空間トランスクリプトミッククロックが脳の老化における細胞近接効果を明らかにする 学術的背景 加齢に伴い、認知機能の低下と神経変性疾患のリスクが顕著に増加します。脳の老化は複雑なプロセスであり、多くの細胞レベルの変化を伴います。しかし、老化した細胞がどのように近隣の細胞に影響を与え、その影響が組織の機能低下にどのように寄与するかはまだ明らかではありません。さらに、老化組織におけるこの問題を体系的に解決するためのツールはまだ開発されていません。この研究では、研究者たちは空間分解能を持つ単一細胞トランスクリプトームアトラスを開発し、機械学習モデルを組み合わせることで、老化、再生、および疾患における空間的および細胞タイプ特異的なトランスクリプトームの特徴を明らかにしました。 論文の出典 この論文は、...

学術的背景と問題提起 近年、免疫チェックポイント阻害剤（Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs）はがん治療において顕著な進展を遂げており、特に抗PD-1および抗PD-L1抗体は、複数のがん種における第一線治療の標準となっています。しかし、これらの治療法が一部の患者において顕著な臨床効果を示す一方で、全体的な応答率は依然として限られており、多くの患者が最終的に腫瘍の進行や再発を経験します。研究によると、腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）中の可溶性因子や細胞結合因子が、がん免疫応答に負の影響を与えています。その中でも、成長分化因子15（Growth Differentiation Factor 15, GDF-15）は、多くのがん...

学術的背景 デュシェンヌ型筋ジストロフィー（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）は、進行性の筋萎縮を特徴とする重篤なX連鎖性の遺伝性疾患であり、最終的には早期死亡に至る。DMDの原因は、ジストロフィン（dystrophin）をコードする遺伝子の変異であり、このタンパク質が正常に発現されなくなることである。ジストロフィンは筋細胞膜上の他のタンパク質と共にジストロフィン-糖タンパク質複合体（Dystrophin-Glycoprotein Complex, DGC）を形成し、この複合体は細胞外マトリックス（ECM）と細胞骨格の間の橋渡し役として機能する。DGCは筋機能において極めて重要であるにもかかわらず、その分子構造は長い間完全には解明されていなかった。本研究では、...

SARS-CoV-2の継続的な進化がmRNAワクチン誘導性の体液免疫からの逃避を促進する 学術的背景 2019年末に初めて出現したSARS-CoV-2ウイルスは、継続的な進化を遂げ、複数の変異株を生み出してきました。これらの変異株は、変異を通じてその伝播能力と免疫逃避能力を強化しており、特にワクチン誘導性の体液免疫に対する逃避能力が顕著です。mRNAワクチンはCOVID-19感染、入院、死亡を予防する上で顕著な効果を示していますが、Omicronなどの変異株の出現により、ワクチンの有効性は徐々に低下しています。この課題に対処するため、研究者たちはワクチンの処方を更新し続けていますが、ウイルスの急速な進化は依然としてワクチンの有効性に脅威を与えています。 本論文は、Ragon Institut...

CRISPR-Cas9遺伝子編集技術は、特にキメラ抗原受容体T細胞（CAR-T細胞）の開発において、がん治療への応用が大きく進展しています。しかし、CRISPR編集プロセス中に引き起こされる染色体異常（大規模な欠失、染色体転座、異数性など）は、臨床応用における大きな懸念材料となっています。これまで、CRISPR-Cas9システムのコンポーネントを最適化することでこれらのリスクを軽減する研究が進められてきましたが、T細胞受容体（TCR）の活性化後の急速な増殖など、T細胞の内在的特性がゲノム安全性に与える影響は十分に研究されていませんでした。そこで、Laurenz T. Urschらは、TCR活性化と細胞増殖がCRISPR編集結果に与える影響を調査し、CRISPRでエンジニアリングされたT細胞の...

学術的背景 腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）は、がん研究における重要な分野であり、腫瘍細胞は周囲の非腫瘍細胞との相互作用を通じて、疾患の進行や治療反応に影響を与えます。腫瘍関連マクロファージ（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）は、腫瘍の成長、血管新生、免疫抑制において重要な役割を果たしています。近年、代謝調節がマクロファージの機能に与える影響が注目されており、特にグルコース代謝とミトコンドリア代謝がマクロファージの極性化と活性に影響を与えることが明らかになっています。しかし、ペントースリン酸経路（Pentose Phosphate Pathway, PPP）がTAMsにおいて果たす役割と、免疫調節への影響はまだ十分に研...

Epstein-Barrウイルス（EBV）は、広く拡散しているγ-1型ヘルペスウイルスであり、世界中の成人の約90%-95%が感染していると推定されています。EBV感染は通常無症状で、ウイルスは複雑なライフサイクルを経て、最終的に宿主の一部のB細胞に潜伏感染を確立します。宿主の免疫システムは、自然キラー細胞や抗ウイルスT細胞反応を通じてEBV感染を制御しますが、免疫抑制状態の個体では、EBVが腫瘍発生を引き起こし、移植後リンパ増殖性疾患（PTLD）を含む悪性腫瘍を引き起こす可能性があります。PTLDは、臓器または骨髄移植後の免疫抑制によって引き起こされるリンパ組織の異常増殖疾患であり、その大部分のB細胞PTLDはEBVに関連していますが、相当数の症例はEBV陰性です。現在、EBV陽性とEBV...

ミルテホシンはT細胞のバイオエネルギー状態を標的として疲弊したT細胞を活性化する 学術的背景 T細胞の疲弊（T cell exhaustion）は、特にがん治療において免疫療法の重要な課題です。T細胞の疲弊は、T細胞が長期間抗原刺激にさらされることで発生し、その機能が徐々に失われる現象です。これは、エフェクター機能の低下、抑制性受容体の発現増加、エピジェネティックな特徴の変化、サイトカイン産生の減少、増殖能力の低下、およびミトコンドリア呼吸と解糖機能の抑制として現れます。この現象は、最初に慢性リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス（LCMV）感染マウスモデルで発見されましたが、後にさまざまな疾患、特に悪性腫瘍において普遍的に見られることがわかりました。疲弊したCD8+ T細胞は、表現型と機能において異...

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...

合成生物学を利用したがん免疫療法：IDO活性の抑制とCD8+ T細胞応答の再プログラミングによるがん免疫療法のための細菌工学 学術的背景 近年、がん免疫療法は大きな進展を遂げており、特にT細胞を活性化することで腫瘍に対抗するアプローチが注目されています。しかし、腫瘍微小環境（Tumor Microenvironment, TME）における代謝適応により、T細胞の機能が損なわれることが多く、免疫療法の効果が制限されています。その中でも、トリプトファン（Tryptophan, Trp）代謝はT細胞の機能において重要な役割を果たしています。腫瘍細胞は、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ（Indoleamine 2,3-Dioxygenase, IDO）を発現することでトリプトファンを消費し、...