2021年は、すべての生化学の教科書に載っている基本的な発見の100周年だ。 1921年、ドイツの医師Otto Warburgは、癌細胞がブドウ糖からエネルギーを奇妙で非効率的な方法で収穫することを観察した。癌細胞は酸素を使用してブドウ糖を「燃焼」させる(好気性解糖)のではなく、酵母が発酵で行うような急速に起こる酸素非依存性プロセス(嫌気性解糖)でそれを行うが、グルコースエネルギーの多くは未利用のままだ。「ワールブルク効果」を説明するさまざまな仮説が長年にわたって提案されてきた。これには、癌細胞には欠陥のあるミトコンドリア(「エネルギー工場」)があり、したがってブドウ糖の野焼きを実行できないという考えが含まれる。 しかし、これらの説明はどれも時の試練に耐えることができなかった。 (たとえば、癌細胞のミトコンドリアは問題なく機能する。)現在、免疫学者のMing Li博士率いるスローンケタリング研究所の研究チームは、多数の遺伝的および生化学的実験に基づき、Scienceの2021年1月22日号に新しい答えを提供した。 それは、ワールブルク代謝と、PI3キナーゼと呼ばれる細胞内の強力な酵素活性との間のこれまで認識されていなかった関連性に帰着する。 この論文は「解糖系がホスホイノシチド3-キナーゼのシグナル伝達を促進してT細胞免疫を強化する(Glycolysis Fuels Phosphoinositide 3-Kinase Signaling to Bolster T Cell Immunity.)」と題されている。「PI3キナーゼは、細胞代謝の最高司令官のように機能する重要なシグナル伝達分子だ」とLi博士は述べた。 「細胞分裂を含む、細胞内のエネルギーコストのかかる細胞イベントのほとんどは、PI3キナーゼが合図を出したときにのみ発生する。」細胞がワールブルク代謝に移行すると、PI3キナーゼの活性が高まり、細胞の分裂への取り組みが強化される。 これは、最高司令官にメガホンを渡すようなものだ。 調査結果は、代謝を細胞シグナル伝達の二次的なものと見なす生化学者の間で一般的に受け入れられている見解を修正する。 結果はまた、代謝を標的とすることが癌の成長を阻止する効果的な方法である可能性があることを示唆している。

英国のウェルカムサンガーインスティテュート、ニューカッスル大学そしてキングスカレッジの研究者らは、皮膚の非常に詳細なマップを作成した。これは、炎症性皮膚疾患の患者の細胞で、発生からの細胞プロセスが再活性化されることを明らかにしている。 湿疹や乾癬の患者の皮膚が、発達中の皮膚細胞と多くの同じ分子経路を共有していることを発見した。これは、これらの痛みを伴う皮膚病を治療するための潜在的な新薬の標的を提供する。Science の2021年1月22日号に掲載されたこの研究は、炎症性疾患のまったく新しい理解も提供し、関節リウマチや炎症性腸疾患などの他の炎症性疾患の研究に新しい道を開くものだ。 このScience の論文は「発生細胞プログラムは炎症性皮膚疾患に採用されている(Developmental Cell Programs Are Co-Opted In Inflammatory Skin Disease.)」と題されている。人体のすべての細胞タイプをマッピングするためのグローバルなHuman Cell Atlasの取り組みの一部である、発達中の成人の皮膚の新しい包括的なアトラスは、世界中の科学者にとって貴重なリソースだ。 また、再生医療のテンプレートを提供し、研究者が実験室でより効果的に皮膚を成長させるのに役立つ。我々の皮膚はバリアとして機能し、侵入するバクテリアやウイルスから体を守り、健康には不可欠だ。 アトピー性湿疹や乾癬などの炎症性皮膚疾患は慢性疾患であり、免疫系が過剰に活動し、皮膚のかゆみや薄片状の皮膚を引き起こし、非常に痛みを伴い、感染しやすくなる。 これらの状態は人々の生活に重大な影響を与える可能性があるが、原因は不明であり、治療法はなく、症状を和らげるのに役立つだけだ。皮膚は、さまざまな種類の細胞で構成される複雑な組織だ。 皮膚がどのように形成され、これが成人の健康と病気にどのように関連するかを学ぶために、研究者らは皮膚の発達からの細胞を研究し*、これらを健康な成人、湿疹および乾癬患者からの生検と比較した。チームは、最先端の単一細胞技術と機械学習を使用して、50万を超える個々の皮膚細胞を分析し、各細胞でどの遺伝子がオンになっているのかを正確に確認した。 これにより、研究者は個々の細胞が何をするのか、そして細胞が互いにどのように話し合うのかを知ることができた。 驚くことに、研究者らは、病気の皮膚細胞が発達中の細胞と同じ細胞メカニズムの多くを共有していることを発見した。

シカゴにあるラッシュ大学医療センターの新研究で、マウスの COVID-19 モデルに鼻からペプチドを導入したところ、効果を示したという。 このペプチドは、発熱を抑え、肺を保護し、心臓機能を改善し、「サイトカインストーム」(感染が免疫系を誘発して炎症性タンパク質で血流を溢れさせる状態)を逆転させるのに効果的であることが証明された。この研究者らはまた、病気の進行を防ぐことに成功したと報告している。2021年1月11日にJournal of Neuroimmune Pharmacologyにオンラインで公開されたこの論文は「SARS-CoV-2(AIDS)ペプチドのACE-2相互作用ドメインが炎症を抑制して発熱を抑え、マウスの肺と心臓を保護する:COVID-19療法への影響(ACE-2-interacting Domain of SARS-CoV-2 (AIDS) Peptide Suppresses Inflammation to Reduce Fever and Protect Lungs and Heart in Mice: Implications for COVID-19 Therapy.)」と題されている。「これは、SARS-CoV-2感染を防ぎ、COVID-19患者を呼吸の問題や心臓の問題から保護するための新しいアプローチになる可能性がある」「メカニズムを理解することがCOVID-19の効果的な治療法を開発するために重要であることが証明されている。集中治療室(ICU)の多くのCOVID-19患者は影響を与えるサイトカインストームに苦しんでいる 肺、心臓、その他の臓器。ステロイドなどの抗炎症療法が利用可能だが、これらの治療法は免疫抑制を引き起こすことがよくある。」「SARS-CoV-2はアンギオテンシン変換酵素2(ACE2)に結合して細胞に侵入するため、 SARS-CoV-2のACE2相互作用ドメインに対応するヘキサペプチドを設計して、ウイルスとACE-2の結合を阻害した」と、ラッシュ大学医療センターのフロイドA.デイビス神経学教授でありジェシーブラウンVA医療センターの研究キャリアサイエンティストでもあるKalipada Pahan博士は述べた。

何年もの間、コーラルベリー(写真)の葉からの活性物質は、新種の強力な薬になると思われてきたが、これまでこの物質を大量に製造することは非常に労力を要する作業だった。ドイツのボン大学の研究者らは、この物質を生成する実験室で簡単に培養できる細菌を特定したことから、状況は変わるかもしれない。この結果は、2021年1月8日にNature Communicationsでオンラインで公開された。 このオープンアクセスの論文は「チオエステラーゼを介した側鎖エステル交換が強力なGqシグナル伝達阻害剤FR900359を生成する(Thioesterase-Mediated Side Chain Transesterification Generates Potent Gq Signaling Inhibitor FR900359.)」と題されている。コーラルベリーは現在、再び多くのリビングルームを飾っている。 冬には真っ赤な実をつけ、北半球でこの時期に人気のある観賞植物だ。 

植物は、草食動物から身を守るために有毒物質を生成する。 新研究では、イエナのマックスプランク化学生態学研究所とドイツのミュンスター大学の科学者が、野生のタバコ植物で防御物質の重要なグループであるジテルペン配糖体の生合成と正確な作用機序を「フラソミクス(FRASSOMICS)」と呼ばれる新アプローチを用いて、詳細に解明することに成功した。ジテルペン配糖体は、植物が草食動物から身を守ることを可能にしている。 この研究では、これらの植物化学物質が細胞膜の特定の部分を攻撃することを示している。 タバコ植物は、自身の毒素から身を守り、細胞膜の損傷を防ぐために、これらの物質を非常に特殊な方法で合成し無毒の形で保存するという。 

ベルギーのルーヴァン・カトリック大学の研究者らは、特定の食品を食べると腹痛を感じる人がいる理由を説明する生物学的メカニズムを特定した。 この発見は、過敏性腸症候群(irritable bowel syndrome: IBS)やその他の食物不耐性のより効率的な治療への道を切り開くものだ。マウスとヒトで実施されたこの研究は、2021年1月13日にNatureのオンラインで発表された。 この論文は「食品抗原に対する局所免疫反応が食事誘発性腹痛を引き起こす(Local Immune Response to Food Antigens Drives Meal-Induced Abdominal Pain.)」と題されている。世界の人口の最大20%が過敏性腸症候群に苦しんでおり、これは食後に胃の痛みや重度の不快感を引き起こし、この人たちの生活の質に影響を及ぼしている。 グルテンフリーやその他の食事療法はある程度の緩和をもたらすことができるが、患者は問題の食品にアレルギーがなく、セリアック病などの既知の状態も持っていないため、なぜこうなるのかは謎だった。 

細胞由来の エクソソーム は、母乳中の主要なタンパク質(カゼイン)と混合して経口投与すると病気の治療に効果的であることが、シダーズ・サイナイ医療センター・シュミット心臓研究所の実験用マウスによる新研究で示された。2021年1月11日にJournal of Extracellular Vesiclesにオンラインで公開された調査結果は、筋ジストロフィーと心不全の患者を治療するための新しい経口薬を開発するための基礎を確立する可能性がある。 このオープンアクセスの論文は、「摂取された細胞外小胞のカゼイン増強取り込みおよび疾患修飾生物活性(Casein‐enhanced uptake and disease‐modifying bioactivity of ingested extracellular vesicles.)」と題されている。この研究は、シュミット心臓研究所の心臓病学教授であるEduardo Marbán医学博士が率いる10年以上の研究に基づいている。この研究は、ヒトの心臓球由来細胞(cardiosphere-derived cells :CDC)と、それらの細胞から分泌されて体中を移動するエクソソームと呼ばれる細胞外小胞の一種に焦点を当てている。エクソソーム にはさまざまな生体分子が含まれている。 「2009年に最初のヒト試験を開始した当初、我々は患者の心臓に細胞を注入していた。そして、細胞自体が治療上の答えであると考えていた」とMarbán博士は述べた。 「今では、もっとも大変な部分は実はエクソソームであることがわかっている。我々の最近の研究では、経口投与した場合も同じくらい効果的である可能性が示されている。」2010年に最初の研究が終了して以来、Marbán博士は、細胞を患者に送達する新しい洞察と新しい方法、および細胞が潜在的に役立つ可能性のある患者のタイプの発見など、いくつかの研究を主導した。Marbán博士が主導した最初の研究は、心臓病と動脈の詰まりのある患者を対象としていた。 筋ジストロフィー患者の親がMarbán博士に、CDCが進行性の筋力低下(心筋の衰弱を含む)と筋肉量の減少を経験する筋ジストロフィー患者を助けることができるかどうかを尋ねたことで、Marbán博士は筋ジストロフィー患者の治療法の開発を目的とした追加研究プロジェクトを開始した。

最悪の脳腫瘍である神経膠芽腫の原因となる発癌遺伝子が特定された。 この発見は、致命的な癌に有望な新しい治療標的を提供するものだ。 この研究者らは、癌遺伝子は癌細胞の生存に不可欠であり、それがなければ、癌細胞は死ぬと述べた。この成果は2020年7月10日にネイチャーコミュニケーションズで発表された。 この論文は「細胞骨格レギュレーターAVILが膠芽腫の腫瘍形成を促進する(A Cytoskeleton Regulator AVIL Drives Tumorigenesis in Glioblastoma.)」と題されている。バージニア大学(UVA)医学部およびUVA癌センターの研究者であるHui Li博士は、既に同様の「oncogene addiction」を伴う他の癌を対象とした多くの標的療法を開発している。 彼は「膠芽腫は最も致命的な癌の1つだ。残念ながら、この疾患に対する効果的な治療オプションはない。現在の標準オプションである放射線とテモゾロミドは、2.5ヶ月の生存率向上で大きな成功を収めたが、明らかに、より良い理解と新たな治療目標が緊急に必要とされている」と語った。「我々が発見した新しい癌遺伝子は、神経膠芽腫のアキレス腱であることが証明されており、その特定の標的は、疾患の治療のための潜在的に効果的なアプローチだ。」発癌遺伝子は、自然に発生する遺伝子であり、制御不能になって癌を引き起こす。 Li博士と彼の同僚が特定した癌遺伝子、avilllin(AVIL)は、通常、細胞がそのサイズと形を維持するのを助ける。 しかし、この遺伝子は様々な要因によってオーバードライブに移行する可能性があることを彼らは発見した。 これにより、癌細胞が形成され広がる。遺伝子の活動をブロックすると、実験用マウスの神経膠芽腫細胞は完全に破壊されたが、健康な細胞には影響がなかった。 これは、遺伝子を標的とすることが効果的な治療選択肢となり得ることを示唆している。

マイアミ大学ミラー医学部の研究者らは、臍帯由来の間葉系幹細胞の注入によって最も重症の COVID-19 患者の死亡リスクを安全に減らし、回復までの時間を短縮することを示す、ユニークで画期的なランダム化比較試験を主導した。 STEM CELLS Translational Medicineで2021年1月5日に掲載されたこのオープンアクセス論文は「COVID-19急性呼吸窮迫症候群の臍帯間葉系幹細胞:二重盲検、フェーズ1 / 2a、ランダム化比較試験(Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells for COVID-19 Acute Respiratory Distress Syndrome: A Double‐Blind, Phase 1/2a, Randomized Controlled Trial.)」と題されている。この研究の筆頭著者である、マイアミ大学ミラー医学部の糖尿病研究所(DRI)および細胞移植センターの所長であるCamillo Ricordi医師は、COVID-19を間葉系幹細胞(画像)で治療することは理にかなっていると述べた。

新研究で骨が形成され維持される方法を支配する細胞種が発見され、骨粗鬆症などの骨障害の治療法の潜在的なターゲットが切り開かれた。 ペンシルベニア大学のペレルマン医学部の教員が率いるげっ歯類による研究では、骨髄脂肪生成系統前駆体(marrow adipogenic lineage precursors : MALP)が骨の再構築に明確な役割を果たしていることが示された。 このプロセスの欠陥は骨粗鬆症の重要な問題であるため、これらのMALP細胞を使用して骨のリモデリングをより適切に調節する治療は、より適切な治療につながる可能性がある。 

外傷からの感染や、脳卒中など脳損傷の治癒過程は、膠芽腫の成長を促進する可能性がある。 2021年1月4日にNature Cancerのオンラインで公開されたこの調査結果は、トロント大学病院、ザ・ホスピタル・フォー・シック・チルドレン(SickKids)およびプリンセスマーガレット癌センターの学際的な研究者チームによって報告された。 この研究者らは、膠芽腫として知られる一般的な脳腫瘍に焦点を当てた、カナダ全土の癌に立ち向かうカナダドリームチームの一員だ。「我々のデータは、脳内の特定の細胞の突然変異が損傷によって変化して腫瘍を引き起こす可能性があることを示唆している」とトロント大学テマーティ医学部の脳神経外科部門の責任者であり、SickKids の発達および幹細胞生物学プログラムの上級科学者でもあるドリームチームリーダーのPeter Dirks 医学博士は述べている。 

褐色脂肪はあなたがもっと欲しがるかもしれない魔法の組織かもしれない。 カロリーを蓄える白色脂肪とは異なり、褐色脂肪はエネルギーを燃焼し、科学者はそれが新しい肥満治療の鍵を握ることを望んでいる。 しかし、褐色脂肪が豊富な人が、本当に健康を楽しんでいるかどうかは長い間不明だった。 褐色脂肪は体の奥深くに隠されているため、褐色脂肪が豊富な人を特定することさえ困難だったのがその理由の一つだ。2021年1月4日に Nature Medicine のオンラインで公開されたロックフェラー大学の研究チームによって実施された新研究では、その強力な証拠を提供している 。この論文は「褐色脂肪組織は心臓代謝の健康に関連している(Brown Adipose Tissue Is Associated with Cardiometabolic Health.)」と題されている。 

