単細胞および空間トランスクリプトーム解析を組み合わせた胃癌におけるHedgehog経路の細胞異質性の解明

単細胞および空間トランスクリプトーム解析を組み合わせた胃癌におけるHedgehog経路の細胞異質性の解明 学術的背景 胃癌(Gastric Cancer, GC)は世界的に見ても最も一般的で致命的な悪性腫瘍の一つであり、発症率と死亡率の両方が高い。化学療法、放射線療法、標的治療などの進展にもかかわらず、胃癌の治療は依然として大きな課題を抱えている。胃癌の浸潤性と異質性は、特に進行期患者の生存率が極めて低いことを特徴としている。腫瘍細胞の浸潤と転移は再発と死亡の主な原因であり、既存の治療法ではこれらを完全に解決することはできない。免疫療法は有望な治療モデルとして注目されているが、腫瘍微小環境と免疫の複雑性に直面している。したがって、胃癌の発症メカニズムを遺伝子、分子、表現型レベルで深く理解する...

原発性硬化性胆管炎における制御性T細胞関連遺伝子:メンデルランダム化とトランスクリプトームデータからの証拠

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...

CD4+ T細胞のエネルギー代謝を調節するためのミトコンドリアCLPPの化学的活性化による炎症性腸疾患の治療

学術的背景 炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease, IBD)は、クローン病(Crohn’s Disease, CD)と潰瘍性大腸炎(Ulcerative Colitis, UC)を含む慢性で再発性の自己免疫疾患です。IBDの病因は完全には解明されていませんが、免疫系の異常反応がその発症に重要な役割を果たしていることが知られており、特にCD4+ T細胞の不均衡が関与しています。Th17細胞と制御性T細胞(Treg細胞)のバランスは、IBDの病態において特に重要です。Th17細胞は細胞外病原体に対する防御に重要な役割を果たしますが、その機能不全はIBD、多発性硬化症、関節リウマチなどの慢性炎症性疾患の発症に関与しています。一方、Treg細胞はFoxp3を発現し、炎症...

人間の肝臓における脂肪変性の予後分子シグネチャは空間的に異質で動的である

学術的背景 代謝関連脂肪性肝疾患(MASLD、Metabolic-associated Steatotic Liver Disease)は、世界中で30%以上の人口に影響を与える主要な健康問題であり、がん、心血管疾患、腎機能障害など、さまざまな慢性疾患と密接に関連しています。MASLDの病理学的スペクトルは、単純な脂肪変性(steatosis)から脂肪性肝炎(steatohepatitis)、進行性線維化(fibrosis)まで多岐にわたります。脂肪変性はMASLDの初期段階ですが、より重度の段階への異質的な進行と既存の治療手段の限られた効果により、研究者は早期マーカーを特定し、集団における予防的介入を実施することを目指しています。しかし、診断のゴールドスタンダードである肝生検は、大規模な集...

大腸炎における腸内炎症とマイクロバイオームの調節のためのシアノバクテリア-プロバイオティクス共生体

藍藻-プロバイオティクス共生体による腸管炎症とマイクロバイオーム調節の研究 学術的背景 炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease, IBD)は、クローン病(Crohn’s Disease, CD)や潰瘍性大腸炎(Ulcerative Colitis, UC)を含む慢性腸管炎症性疾患の一群です。IBDの病因は複雑で、腸管粘膜バリアの機能障害、腸内細菌叢の乱れ、過剰な免疫応答や炎症性サイトカインの放出が関与しています。現在、IBDの治療は主に抗炎症薬や免疫抑制剤、例えば5-アミノサリチル酸(5-ASA)、コルチコステロイド、腫瘍壊死因子(TNF)拮抗剤に依存しています。しかし、これらの治療法はIBDの根本的な原因を解決するものではなく、長期的な使用により重篤な副作用(例...

