学術的背景 細胞外小胞（Extracellular Vesicles, EVs）は細胞間コミュニケーションの重要な媒体であり、タンパク質、脂質、遺伝情報を運ぶことで、さまざまな生理的および病理的プロセスに関与しています。しかし、現在のEVsに関する理解はまだ不完全で、特に超大規模なEVsに関する研究は不足しています。この空白を埋めるため、研究者たちは新しいタイプの超大規模なEVsである「Blebbisomes」を探求しました。Blebbisomesは独特の「blebbing」（膜の泡形成）行動を示し、ミトコンドリアや多胞体などの機能的な細胞器を含んでいますが、明確な核はありません。この発見は、細胞間コミュニケーションの研究に新たな方向性を開き、特にがんの免疫逃避や細胞自律的な通信の分野で重要...

細胞生物学において、細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾（グリコシル化）は、細胞シグナル伝達、細胞接着、および細胞移動などのプロセスにおいて重要な役割を果たしています。糖鎖修飾の動的な変化が、どのように細胞内輸送や機能を調節するか、特にエンドサイトーシス（細胞内取り込み）を通じて細胞表面受容体の内部化を制御するかは、まだ完全には解明されていません。上皮成長因子（EGF）は重要な成長因子の一つであり、上皮成長因子受容体（EGFR）と結合することで、細胞の増殖、移動、および生存に影響を与える一連の細胞内シグナル伝達イベントを引き起こします。しかし、EGFが細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾を調節することでエンドサイトーシスに影響を与えるかどうか、そしてそのメカニズムについては、まだ十分に研究されていません...

腫瘍異質性（tumor heterogeneity）はがん研究における重要な課題であり、遺伝的異質性、表現型異質性、および微小環境異質性を含みます。単細胞シーケンシング技術により遺伝的および表現型異質性が明らかにされていますが、非遺伝的要因（例えば微小環境異質性）の研究はまだ十分ではありません。酸化ストレス（oxidative stress）はがんの特徴の一つであり、腫瘍細胞はその自然な微小環境から離れると、代謝異常、細胞外マトリックス（ECM）からの離脱、低酸素、および免疫細胞の攻撃など、さまざまなストレスに直面し、これらは活性酸素種（ROS）の蓄積を引き起こします。しかし、腫瘍内ROSの異質性とその腫瘍行動への影響は不明であり、主な理由は単細胞レベルで腫瘍内ROSを検出する技術の不足です...

機能ゲノミクスの分野では、研究者たちは観測データから因果関係を予測するために努力を続けてきました。しかし、現代の技術が多様な分子モダリティを測定できるにもかかわらず、観測データから因果関係を推測することは依然として難しい課題です。特に、シグナル経路の調節因子の下流エフェクター（effectors）の識別と定量化は、ゲノミクス研究の重要な焦点の一つです。CRISPRなどのゲノム編集ツールの登場により、大規模な並列スクリーニングが可能になり、特に単細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）と組み合わせたPerturb-seq技術は、遺伝的擾乱を通じて因果推論を実現することができます。しかし、既存のPerturb-seqの応用は主に静止細胞に焦点を当てており、文脈依存的な遺伝子機能を正確に記述でき...

椎間板変性（Intervertebral Disc Degeneration, IVDD）は、世界中で腰痛の主要な原因の一つであり、患者の生活の質に深刻な影響を及ぼしています。椎間板変性は通常、炎症反応を伴い、細胞外マトリックス（Extracellular Matrix, ECM）の分解と構造の破壊を引き起こします。細胞療法（例えば、間葉系幹細胞、Mesenchymal Stem Cells, MSCs）が椎間板変性の治療法として探求されていますが、変性した椎間板の微小環境は細胞の生存と移植効果に不利な影響を与えます。近年、間葉系幹細胞が分泌するエクソソーム（Extracellular Vesicles, EVs）は、抗炎症作用と組織修復作用を持つことから注目を集めています。しかし、エクソソ...