過去数十年の間に、研究者は神経変性疾患につながる生物学的経路を特定し、それらを標的とする有望な分子剤を開発した。 しかし、これらの臨床的に承認された治療への変換は、血液脳関門(blood-brain barrier:BBB)を越えて脳に治療薬を送達する際に直面する課題のために、なかなか進まずにいる。 脳への治療薬の送達を成功させるために、ブリガムアンドウィメンズ病院とボストンチルドレンズホスピタルのバイオエンジニア、医師、および共同研究者のチームは、マウスの物理的に損傷した/または 無傷のBBB を使いナノ粒子プラットフォームを作成した。外傷性脳損傷(traumatic brain injury: TBI)のマウスモデルでは、この送達システムが従来の送達方法の3倍の脳内蓄積を示し、治療的にも効果的であり、多くの神経障害の治療の可能性を開く可能性があることが観察された。 

アフリカおよび世界中の顧みられない熱帯病(neglected tropical diseases :NTD)の根絶を達成するために新薬の発見は不可欠だ。 PLOS Neglected Tropical Diseases で報告された研究成果では、ガーナ特有の3つの病気(住血吸虫症、オンコセルカ症、リンパ系フィラリア症)に対してラボで機能する伝統的なガーナの薬を特定したという。2020年12月31日にオンラインで公開されたこのオープンアクセスの論文は、「いくつかのガーナの伝統医学とその成分の抗シストソーム、抗腫瘍細胞および抗トリパノソーマの可能性(Antischistosomal, Antionchocercal and Antitrypanosomal Potentials of Some Ghanaian Traditional Medicines and Their Constituents.)」と題されている。ガーナにおける顧みられない熱帯病への主な介入は、現在、いくつかの薬剤の繰り返し大量投与であり、これは有効性の低下と薬剤耐性の出現につながる可能性がある。 住血吸虫症、オンコセルカ症、およびリンパ系フィラリア症の慢性感染症は致命的となる可能性がある。住血吸虫症は、住血吸虫のビルハルツ住血吸虫とマンソン住血吸虫によって引き起こされる。 オンコセルカ症、または河川失明症は、寄生虫オンコセルカボルブルスによって引き起こされる。 リンパ系フィラリア症は、象皮病とも呼ばれ、寄生性の糸状虫Wuchereria bancroftiによって引き起こされる。新研究では、ガーナ大学のDorcas Osei-Safo 博士(写真)と同僚が、ガーナ伝統医学実践者協会から、地域社会で顧みられない熱帯病の治療に使用される15の伝統薬を入手した。

ヘモグロビンはいくつかの種で独立して出現したが、実際には共通の祖先によって伝達された単一の遺伝子に由来することが、フランス国立科学研究センター(CNRS)、パリ大学、ソルボンヌ大学、サンクトペテルブルク大学そしてリオデジャネイロ大学の科学者らによる新研究で示された。これらの調査結果は、2020年12月29日にBMC Evolutionary Biologyのオンラインで公開された。 このオープンアクセスの論文は「海洋環形動物Platynereis dumeriliiのグロビンは、左右相称動物のヘモグロビン進化に新たな光を当てる。(Globins in the Marine Annelid Platynereis dumerilii Shed New Light on Hemoglobin Evolution in Bilaterians.)」と題されている。赤血球を持つことは、人間や哺乳類に特有のものではない。 この色は、脊椎動物だけではなく環形動物(最も有名なメンバーがミミズであるワームファミリー)、軟体動物(特に池のスネイル)そして甲殻類( ミジンコ)の循環系にも見られる酸素の輸送に特化した複雑なタンパク質であるヘモグロビンに由来する。ヘモグロビンがこのような多様な種に出現するためには、進化の過程で何度か「発明」されたに違いないと考えられていた。 しかし、最近の研究では、「独立して」生まれたと考えられているこれらのヘモグロビンはすべて、実際には単一の祖先遺伝子に由来することが示された。

カリフォルニア州ラホーヤにあるスクリプス研究所の化学者は、生命が地球上でどのように発生したかについての新しい見方を支持する驚くべき発見をした。ドイツ化学会誌のアンゲヴァンテ・ケミーに2020年12月15日にオンラインで公開された研究によると、生命が生まれる前に地球上に存在していたと思われるジアミドホスフェート(DAP)と呼ばれる単純な化合物が、デオキシヌクレオシドと呼ばれる小さなDNAビルディングブロックを化学的に編み合わせて原始DNA鎖にした可能性があるという。この発見は、過去数年にわたる一連の発見の最新のものであり、DNAとその密接な類縁のRNAは、同様の化学反応の産物として一緒に発生し、最初の自己複製分子(地球上で最初の生命体)は2つの混合物だったことを示している。

網膜神経節細胞(Retinal ganglion cells:RGC)は、すべての視覚的印象が網膜から脳に流れるボトルネックだ。 マックス・プランク神経生物学研究所、カリフォルニア大学バークレー校、そしてハーバード大学のチームは、これらのニューロンのさまざまなタイプを説明する分子カタログを作成した。 これにより、個々の網膜神経節細胞タイプを体系的に調査し、特定の接続、機能、および行動応答に関連付けることができる。ゼブラフィッシュが光を見るとき、彼らはしばしばそれに向かって泳ぐ。 信号は完全に異ながるが、獲物と同じだ。 一方、捕食者は魚に逃げるよう促す。 取り違えは致命的な結果をもたらすので、それは良いことだ。 しかし、脳はどのようにして視覚刺激に適切な行動で反応するのだろうか? 

中毒、うつ病、およびその他の精神障害を治療する可能性のある、幻覚剤ではないバージョンのサイケデリックス薬イボガインが、カリフォルニア大学デービス校の研究者によって開発された。この仕事を説明する論文が2020年12月9日にNatureのオンラインで公開された。 この論文は「治療の可能性を秘めた非幻覚剤サイケデリックスアナログ(A Non-Hallucinogenic Psychedelic Analogue with Therapeutic Potential.)」と題されている。「サイケデリックスは、脳に影響を与えることがわかっている最も強力な薬の一つだ」と、カリフォルニア大学デービス校の化学の助教授であり、この論文の筆頭著者であるDavid Olson 博士は述べている。 「我々がそれらについてほとんど知らないのは信じられないほどだ。」イボガインは、植物Tabernanthe ibogaから抽出される(画像)。 薬物への渇望を減らし、再発を防ぐなど、強力な中毒防止効果をもたらす可能性があるという事例報告がある。しかし、幻覚や心臓毒性などの深刻な副作用もあり、この薬は米国法の下でスケジュールⅠに分類される規制薬物だ。カリフォルニア大学デービス校にあるOlson 博士の研究室は、スケジュールⅠの物質を扱うことを認可された米国で数少ない研究室の1つだ。 彼のグループは、サイケデリックス化合物の望ましくない影響なしに治療特性を保持するイボガインの合成類似体の作成に着手した。 Olson 博士のチームは、イボガイン分子の一部を交換することにより、一連の同様の化合物を調べた。 彼らは、tabernanthalogまたはTBGと名付けた新しい合成分子を設計した。イボガインとは異なり、新しい分子は水溶性であり、単一のステップで合成することができる。 細胞培養とゼブラフィッシュを使った実験では、(心臓発作を引き起こす可能性があり、いくつかの死の原因となっている)イボガインよりも毒性が低いことが示されている。

マウスで食物摂取を抑制し満腹感を高めるホルモンが、ヒトとヒト以外の霊長類でも同様の結果を示したことが、eLife(2020年11月24日)のオンラインで公開された新研究で述べられている。 この論文は「リポカリン-2は霊長類の食欲抑制シグナルである。(Lipocalin-2 Is an Anorexigenic Signal in Primates.)」と題されている。リポカリン-2(画像)と呼ばれるホルモンは、満腹感の自然なシグナルが機能しなくなった肥満の人々の潜在的な治療法として使用できるかもしれない。 リポカリン-2は主に骨細胞によって産生され、マウスやヒトで普通に見られる。 マウスの研究では、リポカリン-2を動物に長期間与えると、代謝が遅くなることなく、食物摂取量が減少し、体重増加が防止されることが示されている。「リポカリン-2は食後の満腹感のシグナルとして機能し、マウスに食物摂取を制限させる。これは、脳内の視床下部に作用することによって行われる。」「リポカリン-2がヒトに同様の効果をもたらすかどうか、そしてその用量が血液脳関門を通過できるかどうかを確かめたかったのだ。」と、著者のPeristera-Ioanna Petropoulou 博士(この研究が実施された時点では、米国ニューヨークのコロンビア大学アーヴィング医療センターで、現在はドイツ・ミュンヘンのヘルムホルツ糖尿病センターに所属。)は述べた。チームは最初に、正常体重、太りすぎ、または肥満のいずれかである米国とヨーロッパの人々の4つの異なる研究からのデータを分析した。 各研究の人々は一晩絶食した後に食事を与えられ、食事の前後の彼らの血中のリポカリン-2の量が研究された。

脂肪組織が COVID-19 の悪化に重要な役割を果たすという証拠が増えている。 調査中の理論の1つは、脂肪細胞(adipocytes)がSARS-CoV-2の貯蔵庫として機能し、肥満または太りすぎの人のウイルス量を増加させるというものだ。科学者らはまた、感染中に脂肪細胞が血流中に放出され、生体内のウイルスによって引き起こされる炎症反応を促進すると考えている。これらの仮説は、ブラジルのサンパウロ大学医学部(FM-USP)臨床外科の教授 Marilia Cerqueira Leite Seelaender博士の調整の下調査されており、英国オックスフォード大学の教授であり、2019年のノーベル生理学・医学賞(「細胞が酸素の利用可能性をどのように感知して適応するかを発見したこと」)の受賞者の1人であるPeter Ratcliffe 医学博士が協力している。

もし鳴き鳥たちが「The Masked Singer」(翻訳者注:米テレビシリーズ・芸能人が覆面を身に着けて歌を歌うカラオケ勝ち抜きバトル)の審査員になれば、きっとキンカチョウが番組を牛耳るだろう。 カリフォルニア大学バークレー校の新研究によると、キンカチョウは群れの少なくとも50メンバーの異なる特徴的な音をすばやく記憶できるからだ。Science Advances(2020年11月13日号)に掲載されたこの調査結果では、キンカチョウとして知られる騒々しく赤いくちばしの鳴き鳥は、特定の仲間の独特の歌または呼び掛けに基づいて群れからお互いを選ぶことが示されている。 この論文は「ソーシャルソングバードにおける音声コミュニケーションのための大容量聴覚記憶(High-Capacity Auditory Memory for Vocal Communication in a Social Songbird.)」と題されている。キンカチョウは、まるで人がどの友人やどの親戚がその声で呼んでいるのかを即座に知ることができるように、言語マッピングで人に近い能力を持っている。 さらに、彼らはお互いのユニークな発声を数ヶ月、そしておそらくもっと長く覚えることができる、と調査結果は示唆している。「キンカチョウの驚くべき聴覚記憶は、鳥の脳が洗練された社会的コミュニケーションに高度に適応していることを示している」と、この研究の筆頭著者であるカリフォルニア大学バークレー校の心理学、統合生物学、神経科学のFrederic Theunissen 博士は述べている。Theunissen博士と仲間の研究者らは、純粋にキンカチョウの独特の音に基づいて彼らの仲間を識別する能力の範囲と大きさを測ろうとした。 その結果、一生を共にする鳥のパフォーマンスは予想以上に良かった。「動物の場合、コホートメンバーの呼び出しのソースと意味を認識するには、複雑なマッピングスキルが必要だ。キンカチョウはこれを明確に習得している。」とTheunissen博士は述べている。鳥と人の聴覚コミュニケーションの研究のパイオニアであるTheunissen博士は、カリフォルニア大学バークレー校のポスドク研究員であるJulie Elie博士とのコラボレーションを通じて、キンカチョウのコミュニケーションスキルに魅了された。 Elie博士は生まれ故郷のオーストラリアの森でキンカチョウを研究した神経倫理学者である。彼らのチームワークは、キンカチョウのコミュニケーションスキルに関する画期的な発見をもたらした。 

2020年11月20日、プロジェリア研究財団は、プロジェリアおよびプロセシング欠損早老性ラミン病(PL)の治療薬であるZokinvy™(ロナファルニブ)が米国食品医薬品局(FDA)により認可されたと発表した。プロジェリアは、非常にまれで、致命的で、急速に老化する常染色体優性疾患だ。 希少疾患研究財団のパイオニアであるプロジェリア研究財団は、2007年からZokinvyの臨床試験研究を主導してきた。Zokinvyはファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(FTI)であり、プロジェリアの子供たちに延命効果を示していた。プロジェリア研究財団国際患者登録からの情報と、プロジェリア研究財団とボストンチルドレンズホスピタルが調整した臨床試験に基づくデータは、プロジェリアの患者において、Zokinvyが死亡率を60%(p = 0.0064)減少させ、平均生存期間を 2.5年伸ばした。Zokinvy治療を行わないと、プロジェリアの子供は平均14.5歳で心臓病で亡くなってしまう。 

イスラエルのテルアビブ大学とシャミール医療センターによる新研究は、健康な老化した成人の高圧酸素治療が血球の老化を止め、老化プロセスを逆転させることができることを示した。 生物学的な意味で、成人の血球は治療が進むにつれて実際に若くなるという。この研究者らは、圧力チャンバー内の高圧酸素によるユニークなプロトコルによる治療が、老化とその病気に関連する2つの主要なプロセス(テロメアの短縮と体細胞の機能不全による古い蓄積)を逆転させることができることを発見した。 被験者の血液から得られたDNAを含む免疫細胞に焦点を当てたこの研究では、老化細胞の存在下でテロメアの最大38%の延長と、最大37%の老化細胞の減少が発見された。 

テキサス大学サウスウエスタン(UTSW)の研究者は、細胞内のタンパク質の量を調節する遺伝子分子であるマイクロRNA(miRNA)を分解する細胞のメカニズムを発見した。 2020年11月12日にサイエンスのオンラインで報告されたこの研究成果は、細胞の内部の働きに光を当てるだけでなく、 最終的には、感染症、癌、および他の多くの健康問題と戦うための新しい方法につながる可能性がある。 この論文は、「ユビキチンリガーゼは、テーリングとトリミングとは独立して、ターゲットに向けられたマイクロRNAの崩壊を仲介する(A Ubiquitin Ligase Mediates Target-Directed Microrna Decay Independently of Tailing and Trimming.)」と題されている。遺伝子には生物の体内のすべてのタンパク質を作るための指示が含まれていることが以前より知られている。ただし、さまざまなプロセスによって、どのタンパク質が生成されるかどうか、そしてその量は規制されている。 これらのメカニズムの1つには、miRNAが関与している。これは、細胞内のメッセンジャーRNA(mRNA)の相補的な断片を分解し、mRNA配列がタンパク質に翻訳されるのを防ぐ遺伝物質の小さな断片だ。1993年にmiRNAが発見されて以来、研究者らは何百もの異なるmiRNA分子とその標的、およびそれらの産生、成熟、発達、生理学、疾患における役割を制御するメカニズムに関する豊富な知識を蓄積してきた。 ただし、UTSWの分子生物学部の教授兼副学部長の Joshua Mendell博士(写真)と博士研究員のJaeil Han博士は、miRNAの使用が終了したときに、細胞がmiRNAをどのように処理するかについてはほとんど知られていなかったと説明した。「miRNA分子が細胞内に付着している限り、それらは標的mRNAからのタンパク質の産生を減少させる」とハワードヒューズ医学研究所(HHMI)の研究者でUTSWメディカルセンターのメンバーであるMendell博士は説明する。 「したがって、細胞が不要になったときにmiRNAを取り除く方法を理解することは、細胞がいつどのように仕事をするかを完全に理解するために極めて重要だ。」この質問に答えるために、Mendell博士、Han 博士、および彼らの同僚は、遺伝子編集ツールCRISPR-Cas9を利用した。Mendell博士は、「分子はさみ」として機能することで、このシステムは個々の遺伝子を切り出し、研究者がそれらの機能を探求できるようになったと述べている。

