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リバース生薬学とは？ 本来の生薬学では、生薬中に含まれる未知の薬効成分を探す流れ【生薬→薬効成分】が一般的ですが、Greenpharma社が提唱する「リバース生薬学」は、まず先にターゲット（例えば酵素、レセプター）に対する候補化合物を最先端のケモインフォマティクス（データマイニングとin silico活性予測）を駆使してバーチャルスクリーニングし、更にin…

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神経ホルモンであるオキシトシンは、社会的な絆を促進し、芸術、運動、セックスなどによる快感を生み出すことで知られている。しかし、このホルモンには他にも多くの機能があり、女性では授乳や子宮収縮の調節、男性では射精、精子輸送、テストステロン産生の調節などを行っている。このたび、ミシガン州立大学の研究者らは、ゼブラフィッシュやヒトの細胞培養において、オキシトシンにはまだ知られていない別の機能があることを明らかにした。オキシトシンは、心臓の外層（心外膜）に由来する幹細胞を刺激して中層（心筋）に移動させ、そこで心筋細胞（心臓の収縮を生み出す筋肉細胞）に成長させるというのだ。この発見は、将来、心臓発作後の心臓の再生を促進するために利用されるかもしれない。

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癌細胞が増殖し、人体に広がるためには、銅イオンと結合するタンパク質が必要だ。スウェーデンのチャルマース工科大学の研究者らにより、癌に関連するタンパク質がどのように銅と結合し、他のタンパク質とどのように相互作用するかについての新しい研究が行われ、癌と戦うための新しい薬のターゲットの可能性が開かれた。ヒトの細胞は、重要な生物学的プロセスを遂行するために、少量の銅という金属を必要とする。

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コロラド大学アンシュッツ・メディカル・キャンパスの新しい研究によると、帯状疱疹にかかった人が脳卒中のリスクが高い理由を調べていた科学者らは、その理由は細胞間でタンパク質や遺伝情報を輸送するエクソソームにあると考えているという。2022年10月6日にJournal of Infectious Diseases誌に掲載されたこの研究は、帯状疱疹と脳卒中の関連性の背後にあるメカニズムを詳述している。この論文は「帯状疱疹に関連する血栓性血漿エクソソームと脳卒中リスクの増加（Zoster-Associated Prothrombotic Plasma Exosome and Increased Stroke Risk）」と題されている。「ほとんどの人が帯状疱疹の痛みを伴う発疹について知っているが、感染後1年間は脳卒中のリスクが上昇することを知らないかもしれない」と、この研究の筆頭著者であるコロラド大学医学部神経科の助教授のアンドリュー・ブバック博士は語っている。「重要なことは、発疹が完全に治癒していることが多く、患者は通常の感覚を持っているが、それにもかかわらず、脳卒中リスクが著しく上昇した状態で歩き回っていることだ」。

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ジョンズ・ホプキンス・メディスンの研究者らは、細胞が自然にタンパク質を作る過程を利用して、遺伝子の指示を細胞に“スライド”させ、その細胞から欠落している重要なタンパク質を作り出すことに成功したと発表した。今後、さらに研究が進み、今回の成果が実証されれば、遺伝子治療が可能なさまざまな疾患に対して、特定の細胞を標的とする新しい方法が確立されるかもしれない。このような疾患には、アルツハイマー病などの脳を侵す神経変性疾患、失明、一部の癌などが含まれている。ジョンズ・ホプキンス大学医学部Sol Snyder 神経科学科教授で細胞工学研究所のセス・ブラックショー博士（写真）は、「細胞が特定のタンパク質を欠く疾患の治療法を開発しようとする場合、脳などの構造ごとに疾患を引き起こす細胞を正確に標的として、特定の遺伝子のタンパク質生成プロセスを安全に開始させることが重要だ」と語る。「病気の細胞を正確に狙わない治療法は、他の健康な細胞にも意図しない影響を及ぼす可能性がある」と彼は付け加えている。

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免疫システムの重要な部分を形成する細胞の欠陥が先駆的な遺伝子編集技術で修復できることが、ヒトの細胞やマウスを用いた新しい研究で明らかになった。ロンドン大学の研究者らは、2022年10月26日にScience Translational Medicine誌に掲載されたこの研究が、通常は制御性T細胞として知られる免疫系のコントロールを助ける白血球と、エフェクターT細胞として知られる反復感染や癌から体を守る細胞のまれな疾患に対する新しい治療法に繋がる可能性があるとしている。この論文は「CTLA-4欠損を修正するためのT細胞の遺伝子治療（Therapeutic Gene Editing of T Cells to Correct CTLA-4 Insufficiency）」と題されている。CTLA-4不全として知られるこの症状を持つ患者は、これらのT細胞が異常に機能する遺伝子変異を持つ。このため、免疫系が血液細胞を含む自分自身の組織や臓器を攻撃する、重度の自己免疫に苦しむことになる。また、免疫系の記憶力が低下するため、同じウイルスや細菌に何度も感染すると、それを撃退するのに苦労することになる。また、血液癌の一種であるリンパ腫を発症するケースもある。

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ニューヨーク・マウントサイナイのアイカーン医科大学の研究者によると、癌を直接攻撃するのではなく、ある種の免疫細胞を使って別の種類の癌を殺すという新しい癌免疫療法の前臨床疾患モデルにおいて、卵巣、肺、膵臓腫瘍を縮小する強固な抗腫瘍免疫反応を引き起こすことが明らかになった。この研究成果は、2022年10月11日のCancer Immunology Research誌に掲載された［doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-21-1075］。この研究では、CAR-T細胞として知られる免疫細胞を用いた治療法に工夫が施されている。現在臨床で使用されているCAR-T細胞は、癌細胞を直接認識するように設計されており、いくつかの血液癌の治療に成功している。しかし、多くの固形癌への有効利用を阻む課題があった。ほとんどの固形癌には、マクロファージと呼ばれる別の種類の免疫細胞が多く浸潤している。マクロファージは、腫瘍組織へのT細胞の侵入を阻害することで腫瘍の増殖を助け、CAR-T細胞や患者自身のT細胞が癌細胞を破壊するのを妨げている。

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タラゾパリブの第2相試験では、これまで治療の適応とされていなかった乳癌患者の腫瘍を縮小させることが判明した。BRCA1またはBRCA2遺伝子に変異がある乳癌患者の治療に承認された薬剤が、他の遺伝子変異を持つ人々にも有効の可能性がある。テキサス大学サウスウェスタン校（UTサウスウェスタン）の研究者らは、タラゾパリブがPALB2遺伝子に変異のある乳癌患者の腫瘍を縮小させることに成功したと2022年10月17日付のNature Cancerで報告した。この変異を有する患者は、これまでPARP阻害剤として知られる抗癌剤の一種であるタラゾパリブの治療対象にはならなかった。このオープンアクセス論文は「野生型BRCA1とBRCA2を有し、他の相同組み換え遺伝子に変異を有する患者を対象としたタラゾパリブ単剤治療の第II相試験（A Phase II Study of Talazoparib Monotherapy in Patients with Wild-Type BRCA1 and BRCA2 with a Mutation in Other Homologous Recombination Genes.）」と題されている。この論文の筆頭著者であり、UTサウスウェスタン内科助教授で、ハロルド・C・シモンズ包括的癌センターのメンバーであるジョシュア・グルーバー医師（写真）は、「これらの患者は、他の治療選択肢が非常に限られている。この研究は、PARP阻害剤の恩恵を受けられる患者層を拡大するものだ。」と述べている。

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マウントサイナイ・ヘルスシステムとニューヨークのアイカーン医科大学は、業界をリードするニューヨークのバイオテクノロジー企業リジェネロンの一部であるリジェネロン・ジェネティクス・センター（RGC）と、「マウントサイナイ・ミリオン・ヘルス・ディスカバリーズ・プログラム」という新しいヒトゲノム配列研究プロジェクトを開始した。 本プログラムは、5年間で100万人のマウントサイナイ患者を登録することを目標としており、この種のプロジェクトとしては最も野心的なものの一つであり、リジェネロンが支援する配列決定の取り組みとしてはこれまでで最大規模のものとなっている。その目的は、研究者にユニークなデータセットを提供することで、日々の患者のケアを導く遺伝学に基づく精密医療アプローチの真の可能性を評価し、また、潜在的な新規治療法の発見と開発の指針となる新しい洞察を生み出すことにある。

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イスラエルのテルアビブ大学（TAU）は、特殊なハイドロゲルを用いて大きな骨欠損を修正する骨再生技術を開発した。動物モデルでの実験に成功し、今後、臨床試験に進む予定だ。この論文は、2022年9月15日にJournal of Clinical Periodontologyに掲載された。このオープンアクセス論文は「 免疫調節性繊維状ヒアルロン酸-Fmoc-ジフェニルアラニンベースヒドロゲルによる骨再生（Immunomodulatory Fibrous Hyaluronic Acid-Fmoc-Diphenylalanine-Based Hydrogel Induces Bone Regeneration）」と題されている。この画期的な研究は、リヒ・アドラー・アブラモビッチ教授とミハエル・ハルペリン・シュテルンフェルド博士が率いるテルアビブ大学のモーリス＆ガブリエラ・ゴールドシュレガー歯学部の専門家と、イツァーク・ビンダーマン教授、レイチェル・サリグ博士、モラン・アビブ博士、アナーバーのミシガン大学の研究者が共同で行ったものだ。アドラー・アブラモビッチ教授は、「骨折などの小さな骨欠損は、失われた骨組織を体が復元して自然に治るものだ。問題は、大きな骨欠損の場合だ。多くの場合、腫瘍切除（手術による除去）、物理的外傷、抜歯、歯周病、歯科インプラント周囲の炎症などによって骨が大幅に失われると、骨は自己再生することができなくなるのだ。今回の研究では、骨の細胞外マトリックスに含まれる天然物質を模倣したハイドロゲルを開発し、骨の成長を刺激し、免疫系を再活性化して治癒プロセスを加速させることができた。」と述べている。

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バージニア大学保健学部の研究者が、アルツハイマー病と多発性硬化症に対する免疫系の反応を指揮する脳内の分子を特定した。研究チームが同定したキナーゼと呼ばれる分子は、アルツハイマー病に関連するプラークの蓄積を除去し、多発性硬化症の原因となるデブリの蓄積を防ぐのに極めて重要であることが判明した。このキナーゼは、ミクログリアと呼ばれる脳の掃除屋の活動を制御することによって、その機能を発揮することが明らかにされた。この免疫細胞は、かつては科学者にほとんど無視されていたが、近年、脳の健康維持に不可欠な存在であることが判明している。バージニア大学の重要な新発見は、医師がアルツハイマー病、多発性硬化症、その他の神経変性疾患の患者を治療または保護するためにミクログリアの活動を増強させる日が来るかもしれないと、研究者は報告している。「残念ながら、アルツハイマー病、パーキンソン病、ALS（筋萎縮性側索硬化症）、ルー・ゲーリッグ病など、ほとんどの神経変性疾患の根本原因に迫る有効な治療法は、現在のところ医師が持っていない。我々は、これらの疾患から脳を守るために必要な細胞の種類とプロセスを制御するマスターコントローラーを発見した。さらに、この新しい経路を標的とすることで、神経変性疾患における記憶喪失や運動制御障害を引き起こす有害物質を排除する強力な戦略を提供できることが分かった」と、バージニア大学医学部、脳免疫・グリアセンター（BIG）、カーター免疫センター、バージニア大学脳研究所のジョン・ルーケンズ上級研究員は語っている。

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1998年の大氷害では、米国北部とカナダ南部で送電線や鉄塔に氷が付着し、多くの人が数日から数週間にわたり寒さと暗闇にさらされ、機能停止に陥った。風力タービン、電力タワー、ドローン、飛行機の翼など、氷の付着に対処するには、通常、時間とコストがかかり、多くのエネルギーを使用する技術や、さまざまな化学物質に頼る必要がある。しかし、カナダのマギル大学の研究者らは、自然界に目を向けることで、この問題に対処する有望な新しい方法を発見した。彼らは、南極の氷のように冷たい海を泳ぐジェンツーペンギンの羽からインスピレーションを得たという。「我々は当初、蓮の葉の性質を探った。蓮の葉は水分を排出することには優れているが、氷を排出することにはあまり効果がないことがわかった。」「ペンギンの羽の性質を調べ始めてから、水と氷の両方を排出できる自然界に存在する素材を発見した。」と、10年近く解決策を探し求めてきたアン・キエツィヒ博士は述べている。彼女は、マギル大学の化学工学の准教授であり、バイオミメティック表面工学研究所の所長でもある。微細なワイヤーメッシュが羽毛の撥水・撥氷性能を再現

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科学者らは、初めて失読症と確実に関連する多数の遺伝子を特定した。同定された42の遺伝子変異の約3分の1は、これまでに一般的な認知能力や学歴に関連するものであった。2022年10月20日にNature Genetics誌にオンライン掲載されたこの研究結果は、一部の子どもが読みや綴りに苦労する理由の背後にある生物学的な理解を助けるものであるとしている。このオープンアクセス論文は「失読症に関連する42のゲノムワイドな有意な遺伝子（Discovery of 42 Genome-Wide Significant Lociated with Dyslexia）」と題されている。遺伝子研究

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黒死病の犠牲者と生存者の何世紀も前のDNAを分析した国際科学者チームは、誰が生き延び、誰が死んだかを決定した重要な遺伝子の違い、そして当時から我々の免疫システムのこれらの側面がいかに進化し続けてきたかを明らかにした。マクマスター大学、シカゴ大学、パスツール研究所などの研究者らは、約700年前にヨーロッパ、アジア、アフリカを席巻した腺ペストの大流行から一部の人を守った遺伝子を解析し、同定した。彼らの研究は、Nature誌のオンライン版で2022年10月19日に発表された。かつて黒死病からの保護をもたらしたのと同じ遺伝子が、今日ではクローン病や関節リウマチなどの自己免疫疾患への罹患率上昇と関連していると、研究者らは報告している。このオープンアクセスのNature誌の論文は「免疫遺伝子の進化は黒死病と関連している（Evolution of Immune Genes Is Associated with the Black Death）」と題されている。研究チームは、1300年代半ばにロンドンで発生した「黒死病」の発生前、発生中、発生後の100年間に焦点を当てた。 この黒死病は、記録史上最大の人類死亡事件であり、当時世界で最も人口密度の高かった地域の人々の50%以上が死亡した。

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“代謝”とは、成長や健康維持に必要な物質を作り出す体内の化学変化を指す。メタボライトは、こうした代謝の過程で作られ、利用される物質だ。また、スクリプス研究所とその医薬品開発部門であるキャリバーが発表した新しい発見が示すように、重症の病気を治療するための強力な分子である可能性も秘めている。2022年8月16日にMetabolites誌で発表された研究では、この研究者らが新しい創薬技術を駆使して、白色脂肪細胞（”悪い”脂肪）を褐色脂肪細胞（”良い”脂肪）に変える代謝物を明らかにした。この発見は、肥満、2型糖尿病、心血管疾患などの代謝性疾患に対処する方法を提供する可能性がある。さらに、この独創的な創薬手法を用いることで、無数の治療薬の可能性を見出すことができると期待される。このオープンアクセス論文は「薬物活性メタボロミクスによる、ヒト褐色脂肪分化に有効な内因性代謝産物としてのミリストイルグリシンの特定（Drug-Initiated Activity Metabolomics Identifies Myristoylglycine as a Potent Endogenous Metabolite for Human Brown Fat Differentiation）」と題されている。

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メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）スーパーバグを抑制し、抗生物質に対してより脆弱にする化合物が、英国バース大学のメイゼム・ラーベー博士とイアン・ブラグブロー博士が率いる研究チームによって発見された。この新規化合物は病原体の細胞膜を破壊することによって、致命的なMRSA感染症の原因菌である黄色ブドウ球菌を破壊するようだ。この化合物は、10種類の抗生物質耐性黄色ブドウ球菌に対してin vitroテストされた。その中には、MRSA感染と闘う患者に与えられる最終選択薬であるバンコマイシンに対する耐性が知られている株も含まれていた。その結果、この化合物はすべての株に対して完全に効果を発揮し、それ以上菌が増殖することはなかった。この研究では、黄色ブドウ球菌を直接破壊するだけでなく、3種類の重要な抗生物質（ダプトマイシン、オキサシリン、バンコマイシン）に対する多剤耐性菌の感受性を回復させることができることが明らかにされた。このことは、数十年にわたる乱用によって効かなくなった抗生物質が、やがて深刻な感染症を抑える力を取り戻す可能性があることを意味している。

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スイスでは、癌は死因の第2位を占めている。その中でも、非小細胞肺癌（NSCLC）は、最も多くの患者が亡くなっており、現在もほとんど治癒が不可能な病気だ。残念ながら、新しく承認された治療法でさえ、患者の寿命を数カ月しか延ばすことができず、転移したステージで長期的に生存できる人はごくわずかだ。そのため、新しい方法で癌を攻撃する新しい治療法が求められている。2022年9月14日にCell Genomics誌で発表された研究では、ベルン大学とインゼル病院の研究者が、この癌種に対する薬剤開発のための新たな標的を決定した。この論文は「マルチハルマークのLong Noncoding RNAマップが明らかにする非小細胞肺がんの脆弱性（Multi-Hallmark Long Noncoding RNA Maps Reveal Non-Small Cell Lung Cancer Vulnerabilities）」と題されている。ゲノムのダークマター

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デューク大学の研究者らは、遺伝子ではなく個々の細胞を標的とするRNAベースの編集ツールを開発した。このツールは、あらゆる種類の細胞を正確にターゲットとし、関心のあるあらゆるタンパク質を選択的に追加することが可能だ。研究者らは、このツールにより、非常に特定の細胞や細胞の機能を改変して病気を管理できるようになると述べている。神経生物学者のZ. ジョシュ・ホァン博士とポスドク研究員のヨンギャン・クィアン博士が率いる研究チームは、RNAベースのプローブを用いて、特定の種類の脳組織を標識する蛍光タグを細胞に導入できること、光感受性のオン／オフスイッチで任意のニューロンを沈黙または活性化できること、さらには自己破壊酵素で一部の細胞を正確に消滅させ、他の細胞を消滅させないことを明らかにした。この研究成果は、2022年10月5日付のNature誌に掲載され、「細胞モニタリングと細胞操作のためのプログラマブルRNAセンシング（Programmable RNA Sensing for Cell Monitoring and Manipulation）」と題されている。