ミトコンドリア病における最適化された栄養と筋肉疲労、筋力、および生活の質の改善の相関関係

原発性ミトコンドリア疾患患者における栄養介入の最適化が筋肉疲労、筋力、生活の質の改善に与える効果に関する研究報告 背景 原発性ミトコンドリア疾患(Primary Mitochondrial Disease, PMD)は、ミトコンドリアDNAまたは核DNAの変異により引き起こされる疾患群で、エネルギー代謝に深く関与する複数の身体システムに影響を与えます。発症率は約1/4300とされ、代表的な症状として筋力低下、疲労、運動耐性の低下、消化器症状、バランス障害などが挙げられます。しかし、現時点ではアメリカ食品医薬品局(FDA)により承認されたPMD特有の治療法は存在しません。 ミトコンドリアは細胞エネルギーの主要供給源であり、酸化的リン酸化(OXPHOS)を通じてアデノシン三リン酸(ATP)を生成...

腸内細菌由来のインドール-3-酢酸によるI型コラーゲン合成促進を通じた高度近視の進行抑制

腸内細菌由来のインドール-3-酢酸(3-IAA)がI型コラーゲンの合成を促進することで高度近視の進行を抑制 背景説明 高度近視(High Myopia, HM)は、青色緑内障、白内障、黄斑変性症などの合併症を引き起こす可能性がある視覚健康に対する重大な脅威です。しかし、現在、高度近視に対する有効な介入法はほとんどありません。これまでの研究は主に眼球局所の病理変化に焦点を当ててきましたが、潜在的な全身的要因については見過ごされてきました。近年、腸内細菌叢と全身の健康との関係が注目され、「腸-眼軸」(Gut-Eye Axis)の概念が提唱されました。しかし、腸内細菌叢が高度近視の発症メカニズムにおいて具体的にどのような役割を果たしているかはまだ明らかにされていません。 コラーゲン、特にI型コラー...

炎症誘導によるエピジェネティック印刷が腸幹細胞を調節する

炎症誘導によるエピジェネティック印象と腸幹細胞の調節 近年、科学界で非免疫細胞の「記憶」能力、特に成人組織における特定の幹細胞が炎症を経験した後に記憶を生成し、その機能に影響を与える現象に大きな関心が寄せられています。しかし、この種の炎症の記憶が胃腸道の幹細胞にも適用されるかどうか、またこの記憶が再生および修復能力にどのような影響を与えるのかは、まだ明らかではありません。この未知の領域を探求するため、Baylor College of Medicine、University of Michigan、MD Anderson Cancer Centerなどの機関のZhaoらは、革新的な研究を発表し、LGR5+腸幹細胞(intestinal stem cells, ISCs)の急性胃腸道移植片対宿...

間質流を再現した多層小腸様組織の構築

微小腸システムの多層組織構築が間質流れを再現 研究背景 近年、人体小腸のin vitroモデルの構築は著しい進展を遂げていますが、その複雑な構造と機能を完全に再現することは依然として課題です。微小腸組織モデルの目的は、薬物代謝や感染症研究に応用可能な組織システムを作成することですが、従来の方法では小腸の構造の層化と成熟化を実現できていません。研究チームは、胚発生時に血漿循環によって駆動される間質流れが、これらの複雑な構造を形成する鍵となる要素かもしれないと仮定しました。このプロセスをより適切に模倣するため、出口佐也香教授らは人間多能性幹細胞(pluripotent stem cells, PSCs)を利用し、微流体装置で間質流れを再現することで、人間胎児の小腸に類似した多層組織を構築しました...

腸内誘導されたα-シヌクレインとタウの伝播がパーキンソン病とアルツハイマー病の共病理と行動障害を引き起こす

胃腸誘導によるαシヌクレイン及びTauタンパク質の伝播が引き起こすパーキンソン病とアルツハイマー病の併発病理及び行動損傷 背景紹介 パーキンソン病(Parkinson’s Disease, PD)とアルツハイマー病(Alzheimer’s Disease, AD)は、αシヌクレイン(α-synuclein, α-syn)とTauタンパク質が脳内で異常包涵体を形成することで発生する、一般的な神経変性疾患です。Braakらの研究は、PDの病原タンパク質であるα-synが胃腸道の腸神経系(Enteric Nervous System, ENS)で先に集積し、迷走神経を介して中枢神経系(Central Nervous System, CNS)へ伝播するという仮説を提出しました。しかし、従来のPDモデ...