となっています。 本論文は、画像技術、放射線療法機器、薬物送...

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...

自動化ロボット頭蓋骨穿孔手術システム研究レポート 背景紹介 脳は複雑な生命活動の中核器官であり、すべての心理や意識過程を掌握し、生命活動のあらゆる面を担っています。21世紀に入り、神経科学は最も成長し、研究進展が著しい分野の一つとなりました。動物モデルは脳と神経機能の研究において重要な役割を果たしてきました。しかし、従来広く使用されている医学的画像診断技術、たとえば、コンピュータ断層撮影（CT）、磁気共鳴画像診断（MRI）、および機能的近赤外分光（fNIRS）は、脳組織の構造と機能を観察する能力を持つ一方で、神経細胞ひとつひとつの活動を高解像度でキャプチャするにはまだ限界があります。そのため、光学顕微技術として、二光子顕微鏡（two-photon microscopy）、共焦点顕微鏡（con...

3Dバイオプリンティング足場による骨再生促進の研究 学術的背景 近年、産業や交通の発展、戦争や紛争の頻発により、頭部や顔面の損傷の発生率が著しく増加しています。これらの損傷やその関連治療（減圧開頭術など）は、頭蓋骨欠損を引き起こし、脳機能の回復に影響を与え、心理的障害を引き起こす可能性があり、社会経済的負担をもたらします。そのため、頭蓋形成術の成功は非常に重要です。従来の自家骨移植は頭蓋形成術の理想的な方法とされていますが、臨床現場では、自家骨髄間葉系幹細胞（auto-BMSCs）の採取には、骨髄の老化や造血系疾患などの制約があります。そのため、他家骨髄間葉系幹細胞（allo-BMSCs）が潜在的な代替案として注目されています。しかし、allo-BMSCsの骨再生における役割はまだ明確ではあ...

軽度外傷性脳損傷の世界的な負担研究：1990-2019年 学術的背景 軽度外傷性脳損傷（mild traumatic brain injury, MTBI）は、世界中でよく見られる健康問題であり、特に高齢者層での発症率が高い。MTBIは頭痛、めまい、疲労などの症状を引き起こすだけでなく、長期的な認知障害、情緒の変動、睡眠障害を引き起こす可能性があり、患者の生活の質に深刻な影響を与える。MTBIは外傷性脳損傷（TBI）の大多数を占めるが、重度のTBIに比べて医療分野での注目度は低い。しかし、MTBIが世界的な疾病負担に与える影響は無視できず、特に低所得国や高齢者層においてその影響は大きい。MTBIをより効果的に予防・管理するためには、その疫学的特徴と世界的な負担を理解することが極めて重要である...

IDH変異膠芽腫の免疫原性と治療の課題 背景紹介 膠芽腫は中枢神経系に発生する一般的な腫瘍であり、その治療と予後は分子特性によって大きく異なります。近年、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（IDH）変異が膠芽腫の診断と予後において重要な意義を持つことが明らかになってきました。IDH変異膠芽腫は一般的に予後が良好ですが、免疫原性が低く、免疫チェックポイント阻害剤（ICB）に対する反応が弱いことが知られています。特に、原発性ミスマッチ修復欠損IDH変異星細胞腫（PMMRDIA）の出現により、この治療課題はさらに深刻化しています。PMMRDIAは標準治療薬であるテモゾロミド（TMZ）に対して固有の耐性を示すだけでなく、ICBに対しても抵抗性を示します。そのため、IDH変異が膠芽腫の免疫原性にどのように影...

悪性脳腫瘍における細胞ネットワークと治療戦略 学術的背景 悪性脳腫瘍、特に膠芽腫（glioblastoma）は、中枢神経系において最も侵襲性が高く致命的な腫瘍の一つです。近年、腫瘍生物学と治療手段において顕著な進展が見られたものの、膠芽腫の中央生存期間は依然として15～18ヶ月であり、根治的な治療法は未だ存在しません。従来の治療法である手術切除、放射線療法、化学療法の効果は限定的であり、その主な理由は腫瘍細胞の微小侵襲性と異質性にあります。これにより、腫瘍細胞は治療を回避し再発することが可能となっています。 近年の研究により、悪性脳腫瘍は単なる無制御な細胞増殖ではなく、複雑な細胞ネットワークを形成していることが明らかになりました。これらのネットワークは、腫瘍微小管（tumour microt...

膠芽腫（Glioblastoma）のエピジェネティックな多様性 学術的背景 膠芽腫（Glioblastoma）は、最も一般的な原発性悪性脳腫瘍であり、数十年にわたる研究にもかかわらず、その予後は依然として極めて悪く、診断後の平均生存期間はわずか14ヶ月です。膠芽腫の顕著な異質性は、その治療の進展が遅れている主な原因の一つです。この異質性は、腫瘍内部（つまり、同一腫瘍内の異なる細胞や分子集団の多様性）だけでなく、異なる患者間の腫瘍の違いにも現れています。伝統的に、この患者間の異質性は、異なる患者で発生する遺伝的イベントに主に起因すると考えられてきました。しかし、近年の研究により、エピジェネティックな調節（epigenetic regulation）が膠芽腫の生物学において重要な役割を果たし、腫...

膠芽腫におけるミクログリアとマクロファージ 学術的背景 膠芽腫（Glioblastoma, GBM）は中枢神経系で最も一般的な原発性悪性腫瘍であり、高度に浸潤性で致命的です。手術、化学療法、放射線療法などの標準的な治療手段の下でも、患者の生存期間は非常に限られており、中央生存期間は12〜16ヶ月、5年生存率はわずか6.8％です。近年、免疫療法は他の固形腫瘍で顕著な成功を収めていますが、膠芽腫では患者の生存率を大幅に改善することに成功していません。これは主に、膠芽腫の腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）が「免疫的に冷たい」特性を持っているためです。つまり、免疫細胞の浸潤が少なく、腫瘍関連マクロファージ（Tumor-Associated Macrophages,...

てんかん関連腫瘍の最新分類と動物モデル研究 背景紹介 てんかんは一般的な神経系疾患であり、一部の患者は脳腫瘍、特に低悪性度神経上皮腫瘍（low-grade neuroepithelial tumors, LGNTs）を伴うことがあります。これらの腫瘍は通常ゆっくりと成長しますが、薬剤耐性てんかんと高い関連性があります。近年、これらの腫瘍に関する研究が進んでいますが、抗てんかんおよび抗腫瘍の特効薬はまだ開発されていません。これらの腫瘍とてんかんの関係をより深く理解するために、研究者たちは動物モデルを用いて腫瘍の成長と神経細胞との相互作用を模倣し始めています。 本論文は、Silvia Cases-Cunillera、Lea L. Friker、Philipp Müller、Albert J. B...