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2022年10月3日、セラピューティック・ソリューションズ・インターナショナル社（TSOI）は、同社のユニバーサルドナー幹細胞製品の治療効果が、CD103を発現する樹状細胞とそのエクソソームを一部介することを示唆する新データを発表した。エクソソーム治療薬の分野は飛躍的に成長しているが、樹状細胞エクソソームを呼吸器系疾患に使用することは全く前例がないという。一連の実験で、慢性閉塞性肺疾患(COPD)と急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の両方に対する保護が、分子CD103を発現する樹状細胞によってナイーブマウスに移行できることが明らかにされた。さらに、細胞が作り出すナノ粒子であるエクソソームも、ナイーブマウスに保護機能を移行させることが可能であった。

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イスラエルのテルアビブ大学の研究者らが、皮膚癌が脳に転移するメカニズムを初めて解明し、既存の治療法で転移を60％～80％遅らせることに成功した。この研究は、テルアビブ大学サックラー医学部のロニット・サッチ・フェイナロ教授（写真右）と博士課程の学生のサビーナ・ポッツィ氏（写真左）が主導したものだ。この成果は、2022年8月18日、Journal of Clinical Investigation（CLI）Insightに掲載された。このオープンアクセス論文は「MCP-1/CCR2軸の阻害は、メラノーマの脳転移の進行に対して脳内微小環境を敏感にする（MCP-1/CCR2 Axis Inhibition Sensitizes the Brain Microenvironment Against Melanoma Brain Metastasis Progression）」と題されている。「メラノーマ（皮膚癌）患者の90％は、進行すると脳転移を起こす」とサッチ・フェイナロ教授は説明する。「これは不可解な統計だ。肺や肝臓への転移が予想されるが、脳は保護された臓器のはずだ。血液脳関門は有害な物質が脳に入らないようにするものだが、ここではそれが機能せず、皮膚から出た癌細胞が血液中を循環して脳に到達してしまうのだ。我々は、癌細胞が脳の中で "誰と会話して"、脳に侵入していくのかを考えてみた」。

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現在、脊髄損傷には有効な治療法がなく、物理的なリハビリテーションによってある程度の運動能力を取り戻すことができるが、重症の場合、損傷後に脊髄神経細胞が自然に再生されないため、その成果は極めて限られたものとなっている。しかし、英国インペリアル・カレッジ・ロンドンのシモーネ・ディ・ジョバンニ博士率いる研究チームは、エピジェネティック活性化剤を毎週投与すると、重傷から12週間後のマウスに脊髄の感覚・運動ニューロンの再生を支援できることを示している。2022年9月20日にオープンアクセス誌PLoS Biologyに掲載されたこの論文は「重度の障害を伴う慢性実験的脊髄損傷において、CBP/p300活性化が軸索成長、萌芽、シナプス可塑性を促進する。（CBP/p300 Activotes Promotes Axon Growth, Sprouting, and Synaptic Plasticity In Chronic Experimental Spinal Cord Injury with Severe Disability）」と題されている。

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UCLAの科学者らは、緑茶に含まれるある分子を用いて、アルツハイマー病や同様の疾患を引き起こすと考えられている脳内のタンパク質の絡まりを解消する可能性のある分子を特定した。緑茶の分子であるEGCG（エピガロカテキンガレート）は、タウ繊維（神経細胞を攻撃して死に至らしめる絡まりを形成する長く多層なフィラメント）を分解することが知られている。2022年9月16日にNature Communicationsに掲載された論文の中で、UCLAの生化学者らは、EGCGがタウ繊維を1層ずつへし折る方法を説明している。また、脳内に浸透しにくいEGCGよりも、同じ働きをする可能性が高い他の分子を発見し、薬剤の候補とする方法も示している。この発見は、タウ繊維やその他のアミロイド線維の構造を標的とした薬剤の開発により、アルツハイマー病やパーキンソン病、その他の関連疾患と闘うための新しい可能性を開くものだ。このオープンアクセス論文は「アルツハイマー病組織由来のタウ線維を体外で分解する低分子の構造的発見（Structure-Based Discovery of Small Molecules That Disaggregate Alzheimer's Disease Tissue Derived Tau Fibrils in Vitro）」と題されている。タウ分子が結合した何千ものJ字型の層が、アミロイド線維の一種である「もつれ」を形成していることが、100年前にアロイス・アルツハイマーによって認知症患者の死後脳で初めて観察された。この線維は成長して脳全体に広がり、神経細胞を死滅させ、脳の萎縮を引き起こす。多くの科学者は、タウ繊維を除去または破壊することで、認知症の進行を止めることができると考えている。

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この30年間で、癌の早期発見・早期治療の進歩により、癌全体の死亡率は30％以上減少した。しかし、膵臓癌は依然として治療が困難な癌だ。これは、この癌が治療に抵抗する生物学的要因に守られていることが一因だ。UCLAの研究者たちは、この流れを変えることを期待して、膵臓癌の治療法の一部として承認されている化学療法薬イリノテカンと、免疫活性を高めて腫瘍の抵抗力を克服するのに役立つ治験薬3M-052を装填したナノスケール粒子を、膵臓腫瘍に投与する技術を開発した。研究チームは、ACS Nano誌に掲載された最近の研究で、膵臓癌のマウスモデルにおいて、同時に投与された組み合わせが、各成分の合計よりも優れた効果を発揮することを明らかにしている。この論文は、「ナノキャリアによるTLR7アゴニストと免疫原性細胞死刺激の同時投与は、膵臓癌化学免疫療法に有効（Nanocarrier Co-formulation for Delivery of a TLR7 Agonist Plus an Immunogenic Cell Death Stimulus Triggers Effective Pancreatic Cancer Chemo-Immunotherapy）」と題されている。UCLAカリフォルニア・ナノシステム研究所の医学特別教授兼研究ディレクターのアンドレ・ネル医学博士は、「私の考えでは、免疫系を活用することで、膵臓癌の治療成績に大きな違いが生まれると思っている」と語っている。

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ジョンズ・ホプキンス大学の研究者らは、腎臓病の治療薬として開発された実験的薬剤が、遺伝子操作により重症のデュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）を発症させたマウスの生存期間を延長し、筋肉の機能を改善することを報告した。DMDは、筋ジストロフィー協会（MDA）によると、男子の出生5,000人に1人が発症し、筋細胞を強化し機械的損傷から保護するために必要なジストロフィンと呼ばれるタンパク質が欠損するため、重度の筋肉の消耗と衰弱を引き起こすとされている。ジストロフィンの遺伝子はX染色体にあるため、DMDは主に男子に発症する。女の子は、X染色体の両方に異常がある場合のみ発症する。筋肉の症状は2歳から4歳の間に始まり、10代前半にはほとんどの人が歩けなくなる。ジストロフィンは心筋にも重要であるため、10代後半から20代前半にかけて心不全を起こすことが多い。MDAによると、DMDの患者は一般的に20代後半から30代前半まで生きるとされている。治療法はないが、理学療法と副腎皮質ステロイドが炎症を抑え、筋肉の衰えを遅らせ、症状を改善し、生活の質を向上させるのに役立つ。新しい遺伝子ターゲティング治療が試験的に行われているが、対象となる患者はまだ少数に限られている。9月13日にJournal of Clinical Investigation-Insight誌に発表された新しい研究によると、重症DMDのマウスにTRPC6というイオンチャネルを遮断する薬剤を投与すると、生存期間が2倍になり、骨格筋と心筋の機能が改善されたとのことだ。また、筋力低下に伴う骨の変形も抑制された。このオープンアクセス論文は「TRPC6の薬理学的阻害によるデュシェンヌ型筋ジストロフィー発症マウスの生存率および筋機能の改善（Pharmacological TRPC6 Inhibition Improves Survival and Muscle Function In Mice With Duchenne Muscular Dystrophy）」と題されている。イオンチャネルは、主に細胞外膜に存在するタンパク質群で、カルシウムやナトリウムなどの元素を制御された方法で細胞内外に通過させる孔のような働きをする。TRPC6はこのタンパク質の一つで、主にカルシウムを細胞内へ通す。ストレスホルモンや機械的な力によって活性化され、ジストロフィンを欠く筋肉細胞へのカルシウムの異常侵入に寄与することが分かっている。本研究の筆頭著者であるジョンズ・ホプキンス大学医学部循環器科のデイヴィッド・キャス医学博士は、このことが細胞障害、ひいては細胞死をもたらす可能性があると述べている。

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攻撃的な行動を引き起こす脳のメカニズムは、よく研究されている。しかし、闘争を止めるべき時を体に伝えるプロセスについては、あまり理解されていない。このたび、ソーク大学の研究者らは、ミバエの攻撃性を抑制するのに重要な役割を果たす脳内の遺伝子と細胞群を特定した。この研究成果は、2022年9月7日にScience Advances誌に掲載され、時に攻撃性や戦闘性の増加といった行動の変化を引き起こすパーキンソン病などの疾患への示唆を与えている。このオープンアクセス論文は「経験依存的攻撃性抑制の神経遺伝学的メカニズム（A Neurogenetic Mechanism of Experience-Dependent Suppression of Aggression）」と題されている。「我々は、通常、高いレベルの攻撃性を表現することを妨げている脳内の重要なメカニズムを発見した。今回の発見はミバエでのものだが、少なくとも分子レベルでは、ヒトでも同じメカニズムが働いている可能性があり、多くの精神疾患をより良く説明するのに役立つと思われる。」と、ソーク大学分子神経生物学研究所の朝比奈 健太 准教授は語っている。

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テキサス大学MDアンダーソン癌センターの研究者らによる新しい研究によると、癌細胞は独自の形態のコラーゲンを少量生成し、腫瘍マイクロバイオームに影響を与え、免疫反応から保護する独自の細胞外マトリックスを形成していることが明らかになった。この異常なコラーゲン構造は、人体で作られる正常なコラーゲンとは根本的に異なるため、治療戦略上、極めて特異的なターゲットとなる。2022年7月21日にCancer Cellに掲載されたこの新しい研究は、癌生物学講座およびジェームズ・P・アリソン研究所の運営ディレクターであるラグ・カルーリ医学博士（写真）の研究室で既に発表された知見を基に、線維芽細胞によって作られるコラーゲンおよび癌細胞によって作られるコラーゲンの固有の役割に新しい理解をもたらしているものであり、癌細胞によって作られるコラーゲンがどのように機能しているかということを明らかにするものだ。このオープンアクセス版のCancer Cell論文は「癌細胞由来の発癌性コラーゲンIホモトリマーは、α3β1インテグリンに結合し、腫瘍のマイクロバイオームと免疫に影響を及ぼし、膵臓癌を促進する（Oncogenic Collagen I Homotrimers from Cancer Cells Bind to α3β1 Integrin and Impact Tumor Microbiome and Immunity to Promote Pancreatic Cancer）」と題されている。「癌細胞は、非定型コラーゲンを作って、独自の保護細胞外マトリックスを作り、その増殖と生存能力、T細胞の撃退に役立っている。また、癌細胞が増殖するのに役立つように、マイクロバイオームを変化させる。このユニークな適応を解明し理解することで、これらの影響に対抗するための、より具体的な治療法をターゲットにすることができる。」と、この研究の筆頭著者であるカルーリ博士は述べている。

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3型自然リンパ球（ILC3）と呼ばれる免疫細胞が、ヒトの消化管に生息する共生微生物に対する耐性の確立に重要な役割を果たしていることが、ワイルコーネル・メディシンの研究者を中心とする研究により明らかになった。この発見は、炎症性腸疾患（IBD）、大腸癌、その他の慢性疾患に対するより良い治療法の鍵となる、腸の健康や粘膜免疫の重要な側面を明らかにするものだ。このNature誌の論文は「ILC3sは腸内の耐性を確立するためにマイクロバイオータ特異的制御T細胞を選択する（ILC3s select Microbiota-Specific Regulatory T Cells to Establish Tolerance in the Gut）」と題されている。「本研究の一環として、我々は、消化管内の微生物叢に対する免疫寛容を促進する新たな経路を明らかにした。これは粘膜免疫の理解における基本的な進歩であり、IBDのような疾患において免疫系が微生物叢を不適切に攻撃し始めると、何がうまくいかなくなるのかを理解する鍵を握っているかもしれない。」と、筆頭著者のグレゴリー・F・ソネンバーグ医師（写真右）（消化器・肝臓部門の微生物学・免疫学准教授兼基礎研究部長、ジル・ロバーツ炎症性腸疾患研究所）は述べている。

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テキサス大学MDアンダーソン癌センターの研究者らは、広範な単一細胞解析を通じて、早期肺癌における腫瘍浸潤B細胞と形質細胞の空間マップを作成し、これらの免疫細胞が腫瘍の発生と治療成績に果たすこれまで認識されていなかった役割に光を当てた。2022年9月13日にCancer Discovery誌に掲載されたこの研究は、腫瘍浸潤B細胞および形質細胞に関するこれまでで最大かつ最も包括的な単一細胞アトラスであり、新規免疫療法戦略の開発に利用することができるという。このオープンアクセス論文は「早期肺腺癌におけるB細胞および形質細胞のシングルセル・イムノゲノムランドスケープ（The Single-Cell Immunogenomic Landscape of B and Plasma Cells in Early-Stage Lung Adenocarcinoma）」と題されている。「腫瘍の微小環境は、腫瘍の成長と転移の制御に重要な役割を果たすことがわかっているが、これらの相互作用については不完全にしか理解されていない。これまでのところ、T細胞に焦点が当てられている。我々の研究は、初期の肺癌発生に重要な役割を果たすB細胞や形質細胞の表現型について、切望されていた理解をもたらしている」と、共著者のワン・リンホア（写真）医学博士（ゲノム医学准教授）は述べている。

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新しい肥満治療薬の週1回の注射によって、2型糖尿病（T2D）のリスクが半分以下になることが、スウェーデンのストックホルムで開催された欧州糖尿病学会（EASD）の年次総会（9月19～23日）で発表された新しい研究成果で明らかになった。セマグルチド（商品名：Wegovy（ウィゴビー）・販売元：ノボ ノルディスク社）は、グルカゴン様ペプチド受容体蛋白で、最近米国で肥満治療薬として承認され（1）、英国では肥満治療薬として暫定的に承認されている（2）。本研究を主導した米国アラバマ大学バーミンガム校（UAB）栄養科学科教授のW. ティモシー・ガーベイ医学博士は、「セマグルチドは、これまでで最も有効な肥満治療薬と考えられ、肥満手術後の体重減少量との差を縮め始めている」「この承認は、健康的なライフスタイルのプログラムと併用することで、平均15％以上の体重減少を示す臨床試験の結果に基づいている。この体重減少量は、健康や生活の質を損なう広範な肥満症合併症の治療や予防に十分であり、肥満症医療におけるゲームチェンジャーとなるものだ。」と述べている。肥満はT2Dのリスクを少なくとも6倍高めることが知られており、ガーベイ博士らは、セマグルチドがこのリスクを低減できるかどうかに関心を持った。そこで、博士らはセマグルチドの2つの臨床試験から得られたデータを新たに解析し、セマグルチドがこのリスクを低減できるかどうかを調べた。

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マラリアをはじめとする蚊が媒介する多くの病気が原因で毎年100万人近くが死亡している。そのため、蚊と人間の間の致命的な関係を抑制することは、公衆衛生上の重要な課題である。しかし、蚊が人間の匂いを感知する方法を阻害することでこれを実現しようとする試みは、これまで実を結ばなかった。 このたび、新しい研究により、蚊の嗅覚を妨害することが困難である理由が明らかにされた。2022年8月18日にCell誌に掲載されたこの研究は、ヒトスジシマカが人間を専門に狩りを行い、デング熱、ジカ熱、チクングニヤ、黄熱病などのウイルスを拡散する力を与える絶妙に複雑な嗅覚システムを明らかにするものである。この論文は、蚊が匂いを感知し解釈する方法について、長年の仮定を覆すデータを示している。「蚊の嗅覚は一見すると意味をなさない。」と、ロックフェラー大学のロビン・ケマーズ・ノイシュタイン教授で、ハワード・ヒューズ医学研究所の最高科学責任者であるレスリー・ヴォスホール博士は言う。「蚊が嗅覚を組織化する方法は全く予想外だ。しかし、蚊にとっては理にかなったことなのだ。嗅覚系は基本的に壊れないように、匂いを解釈するすべてのニューロンが冗長になっている。これが、蚊が人間に引き寄せられるのを断ち切る方法が見つかっていない理由かもしれない。」

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ある6歳の男の子は、壁や学校のインターホンから、自分や他人を傷つけるような声を聞くようになり、幽霊、木の上のエイリアン、色のついた足跡を見たという。ボストン小児病院の精神科医であるジョセフ・ゴンザレス・ヘイドリッチ医学博士は、この少年に抗精神病薬を投与し、恐ろしい幻覚は止まった。別の子どもは4歳のとき、モンスターや大きな黒いオオカミ、クモ、顔に血を塗った男などの幻覚が現れたという。子どもは想像力が豊かなことで知られているが、本当の精神病の症状を持つことは極めて稀だ。染色体アレイ検査により、2人の子どもはコピー数変異体（CNV）を持っていることが分かった。これは、DNAの塊の欠失や重複を意味し、特定の形質について持っている遺伝子のコピー数が通常とは異なっていることを示している。2022年8月24日、ボストン小児病院の早期精神病調査センター（EPICenter）を通じて、ゴンザレス・ヘイドリッチ博士と同僚のデヴィッド・グラーン博士、キャサリン・ブラウンシュタイン博士、その他のチームのメンバーは、早期発症精神病と呼ばれる、18歳以前に精神病症状が現れる子供と青年137人の遺伝学検査を行ったことを報告した。2022年8月24日に米国精神医学雑誌に掲載された彼らの知見に基づき、彼らは精神病症状を持つすべての子どもたちに染色体マイクロアレイ検査を行うよう促している。この論文は「早期発症の精神病と自閉症スペクトラム障害におけるコピー数変異の同程度の割合（Similar Rates of Deleterious Copy Number Variants in Early-Onset Psychosis and Autism Spectrum Disorder）」と題されている。精神病の遺伝的原因。コピー数バリアント

