複雑な微生物群集における遺伝子配列分析を用いた菌株追跡による種特異的進化パターンの解明 背景紹介 微生物の集団は、単一ヌクレオチドの変異と構造変化（組換え、挿入、欠失など）を通じて異なる菌株に分化します。大多数の菌株比較方法は主に単一ヌクレオチド多型（SNP）の差異を量化し、構造変化を無視しています。しかし、組換えは多くの種（ヒト病原体を含む）の表現型の多様化の重要な推進要因です。本稿では、SynTrackerと呼ばれるツールを紹介します。このツールは遺伝子配列（ゲノム内の相同領域のシーケンスブロックの順序）を使用して微生物菌株を比較します。遺伝子配列は既存の菌株比較ツールによって十分に活用されていない豊富なゲノム情報源です。SynTrackerはSNP感度が低く、データベースを必要とせず、...
群体リソースに基づく単一サンプル腫瘍サブクローン再構築アルゴリズム 背景紹介 癌の進化過程と腫瘍の遺伝的異質性は、現代腫瘍学研究の重要な分野です。腫瘍は正常細胞から進化し、体細胞変異を獲得することで徐々に発展します。これらの変異は細胞クロマチン構造や内因性及び外因性の誘変圧力の影響を受け、確率的に発生します。特定の変異が細胞に選択的優位性を提供すると、その子孫細胞は局所環境で拡大することができます。長年の蓄積を経て、最終的に多くの癌の特性を持つ細胞集団、すなわちクローンが形成されます。異なる腫瘍細胞亜群（サブクローン）は、ドリフトまたは選択圧力を通じて細胞集団内に出現します。この進化的特徴は臨床上重要であり、遺伝的異質性は予後不良、変異の多さ、耐薬性に関連しています。そのため、腫瘍の進化過程...
医学多組学データ分析における多重先験知識グラフニューラルネットワーク 背景紹介 精密医療は将来の医療保健において重要な分野であり、患者に個別化された治療計画を提供することにより、治療効果を改善しコストを削減します。例えば、乳がん患者の複雑な臨床、病理、および分子特性を考えると、同じ治療が異なる効果を示すことがあります。バイオ医学技術の急速な発展に伴い、多組学データを通じて疾病の特性化が可能になっています。多組学アプローチは単一組学アプローチに比べて、複数のデータ間で一貫性と補完的な情報を捉えることができ、より正確かつ深くモデルを構築することができます。例えば、がんゲノム図譜（The Cancer Genome Atlas, TCGA）は、mRNA 発現、DNA メチル化、およびコピー数変異（...
本文は、単一被験者の形態的脳ネットワークにおける表現型の関連性と神経生物学的基盤に関する研究を報告しています。この研究は、多モードおよび多スケールのデータを組み合わせて行われ、形態的脳ネットワークと性別の違い、その個体特異的指標としての潜在力、および遺伝子発現、層特異的細胞構造、化学構造との関係を明らかにしました。これらの発見は、単一被験者の形態的脳ネットワークの役割と起源に関する理解を深めるとともに、将来の個別化脳連結図研究への応用に向けた強力な根拠を提供します。 研究背景と問題提起 形態的脳ネットワークとは、構造的磁気共鳴画像撮影（structural magnetic resonance imaging、sMRI）に基づいて推定される脳領域間の形態学的関係を指します。最初期の研究では、...
表観遗伝年齢推定値と女性の健康記憶研究における認知機能軌道の関連性 背景紹介 認知機能の維持は、高齢者の自立した生活にとって非常に重要です。高齢化人口の増加に伴い、認知機能の低下は重大な公衆衛生上の課題となっています。多くの研究で、教育水準、社会経済的地位、身体活動、心血管疾患(CVD)、CVDリスク因子、聴力、遺伝要因(APOEε4など)などの様々な修正可能・不可能なリスク因子が認知機能の低下と関連していることが示されています。しかし、加齢プロセスの分子メカニズム、特に表観遺伝年齢加速と認知機能低下の具体的な関係はまだ完全には理解されていません。 表観遺伝年齢推定 表観遺伝年齢推定は、DNAメチル化に基づく生物学的マーカーであり、加齢関連の生物学的プロセスを捉えるために使用されます。これま...