ヴァンダービルト大学医療センター(VUMC)の研究者らは、 COVID-19 が成人や高齢者に優先的に感染して発症する一方で、幼い子供には感染しにくいように見える理由について鍵となるファクターを特定した。 COVID-19を引き起こすRNAウイルスであるSARS-CoV-2が、肺の気道上皮細胞に侵入するのに必要な酵素/補助受容体であるTMPRSS2(画像)のレベルが大人より子供の方が低くかった。2020年11月12日にJournal of Clinical Investigationにオンラインで公開された調査結果は、高齢者のCOVID-19を治療または予防する為に、この酵素をブロックする取り組みを支持している。 この論文は「年齢によって決定されるプライミングプロテアーゼTMPRSS2の発現と肺上皮におけるSARS-CoV-2の局在(Age-Determined Expression of Priming Protease TMPRSS2 and Localization of SARS-CoV-2 in Lung Epithelium.)」と題されている。「我々の研究は、特に乳児や非常に幼い子供が感染したり、重篤な病気の症状を示したりする可能性が低いと思われる理由の生物学的根拠を提供するものだ。」と、Jonathan Kropski 医学博士とこの研究を主導した小児科(新生児学)の助教授であるJennifer Sucre 医学博士は述べている。Sucre博士とKropski博士は、この論文の共著者であり、 VUMCの小児科および遺伝学のレジデントであり、博士研究員であるBryce Schuler 医学博士が、この論文の筆頭著者だ。SARS-CoV-2について学ぶことはまだたくさんあるが、よく知られているのは、ウイルス粒子が肺に吸入された後、ウイルス体から突き出るタンパク質の「スパイク」が、特定の肺細胞の表面にある受容体であるACE2に付着する。 TMPRSS2(膜貫通プロテアーゼセリン2)と呼ばれる酵素がスパイクタンパク質を切断し、ウイルスが細胞膜に融合して細胞に「侵入」できるようにする。 中に入ると、ウイルスは細胞の遺伝子機構を乗っ取りウイルスRNAのコピーを作成する。2016年より未熟児と成人の肺疾患の研究で協力しているSucre 博士とKropski 博士は、TMPRSS2が子供と比較して高齢者で観察されるCOVID-19症状の重症度と関係があるのではないかと考えた。

2020年11月14日にThe Journal of Extracellular Vesiclesのオンラインで公開されたオープンアクセスの論文で、イェール大学医学部内科リウマチ学および臨床免疫学部門医学病理学教授のPhilip Askenase医学博士(写真)は、重度の COVID-19 患者の場合、間葉系幹細胞(MSC)由来の エキソソーム が、重度の肺炎およびサイトカインストームの治療に優れている可能性があると主張している。この論文は「間葉系幹細胞(MSC)と回復期血漿を用いたCOVID-19療法はエクソソームの関与を考慮しなければならない:回復期血漿のエクソソームは弱い免疫抗体に拮抗するか?(COVID-19 Therapy with Mesenchymal Stromal Cells (MSC) and Convalescent Plasma Must Consider Exosome Involvement: Do the Exosomes in Convalescent Plasma Antagonize the Weak Immune Antibodies?)」と題されている。

赤ちゃんが希なタイプの糖尿病を発症した理由についての遺伝的パズルを解くことで、インスリン産生の基礎となる新しい生物学的パスウェイが明らかになり、より一般的な糖尿病においても新しい治療法の研究が促進されるかもしれない。2020年11月9日にJournal of Clinical Investigationに発表されたこの研究はゲノムシーケンシングを使用して、出生直後に糖尿病を発症するという共通の臨床的特徴を持つ赤ちゃんのグループのすべてがYIPF5遺伝子に突然変異があることを明らかにした。 この研究は、幹細胞研究とCRISPR遺伝子編集ツールを組み合わせて、この遺伝子がインスリンを産生する細胞の機能に不可欠であることを示している。 

1915年にイギリス海外派遣軍で最初に観測された塹壕熱は、第一次世界大戦中に推定50万人の兵士を病気にした。それ以来、この病気は戦場の代名詞となっている。 しかし今日、国際的な研究チームによる新研究で、この病気に関する証拠が明らかになった。PLOS ONE(2020年11月4日)で公開されたこの研究は、第一次世界大戦より数千年も前の民間人に起きた塹壕熱の、DNAエビデンスの発見について概説している。この研究チームは1世紀から19世紀の間に生きていた合計 145人の骨片と歯を分析した。それらの約20%には、塹壕熱の原因となる細菌であるBartonella quintana の痕跡が含まれていた。 サウスフロリダ大学(USF)歴史学部の准教授であり、文化と環境の高度な研究のための研究所のメンバーであるDavide Tanasi 博士は、シチリア島のシラキュースにあるローマの墓地からこのプロジェクトの遺骨を発掘した。 USFのデジタル探査研究所の所長でもあるTanasi博士は、3世紀から4世紀にかけて、そこに住むキリスト教徒の人々の食生活と健康をよりよく理解するために、最初この職場で働き始めた。 Tanasi 博士は、フランスの疫学者との共同研究を通じ、リアルタイムPCRを使用して、遺体内の Bartonella quintana DNAを検出した。

毎年、靭帯の損傷により、何千人ものアスリートや一般市民が厳しい状況に置かれている。 回復には時間がかかり、痛みを伴う。また、瘢痕が形成されたために完全に機能が戻らない場合もある。これは、靭帯の損傷がさらに損傷しやすくする要因だ。Stem Cells(2020年11月3日)で発表されたこの新しい エクソソーム ベースの研究は、将来的には歓迎すべき解決策につながる可能性がある。 このオープンアクセスの論文は「エクソソームで教育されたマクロファージとエクソソームが靭帯の治癒を差別的に改善する(Exosome‐Educated Macrophages and Exosomes Differentially Improve Ligament Healing.)」と題されている。この研究は、特定のエクソソームとエクソソームで教育されたマクロファージが、それぞれ靭帯の治癒を促進し、瘢痕を減らす方法を示している。エクソソームは、これまでに研究されたすべての細胞によって放出され、タンパク質や遺伝情報を細胞間で往復させることができる小胞だ。 マクロファージは、通常、微生物を殺して死んだ細胞を取り除く白血球の一種だが、他の免疫系細胞の作用を刺激することもできる。「教育されたマクロファージ」(EEMs:Educated macrophages)は、情報伝達エクソソーム(この場合は間葉系間質細胞MSC由来のエクソソーム)との相互作用によって「教育」されたマクロファージを指す。

半分がRNAで半分が一本鎖DNAであるレトロン(画像)と呼ばれる独特なハイブリッド構造は、多くの種類の細菌に見られる。 約35年前の発見以来、研究者は実験室でDNAの一本鎖を生成するためにレトロンを使用する方法を学んだが、細菌におけるレトロンの機能が何であるかを誰も知らなかった。2020年11月5日に Cell のオンラインで公開された論文で、ワイツマン科学研究所(イスラエル)のチームは、長年の謎を解く報告をしている。 この論文は「アンチファージ防御におけるバクテリアのレトロンの機能(Bacterial Retrons Function in Anti-Phage Defense.)」と題されている。 レトロンは、ウイルスに感染したときに細菌コロニーの生存を保証する免疫システムの番人だ。 

 COVID-19 に関する喫緊の課題が1つが残っている:免疫はどれくらいの期間持続するか? 免疫の重要な指標の1つは、ウイルス特異的抗体の存在だ。 以前の研究では、感染から回復した人々が潜在的に保護的な抗体を維持できるかどうかについて矛盾する説が提供されていた。ボストンのブリガムアンドウィメンズホスピタルの研究者が主導した新研究では、軽度から中等度のCOVID-19から回復した患者の血液サンプルと細胞を調べ、ウイルスに対する抗体が病気の解消後にほとんどの個人で低下した一方で、患者の一部分が感染後数ヶ月間の持続的な抗ウイルス抗体を産生したことが発見された。これらの持続的な抗ウイルス抗体は症状の経過が短く、COVID-19からより早く回復する人の中には、ウイルスに対するより効果的で耐久性のある免疫反応を開始している可能性があることを示唆している。

繁殖成功度に関連する遺伝的変異を特定した国際研究チームは、自分たちの発見が繁殖能力と不妊の根底にあるメカニズムを浮き彫りにする可能性があると述べた。 さらに、彼らの分析は、現在の選択の下で対立遺伝子を検出し、ヒトで進行中の自然淘汰の性質の洞察を提供するものだ。ペンシルベニア大学の集団遺伝学者であるIain Mathieson博士は、米国人類遺伝学会2020仮想会議でこの研究結果を発表した。 彼のプレゼンテーションは「ゲノムワイド分析がFADS遺伝子座での繁殖成功と進行中の自然淘汰に対する遺伝的影響を特定する(Genome-Wide Analysis Identifies Genetic Effects on Reproductive Success and Ongoing Natural Selection at the FADS Locus)」と題されており、ASHGの朝のセッション「ポリジーン形質とオミクスの自然淘汰」で配信された。「この研究は、繁殖生物学と不妊症との潜在的な関連性に関する興味深いものだ」と、この研究の共著者であるオックスフォード大学(英国)のレバーフルム人口科学センターの所長であるMelinda Mills 博士は述べている。 「しかし、それはまた、多くの分野と数十年に渡り科学者によって尋ねられた最も魅力的で基本的な疑問の1つを経験的にテストするものでもある。つまり、ヒトの継続的な自然淘汰の証拠があるか?もしそうなら、それは何であり、それはどのように機能するのだろうか?」この新研究は、繁殖行動(タイミングと子供の数)の遺伝的基盤と生殖発達に関する以前の研究に基づき、これまでに生まれた子供の数、または子供がいないことについての、個々の遺伝的決定要因を特定するものだ。 研究者らは、ヨーロッパ系の最大785,604人の個人でゲノムワイド関連研究(GWAS)を実施し、これまでに生まれた子供の数または子供がいないことに関連する43の遺伝子座を特定した。これらの遺伝子座は、思春期のタイミング、初産年齢、性ホルモンレベル、性別、閉経年齢など、生涯にわたる繁殖生物学のさまざまな側面にまたがっている。 調査結果は、多様な生物学的メカニズムが繁殖の成功に寄与し、神経内分泌と行動の両方の影響を示唆していることを示している。 最終的に、研究者らは、これが繁殖生物学とおそらく不妊の遺伝的基礎のより良い理解につながると信じている。

 COVID-19 のパンデミックは依然として世界中で猛威を振るっているが、アメリカ人類遺伝学会(ASHG)のメンバーは、ウイルスがどのように広がり、人々に感染するか、感受性と重症度に大きなばらつきがある理由を理解し、そして治療の可能性を探すことに取り組んでいる。10月28日水曜日、6人の研究者がASHG 2020仮想年次総会(10月27-30日)で現在のパンデミックに関連するいくつかの最新の研究結果を発表した。この会議には、世界80か国以上から6,000人を超える登録者が参加した。 これらの登録者のうち約1,000人が、「最新のCOVID-19研究アップデート」と題されたこの特別でタイムリーなセッションに参加した。

血液、尿、その他の生体液を循環する無細胞DNA(cfDNA)の短い断片は、人類の生理学や病気に関する豊富な情報を提供する。 cfDNAのメチル化マーカーを調べることで、研究者はDNAの由来組織を特定することが可能だ。新研究では、この方法を使用して、 COVID-19 感染を含む感染症および免疫関連疾患をモニターし、この技術の潜在的な臨床応用を実証している。 コーネル大学生物医学工学の博士課程学生であるAlexandre Cheng氏は、米国人類遺伝学会2020仮想会議(10月27-30日)でこの研究結果を発表した。cfDNA検査はすでに臨床患者のケアに影響を与えている。 たとえば、非侵襲的出生前検査では、cfDNAを使用して胎児の解剖学的または生理学的問題をスクリーニングし、移植拒絶反応を監視するためにcfDNAを評価するための複数の臨床試験が進行中だ。

ジョンズホプキンスブルームバーグ公衆衛生大学院の研究者が共同で主導した新研究によると、性別、年齢、および病気の重症度は、病気から守る高レベルの抗体を持っている可能性が高い COVID-19 生存者を特定するのに役立つ可能性があるという。この調査結果は、入院後にCOVID-19から回復した年配の男性が、COVID-19患者を治療するための血漿を提供する有力な候補であることを示唆している。 医師は、回収されたCOVID-19患者からの血漿(抗体を含む血液の一部)を使用して、COVID-19患者を治療し、またCOVID-19を予防するための予防策として使用している。医師は、はしか、おたふく風邪、ポリオ、エボラ出血熱、さらには1918年のインフルエンザのパンデミック発生時に、回復性血漿を使用して患者を治療したり、ウイルス曝露のリスクが高い人を予防接種したりしている。 COVID-19に対する回復期血漿治療の臨床試験が進行中であり、医師はこれまで、強い抗体反応を示す可能性が高いCOVID-19生存者を選択するためのガイダンスを持っていなかった。「回復期の血漿交換研究のためのドナーの選択を導くために、性別、年齢、および疾患の重症度を使用する必要があることを提案する。これらは、抗体の量だけでなくその抗体の品質を予測する重要な患者の特徴であることが分かったからだ。」とこの研究の筆頭著者であるブルームバーグ校の分子微生物学および免疫学部の教授であるSabra Klein 博士は述べている。2020年8月7日にJournal of Clinical Investigationのオンラインで公開されたこの研究は、ブルームバーグ校の分子微生物学教授のArturo Casadevall博士、共同執筆者のジョンズ・ホプキンス医科大学輸血医学部長で病理学部教授のAaron Tobian 医学博士を含む他のいくつかの研究グループとの共同研究として行われた。 この論文は「COVID-19回復期血漿ドナー集団における性別、年齢、入院による抗体反応の促進(Sex, Age, and Hospitalization Drive Antibody Responses in a COVID-19 Convalescent Plasma Donor Population.)」と題されている。

エクソソーム (細胞外小胞)は、自己免疫疾患や神経変性疾患から癌や組織損傷に至るまで、次世代の治療法として期待されている。 幹細胞に由来するエクソソームは、心臓発作後の心筋細胞の回復を助けることがすでに示されているが、それらの機序や、その有益な効果が幹細胞に由来するエクソソームに特有であるかどうかは謎のままだ。現在、ハーバード・工学/応用科学スクール(SEAS)の研究者は、エクソソームの治癒力の背後にある潜在的なメカニズムを解明し、心臓発作後の細胞を復活させるだけでなく、心臓発作中に酸素を奪われた細胞の機能を維持する能力を実証した。 研究者らは、組織の収縮を継続的に追跡するセンサーを埋め込んだ Heart-On-Chip を使用して、ヒト組織でこの機能を実証した。 チームはまた、これらのエクソソームは、血管の表面を覆い、幹細胞よりも豊富で維持が容易な内皮細胞に由来する可能性があることを実証した。

それは分子スケールでは小さなゲームのように見えるかもしれない。 心筋細胞のフィラメント状タンパク質は、心臓を鼓動させるため完全に協調できるように、正確に同じ長さである必要がある。 別のタンパク質は、フィラメントが適切なサイズであるかどうかを判断し、そこに小さなキャップを付ける。 しかし、そのタンパク質が間違いを犯してキャップを早めに装着してしまうと、別のタンパク質であるレイオモジンがやって来て、キャップを邪魔にならないようにノックする。分子スケールでのこの小さなダンスは取るに足らないように聞こえるかもしれないが、健康な心臓や他の筋肉の発達に重要な役割を果たしている。PLOS Biologyのオンラインで2020年9月8日に公開された論文で、ワシントン州立大学(WSU)の研究チームがこのメカニズムがどのように機能するかを初めて証明した。 この論文は「レイオモジンがアクチンの細いフィラメントの先端に漏れのあるキャップを作製する(Leiomodin Creates a Leaky Cap at the Pointed End of Actin-Thin Filaments.)」と題されている。この発見は将来、タンパク質の遺伝子変異に起因する深刻で時には壊滅的な遺伝性心臓病の診断と治療の改善につながる可能性がある。 これらの状態の1つである心筋症は、世界中の500人に1人が罹患しており、多くの場合、致命的または生涯にわたる健康への影響をもたらす可能性がある。ネマリンミオパチーと呼ばれる同様の状態は、体全体の骨格筋に影響を及ぼし、しばしば壊滅的な結果をもたらす。 「これらのタンパク質の変異は、ミオパチーの患者に見られる」と、WSUの遺伝子およびリンダボイランド化学工学および生物工学部の准教授であり、プロジェクトのリーダーのAlla Kostyukova博士は述べている。 「我々の仕事は、これらの突然変異がこれらの問題を引き起こすことを証明し、治療のための戦略を提案することだ。」心筋は、タンパク質の小さな太いフィラメントと細いフィラメントでできている。 電気信号の助けを借りて、ロープのようなフィラメントは、複雑で正確なアーキテクチャで結合および結合解除され、心筋が収縮して鼓動することを可能にしている。細いフィラメントは、人体で最も豊富なタンパク質であるアクチンでできている。 別のタンパク質であるトロポマイシンは、アクチンフィラメントを包み込む。 トロポミオシンは、他の2つのタンパク質、トロポモジュリンとレイオモジンとともに、アクチンフィラメントの末端で一種のキャップとして機能し、フィラメントの長さを決定する。「それは美しく設計されている」と、タンパク質の構造を理解することに焦点を当てた研究をしているKostyukova博士は語った。また、システムも厳しく規制されている。