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カリフォルニア大学サンフランシスコ校、ペンシルバニア大学、ミシガン大学が共同で行った研究によると、外傷性脳損傷（TBI：Traumatic Brain Injury）後24時間以内に行われる血液検査によって、どの患者が死亡し、どの患者が重度の障害を負いながら生存する可能性が高いか予測できることが報告された。この検査結果は数分以内に得られるため、迅速な外科的手術の必要性を確認したり、深刻な損傷を受けた場合に家族との会話の指針になる可能性がある。2つのタンパク質バイオマーカーを検出するこの検査は、軽度のTBI患者がCTスキャンを受けるべきかを判断するために使用することが、2018年に食品医薬品局によって承認された。これらのバイオマーカーであるGFAPとUCH-L1の高値は、死亡や重傷と相関していると、著者らは研究論文で述べている。2022年8月10日にThe Lancet Neurologyに発表されたこの論文は「米国TRACK-TBIコホートにおける外傷性脳障害後の機能回復を予測するための受傷日血漿GFAPおよびUCH-L1濃度の予後価値：観察的コホート研究（Prognostic Value of Day-of-Injury Plasma GFAP and UCH-L1 Concentrations for Predicting Functional Recovery After Traumatic Brain Injury in Patients from the US TRACK-TBI Cohort: An Observational Cohort Study）」と題されている。

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イリノイ大学シカゴ校の研究者らは、アルツハイマー病のマウスで新しい神経細胞の生産を増やすと、この動物の記憶障害が回復することを発見した。2022年8月19日にJournal of Experimental Medicine（JEM）に掲載されたこの研究は、新しいニューロンが記憶を保存する神経回路に組み込まれ、その機能を正常に回復できることを示しており、ニューロンの生産を高めることがアルツハイマー病患者の治療戦略として有効である可能性を示唆している。このオープンアクセス論文は「神経新生の増強は、記憶を記憶する神経細胞を回復させる（Augmenting Neurogenesis Rescues Memory Impairments in Alzheimer's Disease by Restoring the Memory-Storing Neurons）」と題されている。新しい神経細胞は、神経幹細胞から神経新生と呼ばれる過程を経て作られる。これまでの研究で、アルツハイマー病患者とアルツハイマー病に関連する遺伝子変異を持つ実験用マウスの両方で、特に記憶の獲得と回復に重要な海馬と呼ばれる脳の領域で神経新生が損なわれていることが示されている。イリノイ大学シカゴ校医学部解剖学・細胞生物学教室のオルリー・ラザロフ教授は、「しかし、記憶形成における新しく形成されたニューロンの役割や、神経新生の欠陥がアルツハイマー病に伴う認知障害に寄与しているかどうかは不明だ」と述べている。

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野生生物保護協会（WCS：Wildlife Conservation Society）とアパラチア州立大学が率いる科学者チームは、環境DNA（eDNA）を用いて、地球最高峰のエベレスト（標高8849メートル）に存在する高山性生物多様性の幅広さを記録した。この重要な研究は、史上最も包括的な単独科学探査であり、画期的な2019年ナショナルジオグラフィックとロレックス・パーペチュアル・プラネット・エベレスト遠征の仕事の一部である。研究チームは、標高14,763メートルから18,044メートルの間の10の池や川で、4週間にわたって水のサンプルからeDNAを採取し、その結果を学術誌「iScience」に発表した。その中には、樹木限界を超えて存在し、顕花植物や低木種が生息する高山帯と、顕花植物や低木種の生息域を超えて生物圏の最上流に達する風成帯のエリアが含まれていた。これは、地球上の生物多様性の家系図である「生命の木」の6分の1にあたる16.3%に相当する。

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コロンビア大学の遺伝学者であるアンジェラ・クリスチャーノ博士（写真右）は、10年以上にわたって円形脱毛症財団の年次総会に出席している。この総会には、脱毛症の患者が何百人も集まり、互いに支え合いながら最新の科学研究について学んでいる。この学会は、脱毛症患者（その多くが髪をすべて失っている）が、恥や判断を恐れることなく、ウィッグや頭巾を喜んで外して3日間の祭典に参加する、安全な空間とされている。しかし、今年の会議は少し違っていた。クリスチャーノ博士は、長年一緒に仕事をしてきた参加者の多くが頭髪がふさふさになっているため、見分けがつかないほどだった。円形脱毛症は、眉毛まで抜けてしまうほどの脱毛を引き起こす自己免疫疾患だが、その人達にとって、外見の変化は劇的なものだったのだ。円形脱毛症患者の発毛を回復させる薬物

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2022年8月10日、Panacell Biotech株式会社は、ナチュラルキラー（NK）細胞、エクソソーム、褐色脂肪由来幹細胞が、ロングCOVID状態、またはCOVID-19後の状態、および末期症状の患者の治療に有効であると発表した。Panacell Biotech社は、脂肪由来幹細胞（ADSC）を用いた先進的な再生医療細胞治療を専門とする韓国の研究機関だ。同社は2022年8月10日に、これらの細胞やエキソソームの毒性試験を、臨床試験や実験動物を通じて近々実施すると発表している。現在、韓国では、COVID-19から回復した患者の血漿を他の患者に投与する血漿療法のガイドラインが定められている。COVID-19の治療薬としては、すでにPaxlovidなどが存在するが、明確な治療効果はまだ確認されていない。

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市販の鎮痛剤、理学療法、ステロイド注射......すべてを試しても、膝の痛みに悩まされる人もいることだろう。膝の痛みは、軟骨のすり減りが進行して起こる変形性膝関節症が原因であることが多く、成人の6人に1人、世界では8億6700万人が発症していると言われている。膝関節の全置換を避けたい患者にとって、早く、痛みのない状態に戻し、その状態を維持することができる別の選択肢が間もなく登場するかもしれない。デューク大学が率いる研究チームは、Advanced Functional Materials誌に、本物よりもさらに強く、耐久性のあるゲルベースの軟骨代替品を初めて作成したことを発表した。2022年8月4日に掲載されたこの論文は「軟骨よりも強度と耐摩耗性が高い合成ハイドロゲル複合体（A Synthetic Hydrogel Composite with a Strength and Wear Resistance Greater Than Cartilage）」と題されている。デューク大学の研究チームが開発したハイドロゲル（吸水性ポリマーでできた素材）は、天然の軟骨よりも強い力で押したり引いたりすることができ、摩耗や損傷に対する耐性が3倍高いことが、機械的試験で確認された。この素材を使ったインプラントは、現在Sparta Biomedical社が開発し、羊でテストしているところだ。研究者らは、来年にはヒトでの臨床試験を開始できるように準備を進めている。

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チェックポイント阻害剤は、多くの癌患者にとって画期的な治療法だ。チェックポイント阻害剤は、腫瘍に対する免疫系の反応にかかる「ブレーキ」を取り除くことで効果を発揮するが、それでも約70%の患者がこの薬剤に反応しない。こうした非奏功者の中には、通常は癌細胞を排除するために働く免疫系のキラーT細胞が、腫瘍の境界まで侵入できない人がいることが発見された。ペンシルバニア大学人文科学部の生物学者であるウェイ・グオ博士らは、キラーT細胞が腫瘍に侵入できないようにするメカニズムを明らかにした。この研究は、2022年7月14日にNature Communicationsに掲載され、チェックポイント阻害剤に対する患者の反応性を予測するための新しいツールを提供するものだ。このオープンアクセス論文は「HRSリン酸化が免疫抑制性エクソソーム分泌を促進し、CD8+ T細胞の腫瘍への浸潤を抑制する（HRS Phosphorylation Drives Immunosuppressive Exosome Secretion and Restricts CD8+ T-Cell Infiltration into Tumors）」と題されている。「チェックポイント阻害療法の成功には、腫瘍への浸潤が極めて重要だ」と、この研究のシニアオーサーであるグオ博士は述べている。「このT細胞浸潤が非常に重要であるため、どのように作用し、どのような場合に作用しないのか、その分子メカニズムを知ることも重要だ。」腫瘍細胞から分泌されるエクソソームの役割

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ヘブライ大学医学部のアイナヴ・グロス教授とシュムール・ベン＝サッソン教授の研究に基づくバイオベンチャー企業Vitalunga社は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの老化関連疾患の治療と予防を目的とした新規経口薬[1,8-diaminooctane (VL-004)]を開発したと2022年6月13日に発表した。高齢者の寿命延長には多くの成功例があるが、無病は依然として課題となっている。ヘブライ大学の技術移転会社であるYissum社によれば、この新薬候補は、高齢者の生活の質を著しく向上させる可能性があるとのことだ。現在、前臨床試験を開始するための資金調達を行っている。老化に関連する多くの疾患には、健康な組織であっても細胞が劣化するという共通の発症メカニズムがあると考えられている。グロス教授とベン＝サッソン教授の独創的なドラッグデザインプラットフォームにより、ヒト細胞において強力なオートファジー（代謝ストレスに適応するための基本的な細胞生存メカニズム）とマイトファジー（ストレスに応じて有害な影響を防止し細胞の恒常性を回復するミトコンドリア品質管理メカニズム）を促進する新規化合物群（デザイナージアミン）の発見を実現した。さらに、この化合物は、モデル生物である線虫の寿命と健康寿命を促進した。グロス教授、ベン＝サッソン教授、およびヘブライ大学の同僚による論文は、これらの化合物の第一世代の生物学的特徴を詳細に記述しており、この分野の主要雑誌であるAutophagyに2022年6月1日にオンライン公開された。この論文は「識別可能なデザイナーズジアミンはミトファジーを促進し、それにより線虫の健康寿命を延ばし、酸化ダメージからヒト細胞を守る（Distinct Designer Diamines Promote Mitophagy, and Thereby Enhance Healthspan in C. elegans and Protect Human Cells Against Oxidative Damage）」と題されている。これらの化合物の発見を契機に、Vitalunga社は、加齢に伴う劣化の防止をターゲットとした、より高度な新規薬剤の開発に着手した。Vitalunga社独自のプラットフォームは、疾患組織における細胞の永続的な若返りを実現し、複数の老化関連疾患の予防と治療のための薬剤反応性統一標的を初めて可能にしたものである。

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2022年7月28日、「タンパク質の宇宙をまるごと：AIがほぼすべての既知のタンパク質の形状を予測 - DeepMind社のAlphaFold ツールは約2億個のタンパク質の構造を決定した。（The Entire Protein Universe: AI Predicts Shape of Nearly Every Known Protein–DeepMind’s AlphaFold Tool Has Determined the Structures of Around 200 Million Proteins.）」と題された画期的な一歩を記した論文がNature誌に掲載された。この偉大な成果を受け、DeepMindのCEO兼共同創業者のデミス・ハサビス博士は、ニュースリリースで次のように書いている。DeepMind CEOが語る、記念すべき偉業

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2022年8月16日、世界有数のバイオ受託開発・製造機関（CDMO）であるAGCバイオロジクス社は、ヒト間葉系幹細胞（hMSCs）、高度工学培地、バイオプロセス開発サービスのリーディングサプライヤーであるルースターバイオ社との戦略的パートナーシップを発表した。この提携により、ルースターバイオ社の確立された細胞・培地製品およびプロセス開発サービスと、AGCバイオロジクス社のグローバルな細胞・遺伝子治療製造能力を活用して、hMSCおよびエキソソーム治療薬の開発・製造のためのエンドツーエンドのソリューションが創出される。ルースターバイオ社は、自社の細胞・培地製品の広範なポートフォリオを活用し、hMSCおよびエキソソーム治療のための堅牢で拡張性のあるプロセスを開発する予定だ。 これらの能力には、治療標的を発現させるための細胞およびエクソソームの遺伝子工学、2Dフラスコおよび3Dバイオリアクターシステムでのアップストリーム・プロセッシング、望ましい純度および効力を達成するためのダウンストリーム精製、得られた細胞またはエクソソーム治療の包括的分析特性評価などが含まれている。AGCバイオロジクス社は、そのグローバルネットワークを活用し、前臨床試験および第Ⅰ/Ⅱ相臨床試験に必要なプロセス開発、cGMP 製造、品質管理、薬事サービスを提供し、第Ⅲ相および商業生産への拡張が可能な体制を整える。また、そのCDMOは、世界のさまざまな地域の医薬品開発者の特定のニーズに合わせた開発・製造規模を提供することができる。AGCバイオロジクス社の科学チームは、先端治療の生産と製造において 20 年以上の経験を持ち、これまでに 3 つの商業製品を上市している。このグローバルCDMOの拠点ネットワークは、同種・自家培養システムおよび技術を含む最新の細胞治療技術およびプロセスを提供している。AGCバイオロジクス社のコメント

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人類が乳糖を消化できる遺伝形質を進化させる何千年も前に、ヨーロッパの先史時代の人々は牛乳を消費していたことが、新研究で明らかになった。2022年7月27日にNature誌に掲載されたこの研究は、過去9,000年にわたる先史時代の牛乳の使用パターンをマッピングし、牛乳消費と乳糖耐性の進化について新たな知見を提供するものだ。この論文は「ヨーロッパにおける酪農、病気、ラクターゼ持続性の進化（Dairying, Diseases and the Evolution of Lactase Persistence In Europe）」と題されている。これまで、乳糖耐性が出現したのは、人々がより多くの牛乳や乳製品を消費できるようになったからだと広く考えられていた。しかし、ブリストル大学とロンドン大学（UCL）の科学者が、他の20カ国の共同研究者とともに主導したこの新しい研究は、飢饉と感染症への曝露が、牛乳や他の非発酵乳製品を摂取する能力の進化を最もよく説明できることを示している。今日のほとんどのヨーロッパの成人は不快感なく牛乳を飲むことができるが、今日の世界の成人の3分の2、そして5,000 年前のほぼすべての成人は、牛乳を飲みすぎると問題に直面する可能性がある。牛乳には乳糖が含まれており、この乳糖が消化されないと大腸に移動し、痙攣、下痢、鼓腸などを引き起こすため、乳糖不耐症と呼ばれている。しかし、この新研究は、今日の英国ではこのような影響はまれであることを示唆している。

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シンシナティ大学の科学者と共同研究者による画期的な新研究で、新薬が脳卒中による損傷の修復を助ける可能性があることが示された。シンシナティ大学とケース・ウェスタン・リザーブ大学の研究者らは、2022年7月26日、前臨床研究をCell Reports誌に発表した。この論文は「CSPG受容体PTPσの阻害は、新生神経芽細胞の移動、軸索萌芽を促進し、脳卒中からの回復を促す。（Inhibition of CSPG Receptor PTPσ Promotes Migration of Newly Born Neuroblasts, Axonal Sprouting, and Recovery from Stroke.）」と題されている。現在、脳卒中による損傷を修復するFDA承認の薬剤は無い。この研究では、NVG-291-Rという薬剤が、重症虚血性脳卒中の動物モデルにおいて、神経系の修復と大幅な機能回復を可能にすることを発見した。また、この薬剤の分子標的を遺伝的に欠失させると、神経幹細胞にも同様の効果が見られるという。カリフォルニア大学医学部分子遺伝学・生化学科の准教授で、この研究の筆頭著者であるアグネス（ユー）・ルオ博士（写真）は、「運動機能、感覚機能、空間学習、記憶の著しい改善を示すデータに非常に興奮している」と述べている。

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何世紀にも渡り放棄されたカリブ海の植民地が発見され、考古学的記録の誤りが発見され、バージニア州とメリーランド州の海岸沖にある防波島の歴史が書き換えられようとしている。 これらの一見無関係に思える事柄は、フロリダ自然史博物館のポスドク研究員であるニコラス・デルソル博士が考古学的遺跡で発見した牛の骨から回収した古代DNA の分析に着手した際に結びついた。 デルソル博士は、アメリカ大陸で牛がどのように家畜化されたかを理解したいと考えていた。その答えは、何世紀も前の歯に保存されている遺伝情報にあった。 しかし、そこには驚きの事実があった。 「それは偶然の発見だった」と彼は言う。 「私は博士号取得のために牛の歯の化石からミトコンドリア DNA の配列を決定していたが、その配列を分析したところ、標本の 1 つで何かが大きく異なっていることに気付いた。」それは、問題の標本である大人の臼歯の断片が、まったく牛の歯ではなく、馬のものだったからだ。2022年7月27日にPLoS ONE誌に発表された研究によると、この歯から得られたDNAは、アメリカ大陸の家畜化された馬のものとしては、これまでで最も古い塩基配列でもあるという。このオープンアクセス論文は「16世紀ハイチのカリブ海植民地時代の馬（Equus caballus）の最古の完全なmtDNAゲノムを解析した結果（Analysis of the Earliest Complete mtDNA Genome of a Caribbean Colonial Horse (Equus caballus) from 16th-Century Haiti）」と題されている。この歯は、スペインが最初に植民地化した集落の一つから出土したものだ。ヒスパニオラ島にあるプエルト・レアルという町は1507年に設立され、カリブ海から出航する船の最後の寄港地として何十年もの間、その役割を果たしていた。しかし、16世紀に海賊が横行し、違法貿易が盛んになると、スペインは島の他の場所で権力を固めざるを得なくなり、1578年に住民はプエルト・レアルからの立ち退きを命じられた。1578年、住民はプエルト・レアルからの立ち退きを命じられ、翌年にはスペイン政府によって破壊された。

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メルボルン大学の研究者らによって、身体の活動によって筋力を促進する遺伝子が特定され、体を鍛えるメリットの一部を模倣した治療法開発の可能性が示唆された。2020年7月25日にCell Metabolism誌に掲載されたこの研究は、異なるタイプの運動が筋肉内の分子をどのように変化させるかを示し、その結果、すべてのタイプの運動で活性化し、筋力促進を担う新しいC18ORF25遺伝子が発見されたことを明らかにした。C18ORF25を持たない動物は、運動能力が低く、筋肉が弱くなる。この論文は「3つの運動様式におけるリン酸化プロテオミクスにより、骨格筋機能を制御するAMPK基質として標準的なシグナル伝達とC18ORF25が同定された（Phosphoproteomics of Three Exercise Modalities Identifies Canonical Signaling and C18ORF25 As an AMPK Substrate Regulating Skeletal Muscle Function）」と題されている。プロジェクトリーダーのベンジャミン・パーカー博士は、C18ORF25遺伝子を活性化することで、筋肉が必ずしも大きくならずに、より強くなることが確認できたと述べている。「この遺伝子を特定することは、健康的な加齢や筋肉萎縮の病気、スポーツ科学、さらには家畜や食肉生産の管理方法にも影響を与える可能性がある。というのも、最適な筋肉機能を促進することは、健康全般を予測する最良の指標の1つだからだ」「運動は、糖尿病、心血管疾患、多くの癌を含む慢性疾患を予防・治療できることが分かっている。現在、様々なタイプの運動が、どのようにこれらの健康増進効果をもたらすかを分子レベルでより良く理解することで、この分野が、新しい、より良い治療法を利用できるようになることを期待している。」と、パーカー博士は語っている。