小児脳グリオーマ：固有の分子特性を持つびまん性グリオーマの予後不良表現型 引言 グリオーマ脳症（gliomatosis cerebri, GC）は高度に侵襲的なびまん性グリオーマであり、初期にはその分子特性が確立できなかったため、独立した病理タイプとして見捨てられました。しかし、分子生物学の進歩、特に小児において、GCの生物学的特性の違いが学界の注目を集めつつあります。小児と成人のびまん性グリオーマの重要な生物学的特性の顕著な違いにより、世界保健機関（WHO）の中央神経系腫瘍分類第5版では、小児タイプと成人タイプのグリオーマが分子特性で明確に区別されています。それにもかかわらず、早期に定義されたGCのような異なるグリオーマ（亜）タイプの臨床表現が無視される可能性があります。このタイプは、少な...
多区域非小细胞肺癌患者衍生異種移植モデル中におけるゲノムレベル腫瘍内腫瘍異質性の表現 学術背景と研究動機 患者由来の異種移植（Patient-Derived Xenograft、PDX）モデルは、癌研究に広く利用されています。PDXモデルは人間の腫瘍を免疫不全マウスの体内に移植して繁殖させます。そのため、PDXモデルは従来の細胞株よりも腫瘍の生物学的特性を模倣する能力が高いとされています。体内の細胞間および細胞-基質間の相互作用、三次元構造、そして新しい派生特性を保持しています。多くの研究により、PDXモデルの薬物反応が患者個人や患者群体の薬物反応と一致することが示されており、個別化医療や前臨床薬物試験に使用されています。これにより、癌生物学の重要なモデルとなっています。 しかし、PDXモデ...
システム分析NDUFAF6の複合体I組み立てとミトコンドリア病における役割 背景紹介 ミトコンドリア複合体I（complex I, CI）は呼吸鎖の中で重要な構成要素であり、酸化的リン酸化（oxphos）過程において電子をミトコンドリア呼吸鎖に導入し、複合体II-IVと共にATP合成を駆動するプロトングラデントを生成・維持します。研究によれば、単独のCI欠損が主要なミトコンドリア病の最も一般的な原因の一つを構成しており、約5000人に1人が影響を受けています。CI欠損の約半分は、CIアセンブリ因子（CI assembly factors, CIAFs）に影響を与える病的変異によって引き起こされると考えられており、これらの因子はCI全酵素の一部ではありません。これらのCIAFsのCI疾患の発症...
核塩基付加物がMR1と結合しMR1制限性T細胞を活性化する 学術背景 MR1T細胞は、最近発見されたT細胞の一種で、主要組織適合性複合体I類関連分子MR1が提供する抗原を微生物感染なしに認識できる。MR1T細胞はin vitroでTヘルパー様および細胞毒性特性を示すが、その認識する内因性抗原は未だ不明であり、これが生理的役割や治療的ポテンシャルの理解を妨げている。本論文の研究では、MR1T細胞の内因性抗原を明らかにし、MR1T細胞の生物学的および病理的状況下での役割の不明確さを解決することを目的としている。 出典 本論文はVacchiniらによって執筆され、著者はバーゼル大学病院とバーゼル大学、チューリッヒ連邦工科大学、ミネソタ大学、マリオネグリ薬物研究所などの機関から来ている。この記事は2...
TREM2欠損が腸管マクロファージと微生物叢を再プログラミングして抗PD-1腫瘍免疫療法を強化する 背景紹介 免疫チェックポイント阻害剤（CPIs）は、プログラム性細胞死タンパク-1（PD-1）、プログラム性死亡リガンド-1（PD-L1）、および細胞毒性Tリンパ球関連抗原-4（CTLA-4）をブロックする薬剤であり、様々な種類の癌の治療に使用される抗腫瘍T細胞反応を活性化するために成功裏に用いられてきました。しかし、多くの患者がCPIsに対して持続的な反応を示す一方で、依然として多数の患者が治療に反応しないか、再発することがあり、これがCPIsの有効性を改善するための補完的な治療経路の探求を促しています。腫瘍関連マクロファージ（TAMs）は、腫瘍細胞の生存、増殖、血管新生を支持し、免疫反応を...