どの患者が重症型の COVID-19 を発症するかを正確に予測できるスコアが初めて開発された。 RCSI(アイルランド王立外科医学院)大学の研究者が主導するこの研究は、2020年10月8日にランセットのトランスレーショナルリサーチジャーナルEBioMedicineのオンラインで発表された。 このオープンアクセスの論文は、「インターロイキン-6とインターロイキン-10の比率に基づく線形予後スコアが COVID-19 の転帰を予測する。(A Linear Prognostic Score Based on the Ratio of Interleukin-6 to Interleukin-10 Predicts Outcomes in COVID-19 .”)」と題されている。ダブリン-ボストンスコア(Dublin-Boston score)と呼ばれる測定値は、ステロイドなどの治療法や集中治療室への入院の恩恵を受ける可能性のある患者を特定する際に、臨床医がより多くの情報に基づいた決定を下せるように設計されている。 この研究より前に、臨床的意思決定を導くために利用できるCOVID-19固有の予後スコアはなかった。 ダブリン-ボストンスコアは、最初の4日間の患者の血液を測定した後、7日目に感染がどの程度深刻になるかを正確に予測できる。 この血液検査は、体の免疫系にメッセージを送る炎症を制御する2つの分子のレベルを測定することによって機能する。これらの分子の1つであるインターロイキン(IL)-6は炎症誘発性であり、IL-10と呼ばれるもう一方の分子は抗炎症性だ。 両方のレベルは、重症のCovid-19患者で変化する。 時間の経過に伴うこれら2つの分子の比率の変化に基づいて、研究者は、各1ポイントの増加で、5.6倍より深刻な結果をもたらすポイントシステムを開発した。「ダブリン-ボストンスコアは簡単に計算でき、入院しているすべてのCOVID-19患者に適用できる」と、この研究の筆頭著者でアイルランドのボーモント病院のコンサルタントであるRCSI医学部のGerry McElvaney教授は述べている。 「より多くの情報に基づいた予後は、現在のパンデミック時のリソースの効率的な割り当ての重要な要素であるケアをいつ拡大または縮小するかを決定するのに役立つ可能性がある。スコアは、COVID-19の炎症を軽減するように設計された新しい治療法かどうかを評価する役割も持つ可能性があり、実際に利益をもたらす。」IL-6とIL-10の比率を使用するダブリン-ボストンスコアは、IL-6のみの変化を測定するよりも大幅に優れている。血中濃度が高いにもかかわらず、COVID-19の予後診断ツールとしてIL-6測定のみを使用することは、いくつかの要因によって阻害される。 同じ患者のIL-6レベルは、特定の日の経過とともに変化し、感染に対するIL-6応答の大きさは患者ごとに異なる。ダブリン-ボストンスコアは、RCSI、ハーバード大学、ダブリンのボーモント病院、ボストンのブリガムアンドウィメンズ病院の研究者によって開発された。

DNA構造を修飾し癌や他のいくつかの病気で頻繁に変異しているBAF複合体(哺乳類のSWI / SNF複合体)の前例のない3次元構造モデルが作成された。ダナファーバー癌研究所のCigall Kadoch博士(写真)率いる研究チームは、ヒト細胞から直接精製されたBAF複合体の最初の3D構造の『像』を報告した。 これは実験室で人工的に合成されたのではない。ネイティブの状態で、何千もの癌関連の突然変異を複合体内の特定の場所に空間的にマッピングする機会を提供する。「この複合体が実際に細胞の核内でどのように見えるかについての3D構造モデル、つまり『像』は、今まで捉えどころのないままだった。」とKadoch博士は述べた。 

新型コロナ COVID-19 の特徴の1つは、まだ感染の兆候を示していない人が他の人に簡単に感染させる可能性があり、封じ込めが非常に難しいことだ。 ウィルスの保菌者は完全に体調が良く、日常業務に取り掛かる可能性がある。ウィルスを仕事に連れて行ったり、家族のいる家に連れて帰ったり、集会に行ったりする。 したがって、パンデミックの蔓延を食い止めるための世界的な取り組みの重要な部分は、まだ症状が出ていない人々の感染を、迅速に特定できる検査の開発だ。現在、カリフォルニア工科大学の研究者は、医療専門家の関与なしに、少量の唾液や血液の迅速な分析を通じて10分未満でCOVID-19感染の在宅診断を可能にする、低コストのセンサーを備えた新しいタイプの多重化テスト(複数種類のデータを組み合わせたテスト)を開発した。この研究は、カリフォルニア工科大学のAndrew and Peggy Cherng 医用生体工学科の助教授であるWei Gao博士の研究室で実施された。

ペンシルベニア大学医学部の研究チームによって、新しい、希な遺伝的形態の認知症が発見された。 この発見はまた、脳内にタンパク質が蓄積する新しいパスウェイに光を当てるものだ。この新しいパスウェイは、この新たに発見された病気や、アルツハイマー病などの関連した神経変性疾患を引き起こし、新しい治療法の対象となる可能性がある。 この研究は、2020年10月1日にScienceでオンラインで公開された。この論文は「常染色体優性VCPハイポモルフ変異はPHF-タウの分解を損なう(Autosomal Dominant VCP Hypomorph Mutation Impairs Disaggregation of PHF-tau.)」と題されている。アルツハイマー病は、脳の特定の部分にタウタンパク質と呼ばれるタンパク質が蓄積することを特徴とする神経変性疾患だ。 

ケルンとヘルシンキの研究チームは、脱毛を防ぐメカニズムを発見した。髪の再生に不可欠な毛包幹細胞は、組織内の低酸素濃度に応じて代謝状態を切り替えることで、寿命を延ばすことができるという。この研究チームは、Sara Wickström准教授(ヘルシンキ大学およびマックス・プランク老化生物学研究所)と皮膚科医のSabine Eming教授(ケルン大学)によって率いられ、ケルン大学の老化研究のCECAD クラスターオブエクセレンス、マックスプランク老化生物学研究所、共同研究センター829「皮膚ホメオスタシスを調節する分子メカニズム」分子医学センター(CMMC)(すべてケルン)、およびヘルシンキ大学の科学者が含まれていた。 

コロラド大学ボルダー校主導の研究で、脊椎動物と無脊椎動物を別ける特性は、5億年前の新しい遺伝子セットの出現によって可能となり、新しい遺伝子が脊椎動物の新しい形質の進化において重要な役割を果たしたことを発見した。2020年9月16日にNatureのオンラインで公開されたこの研究成果は、脊椎動物にのみ見られる遺伝子ファミリーが、胚発生時に脊椎動物に特有の頭の骨格やその他の形質を形成するために重要であることを示している。 この論文は「エンドセリン経路の進化が神経堤細胞の多様化を促進した(Evolution of the Endothelin Pathway Drove Neural Crest Cell Diversification.)」と題されている。「すべての動物は、基本的に同じ基本的なレゴブロックのピースの組み合わせを持っている。この論文が示しているのは、脊椎動物にはそれに加えていくつかの特別なピースがあり、それらの特別なピースを特定することだ」と、生態学と進化生物学の准教授で、この論文の上級著者のDaniel Medeiros博士は述べている。脊椎動物のこれらの特別な部分は、「エンドセリンシグナル伝達経路」として知られている。これは、細胞が互いにどのように話すかに影響を与える遺伝子のセットだ。研究者らは、この遺伝子ファミリーが神経堤細胞(骨格部分、色素細胞、末梢神経系などの独特の脊椎動物の特徴に発達する細胞)が増殖し、体全体のさまざまな役割に特化できるようにする役割があることを発見した。進化論は、新しい形質の進化におけるゲノム重複の役割に重きを置いてきたが、それには正当な理由がある。ゲノムが複製されると、既存の遺伝子の新しいコピーが生物の中で新しい役割を担うことができる。しかし、以前のアイデアは主に観察に基づいていたため、Medeiros博士は、遺伝子重複によって脊椎動物が特別なものになる可能性があるかどうか、またはまったく新しい遺伝子の出現が役割を果たす可能性があるかどうかをテストしたいと考えた。

ウイルスは、大気から深海まで、地球上のいたるところに天文学的な数で発生する。 驚くべきことに、ウイルスの豊富さと栄養素の豊富さを考えると、それらを食物として使用する生物は知られていなかった。2020年9月24日、Frontiers in Microbiologyで、生態学的に重要な海洋原生生物の2つのグループであるコアノゾア(画像)とピコゾアンが食作用(つまり、飲み込む)によって獲物(ウイルス)を捕まえるという説得力ある証拠を発表した。このオープンアクセスの論文は「シングルセルゲノミクスが海洋原生生物によって消費されたウイルスを明らかにする(Single Cell Genomics Reveals Viruses Consumed by Marine Protists.)」と題されている。「我々のデータは、多くの原生生物の細胞が細菌ではなく多種多様な非感染性ウイルスのDNAを含んでいることを示しており、これは細菌ではなくウイルスを食べているという強力な証拠だ。これらの調査結果は、海洋食物網におけるウイルスと原生生物の役割に関する現在主流の見解に反しているため、これは大きな驚きだった。」と、米国メイン州イーストブースベイにあるビゲロー海洋科学研究所の単一細胞ゲノミクスセンターの所長である著者のRamunas Stepanauskas 博士は述べている。Stepanauskas博士らは、2009年7月に米国メイン湾の北西大西洋、2016年1月と7月にスペインのカタルーニャ沖の地中海の2つの場所から地表海水をサンプリングした。

男性特有のY染色体遺伝子のあまり知られていない役割に新たな光が当てられ、 COVID-19 を含むさまざまな病気で、男性が女性とは異なる重症化を示すのか理由を説明することができるかもしれない。この研究成果は、モントリオール大学・モントリオール臨床研究所の実験的心臓血管生物学研究ユニットのディレクターであるChristian Deschepper医学博士によって、Scientific Reports の2020年9月10日号で報告された。このオープンアクセスの論文は、「成体マウスの非生殖細胞における隣接するY染色体遺伝子と常染色体mRNA転写物に対するUty / Ddx3y遺伝子座の調節効果(Regulatory Effects of the Uty/Ddx3y Locus on Neighboring Chromosome Y Genes and Autosomal mRNA Transcripts in Adult Mouse Non-Reproductive Cells.)」と題されている。

テルアビブ大学の研究者らによると、遺伝子変異PiZまたはPiSの保因者は、重度の病気や COVID-19 による死亡のリスクが高いことを示唆している。 これらの変異は、重度の感染症の場合に肺組織を損傷から保護するα1-アンチトリプシンタンパク質の欠損に繋がっているという。他の研究では、このタンパク質の欠乏が他の疾患の肺機能への炎症性損傷と関連していることがすでに知られている。 この研究は、テルアビブ大学サックラー医学部のDavid Gurwitz教授、Noam Shomron教授および修士課程候補のGuy Shapira氏が主導し、2020年9月22日にFASEB Journalでオンライン公開された。このオープンアクセスの論文は「アルファ1アンチトリプシン欠損症の対立遺伝子頻度の人種差がCOVID-19致死率の国による差を部分的に説明している可能性がある(Ethnic Differences in Alpha‐1 Antitrypsin Deficiency Allele Frequencies May Partially Explain National Differences In COVID-19 Fatality Rates.)」と題されている。この研究者らは、すべての大陸の67か国からのデータを分析した。 比較により、米国、英国、ベルギー、スペイン、イタリアなどの多くの国で、母集団における2つの突然変異の有病率とCOVID-19 死亡率(母集団のサイズに合わせて調整)との間に非常に有意な正の相関関係があることが明らかになった。 その結果、研究者らは、これらの突然変異が重度のCOVID-19 の追加の危険因子である可能性があることを示唆している。

なぜある種のタランチュラはとても鮮やかな色をしているのだろうか? 科学者らは、色を区別できないと長い間考えられていた夕方と夜間に活動する大きくて毛むくじゃらのクモが、なぜこのように鮮やかな青色と緑色なのかに疑問に感じ、それらが色覚を持っているのではと考えた。イェール-NUS大学(シンガポール)とカーネギーメロン大学(CMU)(米国)の研究者による最近の研究は、新しい仮説を支持している。これらの鮮やかな青色は、仲間間のコミュニケーションに潜在的に使用でき、緑色は葉の間に身を隠すための能力を与えるというものだ。 この研究はまた、タランチュラは以前に信じられていたほど色を区別できないということではなく、これらのクモ類は自分たちの体の明るい青色の色調を知覚できるかもしれないことを示唆している。 このオープンアクセスの論文は、2020年9月23日に英国王立協会紀要Bのオンラインで公開され、最新号(2020年9月30日)の表紙に掲載された。この研究は、CMUのSaoirse Foley博士とVinod Kumar Saranathan博士が共同で主導し、双方ともイェール-NUS大学の科学部門のWilliam Piel博士と共同で行ったものだ。タランチュラの体色の進化的基礎を理解するために、彼らはタランチュラにおけるさまざまなオプシン(通常は動物の目に見られる光感受性タンパク質)の身体的発現を調査した。彼らは、現在の仮定に反して、ほとんどのタランチュラには、ピーコックスパイダーなどの色覚が良好な日中活動性のクモで通常発現されるオプシンのほぼ完全な補体があることを発見した。 これらの発見は、色を区別できないと長い間考えられてきたタランチュラが、他のタランチュラの明るい青色を知覚できることを示唆している。

まるでレンチのように、SWI/SNF(SWItch / Sucrose Non-Fermentable)クロマチンリモデリング複合体は、細胞内のDNAを引き締めたり緩めたりして、タンパク質になるための遺伝子の回転を制御する。これらの複合体は、正しく組み立てられると、正常組織の発達に重要な役割を果たし、壊れると癌の発症につながる可能性がある。通常、これらの複合体はそれらをコードする遺伝子の突然変異によって破壊されるが、これがどのように癌につながるのかはよく解っていなかった。 テキサス大学(UT)サウスウエスタン校 Children's Medical Center Research Institute(CRI)による新研究により、2つの主要なSWI/SNFタンパク質であるARID1AとARID1Bの変異が、どのように起こり、SWI/SNF複合体の集合を破壊することにより、癌の発生を促進するのかが明らかになった。 

性染色体の進化は、性決定の根底にあるメカニズムを安定させ、通常は等しい性比をもたらすため、生物学ではとても重要だ。 スウェーデンのウプサラ大学の研究者が率いる国際的な研究チームは、タイセイヨウニシンでオスの性染色体の誕生を再構築することができたと報告している。オス特有の領域は小さく、性決定因子の3つの遺伝子と精子タンパク質の2つの遺伝子しか含まれていない。 この研究は最近PNASで発表された。 性染色体の初期の進化を研究することは困難だ。なぜなら、それは通常大昔に起こり、性決定染色体は通常急速に退化して反復配列を蓄積するからだ。 たとえば、ヒトには性決定のX / Yシステムがあり、Yの存在が男性の性を決定する。1億年以上前に確立されたヒトY染色体は、X染色体と同一の染色体から進化したが、その後Xに存在する遺伝子のほとんどを失い、現在はX染色体の約3分の1のサイズにすぎない。 タイセイヨウニシンにもX / Yシステムがあるが、それは若く、ごく最近に進化した。 