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医者に行くと泣きたくなることがあるが、新研究によれば、医者は将来その涙を有効利用できるようになるかもしれない。2022年7月20日にACS Nano誌に掲載された論文で、ハーバード大学と中国の温州医科大学の研究チームは、涙から採取したエクソソームを精製するナノ膜システムを開発し、疾患バイオマーカー探索のための迅速な分析を可能にしたとの報告がなされた。iTEARSと名付けられたこのプラットフォームは、症状のみに頼らず、多くの疾患に対して、より効率的で侵襲性の低い分子診断が可能になると期待される。このオープンアクセス論文は「迅速分離システム: iTEARSによる涙のエクソソーム解析で病気の秘密を発見（Discovering the Secret of Diseases by Incorporated Tear Exosomes Analysis Via Rapid-Isolation System: iTEARS）」と題されている。病気の診断は、患者の症状の評価に依存することが多いが、初期段階では観察不能であったり、報告の信頼性に欠けることがある。エクソソームと呼ばれる小胞構造から特定のタンパク質や遺伝子など、患者から採取したサンプルから分子的な手がかりを特定できれば、診断の精度を向上させることができる。しかし、これらのサンプルからエクソソームを単離する現在の方法は、長くて複雑な処理工程や大量のサンプルを必要としていた。涙液は、一度に採取できる量はごくわずかだが、非侵襲的に素早く採取できるため、サンプル採取に適している。そこで、ハーバード大学医学部のLuke Lee博士と温州医科大学のFei Liu博士らは、もともと尿や血漿からエクソソームを分離するために開発したナノ膜システムを用いて、涙からこの小胞を迅速に取得し、疾患バイオマーカーを分析できないかと考えた。

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我々の体内には好中球と呼ばれる細胞の軍隊があり、傷口にいる細菌や気道に侵入するウイルスなど、あらゆる侵入者を排除するために準備万端整えている。好中球は、免疫システムの最初の防御線として、感染症を防ぐために攻撃し、援軍を呼ぶという協調的な働きをしている。ミシガン大学医学部薬理学・細胞発生生物学教室のキャロル・ペアレント博士は、「好中球は体内で最も速い免疫細胞で、1分間に細胞1個分の距離を移動することができる」と説明している。好中球が浸潤部位に迅速に反応するのは、走化性という化学的メッセージシステムによるものだ。ミシガン大学メディカルスクールとミシガン大学ライフサイエンス研究所のペアレント博士とその同僚による新しい研究は、これらの化学物質の正確で驚くべき生成方法について説明している。その場所に最も近い好中球は、病原体が放出する化学物質を感知し、自らロイコトリエンB4（LTB4）という別の化学物質を放出し、異物や細胞の残骸を食べたり、分解したり、捕捉するためにその場所にさらに好中球を呼び寄せる。

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進行したメラノーマ患者において、脳転移は癌関連死の最も一般的な原因の一つであり、非常に頻繁に発生する。新しい免疫療法はメラノーマの脳転移を有する一部の患者に有効だが、メラノーマが脳に転移する理由や多くの治療法の奏効率が低いことについては、ほとんど分かっていなかった。このたび、コロンビア大学の研究者らは、メラノーマの脳転移巣内の細胞に関する最も包括的な研究を完了し、新世代の治療法の開発に拍車をかける可能性のある詳細な情報を公表した。「脳転移は、メラノーマ患者において極めて一般的だが、その基礎となる生物学については、これまで初歩的な理解しか得られていなかった。我々の研究は、これらの腫瘍のゲノム、免疫学、空間構成について新たな洞察を与え、さらなる発見と治療法の探求の基礎となるものだ。」と、本研究を主導したコロンビア大学ヴァージロス内科大学助教授のベンジャミン・イザール医学博士は語っている。この研究成果は、2022年7月7日、Cell誌のオンライン版に掲載された。この論文は「治療未経験のヒト黒色腫脳転移の生態系の分析（Dissecting the Treatment-Naive Ecosystem of Human Melanoma Brain Metastasis）」と題されている。革新的な手法で、より深い分析が可能に

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腸内環境が悪い人は、アルツハイマー病の発症リスクが高い可能性がある。エディス・コーワン大学（ECU）（西オーストラリア州）の世界初の研究により、両者の関連性が確認され、早期発見や新たな治療法の可能性につながることが期待されている。アルツハイマー病は、記憶力や思考力を破壊し、認知症の中で最も多く見られる病気だ。アルツハイマー型認知症は、記憶や思考能力を破壊する最も一般的な認知症で、治療法は確立されておらず、2030年までに8200万人以上が発症し、2兆米ドルの費用がかかると予測されている。これまでの観察研究では、アルツハイマー病と消化管障害の関係が示唆されていたが、その背景にあるものはこれまで明らかではなかった。このたび、ECUのプレシジョン・ヘルス・センターは、アルツハイマー病と複数の消化管障害の間に遺伝的な関連性があることを確認し、これらの関係性について新たな知見を提供した。この研究は、アルツハイマー病と複数の腸疾患に関する大規模な遺伝子データ（それぞれ約40万人分）を解析したものである。研究代表者のエマニュエル・アデウイ博士は、「アルツハイマー病と複数の腸疾患の間の遺伝的関係を包括的に評価したのはこれが初めてだ」と述べている。研究チームは、アルツハイマー病と腸疾患の患者には共通の遺伝子があることを発見した。このことは、多くの点で重要である。「本研究は、アルツハイマー病と腸疾患の併発の背景にある遺伝学的な新しい知見を提供するものだ。これは、これらの疾患の原因に対する我々の理解を向上させ、疾患を早期に発見し、両方のタイプの疾患に対する新しい治療法を開発する可能性を調査するための新しいターゲットを同定するものだ。」とアデウイ博士は述べている。

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ヒトのゲノムには、宿主の利益を考えず、自己増殖のみを目的とする「利己的な遺伝要素」が散見される。利己的な遺伝子要素は、例えば、性比を歪め、生殖能力を損ない、有害な突然変異を引き起こし、さらには集団絶滅を引き起こす可能性もあるなど、大混乱を引き起こすことがある。ロチェスター大学の生物学者であるアマンダ・ララクエンテ准教授（写真）とダブン・プレスグレーブス教授は、集団ゲノム解析法を用いて、「Segregation Distorter（SD）」と呼ばれる利己的遺伝要素の進化と影響に初めて光を当てた。2022年4月29日にeLifeに掲載された論文ではSDが染色体構成と遺伝的多様性に劇的な変化をもたらしたと報告している。このオープンアクセス論文は「利己的な分離歪みの超遺伝子駆動、組換え、および遺伝的負荷に関する上位性の選択（Epistatic Selection on a Selfish Segregation Distorter Supergene-Drive, Recombination, and Genetic Load）」と題されている。ゲノムシークエンスで初めて

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通常、脂肪細胞はエネルギーを蓄積する。しかし、褐色脂肪細胞では、エネルギーが熱として放散されるため、褐色脂肪は生体内ヒーターとして機能し、ほとんどの哺乳類がこのメカニズムを持っている。ヒトでは新生児を温め、成人では褐色脂肪の活性化が心臓代謝の健康と正の相関を示す。ボン大学薬理学・毒物学研究所のアレクサンダー・ファイファー教授は、「しかし、現代人は冬でも暖かく過ごすことができようになった。だから、体内の暖炉はもうほとんど必要ないのだ」と説明する。同時に、我々は高カロリーの食事をするようになり、また、先祖に比べれば動く量もはるかに少なくなっている。この3つの要因は、褐色脂肪細胞にとって毒である。褐色脂肪細胞は次第に機能を失い、ついには死んでしまうのだ。一方、世界的に見ると深刻な肥満の人は増え続けている。「そこで、世界中の研究グループが、褐色脂肪を刺激して脂肪燃焼を促進する物質を探している」とファイファー博士は言う。死滅した脂肪細胞が隣の細胞のエネルギー燃焼を促進する

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ライス大学とテキサス大学MDアンダーソン癌センターの研究者は、他の薬と協調して白血病に致命的なワンツーパンチを与える新薬の可能性を発見した。この潜在的な薬剤は、癌患者での試験にはまだ何年もかかるが、最近発表された研究（2022年6月7日付のLeukemia誌）で、その有望性と発見に至った革新的な方法が注目されている。この論文は「ミトコンドリアを標的とした新規化合物がヒト白血病細胞を選択的に殺傷（Novel Mitochondria-Targeting Compounds Selectively Kill Human Leukemia Cells）」と題されている。ライス大学の生化学者ナターシャ・キリエンコ博士とMDアンダーソン病院の医師科学者マリーナ・コノプレバ博士の研究グループは、これまでの研究で、約45,000の低分子化合物をスクリーニングし、ミトコンドリアを標的とするいくつかの化合物を発見した。今回の研究では、最も有望な8種類の化合物を選び、それぞれについて5〜30種類の近縁類似化合物を同定し、数万回のテストを実施して、それぞれの類似化合物を単独投与した場合とドキソルビシンなどの既存の化学療法剤と併用した場合の両方で、白血病細胞に対してどの程度の毒性を示すかを系統的に決定した。

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遺伝性の衰弱性疾患を治すことは、現代医学の大きな課題の一つである。過去10年間、CRISPR技術の開発と遺伝学研究の進歩は、患者とその家族に新たな希望をもたらしたが、これらの新しい手法の安全性は依然として大きな懸念材料となっている。2022年7月1日発行のScience Advances誌に、カリフォルニア大学サンディエゴ校の博士研究員シタラ・ロイ博士、専門家アナベル・ギチャード博士、イーサン・ビア教授を含む生物学者チームが、将来的に遺伝的欠陥を修正できるかもしれない新しい、より安全なアプローチについて説明している。この自然のDNA修復機構を利用する戦略は、広範な遺伝性疾患を治療する可能性を有する新しい遺伝子治療戦略の基礎を提供するものだ。このオープンアクセス論文は「ショウジョウバエ体細胞におけるCas9/ニッカーゼによる相同染色体テンプレート修復による対立遺伝子変換（Cas9/Nickase-Induced Allelic Conversion by Homologous Chromosome-Templated Repair in Drosophila Somatic Cells）」と題されている。多くの場合、遺伝性疾患の患者は、両親から受け継いだ2本の遺伝子のコピーに、それぞれ異なる変異を有している。つまり、一方の染色体上の変異が、もう一方の染色体上の機能的な配列と対応することがよくあるのだ。この研究者らは、この事実を利用するために、CRISPR遺伝子編集ツールを採用した。

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タコは、無脊椎動物の中でも極めて複雑な脳と認知能力を持つ例外的な生物であり、ある意味では無脊椎動物よりも脊椎動物と共通する部分が多いほどである。2022年5月18日にBMC Biology誌に掲載された、イタリア・トリエステのSISSA（国際高等研究教育機構）のレモ・サンジス博士とナポリにあるアントンドルン動物園のグラツィアーノ・フィオリート博士の共同研究によって明らかになったこれらの生物の神経と認知の複雑さは、人の脳との分子的類似に由来している可能性がある。この研究により、ヒトの脳と、タコの一種であるコモンダコとカリフォルニアダコの脳で、同じ「ジャンピング遺伝子」が働いていることが明らかになった。この発見は、タコという魅力的な生物の知能の秘密を解明する一助となるものだ。トランスポゾンは、分子的なコピーアンドペーストやカットアンドペーストのメカニズムによって、個人のゲノムのある地点から別の地点へ「移動」し、シャッフルしたり複製したりすることができる、いわゆる「ジャンピング遺伝子」と呼ばれる配列で、2001年には、ヒトゲノムの45%以上がトランスポゾンと呼ばれる配列で構成されていることが判明している。多くの場合、これらの移動性要素は、目に見える効果を持たず、移動する能力を失ったまま、沈黙を守っている。あるものは、何世代にもわたって突然変異を蓄積したために不活性であり、またあるものは、細胞防御機構によってブロックされているが無傷である。進化の観点からは、このようなトランスポゾンの断片や壊れたコピーでさえ、進化が彫刻することができる「原料」として、まだ役に立つことがある。

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ソーク研究所の研究者らは、脱毛症（人の免疫システムが自身の毛包を攻撃し、脱毛を引き起こす疾患）の一般的な治療法の予想外の分子標的を発見した。この研究成果は、2022年6月23日にNature Immunologyに掲載され、制御性T細胞と呼ばれる免疫細胞が、ホルモンをメッセンジャーとして皮膚細胞と相互作用し、新しい毛包を生成して髪を成長させる仕組みが説明されている。「長い間、制御性T細胞は、自己免疫疾患における過剰な免疫反応を減少させる仕組みについて研究されてきた」と、ソーク研究所NOMIS免疫生物学・微生物病原学センターの准教授であるイェー・チェン博士は述べている。このNature Immunologyの論文は、「グルココルチコイドシグナルと制御性T細胞は協調して毛包幹細胞ニッチを維持する（Glucocorticoid signal and regulatory T cells cooperate to maintain the hair-follicle stem-cell niche. ）」と題されている。この研究者らは、脱毛の研究から始めたわけではない。彼らは、自己免疫疾患における制御性T細胞とグルココルチコイドホルモンの役割について研究することに興味があった。(グルココルチコイドホルモンは、副腎やその他の組織で作られるコレステロール由来のステロイドホルモンである）。彼らはまず、多発性硬化症、クローン病、喘息において、これらの免疫成分がどのように機能しているかを調べた。

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指紋や虹彩などの生体認証は、スパイ映画の定番であり、それらのセキュリティ対策を回避しようとすることは、しばしば核心的なターニングポイントになる。しかし、最近では、指紋認証や顔認証が多くの携帯電話に搭載されるようになり、この技術はスパイに限定されたものではない。今回、九州大学、東京大学、名古屋大学そしてパナソニック インダストリー株式会社の研究グループは、バイオメトリクス・セキュリティのツールキットに、人の息の匂いという新たなオプションを追加する可能性を見出し、呼気に含まれる化合物を分析して個人を特定できる嗅覚センサーを開発した。この論文は2022年5月20日にChemical Communicationsに掲載され、「Breath Odor-Based Individual Authentication by an Artificial Olfactory Sensor System and Machine Learning（人工嗅覚センサーシステムと機械学習による呼気臭に基づく個人認証）」と題されている。機械学習と組み合わせて、16チャンネルのセンサーアレイで作られたこの「人工の鼻」は、平均97％以上の精度で最大20人の個人を認証することができたという。情報化時代において、バイオメトリクス認証は貴重な資産を守るために重要な手段だ。指紋、掌紋、声、顔といった一般的なものから、耳音響や指の静脈といったあまり一般的ではないものまで、機械が個人を特定するために利用できるバイオメトリクスはさまざまである。

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ラトガース大学の科学者が国際チームの一員として、土壌や水、一部の食品に含まれ、体内の抗酸化作用を高める必須微量ミネラルであるセレンを25の特殊なタンパク質に組み込むプロセスを解明し、癌から糖尿病まで多くの疾患の新しい治療法の開発に役立つ発見をした。この研究は、2022年6月16日付けのScience誌の論文で詳述されており、細胞や生物の生物学の多くの側面にとって重要な、セレンが細胞内の必要な場所に到達する過程について、これまでで最も詳細な説明がなされている。まず、セレンは必須アミノ酸であるセレノシステイン（Sec）の中に封入される。Secは、25種類のいわゆるセレノプロテインに取り込まれ、これらのタンパク質はすべて、細胞や代謝のプロセスの鍵を握っている。ラトガース大学ロバート・ウッド・ジョンソン医科大学生化学・分子生物学科のポール・コープランド教授（PhD）らは、これらの重要なメカニズムの仕組みを詳細に理解することは、新しい治療法の開発にとって極めて重要であるとしている。この研究の著者であるコープランド博士は、「この研究によって、これまで見たこともないような構造が明らかになり、そのうちのいくつかは、生物学全体で見てもユニークなものだ」と述べている。このScience誌の論文は「セレノシステインUGAコドンを解読する哺乳類リボソームの構造（Structure of the Mammalian Ribosome As It Decodes the Selenocysteine UGA Codon）」と題されている。コープランド博士と研究チームは、特殊な低温電子顕微鏡を使って、細胞のメカニズムを可視化することに成功した。この顕微鏡は、光ではなく電子ビームを使って、複雑な生物学的構造をほぼ原子レベルの分解能で3次元画像化する。このプロセスでは、分子複合体の凍結サンプルを使用し、高度な画像処理、すなわち現在の膨大なコンピューター処理能力を用いて何千もの画像をつなぎ合わせ、3次元断面図や、生体分子内の動きを伝えるストップモーションアニメーションを作成することができる。その結果、タンパク質やその他の生体分子の複雑な構造、さらにはこれらの構造が細胞の「機械」として機能する際にどのように動き、変化するかを見ることができるようになったのだ。

