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...

構造ガイドによる選択的カゼイノリティックプロテアーゼPアゴニストの開発：抗黄色ブドウ球菌剤として 学術的背景 黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）は、皮膚や軟部組織感染を含む多くのヒト感染症を引き起こす一般的なグラム陽性病原菌です。メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）の広がりに伴い、抗生物質の使用頻度が増加し、耐性問題が深刻化しています。しかし、抗生物質の開発コストが高く、利益率が低いため、大手製薬会社は抗菌薬の開発に興味を失いつつあります。そのため、新しい抗菌ターゲットの探索と効果的な抗生物質の開発が現在の重要な課題となっています。 カゼイノリティックプロテアーゼP（Caseinolytic protease P, ClpP）は、細菌とヒトにおいて高度に保存され...

早産児の腸内細菌叢と脳症の関係：包括的研究 学術的背景 早産（妊娠37週未満での出生）は、世界中で約10%の妊娠に影響を与える一般的な問題です。早産児は、脳の発達異常のリスクに直面しており、この異常は早産脳症（Encephalopathy of Prematurity, EOP）と呼ばれ、脳性麻痺、神経発達障害、自閉症、精神疾患などの重篤な結果を引き起こす可能性があります。現在、EOPに対する有効な治療法はなく、その一因として、早産と脳の発達異常との間のメカニズムが完全に解明されていないことが挙げられます。 妊娠の第二期と第三期は、脳の発達において重要な時期です。早産およびそれに伴う曝露や疾患は、発達中の脳に損傷や発達不良をもたらす可能性があり、その結果、脳の局所的な成長の障害、びまん性白質...

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、...

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...

微生物集団における栄養共制限の定量化と動的特性 学術的背景 微生物の成長、生理、代謝活動は、資源の可用性によって根本的に制御されています。どの資源が微生物の成長を制限し、どの程度制限しているかを理解することは、微生物学の核心概念であるだけでなく、微生物が生物地球化学的循環に与える影響を予測したり、人体内の病原体を抑制したり、バイオテクノロジーで微生物を培養したりする上でも有用です。単一の制限資源を個別に研究することは可能ですが、微生物が複数の資源によって同時に制限される「栄養共制限」（colimitation）が頻繁に起こるという証拠があります。しかし、栄養共制限を定量化する方法が不足していることや、資源条件に対する体系的なテストが不足しているため、既存のデータは解釈や比較が難しい状況です。...

細菌整流における輸送とエネルギー学の研究 学術的背景 自然界では、多くの生物システムが微小粒子の指向性運動に依存してその機能を実現しています。例えば、分子モーター（キネシンなど）が微小管上を一方向に移動することは、細胞内物質輸送の鍵となるメカニズムです。しかし、この指向性運動の生成メカニズムとそのエネルギー学的特性は、未だ完全には解明されていません。特に非平衡状態のシステムにおいて、非対称な幾何学的構造（例えば漏斗形の障害物）を用いてランダムに運動する活性粒子（細菌など）を指向性運動に変換する方法は、基礎科学的な意義と潜在的な技術応用を持つ研究テーマです。 細菌整流（bacterial rectification）とは、非対称な幾何学的構造（漏斗形の障害物など）を用いてランダムに泳ぐ細菌を指...

術前溶瘤ウイルスOrienX010と抗PD-1阻害剤トリプライマブを用いた切除可能肢端黒色腫の治療：フェーズ1b臨床試験 背景 肢端黒色腫（Acral Melanoma、AM）は、進行性が高い黒色腫の亜型であり、中国人の間で発症率が高く、黒色腫全体の約40%を占めます。近年、黒色腫の治療に一定の進展が見られたものの、現行の免疫療法はAMにおいて効果が限られ、新たな術前治療法の確立が必要とされています。AM特有の低腫瘍変異負荷（TMB）と免疫抑制状態により、抗PD-1単剤治療に対する反応率は低く、生存期間も短いです。 近年、術前免疫療法は術後補助療法よりも強力な免疫応答を誘導し、無病生存率（DFS）や全生存率（OS）の改善が期待されています。一方、溶瘤ウイルス療法は、腫瘍微小環境を「免疫冷状態...

持続的なNRG1タイプIII過剰発現によるSOD1G93AマウスのALS関連病理への影響 背景および研究の動機 筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、上位および下位運動ニューロンを侵す壊滅的な神経変性疾患であり、進行性の筋麻痺と最終的な死に至ります。現在、ALSの病態進行を顕著に遅延または停止させる効果的な治療法は存在していません。変異型SOD1遺伝子を発現するマウスモデルは、ALS研究において重要な役割を果たしてきましたが、その多くの知見が臨床試験において十分な成果を上げていないことが問題となっています。ALSの複雑な病態形成機構がこの課題の主要な要因です。 表皮成長因子様の成長因子であるNeuregulin-1（NRG1）は、多機能な調節因子として神経系で重要な役割を果たしており、髄鞘形成やシ...

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...