欧州内分泌学会(e-ECE 2020)年次総会で発表された研究成果(要約#1044)によると、高齢男性における血中の遊離循環ビタミンDレベルは、総ビタミンDよりも将来の健康リスクのより優れた予測因子である可能性があるという。これらのデータは、血流中を循環していることがわかった遊離の前駆体型ビタミンDが、頻繁に測定される総ビタミンDよりも、将来の健康と病気のリスクをより正確に予測することを示唆している。ビタミンD欠乏症は、次のような複数の深刻な健康状態に関連しているためだ。 この研究は、ビタミンDレベルと高齢者の健康状態の悪化との関連についての更なる研究のための有望な分野であるかもしれないことを示唆している。 

Gregory Poore氏がまだ大学の新入生だったとき、彼の祖母が後期段階の膵臓癌にかかっていることを知ってショックを受けた。 この状態は12月下旬に診断され、彼女は1月に亡くなった。 「彼女には事実上、警告の兆候や症状はなかった」とPoore氏は語った。 「なぜ彼女の癌が以前に発見されなかったのか、なぜ彼らが試みた治療に耐性を示したのか誰も説明することができなかった」Poore氏 が大学の研究を通じて学んだように、癌は伝統的にヒトゲノムの疾患と考えられていた:我々の遺伝子の変異は細胞が死を避け、増殖し、腫瘍を形成することを可能にしたと。 

イギリス・ウェールズのカーディフ大学の研究者は、「万能型」の癌治療に希望を与える新しいタイプのキラーT細胞を発見した。 癌のT細胞療法(免疫細胞を採取し、修正し、癌細胞を探して破壊するために患者の血液に戻す)は、癌治療の最新パラダイムだ。CAR-Tとして知られ最も広く使用されている治療法は、各患者に合わせてカスタマイズされているが、数種類の癌のみを対象としており、癌の大部分を占める固形腫瘍では成功していない。 カーディフ大学の研究者は現在、健康な細胞を無視しながら、ほとんどのヒトの癌の種類を認識して殺す新しいタイプのT細胞受容体(TCR)を備えたT細胞を発見した。この新たに発見されたTCRは、広範囲の癌細胞の表面に存在する分子を認識する。また、体の多くの正常細胞にも存在するが、健康な細胞と癌細胞を区別して、後者のみを殺すことができる。 研究者らは、これは、これまで可能とは考えられていなかった「汎癌、汎集団のエキサイティングな機会」を免疫療法に提供することを意味すると述べた。従来のT細胞は他の細胞の表面をスキャンして異常を見つけ、異常なタンパク質を発現する癌細胞を排除するが、「正常な」タンパク質のみを含む細胞は無視する。 スキャンシステムは、ヒト白血球抗原(HLA)システムに属する細胞表面分子に結合している細胞タンパク質の小さな部分を認識し、キラーT細胞が表面をスキャンすることで細胞内で何が起こっているかを確認できる。 HLAシステムのタンパク質は個人によって大きく異なるため、これまで科学者はすべての人のほとんどの癌を標的とする単一のT細胞ベースの治療法を開発できなかった。しかし、2020年1月20日にNature Immunologyでオンライン公開されたカーディフ大学の研究は、MR1と呼ばれる単一のHLA様分子を介して多くのタイプの癌を認識することができるユニークなTCRについて説明している。HLAタンパク質とは異なり、MR1はヒト集団で変化しない。これは、免疫療法の非常に魅力的な新しいターゲットであることを意味する。 この論文は「ゲノムワイドCRISPR–Cas9スクリーニングにより、単形性MHCクラスI関連タンパク質MR1を介したユビキタスT細胞癌の標的化が明らかにされた(Genome-Wide CRISPR–Cas9 Screening Reveals Ubiquitous T-Cell Cancer Targeting via the Monomorphic MHC Class I-Related Protein MR1.)」と題されている。

我々はマウスとの共通点はあまり無い。 8000万年に渡る進化による分岐の後、DNAの類似点を見るためには少し目を凝らす必要がある。 進化に抵抗し、マウスとヒト(そしてラットとフグ)の間で同一であり続けたDNA断片は、重要であり、恐らく不可欠であることは明らかだ。シアトルのFred Hutchinson Cancer Research Centerの科学者は、これらの超保存されたDNA要素が不可欠であることを示した。2020年1月7日にNature Geneticsでオンラインで公開されたこの論文は「RNAアイソフォームのスクリーニングで明らかになった、有害な超保存エキソンの不可欠性と腫瘍抑制活性」と題されている。我々はマウスとの共通点はあまり無い。 8000万年に渡る進化による分岐の後、DNAの類似点を見るためには少し目を凝らす必要がある。 進化に抵抗し、マウスとヒト(そしてラットとフグ)の間で同一であり続けたDNA断片は、重要であり、恐らく不可欠であることは明らかだ。「超保存エレメント」として知られるこれらのDNAセクションは、2003年に最初のヒトゲノムシーケンスが公開されたときに科学的な注目を即座に集めた。科学者はこれらのエレメントの分子機能を発見したが、これまでその本質は示されてこなかった。2020年1月7日にNature Geneticsでオンラインで公開されたこの新しい研究で、ワシントン州シアトルのFred Hutchinson Cancer Research Centerの科学者は、これらの超保存されたDNA要素は確かに不可欠であることを示した。 この論文は「RNAアイソフォームのスクリーニングで明らかになった、有害な超保存エキソンの不可欠性と腫瘍抑制活性(RNA Isoform Screens Uncover the Essentiality and Tumor-Suppressor Activity of Ultraconserved Poison Exons.)」と題されている。「有害エキソン」として知られる超保存された要素のサブクラスを見て、特定の有害エキソンが細胞の成長に不可欠であることが分かったという。 これらの発見は、超保存された要素が細胞レベルで動作することを示すことにより、何百万年もの間変化していない理由を明らかにするのに役立つ。 これは「これらの高度に保存されたDNA要素の大規模な重要性を発見した最初の研究だ」と、計算生物学者であり研究の著者であるRob Bradley 博士(写真)は述べた。マウス、ラット、およびヒトの間で共有された481の超保存DNA要素は、これら3つのゲノム配列が決定されて比較されるとすぐに浮上した。 この発見は「本当に奇妙で、本当に面白かった」とBradley 博士は語った。「誰もがこれらのDNA断片は非常に重要だと思っていた。」 科学者は、マウスゲノムから超保存された要素を除去し、完全に健康なマウスを生産した。

ユタ大学のハンツマン癌研究所(HCI)の研究者は、ヒトの思春期プロセスの史上初のゲノムスケール分析で、思春期の男性の幹細胞に対する明確かつ重要な変化の概要を説明している。 さらにこの研究では、テストステロンとテストステロンを産生する細胞が、男性の生殖器官の幹細胞にどのように影響するかを概説している。この研究で、不妊や癌やその他の病気につながる細胞の変化など、人の健康の重要な領域に関する洞察をもたらす知識が劇的に追加されるとこの研究者は考えている。2020年1月9日にCell Stem Cellでオンラインで公開されたこの研究は、HCIの癌研究者であり、ユタ大学の腫瘍学の教授であるBradley Cairns 博士が、HCIのケアンズラボのポスドク研究員であるJingtao Guo博士、ユタ大学外科助教授のJames Hotaling 医学博士、そしてオックスフォード大学人間遺伝学准教授のAnne Goriely博士、と共同で行った。この論文は「ヒトの思春期における精巣発達の動的転写細胞アトラス(The Dynamic Transcriptional Cell Atlas of Testis Development During Human Puberty)」と題されている。思春期は、ヒトや他の哺乳類の発達上の多くの変化を引き起こす。 思春期の特徴には、急速な成長のような肉眼で容易に見える身体的特徴が含まれる。 これらの物理的およびホルモンの変化は、成熟期が生殖期に備える過程を示している。 精巣、精子を作り、貯蔵し、テストステロンを作り出す男性の生殖器官では、思春期は細胞レベルおよび生理学レベルで記念碑的な変化をもたらす。新しいゲノム技術のおかげで、研究者は器官全体の個々の細胞における数千個の遺伝子の発現を調べることができ、思春期の細胞の挙動に関する前例のない洞察を得た。 精巣内のいくつかのタイプの細胞は生殖の健康を調節している。 幼児期から成人期までの経路に沿って変化する人体のように、これらの細胞は体が成熟するにつれて大きな変化を受ける。 これらの細胞には、最終的に精子産生を生成する精原幹細胞、精巣が形成される管様構造などの精巣細管など精巣の一部の形成を助けるニッチ細胞が含まれる。この研究では、思春期の直前に、精原幹細胞の数が最初に著しく増加する様子を研究者が特徴づけた。 これらの幹細胞は、染色体数を親細胞から半分に分割する特別なタイプの細胞分裂である減数分裂に向かって進行し、雄のXおよびY性染色体を分離して細胞を作成し、卵子の受精とその後のかなりの発達の後、 最終的には、男性(Yを含む)または女性(Xを含む)のいずれかの子が生成される。 思春期後期に、これらの幹細胞は、運動性のための尾部を含む成熟した精子の作成を行う。 研究者らは、幹細胞のニッチを形成し、このプロセスをシャペロンする2つの細胞-筋細胞とライディッヒ細胞-が共通の前駆体から派生し、思春期初期にどのように成熟するかを示した。史上初、成人トランス女性の精巣の遺伝子解析この研究の主要な新しい洞察は、成人のトランス女性(出生時は男性と判別されたが、自己は女性と識別)の精巣の初めてのゲノム解析だ。 これらの個人の場合、性別確認手術の前にホルモン療法が行われ、それによりテストステロンの長期抑制が誘発され、テストステロンのない精巣の検査が可能になる。 この画像は2014年6月9日のタイムマガジンの表紙だ。Netflixシリーズ「Orange Is the New Black」で初めて有名になった女優、Laverne Cox 氏が、プライムタイムエミー賞にノミネートされた最初のトランスジェンダーになった。

前立腺癌細胞が動き広がり始めるためにどのようなメカニズムが使用されるのかについて、分子レベルでの理解の高まりは、長期的には、進行性の前立腺癌の治療のための新しい機会を提供するかもしれない。これについて、スウェーデンのウメオ大学病理学教授のMaréne Landström医学博士(写真)が発表したばかりの新しい研究成果が示唆している。この研究はウプサラ大学の研究者および日本の昭和薬科大学の伊東 進 博士と共同で行われたものだ。この研究は、2020年9月3日にiScienceでオンラインで公開された。 このオープンアクセスの論文は「Smad7がTGF-βによって誘導されるc-Junの転写を促進し、HDAC6が前立腺癌細胞の浸潤を促進する(Smad7 Enhances TGF-β-Induced Transcription of c-Jun and HDAC6 Promoting Invasion of Prostate Cancer Cells.)」と題されている。「シグナル伝達分子内の特定のアミノ酸が癌細胞の動員に重要な役割を果たし、そのようにして転移のリスクを高めていることを示すことができる」とLandström博士は述べている。

 COVID-19 のほとんどの人は比較的軽度の症状だが、一部の人は重度の肺炎と呼吸不全を発症し、死に至る可能性がある。Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC)の免疫学者Dan H. Barouch医学博士らは、最近発表されたこれまでの研究で、COVID-19ワクチン候補が中和抗体を産生し、COVID-19を引き起こすウイルスSARS-CoV-2から非ヒト霊長類(NHP)を強力に保護することを示した。2020年9月3日にNature Medicineでオンラインで公開された新しい研究で、Barouch博士らは、最適なワクチンがシリアンハムスターに強力な免疫反応を誘発し、体重減少、肺炎、死亡などの重篤な臨床疾患を予防することを実証した。 このオープンアクセス論文は「Ad26ワクチンがハムスターのSARS-CoV-2重症臨床疾患から保護する(Ad26 Vaccine Protects Against SARS-CoV-2 Severe Clinical Disease in Hamsters.)」と題されている。「最近、Ad26ベースのSARS-CoV-2ワクチンがアカゲザルに強力な防御を提供したことを報告した。このワクチンは現在、ヒトで評価されている」と、BIDMCのウイルス学およびワクチン研究センターの所長であるBarouch博士は述べている。 「しかし、ヒト以外の霊長類は通常、重篤な臨床疾患を発症しないため、このワクチンが、臨床疾患の影響を受けやすいハムスターのSARS-CoV-2による重度の肺炎と死亡を予防できるかどうかを研究することが重要だった。」

新しいタイプの抗原提示免疫細胞を特定したという免疫学の教科書が変わる可能性がある発見が、ベルギーのVIB-UGent Center for Inflammation ResearchのBart Lambrecht 博士、Martin Guilliams 博士 Hamida Hammad 博士、Charlotte Scott 博士を含む国際的な研究チームによって行われた。2020年5月8日にImmunityのオンラインで公開されたこの論文は、「炎症性2型cDCがcDC1とマクロファージの機能を獲得して呼吸器ウイルス感染に対する免疫を調整する(Inflammatory Type 2 cDCs Acquire Features of cDC1s and Macrophages to Orchestrate Immunity to Respiratory Virus Infection.)」と題されている。樹状細胞の拡張ファミリーの一部であるこれらの細胞は、呼吸器ウイルス感染時に他の免疫細胞に抗原を提示する上で重要な役割を果たし、回復期の血漿がウイルス感染患者の免疫応答を高めるのにどのように役立つかを説明できるという。人体が感染に直面すると、炎症と発熱で反応する。これは、免疫システムが機能していることを示しており、軍の兵士のように多くの細胞の活性化につながる。樹状細胞はその軍隊の将軍だ。彼らは、「侵入者」に由来する抗原を免疫系の細胞に提示することにより、感染した細胞を殺すように兵士を正確に活性化し、指示することができる。体内で抗原提示機能を実行する樹状細胞 にはいくつかの種類がある。従来の初期の樹状細胞は、感染がない場合でも、危険な侵入者がないか継続的に身体をスキャンする。感染によって引き起こされた炎症があると、樹状細胞の別のサブセットが炎症性単球から出現する。単球由来樹状細胞は、ヒトの血液から分離された単球からin vitroで容易に調製されるため、これらの細胞は非常に重要な抗原提示細胞であると常に想定されていた。しかし、癌治療で単球由来の樹状細胞を使用した臨床試験は期待外れだった。VIB-UGent Center for Inflammation Researchのチームおよび国際的な同僚による研究では、単球由来の樹状細胞は貧弱な抗原提示細胞だが、誤認のためにこれらの機能を持っていると誤って想定されているという。

2019年後半に中国の武漢市で初めて出現したSARS-CoV-2ウイルスは、世界中で病気と死を引き起こしている。 既に承認された医薬品の転用を含め、 COVID-19 を治療するための複数のソリューションが検討されてきたが、この研究は非常に有望な治療オプションを指摘している。シカゴ大学のプリツカー分子工学大学院(PME)の研究チームは、最先端のコンピューターシミュレーションを使用して、この世界的なパンデミックの解決策を迅速に追跡できる既存の薬物を特定した。 彼らの発見は、2020年8月14日にScience Advancesのオンラインで公開された。このオープンアクセス論文は「SARS CoV 2 Main 4 Proteaseへのエブセレン結合活性の分子特性(Molecular Characterization of Ebselen Binding Activity to SARS CoV 2 Main 4 Protease)」と題されている。2月初旬、パンデミックの急速な進展を懸念して、Juan de Pablo 博士とその生徒らは、分子モデリングの専門知識を利用して、病気の治療法を見つけた。 彼らだけではなかった。 世界中の他のグループは、SARS-CoV-2ウイルスに対する潜在的な使用について、既存の何千もの化合物を迅速にスクリーニングするためにスーパーコンピューターを使用し始めていた。「ハイスループットスクリーニングに用いられる化合物は多数あるので、それらの計算は必然的にいくつかの単純化を伴う必要があり、その結果は実験とより洗練された計算を使用して評価されなければならない。」de Pablo 博士はそう説明した。研究者らはまず、標的とするウイルスの弱点を見つけることに集中した。 彼らは主なプロテアーゼであるMproを選んだ。 Mproは、ウイルスのライフサイクルで中心的な役割を果たす主要なコロナウイルス酵素だ。 そのRNAを転写し、宿主細胞内でそのゲノムを複製するウイルスの能力を促進する。 Mproに対する武器として有望な医薬品はエブセレンだ(画像)。エブセレンは、抗ウイルス、抗炎症、抗酸化、殺菌、および細胞保護の特性を持つ化合物だ。 エブセレンは、双極性障害や難聴などの複数の疾患の治療に使用されている。 エブセレンは、銀と組み合わせて、臨床的に管理が難しい5つの抗生物質耐性グラム陰性菌を治療する。 いくつかの臨床試験では、ヒトでの使用の安全性が証明されている。エプセレンの作用機序de Pablo博士と彼の学生らは、酵素と薬物の詳細なモデルの開発に着手した。 それらのモデルと洗練されたスーパーコンピューターシミュレーションを使用して、彼らは小さなエプセレン分子が2つの異なる方法でMproの活動を減少させることができることを発見した。

