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1802年、ルートヴィヒ・ヴァン・ベートーヴェンは、自分の死後、自分の病気である進行性の難聴について主治医のJ.A.シュミットから世間に説明するよう、兄弟に依頼した。それから2世紀以上が経ち、2023年3月22日付の学術誌Current Biologyに掲載された論文で研究チームは、彼の髪の毛から採取したDNAを分析することで、彼の願いを一部実現した。このオープンアクセス論文は「ルートヴィヒ・ヴァン・ベートーヴェンの毛髪のゲノム解析（Genomic Analyses of Hair from Ludwig van Beethoven）」と題されている。 「この難聴は、1820年代半ばから後半に始まり、1818年には機能的に聞こえなくなったことで有名だ。」と、ドイツ・ライプチヒのマックスプランク進化人類学研究所のヨハネス・クラウス博士は述べている。 「ベートーベンの難聴や胃腸障害について、決定的な原因を見つけることはできなかった。しかし、肝疾患の重大な遺伝的危険因子をいくつも発見することができた。また、遅くとも最期を迎える前の数ヶ月前に、少なくともB型肝炎ウイルスに感染していた証拠も見つかった。それらが彼の死につながったと思われる。」とクラウス博士は述べている。 DNAを分析する際によくあることだが、研究者はもう一つの驚きを発見した。ベートーベンのY染色体は、同じ姓を持ち、家系図からベートーベンの父系と共通の祖先を持つ現代の親族5人のいずれとも一致しないのである。このことは、ベートーヴェンの父方の何世代か前に、婚外恋愛の出来事があったことを示唆している。 「この発見は、1572年頃にベルギーのカンペンハウトでヘンドリック・ファン・ベートーヴェンが受胎してから、7世代後の1770年にドイツのボンでルートヴィヒ・ファン・ベートーヴェンが受胎するまでの間に、彼の父系に対

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カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の科学者は、嗅覚の理解における長年の行き詰まりを打破するために、匂い分子がヒトの匂い受容体を活性化する様子を分子レベルの立体画像として初めて作成した。この研究成果は、2023年3月15日にNature のオンライン版に掲載された。香水や食品科学など、嗅覚の科学への関心が再び高まることが期待されている。嗅覚受容体（嗅覚細胞の表面で匂い分子と結合するタンパク質）は、我々の体内で最も大きく、最も多様な受容体ファミリーの半分を占めており、その深い理解は、さまざまな生物学的プロセスに関する新しい洞察への道を開くだろう。 「化学者が分子を設計し、それがどのような香りを放つかを予測できるようにすることは、以前からこの分野の大きな目標だった。」と、この研究の筆頭著者である医薬化学准教授のアーシシュ・マングリク博士は語った。 「というのも、絵がなければ、匂い分子が対応する匂い受容体とどのように反応するかがわからないからだ。」 チーズの香りを絵に描いたような作品 匂いには、約400のユニークな受容体が関係している。我々が感じることのできる何十万もの香りは、それぞれ異なる匂い分子の混合物でできている。それぞれの分子は、さまざまな受容体によって検出されるため、新しい香りを嗅ぐたびに、脳はパズルを解くような感覚を覚える。 「ピアノの鍵盤を叩いて和音を出すようなものだ。」と、デューク大学分子遺伝学・微生物学教授で、マングリック博士の共同研究者である松波宏明博士は語っている。松波博士は過去20年間、嗅覚の解読に重点を置いて研究してきた。「臭気受容体がどのように臭気物質と結合するかを見ることで、これがどのように機能するかを基本的なレベルで説明することができる」。 この画像を作成するために、マングリク博士の研究室では、原子構造を見たり、タンパク

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2023年2月13日にJournal of Biological Chemistry誌に掲載された最新の研究により、進化の驚異である非常に長い尾を持つバクテリオファージの秘密が明らかになった。この驚異的な尾は、人間を寄せ付けない温泉地に生息し、地球上で最も手強い細菌を捕食するバクテリオファージの一種である。バクテリオファージは、細菌に感染して複製するウイルス群で、地球上で最も一般的で多様なものである。「バクテリオファージ、略してファージは、あなたの周りの土や水、そしてあなた自身の体の微生物生態系も含めて、バクテリアがいるあらゆる場所に存在している。」と、UMass Chan医科大学の大学院生で、この研究の主執筆者のエミリー・アグロ氏は言う。 このJBCの論文は「コンフォメーションダイナミクス制御による超長尺バクテリオファージ尾部チューブの構築（Conformational Dynamics Control Assembly of an Extremely Long Bacteriophage Tail Tube）」と題されている。 ファージは、ヒトや動物に感染する多くのウイルスが1つの区画しか持たないのとは異なり、核酸を含むトゲトゲのようなプリズム状のタンパク質の殻に尾が付いた構造になっている。 ファージの尾は、髪型のように長さやスタイルが様々で、長くて弾むようなものもあれば、短くて硬いものもある。ほとんどのファージが短くて微細な尾を持つのに対し、「ラプンツェル・バクテリオファージ」P74-26の尾は他のファージの10倍も長く、長さは1マイクロメートル近く、蜘蛛の糸の幅ほどもある。 「ラプンツェル」という名前は、髪の非常に長い少女が悪い魔女によって塔に閉じ込められたというおとぎ話に由来している。 この研究を監督したUMass Chanの生化学・分子生物学准教授で