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狂犬病ウイルスは毎年59,000人を殺し、その犠牲者の多くは子供だ。一部の被害者（特に子供達）は、手遅れになるまで気づかないことが多い。その他の人々にとって、高額な狂犬病治療プランは論外だ。平均3,800ドルの費用が掛かる治療は誰もが利用可能ではなく、世界中のほとんどの人々に考えられない経済的負担をもたらする。一方で狂犬病ワクチンは治療よりもはるかに手頃な価格で投与が簡単だ。しかし、これらのワクチンには大きな欠点もある。「狂犬病ワクチンは生涯にわたる保護を提供しない。ペットに3歳まで毎年接種する必要がある。」 「現在、人間と家畜のための狂犬病ワクチンは、死んだウイルスから作られている。しかし、この不活化プロセスにより、分子の形が崩れる可能性がある。そのため、これらのワクチンは免疫系に適切な形を示していない。より良い形でより構造化されたワクチンを作った場合、免疫はより長く続くだろうか？」とラホーヤ免疫学研究所（LJI）のエリカ・オルマン サファイア教授は述べている。パスツール研究所のエルヴェ・ブーリィ博士が率いるチームと協力して、サファイア教授と彼女のチームは、より良いワクチン設計への道を発見したという。Science Advances で2022年6月17日に公開された新研究で、この研究者らは、脆弱な「三量体」の形で狂犬病ウイルス糖タンパク質を調べた最初の高解像度研究の1つを共有している。このオープンアクセス論文は、「狂犬病ウイルス糖タンパク質三量体が融合前特異的中和抗体に結合した構造（Structure of the Rabies Virus Glycoprotein Trimer Bound to a Prefusion-Specific Neutralizing Antibody.）」と題されている。「狂犬病糖タンパク質は、狂犬病がその表面に発現する唯一のタンパク質だ。つまり、感染時に中和抗体の主要な標的になるだろう」「狂犬病は我々が知っている中で最も致命的なウイルスだ。 それは我々の歴史の大部分を占めている。我々は何百年もの間、その曲者と一緒に暮らしてきた」と、LJIの社長兼CEOを兼務するサフィア博士は付け加えた。「しかし、科学者はその表面分子の組織化を観察したことがない。 より効果的なワクチンと治療法を作るためにその構造を理解すること、そして狂犬病やそのような他のウイルスがどのように細胞に侵入するかを理解することが重要だ。」と、研究の筆頭著者を務めるLJIポスドクのヘザー・キャラウェイ博士は述べている。

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中国のBGIリサーチの科学者が率いる国際研究グループは、単一細胞技術を使ってアリの脳を研究し、アリのコロニー内での社会的分業が、細胞レベルでの脳の機能特化に反映されていることを初めて明らかにした。2022年6月16日にNature Ecology & Evolutionに掲載された研究「アリの超生物における分業の神経基盤を追跡する単一細胞トランスクリプトームアトラス（A Single-Cell Transcriptomic Atlas Tracking the Neural Basis of Division of Labour in an Ant Superorganism）」では、BGIグループのBGIリサーチ、中国科学アカデミー昆明動物学研究所, コペンハーゲン大学などの研究者が、BGIのDNBeLab単一細胞ライブラリプラットフォームを応用し、ファラオアリの脳から20万以上の単一核トランスクリプトームを取得し、労働者、雄、雌（処女女王）、女王というこの種のアリのすべての成体表現型を網羅する単一細胞トランスクリプトームマップを構築した。アリは1億4千万年以上前から存在する地球上で最も成功した生物の一つだ。アリのバイオマス（推定個体数に平均体重をかけたもの）は、ヒトのバイオマスに匹敵すると言われている。アリの成功は、一般に、生殖分業が明確で、社会的行動が顕著であることに起因すると考えられている。アリのコロニーは、1世紀以上にわたって超生物として概念化されてきた。今回、単一細胞技術を駆使して、アリの脳の細胞の複雑さを系統的に明らかにし、同じコロニー内の個体間の脳細胞の組成の違いを評価することに成功した。

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ミシガン大学ローゲル癌センターの科学者らは、脳腫瘍の重要な経路を阻害する低分子を発見した際は楽観的だった。しかし、阻害剤を血流にのせて脳に送り込み、腫瘍に到達させるにはどうしたらよいかという問題が立ちはだかった。そこで、複数の研究室と共同で、阻害剤を封入したナノ粒子を作製したところ、予想以上の成果が得られた。このナノ粒子は、マウスモデルの腫瘍に阻害剤を送達し、免疫系をオンにして癌を消滅させることに成功しただけでなく、このプロセスが免疫記憶を誘発し、再導入された腫瘍も消滅させたのである。「誰もこの分子を脳に入れることができなかった。これは本当に大きなマイルストーンだ。」と、ミシガン大学医学部のR.C. Schneider Collegiate Professor of Neurosurgeryであるマリア・G・カストロ博士は述べている。カストロ博士は、ACS Nano誌に掲載されたこの研究の主執筆者だ。「多くの癌種で生存率が向上しているにもかかわらず、神経膠腫は依然として頑強で、診断から5年後に生存している患者はわずか5％だ」と、研究著者でミシガン大学医学部脳神経外科のRichard C. Schneider 大学教授であるペドロ・R・ローウェンシュタイン医学博士は述べている。

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異なる組織が遺伝子から情報を読み取る方法を新たに調べたところ、脳と精巣は、あるタンパク質を生成するために多くの異なる種類の遺伝暗号を用いることに非常に寛容であることが明らかになった。実際、ミバエとヒトの精巣では、めったに使われない遺伝暗号の断片を使ったタンパク質産物が豊富に含まれているようだ。この研究者らは、稀少な遺伝暗号の使用は、生殖能力と進化の革新に不可欠な、ゲノムのもう一つの制御層である可能性があるとしている。フランシス・クリックは、DNAがA、C、T、Gの塩基からなる二重らせん構造であることを解明してから10年後、これらの3文字が「コドン」というタンパク質を構成するアミノ酸1個のレシピに翻訳される中間段階を解読した。当時も今も不可解だったのは、この生命暗号の層では、わずか20種類のアミノ酸を生成するために61種類の3文字のコドンが使われていたことだ。つまり、同じものを表現するために、多くのコドンが使われていたのだ。「生物学の授業では、コドンのあるバージョンから別のバージョンに変えてもアミノ酸が変化しないことをサイレント・ミューテーションと呼ぶと教わった。しかし、研究者がこれら全ての異なる生物の塩基配列を調べたところ、階層性があることが分かった。あるコドンは、本当に頻繁で、あるコドンは、本当に稀だ。そして、そのコドンの分布は、ある生物のある種の組織から別の組織へと変化しうるのだ。」と、デューク大学医学部の薬学および癌生物学の准教授であるドン・フォックス博士は述べている。

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米国国立眼科研究所（NEI; National Eye Institute）の研究者らは、人間の視覚認識にとって重要な網膜の組織を構成する細胞の間に、明確な違いがあることを発見した。NEIの研究者らは、網膜の光を感じる視細胞を養い支える組織である網膜色素上皮（RPE; retinal pigment epithelium）に5つの亜集団があることを発見した。研究チームは、人工知能を用いてRPEの画像を1細胞単位で解析し、眼球内の各集団の位置を示す参照マップを作成した。この研究報告は、2022年5月6日、PNASに掲載された。この論文は「ヒト網膜色素上皮の単一細胞分解能マップが疾患感受性を異にする部分集団の発見に役立つ（Single Cell-Resolution Map of Human Retinal Pigment Epithelium Helps Discover Subpopulations with Differential Disease Sensitivity）」と題されている。米国国立衛生研究所（NEI）のディレクターである マイケル・F・チェン医師は、「これらの結果は、異なる RPE 細胞の亜集団と網膜疾患に対する脆弱性を理解し、それらを治療するための標的治療法を開発するための初めての枠組みを提供するものだ」と述べている。

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長寿の秘訣のひとつは、簡単とまではいかないまでも、「食べる量を減らす」ことだ。カロリーを制限することで、より健康で長生きできることは、さまざまな動物を使った研究で明らかにされている。そして今、新たな研究により、この長寿効果には身体の1日のリズムが大きく関わっていることが示唆された。1日のうち最も活動的な時間帯にのみ食事をすることで、カロリーを抑えた食事をしたマウスの寿命が大幅に延びたと、ハワードヒューズ医学研究所のジョセフ・高橋博士（写真）らが2022年5月5日、Science誌で報告した。この論文は「カロリー制限の早期開始による概日リズムがC57BL/6J雄マウスの長寿を促進する（Circadian Alignment of Early Onset Caloric Restriction Promotes Longevity in Male C57BL/6J Mice）」と題されている。彼のチームが数百匹のマウスを4年間かけて調査したところ、カロリー低減食だけで動物の寿命が10％延びた。しかし、マウスが最も活動的になる夜間のみ減量食を与えると、寿命が35％延びた。カロリーを抑えた食事と夜間の食事の組み合わせにより、マウスの寿命は通常2年であるが、さらに9カ月延長された。人間でいえば、昼間の食事に制限をかけるようなものである。テキサス大学サウスウェスタン医学センターの分子生物学者である高橋博士は、この研究は、特定の時間帯にだけ食事をすることを強調するダイエット計画に関する論争を解きほぐすのに役立つと言う。ニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン誌に掲載された他の研究者の最近の報告によれば、このようなダイエット法は人間の体重減少を速めないかもしれないが、健康上のメリットをもたらし、寿命を延ばす可能性があるとのことだ。高橋博士のチームの研究結果は、加齢における代謝の重要な役割を浮き彫りにしているとジーン・メイヤー 米国農務省高齢者栄養研究センター（Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging）の栄養科学者で、この研究には関わっていないサイ・クルパ・ダス博士は言う。彼女は「これは非常に有望で画期的な研究だ」と述べている。

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CRISPRを用いた系統追跡により構築された肺癌細胞の系図から、癌が初期の段階からどのように進化し、侵攻性を持ち、全身に広がることができるようになるか詳細に明らかになった。癌細胞は、時間の経過とともに、治療に対する耐性、攻撃性、転移性（体内の別の場所に広がり、新たな腫瘍を形成する能力）を持つように進化する可能性がある。このような特徴を持つ癌は、進化すればするほど、より致命的なものになる。研究者らは、致命的な癌を予防し治療するために、癌がどのようにこれらの特徴を進化させるのかを理解したいと考えている。しかし、患者に癌が発見されるまでに、癌は通常何年も、あるいは何十年も存在しており、重要な進化の瞬間は観察されることなく過ぎ去っているのだ。ホワイトヘッド研究所のメンバーであるジョナサン・ワイズマン博士と共同研究者は、癌細胞を世代を超えて追跡し、研究者がその進化の歴史を追うことを可能にするアプローチを開発した。この系統追跡法は、CRISPR技術を使って、各細胞に継承可能かつ進化可能なDNAバーコードを埋め込むものである。細胞が分裂するたびに、そのバーコードはわずかに修正される。やがて元の細胞の子孫を採取すると、研究者は細胞のバーコードを比較して、近縁種の進化系統図のように、個々の細胞の系図を再構築することができる。そして、細胞の関係から、その細胞がいつ、どのように重要な形質を進化させたかを復元することができるのだ。研究者らは、同様の手法でCovid-19の原因となるウイルスの進化を追跡し、懸念される変異型の起源を追跡している。

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パーキンソン病は、運動に関する症状、特に震えやこわばりでよく知られているかもしれない。しかし、この病気は発声を妨げることでも知られており、パーキンソン病患者の声は柔らかい単調なものになる。これらの症状は、発症のかなり早い時期、つまり運動関連の症状より数十年も前に現れることが研究により示唆されている。アリゾナ大学の神経科学者の新しい研究により、パーキンソン病とよく関連する特定の遺伝子が、声に関する問題の背後にある可能性が示唆された。この発見は、パーキンソン病患者の早期診断と治療につながる可能性がある。この研究は、理学部の神経科学および言語聴覚科学の助教授であるジュリー・E・ミラー博士の研究室で行われた。ミラー博士は、神経科学部門と神経科学大学院の学際的プログラムを兼任しており、アリゾナ大学BIO5研究所のメンバーでもある。この研究は、2022年5月4日（水）に科学雑誌PLOS ONEに掲載された。ミラー博士の研究室の元博士課程学生で、現在ジョンズ・ホプキンス大学の博士研究員であるセザール・A・メディナ氏が論文の主執筆者だ。また、アリゾナ大学の元学部生で、間もなく医学部-ツーソン校に入学予定のエディ・バルガス氏と、神経科学科の研究員であるステファニー・マンガー氏が研究に参加した。このオープンアクセスのPLOS One論文は「歌専用の前脳経路におけるαシヌクレインの過剰発現によるパーキンソン病モデルにおける発声変化（Vocal Changes in a Zebra Finch Model of Parkinson's Disease Characterized by Alpha-Synuclein Overexpression in the Song-Dedicated Anterior Forebrain Pathway）」と題されている。ユニークで理想的なヒトの発声研究モデル

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臨床試験の失敗が科学的なブレークスルーにつながることは、そうそうあることではない。英国で癌免疫療法の試験中に患者に副作用が現れ始めたとき、ラホヤ免疫学研究所（LJI）癌免疫療法センターとリバプール大学の研究者は、データを遡り、患者のサンプルを使って何が問題だったかを調べた。この研究成果は、2022年5月4日にNature誌に掲載され、多くの免疫療法がなぜ危険な副作用を引き起こすのかについて重要な手がかりを与え、固形癌患者を治療するためのより良い戦略を指し示している。「この研究は、初期段階の臨床試験から学ぶことの重要性を示している」と、ラホヤ免疫学研究所（LJI）の非常勤教授であるクリスチャン・H・オッテンスマイヤー博士と教授であるパンジュランガン・ビジャヤナンド博士は語っている。免疫療法の成功は限られている

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皮膚生検は、医師が検査用に小さな組織の塊を削り取るため、患者には痛みを伴う傷が残り、治るまで何週間も掛かることもあり楽ではない。しかし、癌の早期治療が可能になるなら、その価値は大きい。しかし、近年、積極的な診断の取り組みにより、生検の回数は癌の発見数の約4倍に増加しており、現在では皮膚癌が発見されるたびに約30の良性病変が生検されている。スティーブンス工科大学の研究者らは、現在、不必要な生検の割合を半分に減らし、皮膚科医やその他の現場の医師が実験室レベルの癌診断に簡単にアクセスできるようにする、低価格の携帯型機器を開発している。「我々は生検をなくそうとしているわけではない。しかし、我々は医師に追加のツールを与え、彼らがより良い判断を下すのに役立ちたいと考えている。この装置は、空港のセキュリティスキャナで使われているのと同じ技術であるミリ波イメージングを使って、患者の皮膚をスキャンする。」と、スティーブンス大学の生体電磁気研究所所長で准教授のネガー・タバソリアン博士は述べている。タバソリアン博士とそのチームは、この装置が癌であるかどうかを検出するために、すでに生検された皮膚で作業する必要があった。

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タコ、イカは、それらを研究する科学者にとっても、素晴らしく奇妙な生き物である。軟体動物または甲殻類として知られる頭足類は、無脊椎動物の中で最大の神経系を持ち、瞬時にカモフラージュするなどの複雑な行動をとり、器用な吸盤をちりばめた腕など、進化的にユニークな特徴を持っている。この珍しい動物がどのようにして誕生したのかを解明するため、頭足類のゲノムが調査された。その過程で、研究者らは頭足類のゲノムが、頭足類と同じくらい奇妙なものであることを発見した。マサチューセッツ州ウッズホールにある海洋生物学研究所（MBL）、ウィーン大学、シカゴ大学、沖縄科学技術大学院、カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、この研究成果をNature Communications誌に新たに発表した。共同研究者のキャロライン・アルバーチン博士（MBLヒビットフェロー）は、「大きくて精巧な脳は、これまでにも何度か進化してきた。有名な例としては、脊椎動物があり、もう一つは、軟体動物である頭足類で、大規模で複雑な神経系がどのように組み合わされるかを示す別の例として役立っている。頭足類のゲノムを理解することで、神経系を構成するのに重要な遺伝子や、神経細胞の機能についての知見を得ることができる。」と語っている。2022年4月24日に発表されたNature Communications誌の論文では、2種のイカ（Doryteuthis pealeiiとEuprymna scolopes）およびタコ（Octopus bimaculoides）のゲノムを解析し比較した。このオープンアクセス論文は、「頭足類の進化を駆動するゲノムおよびトランスクリプトームメカニズム（Genome and Transcriptome Mechanisms Driving Cephalopod Evolution ）」と題されている。これら3つの頭足類のゲノムの配列決定、およびそれらの比較は、Grass Foundationの資金提供により、世界中の研究所で数年にわたり行われた力作である。

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100年の歴史を持つ結核のBCG（Bacille Calmette-Guérin）ワクチンは、世界で最も古く、最も広く使われているワクチンの一つで、毎年1億人の新生児の予防接種に使われている。結核が蔓延している国で接種されるこのワクチンは、驚くことに、結核とは無関係の複数の細菌やウイルスの感染から新生児や幼児を守ることが分かっている。COVID-19の重症度を下げることができるという証拠もあるほどだ。BCGワクチンの何が特別なのだろうか？どうしてそんなに広範囲に乳児を守ることができるのだろうか？それはまだほとんど分かっていない。ボストン小児病院のプレシジョンワクチンプログラムの研究者は、その作用機序を理解するために、初期予防接種を研究する国際チームであるEPIC（The Expanded Program on Immunization Consortium）と協力し、強力な「ビッグデータ」アプローチを用いてBCGを接種した新生児の血液サンプルを収集、包括的にプロファイル化した。彼らの研究は、2022年5月3日にCell Reports誌オンライン版に掲載され、BCGワクチンが自然免疫系反応と相関する代謝物や脂質の特異的変化を誘発することを発見した。この研究結果は、新生児など免疫系が異なる脆弱な集団において、他のワクチンをより効果的にするための手がかりとなるものだ。このオープンアクセス論文は「バシル・カルメット・ゲラン・ワクチンは、生体内および生体外のヒト新生児の脂質代謝をプログラムする（Bacille Calmette-Guérin Vaccine Reprograms Human Neonatal Lipid Metabolism in Vivo and in Vitro）」と題されている。