なぜ COVID-19 ウイルスは致命的であるのに、他の多くのコロナウイルスは無害で風邪をひくだけなのか? ポーランドとアメリカのアラバマ大学バーミンガム校(UAB)の研究チームがその答えを提案した。COVID-19ウイルスはマイクロRNAの「スポンジ」として機能するという。ポーランドのグダニスク医科大学の Rafal Bartoszewski 博士らによるこの仮説は、American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiologyの展望として、2020年8月5日にオンラインで公開された。 この論文は、「SARS-CoV-2は特定の宿主miRNAの枯渇を通じて細胞応答を調節する可能性がある(SARS-CoV-2 May Regulate Cellular Responses Through Depletion of Specific Host miRNAs)」と題されている。

テキサスA&M大学の生物医学工学部および医学生理学部の助教授Abhishek Jain博士(写真)は、MDアンダーソン癌センターの婦人科腫瘍学および癌生物学の研究者らと協力して、卵巣癌腫瘍、血管、血小板の間の相互作用について研究を行っている。この研究者らは、腫瘍が血管の障壁を破り、これが血小板を含む血液細胞とのコミュニケーションを可能にすることを発見した。 これらの腫瘍が血小板と接触すると、転移する可能性がある。 この共同研究の成果は、2020年7月27日にBlood Advancesのオンラインに掲載された。 この論文は「OvCa-Chip Microsystemが卵巣癌の血管内皮介在性血小板溢出を再現する(OvCa-Chip Microsystem Recreates Vascular Endothelium–Mediated Platelet Extravasation in Ovarian Cancer.)」と題されている。 

テキサスA&M大学獣医学部(CVMBS)での画期的な研究により、野生生物における何世紀にも渡る炭疽菌との戦いにおいて、新しい武器が間もなく登場するかもしれない。炭疽症は炭疽菌と呼ばれる細菌によって表面の土壌や草が汚染され、家畜や放牧野生生物が摂取または吸入することで引き起こされる病気である。 これは、テキサス州西部で特に一般的で、毎年この病気によって家畜と野生生物が死んでいる。 普段は注意を引く問題ではないが、2019年の急増により州全体に注目が集まった。CVMBS獣医病理学部(VTPB)のWalt Cook 博士率いるクックワイルドライフラボのポスドク研究員であるJamie Benn Felix 博士によると、2019年に10,000頭以上の動物の死亡の原因となった可能性があるという。「各動物の経済的価値が1,000ドルであると仮定しても、わずか数か月で1,000万ドルの経済的損失が見られた」と彼女は語った。「そして、この事件のレポートよりもかなり高くなる可能性がある」良いニュースは、炭疽菌に対するワクチンがすでにあり、多くの家畜所有者が毎年管理していることだ。 残念ながら、それは家畜にとって時間のかかる注射でのみ投与でき、野生生物にとっては実行不可能だ。 そのことを念頭に置いて、Benn Felix 博士とクックワイルドライフラボチームは、VTPBの研究者であるAllison Rice-Ficht 博士とThomas Ficht 博士と協力して、野生生物への潜在的な投与を可能にする経口ワクチン投与するための製剤の開発に取り組んだ。Benn Felix 博士と同僚は最近、Natureでパイロット研究の結果を発表し、現在、次のテストに移っている。 このオープンアクセスのNatureの論文は2020年7月10日にオンラインで公開され、「マイクロカプセル化された炭疽菌菌株34F2胞子による経口ワクチン接種後の防御抗体反応(Protective Antibody Response Following Oral Vaccination with Microencapsulated Bacillus Anthracis Sterne Strain 34F2 Spores.)」と題されている。

ヒトが読み書きのシステムを開発し始めたのは過去数千年以内のことだ。 我々の読書能力は他の動物種と一線を画すものだが、数千年はヒトの脳が特に読書に専念する新しい領域を進化させるにはあまりにも短い時間枠だ。 このスキルの発達を説明するために、一部の科学者は、元々他の目的のために進化した脳の部分が読書のために「リサイクル」されたと仮定した。2020年8月4日にNature Communicationsのオンラインで掲載されたMITの神経科学者らによるこの論文は、「下側頭皮質は未訓練のサルの正射図処理の皮質前駆体である可能性」と題されている。ヒトが読み書きのシステムを開発し始めたのは過去数千年以内のことだ。 我々の読書能力は他の動物種と一線を画すものだが、数千年はヒトの脳が特に読書に専念する新しい領域を進化させるにはあまりにも短い時間枠だ。 このスキルの発達を説明するために、一部の科学者は、元々他の目的のために進化した脳の部分が読書のために「リサイクル」されたと仮定した。一例として、彼らは、オブジェクト認識の実行に特化した視覚システムの一部が、正字法と呼ばれる読書の主要なコンポーネント、つまり書かれた文字や単語を認識する機能に転用されたことを示唆している。 MITの神経科学者らによる新研究は、この仮説の証拠を提供している。この研究成果は、読む方法を知らない非ヒト霊長類であっても、下側頭葉皮質( inferotemporal cortex)と呼ばれる脳の一部が、意味のない単語と単語を区別したり、単語から特定の文字を取り出すなどのタスクを実行できることを示唆している 。「この研究は、視覚処理の神経メカニズムの急速な発達への理解と霊長類の重要な行動(ヒトの読書)との間の潜在的なつながりを紐解いた」と Rishi Rajalingham博士(MIT 脳・認知科学部門の責任者、マクガバン脳研究所の研究者、および本研究の筆頭著者)は述べた。2020年8月4日にNature Communicationsのオンラインで掲載されたこのオープンアクセスの論文は、「下側頭皮質は未訓練のサルの正射図処理の皮質前駆体である可能性(The Inferior Temporal Cortex Is a Potential Cortical Precursor of Orthographic Processing in Untrained Monkeys.)」と題されている。この論文の他のMITの著者には、ポスドクのKoitij Kar博士、およびテクニカルアソシエイトのSachi Sanghavi氏が含まれている。 この研究チームには、コレージュ・ド・フランスの実験的認知心理学教授であるStanislas Dehaene博士も含まれている。

ハーバード大学医学部とブロードインスティチュートのSonia Vallabh博士(写真)とEric Minikel 博士、イオニスファーマシューティカルズ のHoni Kordasiewicz博士、そしてマクラフリン研究所のDeborah Cabin 博士が率いる研究チームは、2020年8月10日に Nucleic Acids Research のオンラインで発表された「プリオンタンパク質の低下は疾患修飾因子である(Prion Protein Lowering is a Disease-modifying Therapy Across Prion Strains, Stages, and Endpoints.)」と題された論文で、メカニズムの実験と動物モデルシステムでの検証を含む、プリオン障害のさまざまな プリオン株 、病期、およびエンドポイントに対するアンチセンス療法の前臨床研究の結果を報告している。 

深海アンコウは、驚くべき繁殖戦略を採用している。 小さな子供のオスは、比較的巨大なメスに永久に付着し、組織を融合させ、その後、共通の血液循環を確立する。 このようにして、母親の子宮の発達中の胎児や移植患者のドナー臓器のように、オスは栄養供給に関してメスに完全に依存するようになる。アンコウの、この異常な現象は性的寄生と呼ばれ、雌雄がめったに出会わない深海の広大な空間に住むこれらの動物の繁殖成功に貢献している。 オスのメスへの永久的な愛着は、解剖学的な結合の一種を表しており、遺伝的に同一の双生児でまれにしか発生しないことを除いて、本来は未知だ。 免疫システムはここでは並外れた支障を表す。 病原体に感染した細胞を破壊する様に、外来組織を攻撃する。 

UT サウスウェスタン(UTSW)の研究者らによる新たな研究で、酸素感知酵素の1種がトリプルネガティブ乳癌(TNBC)療法の有効なターゲットになる可能性があることが報告された。2020年7月20日にCancer Discoveryのオンラインで発表されたこの研究成果は、有効な治療オプションがほとんどなく、予後不良に直面することが多いこの患者のサブセットに希望をもたらすかもしれない。 この論文は、「トリプルネガティブ乳癌の治療標的としてのBBOX1の特定(Identification of BBOX1 as a Therapeutic Target in Triple-Negative Breast Cancer.)」と題されている。エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、および成長促進タンパク質HER2の過剰発現がないためにトリプルネガティブ乳癌と呼ばれ、これはすべての乳癌の15〜20%にすぎない。 

英国の助成を受けたオックスフォード大学の研究者による共同研究では、癌細胞が成長し治療によるストレスに癌細胞が適応する新しいメカニズムが明らかになった。 このメカニズムには、細胞がエクソソームとして知られている小さな小胞を放出することが含まれる。 これらの エクソソーム は、タンパク質、RNA、および他の分子の複雑な混合物を含み、周囲の細胞を再プログラムすることができる。エクソソームは、体内のすべての細胞によって放出され、免疫や生殖などの健康な個人の多くのプロセスで重要な役割を果たすと考えられている。 しかし、癌では、腫瘍の成長や転移などの病理学的変化を引き起こすことがある。 これまでの研究では、エクソソームは後期エンドソームとして知られている細胞のコンパートメントで作られることが示唆されており、損傷したタンパク質や細胞構造を取り除くことで細胞を健康に保つためにも使用されている。

ノースカロライナ州立大学の研究者は、毛髪の再生を促進する可能性のあるマイクロRNA(miRNA)を特定した。 このmiRNA(miR-218-5p)は、毛包の再生に関与するパスウェイの調節に重要な役割を果たしており、将来の薬剤開発の候補となる可能性がある。毛髪の成長は、毛包の成長サイクルを調節する真皮乳頭(dermal papillae)細胞の健康に依存する。 脱毛のための現在の治療は、侵襲的な手術から望ましい結果をもたらさない化学的治療に至るまで、費用がかかり、効果的でない場合がある。 最近の脱毛の研究によると、脱毛が起こっても毛包は消えず、収縮するだけである。 それらのサイトで真皮乳頭細胞を補充できれば、毛包は回復するかもしれない。ノースカロライナ州立大学獣医学部の再生医学で著名な教授でありノースカロライナ州/ UNCの生物医学工学部の教授であるKe Cheng博士が率いる研究チームは、真皮乳頭細胞を二次元培養と三次元細胞培養によるスフェロイドの両方で培養した。

いくつかの異なる種類の細菌が嚢胞性線維症 (CF: Cystic Fibrosis)の人々に肺感染症を引き起こす可能性がある。 肺炎を引き起こす可能性のある緑膿菌は、通常、乳幼児に感染し、生涯持続するが、バークホルデリアセパシア(Burkholderia cepacia)複合種は10代と成人にのみ感染する。バークホルデリア感染症は希だが、定着した場合には致命的だ。 現在、UNC微生物学および免疫学部の教授であるPeggy Cotter 博士が率いるUNC医学部の科学者らは、この病原体の明らかな年齢差別の理由を発見した。 

伝染性のまれな腫瘍によりタスマニアデビルは絶滅の危機に瀕しているが、ワシントン州立大学とシアトルのフレッドハッチンソン癌研究センターの科学者らによる新しい研究は、この動物の生存とヒトの癌の新しい治療への希望を示している。2020年8月1日にGeneticsのオンラインで公開されたこの研究では、野生のタスマニアデビルの伝染性癌の成長を抑制する単一の遺伝子変異(RASL11Aの活性化)が見付かった。 この論文は、「RASL11Aの活性化に関連するタスマニアデビルでの腫瘍の自然退縮(Spontaneous Tumor Regression in Tasmanian Devils Associated with RASL11A Activation.)」と題されている。「この遺伝子は、ヒトの前立腺癌および結腸癌に関係している」とワシントン州立大学の生物科学教授であるAndrew Storfer博士は述べた。 「この調査結果は、世界の数少ないタスマニアデビルを救うのに役立つが、これらの結果はいつの日かヒトの健康につながる可能性もある。」Storfer博士とMark Margres博士が率いる研究チームは、現在ハーバード大学の博士研究員であり、自然に退行した、つまり、癌が自ら消え始めたdevil facial tumor disease(DFTD)症例のゲノムを調査した。

ニュージーランド固有の爬虫類であるムカシトカゲのゲノムを配列決定するために、国際研究チームがマオリ族と連携した。2020年8月5日にNatureでオンラインで公開された研究は、この古代種の進化を理解するための基礎を築き、それを保護するための保全活動に情報を与えることができる。 このオープンアクセスの論文は「ムカシトカゲのゲノムが羊膜類進化の古代の特徴を明らかにする(The Tuatara Genome Reveals Ancient Features of Amniote Evolution.)」と題されている。この研究には、オタゴ大学(ニュージーランド)とヨーロッパ分子生物学研究所のヨーロッパバイオインフォマティクス研究所(EMBL-EBI)の共同研究者が参加した。 

ISEV 2020仮想年次総会(7月20〜22日)中に報告された特集アブストラクトでは、オランダのフローニンゲン大学生物医学工学部のBhagyashree Joshi氏(写真)が、「遺伝的にコード化されたプローブが細胞内の細胞外小胞カーゴの放出に関する洞察を提供する(Genetically Encoded Probes Provide Insight into Extracellular Vesicle Cargo Release in Cells.)」と題されたアブストラクト(FA03)を発表した。Joshi氏は、フローニンゲン大学生物医学工学部の准教授であり、フローニンゲン大学医療センターフローニンゲン大学医療センターのInge Zuhorn 博士の研究室で博士号を取得した。Joshi氏は、細胞外小胞(extracellular vesicles)が細胞間のタンパク質、核酸、脂質の移動を通じて組織の発達、再生、および疾患を調節することが知られていることを指摘した。 しかし現在、細胞外小胞カーゴの細胞質ゾル送達のメカニズムはほとんどわかっていない、と彼女は語った。 細胞外小胞は、機能的なカーゴ放出のために、レシピエント細胞の多小胞体(MVB:multi-vesicular bodies)で逆融合を受けると推測されている。 

7月20〜22日に開催されたISEV2020仮想年次総会(International Society for Extracellular Vesicles)で、フランス・ストラスブール大学のJacky Goetz博士の腫瘍メカニクスラボに所属するShima Ghoroghi氏(写真)は、「Ral-GTPaseは、 エクソソーム の生合成と臓器向性を制御することにより転移を促進する(Ral-GTPases Promote Metastasis by Controlling Biogenesis and Organotropism of Exosomes.)」と題された要旨FA01を発表した。Ghoroghi氏は、2016年にGoetz博士のグループに博士課程の学生として加わり、エクソソームのスペシャリストであるVincent Hyenne博士の指導下で、転移中の腫瘍細胞によるエクソソームの分泌におけるRal-GTPaseの役割を研究した。 彼女の紹介の中で、エクソソームはエンドソーム起源の小さな小胞であり、RNA、脂質、タンパク質を含むさまざまな生体分子で構成されており、これらは遠くの細胞に取り込まれて機能的なメッセージを届けることができると述べた。

2020年7月8日にオンラインでプレプリントポータルbioRxivに掲載された査読されていないプレプリント論文で、フランスのパリのキュリー研究所の研究者らは、SARS-CoV-2ウイルスのSスパイクタンパク質が結合する表面受容体ACE2(アンギオテンシン変換酵素2)を持つ細胞外小胞( extracellular vesicles )が、侵入するウイルスにデコイとして機能する可能性があることを報告した。 この細胞外小胞は、in vitroでSARS-Co-V2 Sタンパク質偽型レンチウイルスによるACE2保有細胞の感染を効果的に防止した。bioRxivポータルのオープンアクセス論文は、「ACE2を含む細胞外小胞がSARS-Cov-2スパイクタンパク質を含むウイルスによる感染を効率的に防ぐ(Extracellular Vesicles Containing ACE2 Efficiently Prevent Infection by SARS-Cov-2 Spike Protein-Containing Virus)」と題されている。

