微流体システムに基づく体節発生モデルの研究 背景と研究動機 体節の形成は脊椎動物の胚発生で極めて重要な役割を果たし、特に胚の筋骨格系のレイアウトと機能に決定的な影響を及ぼします。体節の発生は主に、両側の原節中胚葉（presomitic mesoderm, PSM）が頭尾方向に段階的に分節し、対称の上皮体節を形成する過程によります。このプロセスにおいて、生化学的シグナル（例えば、線維芽細胞増殖因子FGFやレチノイン酸RAなど）の勾配変化や生物力学的な影響が非常に重要です。しかし、既存の多くの体節発生モデルは懸濁培養を採用しており、生化学勾配や力学信号の精確な制御が困難であり、複雑な生化学-生物力学の相互作用の研究を制限しています。 この背景から、ミシガン大学とハーバード大学の研究チームが共同で...
エピトーププライムエディティングがCD123免疫療法から造血細胞を守る：急性骨髄性白血病に対する新しい治療戦略 研究背景と問題提起 急性骨髄性白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）は、骨髄性造血幹細胞（Hematopoietic Stem and Progenitor Cells, HSPCs）の異常な分化を特徴とする悪性血液疾患で、世界的に発症率が増加しており、治療が非常に困難です。現在の標準治療には化学療法や異種造血幹細胞移植が含まれますが、再発率が高く、再発後の生存期間は一般的に18カ月未満であるため、新たな治療戦略が急務となっています。近年、ターゲット治療（例えば、キメラ抗原受容体T細胞治療、CAR-T）はAML細胞表面の特定抗原を狙ってがん細胞を正確に殺傷...
ヒト膵臓発育過程における胚胎マクロファージの役割 背景と研究動機 膵臓の発育には、さまざまな細胞タイプ間の複雑な相互作用が関与しています。近年、膵臓微小環境における多様な細胞の相互影響が注目されつつありますが、免疫細胞が膵臓の器官形成において果たす役割は十分に理解されていません。胎児期には、免疫細胞が各器官に徐々に移行し、末梢耐性の確立を支援しますが、この過程の欠陥は多くの自己免疫疾患（1型糖尿病など）と関連しています。胚胎期のマクロファージ、特に卵黄嚢（yolk sac）由来の初期造血細胞は、発達中の多様な組織に移行し、組織に定着したマクロファージ群を形成することが知られています。しかし、膵臓において、マクロファージが内分泌細胞の分化にどのように関与しているのか、その具体的なメカニズムはま...
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...
背景紹介 肝細胞癌（Hepatocellular carcinoma, HCC）は最も一般的な原発性肝癌の一種であり、5年生存率は20%未満で、治療手段は非常に限られています。伝統的な標的薬物療法、例えばソラフェニブやその他のキナーゼ阻害剤はHCCの治療に使用されていますが、効果は限られており、根治に至るのは困難です。近年、免疫療法がHCC治療で注目されていますが、固形腫瘍に対する免疫療法（例えば、キメラ抗原受容体T細胞やナチュラルキラー細胞）は腫瘍微小環境の抑制要因に直面しています。HCCの微小環境では、高濃度のトランスフォーミング増殖因子-β（Transforming Growth Factor Beta, TGF-β）が免疫細胞の活性を抑制し、抗腫瘍免疫の効果を妨げることが確認されてい...
背景介绍 細胞エネルギー代謝研究の分野では、ミトコンドリア内のカルシウムイオン（[Ca²⁺]mt）はミトコンドリアの酸化機能を調節する重要なノードであると考えられている。その作用は主に三カルボン酸回路（TCA）のカルシウム感受性デヒドロゲナーゼ、例えばイソクエン酸デヒドロゲナーゼ（IDH）、α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ（OGDH）などを活性化することで表れる。これらの酵素はカルシウムイオンの変化に迅速に応答し、細胞内のATP需要と供給のバランスを調整する。しかし、近年の研究では、細胞質カルシウムイオン（[Ca²⁺]cyt）がこのプロセスでより重要な役割を果たす可能性があると示唆されている。本研究は、肝臓ミトコンドリアの酸化と代謝の調節における[Ca²⁺]mtと[Ca²⁺]cytの役割を...
機械換気ガイダンス下での呼吸圧力の最適化—肺の局所生体力学の改善に関する研究 機械換気は臨床操作において、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）の治療や全身麻酔後の肺合併症予防のために一般的に使用されています。しかし、機械換気は肺に有害なストレスと変形を引き起こし、臨床治療の複雑さを増し、さらには死亡につながる可能性があります。研究によると、呼吸系の駆動圧（driving pressure）の増加は機械換気関連の死亡率と直接関連しています。したがって、本研究はこれらの関連性の微視的生体力学要因とその肺内での空間的異質性を探求し、機械換気戦略を最適化することを目的としています。 論文の背景 機械換気操作下で、機械換気の呼気終末陽圧（PEEP）を調整することにより局所肺組織の生体力学状態を最適化し、人工...
自己増幅型RNAワクチンによるD68型エンテロウイルス感染および疾患の予防に関する臨床モデルにおける研究 1. 背景 近年、新興感染症への迅速な対応とワクチン開発が注目されています。特に新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の出現により、RNAワクチン技術の研究が急速に進展しました。しかし、現在のRNAワクチンの大半はエンベロープウイルスを標的としており、非エンベロープウイルスに対する経路はまだ明確ではありません。D68型エンテロウイルス（EV-D68）は非エンベロープウイルスで、近年深刻な呼吸器感染症や神経症状、特に急性弛緩性脊髄炎（AFM）の増加傾向を引き起こしており、重要な研究対象となっています。そのため、本研究は自己増幅型RNA（RepRNA）ワクチンを用いてEV-D68感染と疾...
アルツハイマー病におけるCRISPR-Casベースの表現型ゲノム編集：光誘導タンパク質送達システムによって最適化されたエンジニアリングエクソソーム 背景紹介 アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）は、認知機能と記憶力が徐々に低下することを特徴とする一般的な神経変性疾患であり、現在のところこの疾患に対する治療法は限られています。CRISPR-Cas9などのゲノム編集技術や表現型ゲノム編集技術は、様々な疾患の治療において大きな可能性を示しています。しかし、これらの機能性タンパク質を効率的に細胞内に送達することは大きな課題でした。エクソソームは細胞が自然に分泌するナノサイズの小胞であり、治療用生体分子を送達するキャリアとして、安定性、高い生体適合性、低免疫原性などの利点...
マウス卵胞発育における卵母細胞と顆粒細胞間のトランスクリプトームダイナミクスおよび細胞間対話の研究 概要 卵胞の発育と成熟は複雑で多段階のプロセスです。このプロセスにおいて、卵母細胞とその周囲の体細胞の動的な遺伝子発現およびそれらの間の対話が重要な役割を果たしています。本研究では、卵母細胞と卵胞発育段階を正確に分類し、マウスの卵母細胞とその周囲の顆粒細胞および液胞細胞の遺伝子発現を分析することで、これらの細胞の異なる発育段階におけるトランスクリプトームの変化と細胞間対話のメカニズムを明らかにしました。この研究は、Wenju Liu、Chuan Chen、Yawei Gao、Xinyu Cui等によって行われ、著者は同済大学、南京医科大学などの機関に所属しており、成果は2024年の「Genom...