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カリフォルニア大学リバーサイド校（UCR）の科学者らは、ブドウ園にとって致命的な脅威であるグラッシーウィングシャープシューターを殺虫剤への抵抗力が強まる中、根絶することに成功した。この虫はブドウの木を食べ、ピアス病の原因となる細菌を媒介する。一度感染すると、3年以内にブドウの木が枯れる可能性が高く、580億ドル規模のカリフォルニアのワイン産業にとって大きな問題である。現在、この害虫は防疫と効果の低い薬剤散布によってのみ防除が可能だ。しかし、新しい遺伝子編集技術が、このシャープシューターの駆除に新たな希望をもたらした。UCRの科学者らは、この技術によってこの昆虫に永久的な物理的変化を与えることができることを実証した。また、これらの変化が3世代以上の昆虫に受け継がれることも示した。このチームの仕事を説明した論文は、2020年4月19日のScientific Reportsに掲載され「CRISPR/Cas9によるGlassy-Winged Sharpshooter Homalodisca vitripennis (Germar)の効率的なゲノム改変（Efficient CRISPR/Cas9-Mediated Genome Modification of the Glassy-Winged Sharpshooter Homalodisca vitripennis (Germar)）」 と題されている。UCRの昆虫学者で論文の共著者であるピーター・アトキンソン博士は、「我々のチームは、グラッシーウィングシャープシューターを制御するための遺伝的アプローチを初めて確立した」と述べている。このプロジェクトで研究者らは、CRISPR技術を使って、シャープシューターの目の色を制御する遺伝子をノックアウトした。ある実験では、この昆虫の目を白色にした。また、別の実験では、目が血のように赤い朱色に変化した。そして、この目の色の変化は永久的で、改変した親の子孫に受け継がれることを実証した。CRISPRは、バクテリアの免疫システムをベースにしている。ウイルスに攻撃されたとき、細菌は侵入者からDNAの断片を保存しておく。ウイルスが戻ってくると、細菌はウイルスのDNAを認識し、切断し、破壊する。科学者らは、CRISPRを「分子のハサミ」のように使って、特定のDNA配列に狙いを定めている。UCRの昆虫学者で研究の筆頭著者であるイナイアラ・デ・ソウザ・パチェコ博士は、「これは、ある昆虫に非常に特異的であり、他の昆虫、動物、人間に標的外の影響を及ぼさないという点で素晴らしい技術だ。化学薬品を使うよりもずっと環境に優しい昆虫駆除戦略だ。」と語っている。

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スクリプス研究所の科学者らは、体内の薬物と標的との結合部位を、さまざまな組織にわたって、これまでよりも高い精度で画像化する方法を開発した。この新しい方法は、医薬品開発における日常的なツールになる可能性がある。CATCHと呼ばれるこの新しい方法は、薬物分子に蛍光タグを取り付け、化学的手法により蛍光シグナルを改善するものだ。2022年4月27日にCell誌に掲載されたこの論文は「哺乳類組織における細胞性薬物ターゲットの特定（In situ Identification of Cellular Drug Targets in Mammalian Tissue）」と題されている。この研究者らは、この方法を複数の異なる実験薬で実証し、個々の細胞内のどこで薬物分子が標的にヒットしたかを明らかにした。「この方法によって、ある薬が他の薬よりも強力である理由や、ある薬に特定の副作用がある一方で別の薬にはない理由を、比較的簡単に知ることができるようになる」と、研究主任のリー・イェ博士（スクリプス研究所の神経科学助教授、化学・化学生物学におけるアバイド・ビヴィジョン講座）は語っている。この研究の筆頭著者であるパン・シェンユアン氏は、イェ研究室の大学院生である。また、この研究は、スクリプス研究所の化学生物学ギルラ講座のベン・クラバット博士の研究室との密接な共同研究でもある。「生物学者と化学者が日常的に共同研究を行っているスクリプス研究所のユニークな環境が、この技術の開発を可能にしたのだ」と、イェ博士は語る。

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ある新しい研究により、科学者らは脳卒中研究でかつて人気を博したものの議論の的となっていたアイデアを再考することになった。脳卒中の後遺症として、過剰に興奮した神経細胞を落ち着かせることで、酸素不足で損傷している神経細胞を殺す可能性のある毒性分子が放出されるのを防ぐことができると、神経科学者らは考えていたのである。この考えは、細胞や動物を使った研究によって裏付けられていたが、多くの臨床試験で脳卒中患者の予後を改善できなかったため、2000年代前半には支持されなくなった。しかし、新たなアプローチにより、この考えはあまりにも早く捨て去られた可能性があることが明らかになった。この新しい知見は、2022年2月25日にBrain誌に掲載された。この論文は「多系統のGWASが虚血性脳卒中後の転帰と関連（Multi-Ancestry GWAS Reveals Excitotoxicity Associated with Outcome After Ischaemic Stroke）」と題されている。ワシントン大学医学部（セントルイス）の研究者らは、脳卒中を経験した約6,000人の全ゲノムをスキャンし、脳卒中後の極めて重要な最初の24時間以内の回復に関連する2つの遺伝子を同定した。脳卒中の発症から24時間以内に起こる事象は、良きにつけ悪しきにつけ、脳卒中患者の長期的な回復への道筋をつけるものである。この2つの遺伝子は、いずれも神経細胞の興奮性の制御に関与していることが判明し、神経細胞の過剰な刺激が脳卒中の転帰に影響を及ぼすことを示す証拠となった。共同研究者のジン・モー・リー医学博士（Andrew B. and Gretchen P. Jones教授兼神経科長）は、「興奮毒性が脳卒中の回復に本当に重要なのか、という疑問はずっと残っている。興奮毒性のブロッカーを用いれば、マウスで脳卒中を治すことができる。しかし、ヒトでは多くの臨床試験を行ったが、どれもこれも陰性だった。今回の研究では、2万個の遺伝子のうち、上位2つの遺伝子が、神経細胞の興奮に関わる機構を指し示している。これは非常に驚くべきことだ。これは、興奮毒性がマウスだけでなく、ヒトにおいても重要であることを示す最初の遺伝学的証拠だ。」と述べている。毎年、米国では、80万人近くが、最も一般的な脳卒中である虚血性脳卒中に罹患している。虚血性脳卒中は、血栓が血管を塞いで脳の一部の酸素が遮断されたときに起こり、突然のしびれ、脱力感、混乱、会話困難などの症状を誘発する。その後24時間以内に、症状が悪化する人もいれば、安定または改善する人もいる。

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コペンハーゲン大学神経科学科の脳科学者ビルギッテ・コルヌム博士（写真）は、世界最大級の睡眠学会が開かれるローマに到着した際、至るところに、「日中の眠気を覚ましたい」とか「夜間の脳の働きを止めたい」などという製薬会社のブースや資料、キャンペーンばかりで非常に驚かされたという。その中で、最近、睡眠の研究で注目されているのが、脳細胞に存在するタンパク質「ヒポクレチン（Hypocretin）」である。というのも、ヒポクレチンは、寝つきが悪くなる不眠症や、日中の覚醒度が低下するナルコレプシーに関与していると考えられているからだ。不眠症の人は脳内のヒポクレチンが多すぎる可能性があり、ナルコレプシーの人は少なすぎる可能性がある。また、うつ病やADHD（注意欠陥多動性障害）などの精神疾患にも、ヒポクレチンが関与していると考えられている。脳内のヒポクレチン系については、すでに多くのことが知られている。2018年にカナダで導入されたばかりの、ヒポクレチンの作用に対抗する不眠症の新薬もある。しかし、コルヌム博士によると、問題は、ヒポクレチンが細胞内でどのように制御されているのかについて、ほとんど分かっていないことだという。そこで、コルヌム博士らはこの問題に光を当てるべく、新たな研究に着手し、2022年4月22日にPNASに論文が掲載された。この研究は、マウス、ゼブラフィッシュ、ヒトの細胞を用いた試験を組み合わせたもので、研究者らはコペンハーゲン大学細胞分子医学科の仲間たちと協力した。このオープンアクセス版のPNAS論文は「進化的に保存されたmiRNA-137は神経ペプチドであるヒポクレチン／オレキシンを標的として、覚醒／睡眠比を調節する（The Evolutionarily Conserved miRNA-137 Targets the Neuropeptide Hypocretin/Orexin and Modulates the Wake to Sleep Ratio）」と題されている。睡眠調節に関連するマイクロRNA

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ペンシルバニア大学およびドイツ・ドレスデン工科大学の研究者らは、重度の歯周病などの疾患と関節炎との関連性が骨髄に辿り着くことを実証した。免疫系は記憶する。この記憶は、過去に細菌やウイルスなどの脅威と遭遇したときに呼び起こされたもので、多くの場合は財産となる。しかし、その記憶が慢性炎症のような体内の要因によって呼び起こされた場合、誤った免疫反応を永続させ、有害なものになる可能性がある。ペンシルベニア大学歯学部の研究者らは、ドレスデン工科大学の研究者を含む国際チームと共同で、自然免疫記憶が、ある種の炎症状態（この例では歯周病）を引き起こし、骨髄の免疫細胞前駆体に変化を与えることによって、別のタイプの炎症（ここでは関節炎）に対する感受性を高めるメカニズムを明らかにした。研究チームは、マウスモデルを用いて、骨髄移植を受けた患者が、そのドナーが炎症性歯周病であった場合、より重度の関節炎を発症する傾向があることを実証した。このCellに掲載された論文は「骨髄造血の不適応自然免疫トレーニングと炎症性合併症の関連（Maladaptive Innate Immune Training of Myelopoiesis Links Inflammatory Comorbidities）」と題されている。「歯周炎と関節炎をモデルにしているが、今回の発見は、これらの例を凌駕している。これは、実際、中心的なメカニズムであり、様々な併存疾患との関連性の根底にある統一原理だ。」と、ペンシルベニア大学歯学部教授で、この研究の責任著者であるジョージ・ハジセンガリス博士は述べている。研究者らは、このメカニズムが、骨髄ドナーの選別方法の再考を促すかもしれないと指摘している。なぜなら、基礎にある炎症性疾患によって引き起こされたある種の免疫記憶を持つドナーは、骨髄移植を受けた人を炎症性疾患の高いリスクにさらすかもしれないからだ。骨髄における基礎

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運動で糖尿病がもたらすダメージに対抗する一つの方法は、糖尿病によって既存の血管が破壊されたときに新しい血管を成長させるという人間の自然なシステムを活性化させることであるという報告がなされた。 ジョージア医科大学（MCG）血管生物学センターの専門家は、「血管新生とは新しい血管を形成する能力であり、糖尿病は既存の血管を傷つけるだけでなく、病気や怪我に直面したときに新しい血管を育てるこの生来の能力を阻害する」と述べている。 内皮細胞は我々の血管を覆っており、その新しい血管の成長に不可欠だ。このたび、MCGの研究者らは、糖尿病の場合、45分間の適度な運動でも、より多くのエクソソームが、血管新生を開始させるタンパク質ATP7Aをこれらの細胞に直接多く供給できることを初めて明らかにした。研究グループは、2022年2月10日にThe FASEB Journalに掲載された論文でこのことを報告している。このオープンアクセス論文は「2型糖尿病において運動が循環系エクソソームの血管新生機能を改善する。エクソソームSOD3の役割（Exercise Improves Angiogenic Function of Circulating Exosomes in Type 2 Diabetes: Role of Exosomal SOD3）」と題されている。特にパンデミック時には、我々が頼りにしている最も洗練された効率的な配送サービスとは異なり、エクソソームが運ぶものは、どこから来てどこへ向かうかによると、MCG血管生物学者で循環器内科医の深井透医師は言う。深井教授と共同研究者のMCG血管生物学者である深井（牛尾）真寿子博士は、これらの有用なエクソソームの起源についてまだ確信を持っていないが、それらが内皮細胞に届けられる場所の1つは明らかであると述べている。2型糖尿病モデル動物と健康な50歳代の被験者に、マウスは2週間、ヒトは45分間の有酸素運動をさせたところ、内皮細胞に付着したエクソソーム中のATP7Aレベルが増加した。この時点では、運動はマウスの体重に大きな影響を与えなかったが、内皮機能のマーカーや血管新生に必要な血管内皮成長因子などの因子が増加したと科学者らは指摘している。運動によって、強力な天然抗酸化物質である細胞外スーパーオキシドジスムターゼ（SOD3）の量も増加したが、ATP7Aは必須ミネラルである銅を細胞に運搬することでも知られており、SOD3を有効に活用するためには、より重い負荷がかかると深井（牛尾）真寿子研究員は述べている。

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韓国基礎科学研究所のゲノム工学センターの研究者らは、転写活性化因子様エフェクターリンクデアミナーゼ（TALED）と呼ばれる新しい遺伝子編集プラットフォームを開発した。TALEDは、ミトコンドリア内でAからGへの塩基変換を行うことができる塩基編集酵素である。この発見は、ヒトの遺伝子疾患を治療するための数十年にわたる旅の集大成であり、TALEDは遺伝子編集技術におけるパズルの最後のミッシングピースと考えることができる。1968年の最初の制限酵素の同定、1985年のポリメラーゼ連鎖反応（PCR）の発明、そして2013年のCRISPRを用いたゲノム編集の実証と、バイオテクノロジーにおける画期的な発見のたびに、生命の設計図であるDNAを操る能力がさらに向上してきた。特に近年、「遺伝子のハサミ」と呼ばれるCRISPR-Casシステムの開発により、生きた細胞のゲノム編集を網羅的に行えるようになった。これにより、ゲノムから変異を編集することで、これまで治すことができなかった遺伝病の治療に新たな可能性が生まれた。しかし、細胞の核ゲノムでは遺伝子編集がほぼ成功しているのに対し、独自のゲノムを持つミトコンドリアの編集には失敗している。ミトコンドリアは、細胞の発電所と呼ばれる小さな細胞内小器官で、エネルギーを生み出す工場としての役割を担っている。エネルギー代謝に重要な小器官であるため、ミトコンドリアの遺伝子に変異が生じると、エネルギー代謝に関わる重大な遺伝病の原因となる。

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脂質代謝は心血管系疾患や2型糖尿病の発症に重要な役割を担っている。しかし、その分子的な関係についてはほとんどわかっていない。ドイツ糖尿病研究センター（DZD）のファビアン・アイケルマン博士率いる研究チームは、最新の分析法であるリピドミクスを用いて、心血管疾患および2型糖尿病に対して統計的に関連する脂質を特定した。さらに、不飽和脂肪酸（FA）の比率を高めた食事により、リスク関連脂質が減少し、低リスクの脂質が増加することを明らかにした。この研究成果は、2022年4月15日付の『Circulation』に掲載された。このオープンアクセス論文は、「ヒト血漿中の深部リピドミクス-心代謝疾患リスクと食事脂肪調節の効果（Deep Lipidomics in Human Plasma-Cardiometabolic Disease Risk and Effect of Dietary Fat Modulation）」と題されている。心血管疾患は、世界における死亡原因の第1位であり、年間約1800万人が亡くなっている。2型糖尿病の患者は、心臓発作や脳卒中にかかるリスクが2～3倍高くなると言われている。罹患者数は数十年にわたり着実に増加し続けている。ドイツではすでに800万人以上の人が2型糖尿病を患っている。科学的な予測によると、この数字は2040年までに約1,200万人にまで増加すると言われている。そのため、糖尿病の発症を予防あるいは軽減するために、疾患の発症を早期に示すバイオマーカーを特定することが強く望まれている。これまでの研究から、心血管疾患や2型糖尿病は脂質代謝と密接な関係があることが明らかになっている。これらの関係を分子レベルで解明するために、科学者らは数年前からリピドミクス分析を利用している。これは、血漿中の脂肪酸プロファイルを非常に詳細に把握することができる最新の分析手法である。脂肪酸は、主に脂質と呼ばれる複雑な分子の一部として生体内に存在する。脂質はその分子構造に基づいて、多数の異なる脂質クラスおよびタイプに分類される。生体内のすべての脂質の総体は、"リピドーム "と呼ばれている。

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40年程前から、製薬会社は遺伝子操作された細胞を小さな医薬品工場として使っている。このような細胞は、癌や関節炎などの自己免疫疾患の治療に使われる薬物を分泌するようにプログラムすることができる。標準的な実験室で単一の生きた細胞を素早く選別する新技術によって、新しい生物学的製剤の開発・製造に繋がるかもしれない。UCLAの研究チームは、「ナノバイアル」と呼ばれる微細なボール状のハイドロゲルコンテナーを用いて、細胞の種類や分泌する化合物、その量に基づいて細胞を選別する能力を最近実証した。この研究は、2022年3月24日、学術誌『ACS Nano』に掲載された。この論文は「超並列単一細胞機能解析およびソーティングのための浮遊性ハイドロゲル・ナノバイアル（Suspendable Hydrogel Nanovials for Massively Parallel Single-Cell Functional Analysis and Sorting）」と題されている。この技術は、生物学の基礎研究を進展させる可能性もある。本研究の責任著者であり、UCLA サミュエリ工学部のアーモンド＆エレナ・ハラペチアン工学・医学部教授 であるディノ・ディカルロ 博士は、「この技術により、タンパク質コード化遺伝子の大部分を占める重要な生物学的過程について、科学界は新しい洞察を見出すことができる。私は、単細胞を生物学の量子限界と考えている。ナノバイアルは、その基本的な限界である単一細胞へのペトリ皿の進化なのだ。」と語った。

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2022年4月1日、INOVIQ Limited（ASX:IIQ）は、世界初のエクソソームを用いた卵巣癌スクリーニング検査の開発に向けて、クイーンズランド大学との協力関係を拡大したことを発表した。この研究は、卵巣癌の正確なバイオマーカーの供給源としてエクソソームを利用するものだ。エクソソームは、細胞外小胞（EV）の一種で、すべての細胞から血液、尿、唾液などの生体液中に放出される小粒子（直径約30～150nm）だ。エクソソームは、DNA、RNA、タンパク質、脂質などさまざまな種類の生理活性分子を含んでおり、親細胞に関する重要な情報を伝えることから、バイオマーカーの同定、病気の診断や治療に利用されることが期待されている。イノベック社のEXO-NET技術は、血液中のエクソソームを効率的に捕捉し、癌、炎症、代謝、神経変性疾患など様々な疾患をより早く正確に発見するために、複数のバイオマーカーをアルゴリズムで組み合わせたマルチオミクス診断検査の開発を可能にするものだ。背景-クイーンズランド大学の説得力ある初期データ