人は年をとるにつれて、免疫系は徐々に損なわれる。 この1つの側面:免疫と長寿のバランス法; スプライシング因子RNP-6の変異は線虫の免疫応答を阻害するが、感染を除けば寿命を延ばしている。 RNP-6ヒトオーソログスプライシング因子PUF60は、高齢者の慢性炎症である免疫と寿命の障害にも関与している可能性がある。慢性炎症は、関節炎およびアルツハイマー病を含む複数の加齢性疾患、および感染に対する免疫応答の障害に関連している。 老化研究における問題の1つは、慢性炎症が老化の原因なのか、それとも老化プロセス自体の結果なのかということだ。ドイツのケルンにあるマックスプランク老化生物学研究所の責任者であるAdam Antebi 博士の研究室は、炎症の増加が老化プロセスを加速させ、免疫の維持には微妙なバランスがあることを示唆する証拠を発見した。 小さな回虫であるCaenorhabditis elegansでの研究から、進化的に保存された遺伝子[C. elegansのRNP-6(リボ核タンパク質6)遺伝子。ヒトオーソロガス遺伝子はPUF60(poly U binding splicing factor 60)と呼ばれている">は線虫を長命にしたが、同時に、免疫応答を弱めた。この新しい研究は2020年6月15日にeLifeで発表され、「スプライシング因子RNP-6 / PUF60による免疫の進化的に保存された制御(Evolutionarily Conserved Regulation of Immunity by the Splicing Factor RNP-6/PUF60.)」と題されている。

テキサス大学サウスウェスタン(UTSW)の研究者らによる2つの新研究では、概日時計の維持が個々の細胞の遺伝的およびランダムな手段の両方で行われていることについて説明している。これらの研究成果は、2020年5月1日にPNAS、2020年5月27日にeLifeでオンライン公開された。これは生物の概日時計がどのように柔軟性を維持し、老化と癌への洞察を提供するものだ。このオープンアクセスのPNASの論文は「概日周期におけるノイズ駆動型セルラー異質性( Noise-Driven Cellular Heterogeneity in Circadian Periodicity )」、オープンアクセスのeLifeの論文は「クローン細胞における概日周期のエピジェネティックな継承(Epigenetic Inheritance of Circadian Period in Clonal Cells.)」と題されている。 

最近発見された新しい形のビタミンB3、ニコチンアミドリボシド (NR) (写真) の初の比較臨床試験で、この化合物が人体に使用しても安全であり、さらに細胞エネルギー産生やストレス、DNA損傷に対する保護作用に重要な細胞代謝物質のレベルを高めることが明らかになった。マウスを使った研究でも、NAD+と呼ばれる細胞代謝物質のレベルを高めることには、体重増加に対する抵抗力をつけ、血糖値やコレステロール値をよくコントロールし、神経損傷を減らし、寿命を延ばすなどいくつも健康に有益な働きがあることが突き止められている。NAD+のレベルは加齢と共に下がり、この代謝物質の欠失が加齢による健康の衰えに関係しているのではないかと言われている。動物を対象としたこの研究結果から、NAD+強化を目的とする市販のNRサプリメントを服用する人が増えた。しかし、このような市販サプリメントは、人体への効果を調べる臨床試験を受けていない。2016年10月10日付のジャーナル、Nature Communicationsに掲載されたこの新研究は、University of Iowa Carver College of MedicineのProfessorで、Roy J. Carver Chair of Biochemistryを務めるCharles Brenner, Ph.D.が指導し、Queens University Belfast及び、試験に用いられたNRを提供したChromaDex Corp. (NASDAQ: CDXC) との協同作業で行われた。Dr. Brennerは、ChromaDexのコンサルタントを務めている。彼はまたTru NIAGEN(r) の商品名でNRサプリメントを販売するProHealthspanの共同設立者であり、今もChief Scientific Adviserを務めている。Nature Communicationsのオープン・アクセス論文として掲載されたこの論文は、「Nicotinamide Riboside Is Uniquely and Orally Bioavailable in Mice and Humans (ニコチンアミドリボシドはマウスにもヒトにも経口で生物学的に利用可能な独特な物質)」と題されている。

コウモリは、ヒトに影響を与える多くの致命的なウイルス(エボラ出血熱、狂犬病、そして最近では COVID-19 を引き起こすコロナウイルスのSARS-CoV-2など)に対し、耐性があると考えられている。 ヒトはこれらの病原体で有害な症状を経験するが、コウモリはウイルスに著しく耐えることができ、さらに、同じサイズの陸上哺乳類よりもはるかに長く生きる。コウモリの寿命とウイルス耐性の秘密は何か? ニューヨークのロチェスター大学の研究者によると、コウモリの寿命とウイルスに耐える能力は、病気と老化の特徴である炎症を制御する能力に起因する可能性があるという。Cell Metabolismの2020年7月7日号で発表された論文で、ロチェスター大学の生物学教授であるVera Gorbunova博士とAndrei Seluanov博士を含む研究者らは、コウモリのユニークな能力の根底にあるメカニズムを概説している。これはヒトの病気の新しい治療法を開発する手がかりを握るかもしれない。

腫瘍細胞によって血流に放出され、癌の転移を促進する、細胞外小胞(EV:extracellular vesicles)と呼ばれる粒子内のタンパク質に光を当てた新しい研究が報告された。 この調査結果は、これらの 細胞外小胞を含む血液検査が、将来の癌の診断にどのように使用され、侵襲的な外科的生検の必要性を回避できるかを示唆している。ロサンゼルスのシーダーズ・サイナイ病院で外科と生物医学および病理学と臨床検査医学の教授である Dolores Di Vizio博士(写真)によると、この研究は細胞外小胞内のパルミトイル化タンパク質として知られている物質の大規模分析であるという。Di Vizio博士は、2020年6月10日にJournal of Extracellular Vesiclesのオンラインで発表した共同研究者だ。 

いつどこで地震が発生するか、まだ誰も確実に予測することはできない。 しかし、繰り返し、地震の前に動物が異常な行動をとることが目撃されている。国際協力プロジェクトで、ドイツのコンスタンツ/ラドルフツェルのマックスプランク動物行動研究所およびコンスタンツ大学の集団行動の高度な研究のためのクラスターオブエクセレンスセンターの研究者らは、牛、羊、犬が地震の初期兆候を実際に検出できるかどうかを調査した。 彼らはイタリア北部の地震多発地域の動物にセンサーを取り付け、数か月にわたる彼らの動きを記録した。この行動データは、地震の数時間前、動物が異常に落ち着かなかったことを示している。 動物は差し迫った地震の震源地に近づくほど、異常に早く行動し始めた。つまり、さまざまな地域のさまざまな動物種の行動プロファイルは、差し迫った地震の場所と時間の手掛かりを提供する可能性がある。 コンスタンツ大学のオンラインマガジンcampus.knでは、この研究プロジェクトに関する動画を閲覧できる。この成果は、2020年7月3日にEthology のオンラインで発表された。 このオープンアクセスの論文は「農場-動物モニタリングによる潜在的な短期地震予報(Potential Short-Term Earthquake Forecasting by Farm-Animal Monitoring)」と題されている。地震を正確に予測できるかどうかについて専門家の意見は分かれている。にもかかわらず、動物は差し迫った危険時刻を事前に感じているようだ。 たとえば、野生の動物は強い地震の直前に巣から離れ、ペットは落ち着かなくなるという報告がある。 ただし、これらの事例の説明は、異常な行動の定義が不明確であることが多く、観察期間が短すぎるため、科学的な精査に耐えられないことがよくある。 他の要因でも動物の行動を説明することができる。地震の一種の早期警報システムとして動物の活動パターンを使用できるようにするためには、動物が測定可能な行動変化を示さなければならない。 さらに、地震の直前に実際に弱い物理的変化に反応する場合、それらは地震の震源地に近いほど強く反応するはずだ。

ドイツのボーフムとミュンスターの研究者らは、細菌細胞内のすべてのRNA分子の構造を一度に決定する新しい方法を開発した。 これまでは、解析を各RNA分子に対して個別に行う必要があった。 正確な組成に加えて、それらの構造はRNAの機能にとって重要だ。チームは、2020年5月28日にNucleic Acids Researchでオンラインで公開された論文で、鉛(Pb)シーケンスのLead-Seqと呼ばれる新しいハイスループット構造マッピング手法について説明している。 この論文は「Lead-Seq:鉛(II)イオンを使用したin vivoでのトランスクリプトーム全体の構造プロービング(Lead-Seq: Transcriptome-Wide Structure Probing in Vivo Using Lead (II) Ions.)」と題されている。ルール大学ボーフム(RUB)の微生物生物学のChristian Twittenhoff氏、Vivian Brandenburg氏(写真右)、Francesco Righetti博士 およびFranz Narberhaus教授(写真左)は、RUBのAxel Mosig教授が率いるバイオインフォマティクスグループ およびミュンスター大学のPetra Dersch教授が率いるチームと協力した。すべての生きている細胞では、遺伝情報は二本鎖DNAに保存され、一本鎖RNAに転写され、タンパク質の青写真として機能する。 ただし、RNAは遺伝情報の線形コピーであるだけでなく、しばしば複雑な構造に折りたたまれる。 一本鎖領域と部分的に折りたたまれた二本鎖領域の組み合わせは、RNAの機能と安定性にとって非常に重要だ。「RNAについて何かを学びたいのであれば、それらの構造も理解する必要がある」とNarberhaus教授は語った。 Lead-Seqを使用して、著者らは細菌細胞内のすべてのRNA構造の同時分析を容易にする方法を提示する。 その過程で、研究者らは鉛イオンが一本鎖RNAセグメントの鎖切断を引き起こすという事実を利用している。 一方、折りたたまれたRNA構造、つまり二本鎖は、鉛イオンの影響を受けない。鉛を適用することにより、研究者らは一本鎖RNA領域をランダムな位置で小さな断片に分割し、それらをDNAに転写して配列決定した。 したがって、各DNA配列の始まりは、RNAの以前の鎖切断に対応していた。 「これは、対応するRNA領域が一本鎖として存在していたことを示している」とNarberhaus教授は説明する。

一酸化窒素(NO2)は、体内の重要なシグナル伝達分子であり、学習と記憶に寄与する神経系接続の構築に関与している。 また、心血管系や免疫系のメッセンジャーとしても機能する。 しかし、これらの役割とその機能を正確に研究することはこれまで困難だった。 一酸化窒素は気体であるため、その影響を観察するために特定の個々の細胞に向けた実用的な方法はなかった。MITのPolina Anikeeva教授(写真)、Karthish Manthiram博士およびYoel Fink博士、 大学院生のJimin Park氏、ポスドクのKyoungsuk Jin博士らの科学者と、その他10名のエンジニア(MIT、台湾、日本、イスラエル)のチームは、体内の正確に標的化された場所でガスを生成する方法を発見した。この発見により、この必須分子の効果に関する新たな研究の道が開かれる可能性がある。 この調査結果は2020年6月29日にNature Nanotechnologyのオンラインで発表された。 

米国のシーダーズ・サイナイ病院による新しい研究で、 COVID-19 を引き起こすSARS-CoV-2(新型コロナウイルス)が心臓細胞に感染する可能性があり、COVID-19患者の心臓細胞が直接感染する可能性があることが示された。 2020年6月25日にCell Reports Medicineのオンラインで公開されたこの発見は、iPS細胞技術によって生産された心筋細胞を使用して行われた。この論文は、「ヒトiPSC由来の心筋細胞はSARS-CoV-2感染の影響を受けやすい(Human iPSC-Derived Cardiomyocytes, Are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection.)」と題されている。

スウェーデンのウプサラ大学の研究者は、癌における血小板のこれまで知られていない機能を発見した。 マウスモデルでは、これらの血小板が血管壁の保護に役立ち、血管壁を選択的に不透過性にすることで、腫瘍細胞の体の他の部分への広がりを抑えていることが発見された。この研究成果は、2020年6月25日にCancer Researchのオンラインで発表された。 この論文は「血小板特異的PDGFBアブレーションは腫瘍血管の完全性を損ない、転移を促進する(Platelet-Specific PDGFB Ablation Impairs Tumor Vessel Integrity and Promotes Metastasis.)」と題されている。血小板は核のない小さな細胞片で、骨髄で形成され、血液中を循環している。怪我をして出血すると、血小板は凝集し、傷を塞ぎ、血液の凝固を助ける。 血小板が活性化されると(それは創傷だけでなく腫瘍でも発生する)、血小板に含まれる成長因子がその周囲に放出される。これらの成長因子の1つは血小板由来成長因子B(PDGFB)だ。 この研究者らは、癌患者の血小板のPDGFBが削除された場合に何が起こるかを調査し、血小板からのPDGFBは、支持細胞を腫瘍血管に引き付けるために不可欠であることが判明した。

老化は多面的なプロセスであり、多くの点で我々の体に影響を与える。 大阪大学大学院医学系研究科・健康発達医学グループの中神啓徳博士らの新しい研究では、研究者が高齢の免疫細胞を除去する新しいワクチンを開発し、肥満マウスにワクチン接種することにより糖尿病関連の代謝異常の改善を実証した。 老化した細胞は、炎症環境を作り出すことにより、周囲の若い細胞に害を及ぼすことが知られている。T細胞(画像)と呼ばれる特定の種類の免疫細胞は、老化した肥満の脂肪組織に蓄積し、慢性炎症、代謝障害、心臓病を引き起こす。 老化細胞の身体への悪影響を軽減するために、これらの不正な細胞を標的にして排除するための治療法が開発された。 

人は真っ赤な光を1日3分間見つめると、視力の低下を大幅に改善できるとの初めての研究成果が、ロンドン大学ユニバーシティカレッジ(UCL)主導の研究により報告された。この研究者らは、2020年6月29日にThe Journals of Gerontology・シリーズAのオンラインに掲載されたこの発見が、手頃な価格の新しい家庭用眼科治療法の幕開けを告げるものであり、自然に衰退する世界の何百万もの人々を助けることができるものと信じている。この論文は「光学的に改善されたミトコンドリア機能は、老化した人間の視覚低下を取り戻す(Optically Improved Mitochondrial Function Redeems Aged Human Visual Decline.)」と題されている。 

2020年6月23日に欧州心臓病学会(ESC)の科学的プラットフォームである心不全協会のHFA Discoveriesで発表された研究によれば、舌の微生物は心不全の診断に役立つ可能性があるという。このプレゼンテーションの要約は、「舌コーティングマイクロバイオームデータにより、慢性心不全の患者と健康な患者を区別する(Tongue Coating Microbiome Data Distinguish Patients with Chronic Heart Failure from Healthy.)」と題されている。「慢性心不全の患者の舌は健康な人の舌とは完全に異なっているように見える」と広州中国医学大学第1病院の研究者で著者のTianhui Yuan博士は述べた。 心不全の患者は黄色のコーティングが施された赤い舌をしており、疾患が進行するにつれて外観が変化する。 我々の研究(舌コーティングマイクロバイオームデータは、慢性心不全の患者と健康な患者を区別する)は、舌コーティングの組成、量、および優勢な細菌が心不全の患者と健康な人々の間で異なることを発見した。以前の研究では、舌のコーティングに含まれる微生物が膵臓癌の患者と健康な人を区別できることが示されている。 その研究の著者は、これを膵臓癌を診断するための初期マーカーとして提案した。 また、特定の細菌は免疫と関連しているため、著者らは微生物の不均衡が炎症と疾患を刺激する可能性があることを示唆した。 炎症と免疫反応も心不全に関与している。現在の研究では、慢性心不全の有無に関係なく、参加者の舌のマイクロバイオームの組成を調査した。 この研究では、慢性心不全の入院患者42人と健常者28人が登録された。 参加者のいずれも、口腔、舌、または歯科疾患、または、過去1週間に上気道感染症の罹患、または、過去1週間に抗生物質と免疫抑制剤の使用、または、妊娠または授乳中ではなかった。参加者が歯を磨いたり朝食を食べたりする前の午前中に、ステンレスのスプーンを使用して舌のコーティングのサンプルを採取した。 16S rRNA遺伝子シーケンスと呼ばれる手法を使用して、サンプル内の細菌を特定した。