背景紹介 大腸癌（colorectal cancer, CRC）は、世界的に見ても発症率と死亡率が高い悪性腫瘍の一つです。統計によると、2020年には世界で約187万例の新規大腸癌症例が報告され、そのうち91.5万人が死亡しました。大腸癌の腹膜転移（peritoneal metastasis, PM）は一般的な転移経路の一つで、初回手術時に約5%の患者で腹膜転移が確認され、予後は非常に悪く、未治療の場合の中央生存期間はわずか5ヶ月です。現在、腫瘍減量手術と腹腔内温熱化学療法の併用が唯一の根治的治療法とされていますが、再発率は50%から90%にのぼります。したがって、腹膜転移の病理生物学的メカニズムを深く理解し、新たな治療ターゲットを探求することが、現在の研究において急務となっています。 近年...

学術的背景 びまん性大細胞型B細胞リンパ腫（Diffuse Large B Cell Lymphoma, DLBCL）は、B細胞性非ホジキンリンパ腫（B-NHL）の一種であり、すべての非ホジキンリンパ腫の約30％を占めています。一次免疫化学療法（例：R-CHOP療法）はDLBCL患者において一定の効果を示すものの、約30％の患者が一次治療後に再発または難治性（relapsed/refractory, R/R）となります。特に原発性難治性患者の中位全生存期間（OS）は6～7ヶ月と極めて予後が悪いため、R/R DLBCLに対する効果的な治療法の開発が臨床上の緊急課題となっています。 近年、キメラ抗原受容体T細胞療法（CAR-T）や二重特異性抗体（bispecific antibodies）などの...

学術的背景 がん免疫療法は、近年のがん研究分野で注目を集めており、その核心的な目標は、患者自身の免疫システムを活性化してがん細胞を認識し、排除することです。しかし、がん細胞はさまざまなメカニズムを通じて免疫システムの攻撃を回避します。その一つは、「食べないで」シグナル分子CD47を発現することです。CD47は、マクロファージ表面のシグナル調節タンパク質α（SIRPα）と結合し、マクロファージによるがん細胞の貪食作用を抑制することで、がん細胞が免疫監視を逃れるのを助けます。 CD47を標的とした抗体は一定の治療効果を示していますが、単独での使用では免疫システムを十分に活性化することが難しい場合があります。そのため、研究者たちは免疫システムの反応をさらに強化する方法を探求し始めました。本論文では...

T細胞受容体（TCR）は免疫システムにおいて重要な役割を果たし、主要組織適合複合体（MHC）によって提示される抗原ペプチドを認識することで、病原体や腫瘍細胞に対する免疫応答を開始します。しかし、TCRの特異性（つまり、自己抗原と非自己抗原を区別する能力）は、免疫システムが効果的に機能するための核心です。エンジニアリングされた高親和性TCRは、抗原認識を強化する可能性を示していますが、しばしば特異性を失い、自己抗原との交差反応を引き起こし、深刻な副作用を引き起こします。この現象のメカニズムはまだ明確ではなく、TCRのがん免疫療法や感染症治療への応用を妨げています。 自然に進化したTCRは、動的な生体力学的調節の下で非常に高い特異性を示しますが、エンジニアリングされた高親和性TCRはしばしばこの...

学術的背景 植物は病原体の侵入に直面すると、一連の複雑な防御メカニズムを開始します。その中で、活性酸素種（Reactive Oxygen Species, ROS）は植物の免疫反応において重要な役割を果たします。過酸化水素（H₂O₂）はROSの主要成分として、植物免疫反応の鍵となるシグナル分子と考えられています。しかし、H₂O₂がどのように植物細胞内で感知され、防御シグナルに変換されるのか、特に転写因子がどのように直接H₂O₂を感知し、遺伝子発現を調節するのかは、まだ解明されていない謎です。 これまでの研究では、H₂O₂はタンパク質中のシステイン（Cysteine）およびメチオニン（Methionine）残基を酸化することでタンパク質機能を調節することが示されています。しかし、転写因子がどの...