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「物理学を専攻した当初は、力学が癌の生理病理学においてこれほど重要な役割を果たし、医学に役立つ可能性があることを発見するとは想像もしていなかった」と、キュリー研究所の機械工学および発生・腫瘍遺伝学チーム（CNRS UMR168/ソルボンヌ大学）のインセル研究ディレクター・教授のエマニュエル・ファージ博士は説明する。彼は同僚とともに、マウスの大腸癌発生における機械的圧力の驚くべき役割を明らかにした。この発見は、ヒトのさまざまな種類の癌に対する新しい治療法の道を開くものだ。幹細胞の数が2倍にファージ博士は、キュリー研究所のマリア・エレナ・フェルナンデス＝サンチェス博士と彼女のチーム、およびソルボンヌ大学を含む他の研究機関の共同研究者とともに、大腸の自然収縮によるβカテニンという生化学経路の機械的活性化が、大腸内の幹細胞の生理量を維持するために必要であり、一方、腫瘍による永久増殖圧によってこの経路が過度に活性化すると、増殖する幹細胞が病的に倍増していることを突き止めた。さらに、癌幹細胞のマーカーが増加していることも発見された。これは、過度の増殖が、癌幹細胞に組織への侵入能力や治療への抵抗力を与えていることを示すものである。そこで研究チームは、関連する生物学的メカニズムの探求を続け、Retキナーゼと呼ばれるタンパク質がβカテニン経路の上流で役割を果たしていることを、マウスを用いて確認した。そして、キュリー研究所病院グループの診断・治療医学部門、Pathex実験病理プラットフォームのメディカルマネージャーであるディディエ・メセウ医学博士のチームは、この同じ生化学的経路がヒト結腸癌細胞で過剰活性化していること、この過剰発現は他の9つの悪性固形癌でも見られることを確認した。これらの観察結果は、多くの種類の癌、特に予後不良の卵巣、肺、膵臓の癌に対する標的治療法を生み出す可能性がある。この点を考慮して、研究者らは、Retキナーゼを阻害することが知られている分子で処理することにより、マウスの自然発生的な腸の腫瘍の半分が吸収されることをin vivoテストで成功した。多くの阻害剤と同様、これらの分子もまた、高い毒性を持つことが知られている。「体全体にとってより毒性の低い、あるいは無毒な方法でRetに作用する方法を見つけなければならない」とファージ博士は説明する。

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免疫療法は多くの癌患者を救うことに成功したが、それでも大多数の患者にはこれらの治療が効かないため継続的な研究が必要だ。2022年4月20日、スローンケタリング研究所（SKI）の研究者は、最近発見された新しい免疫細胞が免疫療法の良いターゲットになる可能性があり、反応する人としない人のギャップを狭めるのに役立つかもしれないという期待についてNature誌に報告した。この論文は「自己反応性自然免疫型T細胞を介した癌免疫のプログラム（Programme of Self-Reactive Innate-Like T Cell-Mediated Cancer Immunity）」と題されている。この新しく発見された細胞は、科学者達がキラー自然免疫様T細胞と呼んでいるが、多くの免疫療法の従来の標的である細胞障害性（別名「キラー」）T細胞とは、注目すべき点で異なっている。1つは、細胞傷害性T細胞のように長時間の活動で疲弊することがないことである。そして、癌が潜んでいる組織により深く入り込むことができる。これらのユニークな性質が、免疫療法のターゲットとして魅力的なのだ。「このキラーT細胞は、癌治療の標的として、あるいは遺伝子操作によって利用できると考えている。従来のT細胞よりも固形癌に到達して死滅させる能力が高いかもしれない。」と、SKIの免疫学者で今回の研究の主執筆者であるミン・リー博士（写真）は述べている。細胞を特徴づけるものを突き止めるリー博士のチームは、2016年にこの珍しい細胞集団の存在を初めて報告した。そのとき、この細胞が癌細胞を殺す力を持っていることは彼のチームにとって明らかだったが、この細胞がどこから来たのか、どのように働くのかについてはほとんど分かっていなかった。この新しい研究のために、リー博士と同僚らは、単一細胞解析やCRISPRゲノム編集などのさまざまな技術を駆使して、この細胞の特徴をさらに明らかにした。その結果、いくつかの驚くべき発見があった。ひとつは、自然免疫系キラーT細胞は免疫チェックポイント分子PD-1を作らず、その結果、典型的なキラーT細胞のように疲弊することもないようだということである。これは、免疫細胞治療の可能性を秘めた魅力的な機能である。また、この細胞は、癌細胞上の異なるマーカー、すなわち抗原を認識するようだ。従来のキラーT細胞が特定の変異した抗原（ネオアンチゲン）を認識するのに対し、自然免疫系キラーT細胞は変異していない（つまり正常な）抗原をより広範囲に認識するのである。また、キラーT細胞は、樹状細胞などの抗原提示細胞に頼らず、危険そうな抗原の存在を知らせてくれる。このように、キラー自然免疫細胞は、常に攻撃の準備を整えている自然免疫細胞のような働きをする。また、従来のT細胞とは異なり、キラーT細胞は血液やリンパ液を循環し、リンパ節にとどまることはない。むしろ、全身の組織に直接たどり着き、そこで危険を察知するようだ。これらの特徴から、キラーT細胞は免疫療法のターゲットとして特に注目されていると、リー博士は言う。

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ワイルコーネルメディスンの研究者らは、脳に常駐する免疫細胞の重要なシグナル伝達経路を阻害することで、脳の炎症を鎮め、それによりアルツハイマー病やその他の神経変性疾患における病気の進行を遅らせることができる可能性を示唆した。この研究結果は、神経変性疾患に対する新たな治療戦略の可能性を示している。神経変性疾患は、高齢者に比較的よく見られる疾患で、今のところ、有効な疾患修飾治療法がない。 脳の炎症、特にミクログリアと呼ばれる脳内の免疫細胞の活性化を介した炎症は、神経変性疾患の共通の特徴として長い間指摘されてきた。また、タウと呼ばれる神経細胞タンパク質の異常な糸状の凝集体『タングル』が広がることも、これらの疾患の特徴としてよく知られている。研究チームは、このタウの絡まりが、NF-κB経路と呼ばれる多機能シグナル伝達経路を介して、ミクログリアの炎症活性化の引き金となることを明らかにした。タウに基づくアルツハイマー病モデルマウスでミクログリアのNF-κBシグナルを阻害すると、免疫細胞が炎症状態から大きく脱却し、動物の学習・記憶障害が回復した。2022年4月12日にNature Communicationsに掲載されたこのオープンアクセス論文は、「ミクログリアNF-κBは、タウ障害マウスモデルにおいてタウの拡散と毒性を促進する（Microglial NF-κB Drives Tau Spreading and Toxicity in a Mouse Model of Tauopathy）」と題されている。

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ヒトの染色体では、DNAがタンパク質で覆われ、非常に長いビーズのようなひも状になっている。この「ひも」は、細胞が遺伝子発現を制御したり、DNAの修復を促進したりするなどの機能を持ち、多数のループに折り重なっていることが知られている。MITの新しい研究によると、これらのループはこれまで考えられていたよりも非常に動的であり、寿命も短いことが示唆された。今回の研究では、研究チームは生きた細胞内のゲノムの動きを約2時間にわたって観察することができた。その結果、ゲノムが完全にループしている時間は全体の3〜6%に過ぎず、ループは10〜30分程度しか持続しないことが判明した。2022年4月14日にサイエンス誌に掲載されたこの論文は「CTCFとコヒーシンを介したクロマチンループのダイナミクス、ライブセルイメージングによって明らかに（Dynamics of CTCF- and Cohesin-Mediated Chromatin Looping Revealed by Live-Cell Imaging）」と題されている。この結果は、ループが遺伝子発現に及ぼす影響に関する科学者の理解を修正する必要があることを示唆していると、この研究者らは述べている。「この分野の多くのモデルは、静的なループがこれらのプロセスを制御しているという図式だった。今回の論文は、この図式が実は正しくないことを示している。これらのドメインの機能状態は、もっとダイナミックであることを示唆している。」と、MIT生物工学部の助教授であるアンデルス・セイル・ハンセン博士は語っている。ハンセン博士は、MITの医用工学・科学研究所と物理学科の教授であるレオニード・ミルニー博士と、ドイツ・ドレスデンのマックスプランク分子細胞生物学・遺伝学研究所とドレスデン・システム生物学センターのグループリーダーであるクリストフ・ゼヒナー博士と共に、この新しい研究の主執筆者の1人だ。MITのポスドクであるミケーレ・ガブリエレ博士、最近ハーバード大学で博士号を取得したヒューゴ・ブランダオ博士、MIT大学院生のシモン・グロッセ・ホルツ氏が本論文の主著者である。ループの外側へ

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個々の腫瘍に合わせた癌治療が行われるようになるにつれ、放射線腫瘍学における予測バイオマーカーの探索が続けられている。放射線治療への反応に影響を与える複数の要素を調べる包括的なアプローチが必要である、とウェイル・メディカル大学のシルビア・C・フォルメンティ医学博士は述べている。標的を定めたアプローチには、腫瘍の微小環境、宿主のマイクロバイオーム、腫瘍の病期、放射線照射の時期、宿主の遺伝的特徴などを調べることが含まれる。フォルメンティ博士は、4月11日（月）のAACR年次総会シンポジウムで議長を務め、これらの分野のいくつかについて現在の研究を紹介する3つのプレゼンテーションを行った。このセッション、Predictive Biomarkers for Precision Radiation Oncologyなどは、2022年7月13日まで、登録済みの会議参加者がバーチャルプラットフォームで閲覧することが可能だ。登録はこちらから行うことができる。19,000人以上の科学者や医師がこの最高峰の癌会議に登録し、約80%（約15,200人）が直接参加し、約20%（約3,800人）がバーチャル参加した。AACRの会員数は全世界で50,000人を超えている。米国癌研究協会（AACR）年次総会は、4月8日から13日までニューオーリンズで開催された。腫瘍の微小環境 - アナ・ウィルキンス博士

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ヒトの心臓細胞から分泌されるエクソソーム（画像）が、損傷した組織を修復し、致死的な心拍障害を防ぐ可能性があることが、シーダーズ・サイナイ大学スミット心臓研究所の研究者らによる新しい研究で明らかになった。この研究は、心臓突然死の最大の原因である心室性不整脈と呼ばれる心臓のリズム障害を治療する新しい方法につながる可能性がある。2022年3月9日にEuropean Heart Journalに掲載されたこの論文は「慢性虚血性心筋症豚モデルにおける生体基質修飾による心室性不整脈抑制（Biological Substrate Modification Suppresses Ventricular Arrhythmias in a Porcine Model of Chronic Ischaemic Cardiomyopathy）」と題されている。専門家は、添付の論説で、この研究を「この分野全体を根底から覆す準備が整った」と評している。傷ついた心臓を修復する

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4月8日から13日までニューオーリンズで開催されたAACR年次総会2022で発表された第I/II相臨床試験の結果によると、CD30+リンパ腫の再発または難治性の患者において、CD30/CD16Aバイスペシフィック抗体と複合化した臍帯血由来NK細胞が89%の全奏功率を引き出したという。発表したテキサス大学MDアンダーソンがんセンター幹細胞移植・細胞治療科の医学部教授であるヤゴ・ニエト医学博士は、「抵抗性リンパ腫の患者の中には、登録時に非常に悪い状態だった方もいたが、腫瘍反応の質には好意的な驚きを覚えた」と述べています。CD30は、多くのホジキンリンパ腫および一部の非ホジキンリンパ腫の特定の細胞に発現する受容体で、その活性化によってがん細胞の増殖が促進される。再発CD30+リンパ腫に対する現在の標準治療は、CD30を発現する細胞に毒性のある細胞骨格不安定化剤を投与する抗体薬物複合体であるブレンツキシマブ・ベドチン（アドセトリス）である。しかし、すべての腫瘍が反応するわけではない。「再発したCD30+リンパ腫は、多くの場合、ブレンツキシマブ・ベドチンや、ホジキンリンパ腫の場合はチェックポイント阻害剤で治療が成功する」「しかし、これらの治療が失敗した場合、これらの患者の腫瘍は殺傷能力が極めて高くなり、患者には有効な治療選択肢がほとんど残されていない」とニエト博士は述べている。

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2022年4月8日、カリフォルニア大学サンディエゴ校ヘルス、サンフォード再生医療コンソーシアムの研究者とスペースタンゴのパートナーが、NASAから3年間で約500万ドル（約6.3億円）を獲得したことで、国際宇宙ステーション（ISS）内に新しい統合宇宙幹細胞軌道研究室を開発し、その中で3つの共同研究プロジェクトが開始されることが発表された。幹細胞は自己複製を行い、より多くの幹細胞を生成し、血液、脳、肝臓などの組織特異的な細胞に特化するため、地球資源から遠く離れた場所での生物学的研究には最適な細胞だ。この新しい取り組みの目的は、微小重力における幹細胞のこのようなユニークな性質を利用して、宇宙飛行が人体にどのような影響を与えるかをより深く理解することにある。この研究は、電離放射線や炎症性因子にさらされる機会が増える中で、老化、変性疾患、癌、その他の疾患がどのように発生するかについても情報を提供するものだ。これらの研究から得られた知見は、地球上のさまざまな変性疾患に対する新しい治療法の開発を加速させる可能性がある。この賞の共同研究者であり、癌研究のコーマン・ファミリー大統領冠講座の教授、ムーア癌センター副所長、サンフォード幹細胞臨床センター所長、UCサンディエゴ・ヘルスのCIRMアルファ幹細胞クリニック所長であるキャトリオナ・ジェイミーソン医学博士は、「我々は、ISSにこれらの機能を確立することにより、商用幹細胞企業の次の繁栄のエコシステムとバイオテクノロジーの次の中心が、地上400キロメートルにつくれると想定している」と述べている。

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感染症は、ヒトゲノムを書き換える力を持っている。この100年で最も深刻な問題のひとつは、COVID-19の原因物質であるSARS-CoV-2によるものだ。病気に対する宿主の反応は、個体によって異なる宿主の遺伝的特性によって支配されている部分がある。ある遺伝子型は、他の遺伝子型よりも軽症になる可能性がある。病気の結果の違いは、感染症に対する感受性、自然免疫反応とその初期段階での感染を制御する能力、適応免疫反応とその後期段階での病気を制御する能力、そして病気が引き起こすかもしれない最も深刻な被害のいくつかを占める炎症反応における変動から生じる可能性がある。さらに、個体によって薬物療法によく反応する人とそうでない人がいる一方、ワクチン接種によく反応する人とそうでない人がいる。これらの特性や分子的な相互作用、それらを制御する基礎となる遺伝子はすべて、自然淘汰と進化の対象である。しかし、感染や治療結果の違いは、ワクチンを含む医薬品の入手可能性の違いや、社会経済的な理由に起因する感染リスクを回避するための隔離能力などのライフスタイルの選択によって生じることもある。これらの違いは遺伝学に基づくものではなく、進化的変化や病原体への適応をもたらすものでもない。人類の進化に非常に強い影響を与えた病気のひとつに、マラリアがある。マラリアは、マラリア原虫をはじめとする様々な種類の寄生虫属によって引き起こされる。マラリアに対する適応のひとつに、赤血球が鎌状になる変異型ヘモグロビン蛋白質をコードする鎌状赤血球対立遺伝子（Hb-S）のヘテロ接合性がある（ホモ接合状態の場合）ことが知られている。ヘテロ接合体の個体はマラリアに感染しにくいが、その代償として、世代を経るごとに鎌状赤血球のホモ接合体が出現し、重度の貧血を呈するようになるのである。 このようなヘテロ接合体の選択的優位性をヘテロ接合体優位性(heterozygous advantage)という。ヘテロ接合体はマラリアに対する抵抗力が強く、また、ホモ接合体では致命的となる鎌状赤血球形質の影響も軽微か影響を受けない。この選択圧の結果、異常に多い疾患対立遺伝子となる。これは、ホモ接合体の場合、ヘモグロビン鎌状赤血球対立遺伝子（Hb-S）と正常ヘモグロビン対立遺伝子（Hb-A）の両方に対して同時に選択が作用するためである。マラリアがなければ、Hb-Sに対する選択により、Hb-Sの頻度は実際に観察されるよりもはるかに低くなるであろう。

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エチオピア高原の高山草原には、胸が真っ赤なことから「ブリーディング・ハート」と呼ばれるゲラダヒヒという霊長類が生息している。ゲラダヒヒは、絶滅した親類よりも長生きして、変わった生活様式を身につけた最後の一種である。森林やサバンナに生息するサルとは異なり、高地で草を食べながら生活している。一般的にゲラダヒヒは登山に長けており、群れを成して朝には崖にしがみつき、一日中座って草を食べるのに最適なクッションのようなお尻で休んでいる。ヒヒの仲間とは異なり、海抜1800〜4300メートルの高原の薄い空気の中で繁栄するために、彼らがユニークに適応しているのは何だろうか？そして、これらの特徴がヒトにも適応できる可能性はあるのだろうか？2022年3月24日、Nature Ecology and Evolution誌のオンライン版に掲載されたこの研究は、30 以上の機関による大規模な国際的取り組みと、アフリカ野生生物基金、エチオピア野生生物保護局（EWCA）、全米科学財団、全米衛生研究所、サンディエゴ動物園、ワシントン大学ロイヤリティ研究基金、ドイツ研究財団の寛大な許可と支援によって実現した。この論文は「ゲラダにおける高地順応と染色体多型に関するゲノム上のシグネチャー（Genomic Signatures of High-Altitude Adaptation and Chromosomal Polymorphism in Geladas）」と題されている。「高地での生活は非常に困難だ。空気はより冷たく、酸素の含有量も少なくなっている。我々のチームは、このような極限環境で生活するゲラダを10年以上研究してきたので、高所で長期間にわたって生活することがいかに困難であるかということを、直接的に理解している。しかし、ゲラダヒヒはもっと長い間生存しており、その厳しい環境に適応するために、一体どのように生態を変化させたのか不思議に思っている。」とアリゾナ州立大学生命科学部のノア・スナイダー・マックラー教授は述べている。