2020年6月18日、NIHのディレクターであるFrancis Collins 医学博士は、血液型と重度の COVID-19 のリスクについてブログに投稿した。 本記事は、そのブログの内容に基づいている 。 Collins 博士のブログのタイトルは「遺伝子、血液型は深刻なCOVID-19のリスクに結びついている(Genes, Blood Type Tied to Risk of Severe COVID-19.)」 と題されている。COVID-19に罹患した多くの人々は、軽い病気であるか、まったく症状がないこともある。 しかし、その他の人々は、彼らが回復するのを助けるために酸素サポートまたはベンチレータさえも必要とする呼吸不全を発症する。 これは、女性より男性の方が多く、年配の人や慢性的な健康状態の人にも起こる。

MMRワクチン(はしか、おたふく風邪、風疹)の投与は、 COVID-19 感染に関連する敗血症性炎症を抑制する予防策として役立つ可能性があると、2020年6月19日にアメリカ微生物学会のmBioジャーナルで発表された。この論文は、「COVID-19感染に関連する敗血症性炎症を抑制する予防策として、無関係の生弱毒化ワクチンが役立つだろうか?(Could an Unrelated Live Attenuated Vaccine Serve As a Preventive Measure to Dampen Septic Inflammation Associated with COVID-19 Infection?)」 と題されている。ルイジアナ州立大学医療歯学部の口腔および頭蓋顔面生物学の部長で研究担当副学部長のPaul Fidel, Jr.博士、および彼の妻であるニューオーリンズのトゥレーン大学医学部 微生物学および免疫学の教授であるのMairi Noverr 博士 は、彼らの研究から得た見地に基づき、見通し論文を共同執筆した。彼らは無関係の投与という概念を提唱する。 MMR(はしか、おたふく風邪、風疹)などの弱毒生ワクチンは、COVID-19の最悪の後遺症に対する予防策として役立つ。 免疫適格者におけるMMRによるワクチン接種には禁忌はなく、COVID-19に容易に曝露される可能性のある医療従事者にとって特に効果的である可能性があるとこの研究者らは述べている。「生きている弱毒化ワクチンは、標的病原体に対する免疫だけでなく、いくつかの非特異的な利点があるようだ。高リスク集団におけるMMRを用いた臨床試験は、COVID-19パンデミックにおける命を救う上で低リスク/高リターンの予防策を提供するかもしれない」とFidel 博士は述べた。「我々が臨床試験を行っている間、はしか、おたふく風邪、風疹を予防するMMRワクチンがCOVID-19に対する潜在的な追加の利点を持つことで、誰かを傷つけることはないと思っている。」増える証拠は、弱毒生ワクチンが、後続の感染に対する宿主応答の改善のために訓練された非特異的自然免疫細胞を誘導することにより、ワクチンの標的病原体とは無関係の致死的感染に対する非特異的保護を提供することを示している。 弱毒生ワクチンは、骨髄内の白血球(免疫系白血球)前駆体を、より広範な感染性発作に対してより効果的に機能するように訓練することにより、「訓練された自然免疫」を表す非特異的効果を誘発する。

癌細胞は、多くの場合、増殖するために特別なテクニックを使用する。 彼らは突然変異によって「プログラムされた死」を無効にし、生涯が終わったときに死ぬことを「忘れ」、代わりに成長し続ける。 東京理科大学の研究チームは、特定の癌細胞で自己破壊プログラムを再活性化できる真菌化合物を大量に人工的に生産し、潜在的な癌治療戦略を提供する方法を開発した。すべてのヒトの体細胞には一定の寿命があり、その間に体細胞は本質的な義務を果たす。 この寿命の終わりに、それらは老化に達し、もはやそれらの義務を果たすことができなくなり、死ぬ。 この自殺死は、アポトーシスと呼ばれるプロセスを通じて遺伝子にプログラムされ、新鮮で若くて健康な細胞がそれらを置き換える方法を作るために、自己破壊させる。p53と呼ばれる特別な遺伝子の変異は、このアポトーシスのプロセスを妨げることがある。 老化、紫外線、および/またはさまざまな変異原性化合物によって引き起こされるこれらの変異は、アポトーシスを無効にし、死なずに増殖し続ける「ゾンビ」細胞をもたらし、無効にする変異を広げ、健康な作動細胞を不死の腫瘍の急速な成長に置き換える。 これが我々が癌と呼んでいる病気で、どの体細胞が突然変異を起こしているかによって様々な形をとる。以前に研究者は、アスコキタ(Ascochyta)と呼ばれる糸状菌の種でFE399と呼ばれる抗癌化合物を特定した。これは、穀物などの一般的な食用作物を苦しめることがある。 この化合物は二環式デプシペプチド (depsipeptide) であり、癌性のヒト細胞、特に結腸直腸癌の細胞にアポトーシスを誘導することが示されているが、それらはまだin vitroであり、抗癌剤としての可能性があることを示している。[編集者注:デプシペプチドは、そのアミド-C(O)NHR-基の1つ以上が対応するエステル-C(O)ORで置き換えられたペプチドだ。 多くのデプシペプチドには、ペプチド結合とエステル結合の両方がある。 それらは主に海洋および微生物の天然物に含まれている。 いくつかのデプシペプチドは抗癌特性を示すことがわかっている。">残念ながら、さまざまな化学的複雑さのために、FE399化合物は精製が容易ではなく、癌治療における広範なアプリケーションの計画を妨げてきた。 したがって、真菌からFE399を自然に抽出することは商業的に実現可能な方法ではないことは明らかであり、強力な抗癌剤の可能性があるにもかかわらず、この特定の化合物の研究は停滞していた。新しい抗癌治療への期待が魅力的だったことから、東京理科大学 理学部 応用化学科の椎名勇教授、殿井貴之講師と東京理科大学のチームはこの挑戦を受け入れた。 「我々は結腸癌を治療できるリード化合物を作りたかったが、FE399の全合成を通じてこれを行うことを目指した」と椎名教授は述べた。

2020年6月18日にScientific Reportsでオンラインで公開された新しい研究成果は、薬用ヒルの使用に大きな影響を与える可能性のある洞察を明らかにしている。 このオープンアクセスの論文は、「抗凝固剤に重点を置いたヨーロッパの薬用ヒルHirudo medicinalis(Annelida, Clitellata, Hirudiniformes)のドラフトゲノム(Draft Genome of the European Medicinal Leech Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) with Emphasis On Anticoagulants.)」と題されている。王立オンタリオ博物館(ROM)の科学者でトロント大学の生態学及び進化生物学の部門の教授であるセバスチャン・クヴィスト(Sebastian Kvist, PhD)が率いる国際的な研究チームは、ヨーロッパのヒルであり、最も有名に使用されている薬用種の1つであるHirudo medicinalisのゲノムシーケンスを発表した。チームは、ゲノム内に含まれる抗凝血剤または抗凝血剤の多様性に焦点を当て、病院内での吸血生物の使用方法に大きな影響を与える可能性のある結果を生み出した。 薬用ヒルは、さまざまな人間の状態を治療するために長い間使用されてきた。 しかし、前近代医学におけるそれらの使用は、初期の根拠のない治癒理論に基づいていた。主に、人体の機能は、4つの「体液」、つまり血液、痰、黒色胆汁、黄色胆汁のバランスに依存していたということだ。 しばしば生ヒルを適用することによって患者の血液を排出することは、そのバランスを回復すると考えられていた。

人間を対象とした研究で、男性の肥満が精子のエピゲノムをダイナミックに変化させ、その変化が子供に遺伝し、次世代の代謝に深刻かつ長期的な影響を残す可能性が最近の研究で示唆されている。複数の小部分に分かれるこの研究では、特に痩せ型と肥満型の父親の場合では精子のsmall ncRNA (non-coding RNA)の発現に大きな違いがあることを初めて示した。このsmall ncRNAは、RNAのサブタイプで、エピジェネティックな遺伝への関わりが強く示されている。もう少し具体的に言うと、piRNA (piwi-interacting RNA)と呼ばれるsmall ncRNAのあるサブタイプは、痩せ型と肥満型の男性では発現が異なることが突き止められたのである。piRNAは、主として生殖系で発現し、反復配列を抑制することでゲノムの安定性を維持したり、コード遺伝子の発現を調節したりなどの基本的な役割で知られている。エピジェネティックな遺伝におけるpiRNAの役割については過去にショウジョウバエの研究で示されている。今回の研究では、痩せ型と肥満型の男性で発現が異なるpiRNAのターゲット予測で、「Chromosome」や「Chromatin」などの用語や「Chemdependancy」のような遺伝子アノテーション用語に対してbest enrichment scoreを示す遺伝子を拾い出した。 特に、肥満に関わる摂食調節物質であるコカイン・アンフェタミン調節転写産物 (CART) が、肥満型男性では発現が異なっていた。研究のこの部分の結果から、同研究チームは、「このような変化を受けたpiRNAの発現が、それに合わせて、行動や摂食に関わる遺伝子の発現を修正し、子供の肥満的傾向を引き起こすのではないか」と推定している。

1世紀以上の研究を経ても、未だ減数分裂によって生物体が繁殖するメカニズムはミステリーのままであり、細胞分裂の過程においても、父系と母系独自の遺伝的多様性を司る特異的な位置を占めている。ミズーリー州カンサス市ストワーズ医学研究所の研究者たちは、減数分裂の初期に重要なメカニズムが動いている事に注目している。この研究はCurrent Biology誌2011年10月27日号のオンライン版に発表され、シナプトネマ構造(SC)に含まれるセントロメアと呼ばれる重要な染色体領域の役割が、明らかにされている。「今回の成果と、減数分裂に関する他のメカニズムを理解する事は大変重要です。 

Mitofusin2の新しい役割の発見により、ミトコンドリアタンパク質の欠損が引き起こす疾病の治療法に繋がるかもしれない。この研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載された。Mitofusin 2およびそれに密接に関係するMitofusin 1は、ミトコンドリアの外膜に位置している。 

公園での早歩きだろうが、ジムでのトレーニングだろうが、運動は体に良い。 しかし、筋肉を動かさずにトレーニングの利点を活用できるとしたらどうだろう? ミシガン大学医学部の研究者らは、セストリン(Sestrin)と呼ばれる天然に存在するタンパク質を研究し、これらのタンパク質がハエやマウスで運動効果の多くを模倣できることを発見した。 この研究成果は、最終的に科学者が老化やその他の原因による筋肉の消耗と戦うのに役立つ可能性がある。 

Nucleic Acids Research(NAR)で2020年6月18日に発表された「Breakthrough Article」で、カナダのシェルブルック大学のVincent Burrus博士が率いる研究者グループは、(細菌株と種間の抗生物質耐性遺伝子の動員と移動を促進する)特定の接合性プラスミドが、如何にCRISPR防御システムの分解メカニズムを回避するかを解説している。NARのBreakthrough Articlesは、その分野における長年の問題を解決する研究、または新しい研究の機会と方向性を明確に動機づけ、導く研究分野への例外的な新しい洞察と理解を提供する研究について説明している。 これらは、NARが出版のために受け取る上位の論文を表し、著者および/または査読者による推薦、ならびに査読者および編集委員のその後の推薦に基づいて編集者によって選択される。 

アッシャー症候群は6000人に1人に起こる難聴と失明を伴う先天性疾患であり、臨床的にも遺伝学的にも異種性の劣性遺伝から起こる。重度のアッシャー症候群の場合、患者は出生時から難聴を煩い、思春期の辺りから網膜変性症が見られるようになり、最終的には全盲になる。これらの患者は日常生活に多大な問題を抱えることになる。 

2020年5月1日CytoDyn社WEBINARにおけるレロンリマブに関する質問(ログインするとQ&Aを表示):• この薬は COVID-19 の単剤治療に使用できますか?それとも最終的な分析に役立つ併用薬物療法を想定していますか?• FDAがレロンリマブを使用することで何人の命を救うことができるのかを理解するのが難しいのはなぜですか?• レロンリマブは、主に免疫系の回復または何らかの新しいメカニズムによる血漿ウイルス負荷を軽減する能力がありますか?• 血液検査の結果は、重度から重症のCOVID患者に報告されている凝固の問題をどのように説明するのに役立ちますか?• レロンリマブを投与された患者の入院期間の改善は何でですか? 後に患者はIgMまたはIgGのレベルが上昇しますか?• レロンリマブとレムデシビルを組み合わせるように求められた場合、CytoDynの立場はどうか?• COVID-19の結果が非常に悪いのに、なぜGilead社は注目を集めているのか?• MOAは健康な細胞のCCR5受容体を阻害することでしょうか?• 主な長期的な副作用は何か?• Gilead社のレムデシビルやGenentech社のアクテムラとは、どう違うのですか?• RANTESの過剰発現は、どのような直接的または間接的なメカニズムによって、SARS-CoV2によって引き起こされると考えているか?

 Covid-19 の決定的な特徴の1つは、重症例で発生する可能性のある過剰な免疫応答だ。 この免疫過剰反応のバーストは、サイトカインストームとも呼ばれ、肺に損傷を与え、致命的となる可能性がある。MITの研究チームは、これらの過剰なサイトカインを吸収するために、抗体と構造が類似した特殊なタンパク質を開発した。 「アイデアは、体内に注入され、サイトカインストームによって生成された過剰なサイトカインに結合し、過剰なサイトカインを取り除き、感染症から症状を緩和できるということだ」と、研究論文の著者の一人でMITの研究者であるRui Qing博士は述べた。研究者らは、最初の発見を Quarterly Review of Biophysics (QRB) Discovery で報告しており、現在、ヒト細胞およびサイトカイン放出とコロナウイルス感染の動物モデルでタンパク質のテストを開始したいと考えている。 この論文は「QTYコードで設計された水溶性Fc-Fusionサイトカイン受容体がそれぞれのリガンドに結合する(QTY Code-Designed Water-Soluble Fc-Fusion Cytokine Receptors Bind to Their Respective Ligands.)」と題されている。

ポルフィリン症は、8種の血液疾患の総称で、酸素運搬タンパク質のヘモグロビンを構成するヘムをつくる体の分子的メカニズムが不調を来す疾患である。ヘムが鉄と結合すると血液独特の赤色になる。ヘム産生に影響する遺伝的変異のタイプによって、現れるポルフィリン症の臨床症候群も異なっている。吸血鬼伝説が生まれた原因になったと考えられる症候群もその一つである。子供に発生するもっとも一般的なポルフィリン症は骨髄性プロトポルフィリン症 (EPP) と呼ばれるもので、患者の皮膚が光に対して異常に敏感になるという特徴があり、長時間陽光にさらされると痛みを伴う醜い火ぶくれになることがある。Dana-Farber/Boston Children's Cancer and Blood Disorders CenterのBarry Paw MD, PhDは、「EPP患者は慢性的な貧血症のため、常に疲労感を抱えており、しかも光感受性が高まっていて日光に当たることができないため、非常に青白い外貌になる。曇りの日でも体の露出した部分、耳、鼻などに火ぶくれや皮膚の変形を起こすのに十分な紫外線が届いている。日中は屋内で過ごし、十分な量のヘムを含んだ輸血でこの疾患の症状を一部緩和することはできる。大昔なら動物の血を飲み、夜の間だけ出歩くことで同じ効果が得られただろうが、吸血鬼伝説を広げることにもなったはずである。2017年9月5日付PNASオンライン版に掲載された研究論文で、Dr. Pawと国際的な研究チームは、EPPを引き起こす遺伝変異を新しく発見したと述べている。その論文では、「吸血鬼伝説」の原因になったと思われる、これまで知られていなかった生物学的機序に光を当て、EPPの治療標的を突き止めている。

Information Genomique et Structurale laboratory (CNRS/AMU)、Biologie a Grande Echelle laboratory (CEA/INSERM/Universite Joseph Fourier)、Genoscope (CEA/CNRS)、Russian Academy of Sciences合同の研究チームがシベリア最北東部で永久凍土の中から「ピソウイルス」と名付けられた巨大ウイルスの新種を発見した。 


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