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ペンシルバニア大学の研究者らは、先天性夜盲症の犬に薄明かりの視力を回復させる遺伝子治療を開発し、人における同様の症状に対する治療に希望をもたらした。先天性定常性夜盲症（CSNB）の人は、薄暗い場所で物を見分けることができない。この障害は、特に人工照明がない場所や夜間の運転時に課題となる。2015年、ペンシルベニア大学獣医学部の研究者らは、犬が人の症状と強い類似性を持つ遺伝性夜盲症を発症する可能性があることを知った。2019年、研究チームは原因となる遺伝子を特定。2022年3月22日、ペンシルベニア大学のチームと同僚らは、CSNBを持って生まれた犬に夜間視力を戻す遺伝子療法という大きな前進を雑誌『Proceedings of the National Academy of Sciences』で報告した。これは、網膜の奥にある「ON双極細胞」と呼ばれる細胞群を標的としたアプローチで、この疾患やON双極細胞の機能が関与する他の視覚障害に対する犬や人の治療法開発の目標に向けた重要な一歩となる。このオープンアクセス論文は「AAV遺伝子療法によるON双極細胞の標的化（ Targeting ON-Bipolar Cells by AAV Gene Therapy Stably Reverses LRIT3-Congenital Stationary Night Blindness ）」と題されている。遺伝子治療を受けたCSNBの犬は、網膜に健康なLRIT3タンパク質が発現するようになり、薄暗い場所でも迷路を上手に進むことができるようになったのだ。また、この治療法は持続性があり、治療効果は1年以上続くとされている。「このパイロット試験の結果は非常に有望だ。先天性静止型夜盲症の人や犬では、生涯を通じて病気の重症度が一定で変化しない。これらの犬を1歳から3歳の成犬を治療することができた。つまり、理論的には大人になってからでも夜間視力の改善が見られる可能性があるため、今回の発見は人の患者集団にとっても有望であり、関連性が高いと言えるだろう。」と本研究の主執筆者でペンシルベニア大学獣医学科の宮寺恵子助教授（写真）は言う。

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シドニーのガーバン医学研究所の研究者とオーストラリア、英国、イスラエルの共同研究者が開発した新しいDNA検査は、既存の検査よりも迅速かつ正確に、診断が困難なさまざまな神経・神経筋遺伝病を特定できることが示された。ガーバン研究所のゲノミクス技術部長であり、本研究の上席著者であるアイラ・デベソン博士は、「ハンチントン病、脆弱X症候群、遺伝性小脳失調症、筋緊張性ジストロフィー、ミオクロニーてんかん、運動ニューロン疾患など、すでに知られていた疾患を持つすべての患者を正しく診断した」と述べている。この検査で対象となる疾患は、ヒト遺伝子の中にある異常に長い反復DNA配列によって引き起こされる50以上の疾患に属し、「ショートタンデムリピート（STR）伸長障害」として知られている。「これらの疾患は、患者が示す複雑な症状、これらの反復配列の困難な性質、および既存の遺伝子検査法の限界のために、しばしば診断が困難だ」とデベソン博士は述べている。2022年3月4日にScience Advances誌にオンライン掲載されたこのオープンアクセス論文は「プログラム可能なターゲット型ナノポアシーケンスによるタンデムリピート伸長型障害の包括的な遺伝学的診断（Comprehensive Genetic Diagnosis of Tandem Repeat Expansion Disorders with Programmable Targeted Nanopore Sequencing）」と題されており、この検査が正確であることを示し、世界中でこの病理学検査を利用できるようにするための検証に取り掛かることについて述べられている。この研究に参加した患者の一人であるジョンは、スキーのレッスン中にバランスをとるのに異変を感じ、初めて異変に気が付いた。「アクティブで動きやすい状態から、支えがないと歩けない状態まで、数年にわたり症状が重くなり、とても心配だった。10年以上も検査に次ぐ検査を受けたが、何が悪いのかまったく分からなかった」と語るジョンは、最終的に、脳に影響を及ぼすCANVASという珍しい遺伝病であると診断された。ジョンは、「近い将来、この種の疾患を持つ人々が、私よりも早く診断を受けられるようになると思うと、胸が高鳴る。」と語っている。この研究の共著者で、コンコード病院の臨床神経科医であるキショア・クマール博士は、「ジョンのような患者にとって、この新しい検査は、負担の大きい診断の旅を終わらせるのに役立つ、画期的なものとなるだろう」と語っている。リピート伸長疾患は、家族間で遺伝する可能性があり、生命を脅かすこともある。また、一般的に筋肉や神経の損傷を伴い、全身にその他の合併症を引き起こす。

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アルツハイマー病に罹患した脳を細胞の奥深くまで観察すると、怪しげなタンパク質の塊が見つかるだろう。1980年代に神経科学者がこのタンパク質のもつれを同定し始めて以来、他の脳疾患にも独自のタンパク質のもつれの特徴があることが分かってきた。コロンビア大学ズッカーマン研究所の主任研究員であるアンソニー・フィッツパトリック博士は、「これらの疾患には、それぞれ固有のタンパク質のもつれ、すなわちフィブリルがある。病気に関連するこれらのタンパク質は、独自の形状と挙動を持っている」と述べている。フィッツパトリック博士は、コロンビア大学アービング・メディカルセンターの生化学と分子生物物理学の助教授でもあり、コロンビア大学のアルツハイマー病と加齢脳に関するタウブ研究所のメンバーでもある。このフィッツパトリック博士と22人の国際共同研究者による研究は、2022年3月4日付のCell誌にオンライン掲載され、病気の脳に新しい線維が存在することを明らかにした。このオープンアクセス論文は、「多様な神経変性疾患におけるTMEM106Bのホモ型線維化（ Homotypic Fibrillization of TMEM106B Across Diverse Neurodegenerative Diseases ）」と題されている。この論文の共同筆頭著者であるフィッツパトリック研究室の学部生アンドリュー・チャン氏は、「我々は、神経変性疾患の管理に何らかの影響を与えることが期待できる、驚くべき刺激的な結果を得た」と語っている。薬物研究者らは、長い間、新薬のターゲットとしてこのタンパク質を追求してきたが、これまでのところ、ほとんど期待はずれの結果しか得られていない。フィブリル関連疾患は、一般的なものと稀なものを合わせて、世界中で何百万人もの人々に影響を与えている。人口の増加や寿命の延長に伴い、その発生率は増加することが予想される。フィッツパトリック博士は、叔父を進行性核上性麻痺（PSP）という病気で亡くしている。「TMEM106Bというタンパク質が線維を形成することを発見した。この挙動はこれまで知られていなかった」と、ザッカーマン研究所のフィッツパトリック研究室の元メンバーで、現在はスタンフォード大学構造生物学部の大学院生であるシャン・シンユ氏は語っている。「このタンパク質は、リソソームとエンドソームの中心的な構成要素で、我々が年を取るにつれて細胞内に蓄積されるゴミを掃除する小器官だ」。 通常、TMEM106B分子は、それらの廃棄物管理小器官の膜にまたがっている。フィッツパトリック博士の研究チームは、実験室での探索の結果、TMEM106B分子が2つの断片に分かれることを発見した。そして、小器官内の断片は自己集合して、細胞を固定するフィブリル（線維）になることができるのだという。

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スーパーバグであるクロストリジウム・ディフィシル菌（C. Difficile）の保護鎧の壮大な構造が初めて明らかにされ、鎖帷子のように緊密かつ柔軟な外層が示された。この構造は、分子の侵入を防ぎ、将来の治療法の新しいターゲットになると、この構造を解明した科学者らは述べている。ニューカッスル大学、シェフィールド大学、グラスゴー大学の科学者とインペリアルカレッジ、ダイヤモンド光源研究所の研究者らが、鎖帷子のリンクを形成する主要タンパク質SlpAの構造と、それらがどのように配置されてパターンを形成し、この柔軟な鎧を作り出しているかを概説している。これにより、クロストリジウム・ディフィシル菌に特異的な薬剤を設計して、保護層を破り、分子が侵入して細胞を死滅させるための穴を開けられる可能性が出てきた。2022年2月25日のNature Communicationsに掲載されたこのオープンアクセス論文は「クロストリジウム・ディフィシル菌のS層の構造と組み立て（Structure and Assembly of the S-Layer in C. Difficile）」と題されている。保護鎧

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自然免疫系は、宿主と微生物の相互作用を制御し、特に粘膜に侵入した病原体に対する防御に重要な役割を担っている。今回、パスツール研究所とInserm （フランス国立衛生医学研究所）の研究者らは、腸管感染モデルを用いて、自然免疫系エフェクター細胞-グループ3自然免疫系リンパ球が感染の初期段階で作用するだけでなく、再感染時に宿主を保護する自然免疫記憶を発達させるよう訓練できることを明らかにした。この研究は、2022年2月24日のScience誌に掲載された。この論文は「訓練されたILC3応答が腸管防御を促進する（Trained ILC3 responses promote intestinal defense）」と題されている。腸の病気や消化管出血の原因となる大腸菌感染症対策は、公衆衛生上の大きな課題だ。飲料水や食品中に存在するこれらの細菌は、急性腸炎に伴う持続的な下痢を引き起こすことがある。その結果、腸管病原性大腸菌および腸管出血性大腸菌は、世界の小児死亡原因の約9%を占めている。

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オックスフォード大学ビッグデータ研究所の研究者らは、人類間の遺伝的関係の全体像、すなわちすべての人の祖先をたどる単一の系図をマッピングするための大きな一歩を踏み出した。この研究は、2022年2月24日付の『Science』誌に掲載された。この論文は「 現代と古代のゲノムの統一的な系図（A Unified Genealogy of Modern and Ancient Genomes）」と題されている。この論文の要点は以下の通りだ：

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ノースカロライナ大学（UNC）チャペルヒル校の科学者らは、ヒトの消化管から採取した個々の単一細胞で発現する遺伝子の配列を決定し、新しい細胞型の特徴を発見するとともに、栄養吸収や免疫防御などの重要な細胞機能についての知見を得た。緊張すると腸はそれを感じるかもしれない。唐辛子を食べると腸が反乱を起こすかもしれないが、ある人は何を食べても美味しく感じる。ある人はイブプロフェンを飲んでも何も影響がないが、ある人は腹から出血し、痛みの緩和ができないかもしれない。それはなぜだろうか？その答えは、我々は皆違うからだ。では、具体的にどのように違うのか、そしてその違いは健康や病気に対してどのような意味を持つのか。これらに答えるのは難しいのだが、UNC医科大学のスコット・マグネス博士の研究室では、興味深い科学的な答えを発見した。マグネス研究員は、3人の臓器提供者から採取したヒトの消化管全体を用いて、腸のすべての領域で細胞の種類がどのように異なるか、細胞の機能を明らかにし、これらの細胞間および個人間の遺伝子発現の違いを初めて明らかにしたのである。2022年2月14日にCellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology誌にオンライン掲載されたこの研究は、腸の健康の様々な側面を、これまで以上に高解像度でより正確に探求するための扉を開くものだ。この論文は「健康な成人小腸と結腸上皮の近位から遠位までの調査（A Proximal-to-Distal Survey of Healthy Adult Human Small Intestine and Colon Epithelium by Single-Cell Transcriptomics）」と題されている。

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脂肪組織は、人間の健康にとって重要な役割を担っている。しかし、脂肪組織は加齢とともにその機能を失い、2型糖尿病、肥満、癌、その他の病気の原因となる可能性がある。コペンハーゲン大学の研究によると、デンマーク人男性の加齢、運動、脂肪組織機能の関係を調べたところ、生涯にわたって高いレベルの運動をすることで、この劣化に対抗できるようだ。あなたの脂肪はどの程度機能しているのだろうか？あまり聞かれることのない質問だ。しかし、近年の研究によると、脂肪組織（adipose tissue）の機能は、我々の体が年齢とともに衰えていく理由の中心であり、肥満がしばしば発症し、脂肪細胞が年齢とともに機能変化を起こすため、糖尿病2や癌などの人間の病気と強く結びついていることが示唆されている。よって、健康全般は、単に脂肪の量に影響されるのではなく、脂肪組織がいかにうまく機能しているかが重要なのだ。コペンハーゲン大学の新しい研究は、我々の脂肪組織が年齢とともに重要な機能を失うにもかかわらず、大量の運動がより良い方向に大きな影響を与えることを実証している。「全身の健康は、脂肪組織の機能の良し悪しと密接に関係している。かつて、我々は脂肪をエネルギー貯蔵所とみなしていた。しかし、脂肪は他の器官と相互作用し、代謝機能を最適化することができる器官なのだ。特に、脂肪組織は、空腹を感じたときに筋肉や脳の代謝に影響を与える物質を放出するなど、さまざまな働きをしている。だから、脂肪組織が本来の働きをすることが重要なのだ」と、コペンハーゲン大学生物学部のアンデルス・グディクセン助教授（博士）は説明している。

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冠動脈疾患を引き起こし、心臓発作を誘発する最も重要な遺伝子が、新たな大規模研究で特定された。ビクター・チャン心臓研究所、ニューヨーク州マウントサイナイ市のアイカーン医科大学、および欧州と米国の他の拠点のチームによるこの研究は、2022年2月1日にCirculation: Genomic and Precision Medicine誌で発表された。このオープンアクセス論文は「冠動脈疾患の原因遺伝子の統合的優先順位付け（Integrative Prioritization of Causal Genes for Coronary Artery Disease）」と題されている。この成果は、冠動脈性心疾患のリスクを有する人々に対する標的治療という、全く新しい分野への道を開くものだ。ビクター・チャン心臓研究所のエグゼクティブ・ディレクターであるジェイソン・コバチッチ教授（医学博士）は、この論文の主執筆者として、この研究は3つの大きなブレークスルーを達成し、そのすべてが心臓病との闘いにおいて重要である、と語っている。「まず、冠動脈性心疾患を引き起こす可能性のある遺伝子をより正確に特定することができた。」「第二に、これらの遺伝子の主な影響が体のどこにあるのかを正確に特定したことだ。心臓の動脈自体が直接閉塞を引き起こすのかもしれないし、肝臓でコレステロール値を上昇させるのかもしれないし、血液中で炎症を変化させるのかもしれない」「3つ目の大きな成果は、冠動脈疾患の原因となる遺伝子（合計162個）を、優先順位の高いものから並べたことだ。」「このリストの上位にある遺伝子の中には、これまで心臓発作との関連で研究されたことのないものもある。これらの新しい重要な遺伝子を見つけることは、本当にエキサイティングなことだが、同時に本当のチャレンジでもある。なぜなら、そのうちのいくつが冠動脈疾患を引き起こすのか、まだ誰も正確に知らないからだ。」とコバチッチ教授は付け加えた。

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エボラウイルス感染の非ヒト霊長類モデルを用いた研究で、エボラウイルスは体の特定の場所に留まり、モノクローナル抗体で治療した後でも、再び出現して致命的な病気を引き起こすことがあることが説明された。Science Translational Medicine誌の2022年2月9日号（画像）に掲載されたこの論文は「抗体治療を受けた非ヒト霊長類の脳におけるエボラウイルスの持続性と疾患の再発（Ebola Virus Persistence and Disease Recrudescence in Brains of Antibody-Treated Nonhuman Primate Survivors）」と題されている。論文の主執筆者であるXiankun (Kevin) Zeng博士によると、アフリカで最近発生したいくつかのエボラウイルス病は、以前の発生を免れた患者の持続感染に関連しているとのことだ。特に、2021年にギニアで発生したエボラウイルス病は、少なくとも5年前に発生した大規模なアウトブレイクで持続感染した生存者から再出現したものである。しかし、持続性エボラウイルスの正確な「潜伏場所」や、生存者（特に標準的なモノクローナル抗体治療を受けている人）のその後の再上昇（再発）の基礎となる病態は、ほとんど分かっていなかった。そこで、米陸軍感染症研究所（USAMRIID）のZeng博士のチームは、ヒトのエボラウイルス疾患を最も忠実に再現できる霊長類モデルを用いて、これらの疑問を解決することにした。

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マサチューセッツ総合病院（MGH）とブリガム・アンド・ウィメンズ病院（BWH）の研究チームは、mRNAナノ粒子を用いて肝臓癌の腫瘍微小環境を再プログラム化した。この技術は、COVID-19ワクチンに使われているものと同様で、肝臓だけでなく他の種類の癌でも変異している癌抑制因子であるp53マスターレギュレーター遺伝子の機能を回復させた。このp53 mRNAナノ粒子を免疫チェックポイント阻害剤と併用すると、肝細胞癌実験モデルにおいて、腫瘍増殖の抑制を誘導するだけでなく、抗腫瘍免疫反応を有意に増加させることができたという。本研究成果は、2022年2月9日にNature Communications誌のオンライン版に掲載された。このオープンアクセス論文は「p53 mRNAナノセラピーと免疫チェックポイント阻害剤の併用により、癌治療に有効な免疫微小環境が再プログラム化される（Combining p53 mRNA Nanotherapy with Immune Checkpoint Blockade Reprograms the Immune Microenvironment for Effective Cancer Therapy）」と題されている。BWHのナノメディシンセンターの共同研究者であるJinjun Shi博士は、MGHの肝臓癌生物学者で共同研究者のDan G. Duda博士とともに、このプラットフォームを開発した。Shi博士は「この新しいアプローチにより、我々は、mRNAナノ粒子を用いて、腫瘍細胞の特定の経路を標的にしている。この小さな粒子が、細胞にタンパク質を構築する指示を与え、肝細胞癌の場合、腫瘍の成長を遅らせ、免疫療法による治療に腫瘍がより反応するようにした。」と述べている。

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オスナブリュック大学（ドイツ）とオゾーガ・チンパンジー・プロジェクトの研究チームは、チンパンジーが自分の傷や仲間の傷に昆虫を塗る様子を初めて観察した。2022年2月7日にCurrent Biology誌のオンライン版で発表されたこの新発見は、「野生チンパンジーの自己および他者の傷に対する昆虫の適用について（Application of Insects to Wounds of Self and Others in Chimpanzees in the Wild）」と題されている。ガボンのロアンゴ国立公園では、オスナブリュック大学のトビアス・デシュナー博士（霊長類学者）とシモーネ・ピカ教授（認知生物学者）が率いるオズーガ・チンパンジー・プロジェクトが実施されている。ロアンゴ国立公園では、約45頭のチンパンジーの社会的関係、他のグループとの交流や争い、狩猟行動、道具の使用、認知・コミュニケーション能力などに重点を置いて、その行動を調査している。「昆虫、爬虫類、鳥類、哺乳類など様々な動物種で、病原体や寄生虫に対抗するために植物の一部や非栄養素を用いるセルフメディケーションが観察されている」「例えば、我々の最も近い近縁種であるチンパンジーとボノボは、駆虫効果のある植物の葉を飲み込み、腸内寄生虫を殺す化学的特性を持つ苦い葉を噛んでいる。」と認知生物学者のピカ博士は述べている。


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