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毒グモとして知られているクロゴケグモは、その毒々しい咬みつきから恐ろしい存在として知られている。しかし、アメリカ南部では、このクモは仲間に嫌われることを恐れているという。過去数十年の間に、クロゴケグモが同じゴケグモ属の仲間であるハイイロゴケグモに駆逐されていることに研究者は気付いていたが、新しい研究によると、これは単に食物や生息地をめぐる競争に一方の種が勝利したという単純なケースではないことが示唆された。ある研究によると、ハイイロゴケグモは近くにいるクロゴケグモを探し出して殺すという顕著な性質があることがわかった。 コンテナ生息のハイイロゴケグモと関連種のヒメグモ科を合わせた実験では、ハイイロゴケグモは他の関連種よりも6.6倍もクロゴケグモを殺す確率が高かった。南フロリダ大学（USF）の研究者が行ったこの研究結果は、2023年3月13日付けでAnnals of the Entomological Society of America に掲載された。このオープンアクセス論文は「導入されたハイイロゴケグモ (クモ目: ヒメグモ科) による捕食は、都市部の生息地における在来のクロゴケグモの局所的絶滅を説明できる可能性がある（Predation by the Introduced Brown Widow Spider (Araneae: Theridiidae) May Explain Local Extinctions of Native Black Widows in Urban Habitats）」と題されている。 「我々は、クロゴケグモに対して非常に攻撃的である一方、同じ科の他のクモに対しては非常に寛容であるというハイイロゴケグモの行動を立証した。」と、USFの学部研究の一環としてこの研究を主導したルイス・コティキオ氏は言う。 ハイイロゴケグモ（Latrodect

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2023年3月9日に発表された研究によると、PEPITEMと呼ばれるペプチドが、2型糖尿病や肝性脂肪症（脂肪肝）などの肥満に関連する疾患のリスクを低減する画期的なアプローチとなる可能性が示された。研究チームは、肥満の動物モデルを用いて、徐放性ポンプによって投与されるPEPITEMが、高脂肪食が膵臓に及ぼす影響を予防または逆転させることができるかどうかを調べた。その結果、PEPITEMの投与により、膵臓のインスリン産生細胞の肥大が有意に抑制され、また、様々な組織への免疫細胞の移動が有意に抑制されることが確認された。 この研究は、バーミンガム大学 炎症・老化研究所および心臓血管科学研究所のヘレン・マクゲトリック博士とアシフ・イクバル博士が率いたものだ。 マクゲトリック博士は次のように述べている：「我々は、全身性の炎症によるダメージを防ぐことで、肥満に関連する症状の根本原因に取り組む新薬を提供できる、新しい治療法を発見した。」 PEPITEMは、2015年にバーミンガム大学の研究者が初めて同定し、自己免疫疾患や慢性炎症性疾患の発症や重症化の抑制に関わるアディポネクチン-PEPITEM経路での役割を解明した。 肥満は、脂肪組織の代謝に複雑かつ劇的な変化をもたらし、膵臓にダメージを与え、インスリン感受性を低下させ、最終的には2型糖尿病の基礎となる高血糖を引き起こす。また、肥満は体全体に低レベルの炎症反応を引き起こし、内臓脂肪組織（肝臓や腸などの臓器を包む体内深部の脂肪）や腹膜腔（腸を包む薄い膜）を含む多くの組織に白血球の侵入を促す。 Clinical and Experimental Immunology誌に掲載された最新の研究では、アディポネクチン-PEPITEM経路が、肥満とそれに伴う低レベルの炎症反応、そして糖尿病に先行する膵臓の変化も結びつけていることが示された。

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重要なメッセンジャーRNAのメチル化を減らすと、マクロファージの脳への移動が促進され、マウスモデルでアルツハイマー病の症状が改善することが、中国陝西省西安市の空軍医科大学のRui Zhang氏らによるオープンアクセス誌PLOS Biologyで2023年3月7日に発表された。この結果は、末梢性免疫細胞の脳への侵入経路の一つを明らかにしたもので、アルツハイマー病治療の新たなターゲットとなる可能性がある。この論文は「単球由来マクロファージにおけるm6Aメチル基転移酵素METTL3の欠損は、マウスのアルツハイマー病病態を改善させる（Loss of the m6A Methyltransferase METTL3 in Monocyte-Derived Macrophages Ameliorates Alzheimer's Disease Pathology in Mice）」と題されている。 アルツハイマー病の発症の引き金となるのは、脳内に蓄積されたタンパク質性の細胞外アミロイドベータ斑と推定されている。アミロイドベータが高濃度に蓄積されたマウスでは、ヒトのアルツハイマー病を彷彿とさせる神経変性や認知症状が見られることから、アミロイドベータの減少が新たな治療法開発の大きな目標となっている。 アミロイドベータを除去する経路の一つとして、血液由来のミエロイド細胞が脳内に移動し、マクロファージに成熟して、常在するミクログリアとともにアミロイドベータを消費することが考えられる。この移動は、複数の相互作用するプレーヤーによって制御される複雑な現象であるが、潜在的に重要なのは、骨髄細胞内のメッセンジャーRNAのメチル化である。 そこで著者らはまず、骨髄細胞におけるMETTL3の欠損が、アルツハイマー病モデルマウスの認知機能に何らかの影響を及ぼすかどうかを検討した。その結果、METT

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ノースカロライナ州立大学、コロンビア大学メールマン公衆衛生大学院、サウスカロライナ大学、米国国立衛生研究所の研究者は、放射線、重金属、有毒化学物質への曝露など激しい環境圧力に犬や人間がどのように適応するかを解明する第一歩として、チェルノブイリ原子炉跡地と16.5km離れたチェルノブイリ市内の2つの隔離区域内に住む犬のグループ間で遺伝的に大きな違いがあることを明らかにした。この結果は、これらがほとんど交雑しない2つの異なる集団であることを示している。先行研究では、チェルノブイリ原子力発電所事故が様々な種類の野生生物に与えた影響に焦点が当てられていたが、チェルノブイリ原子力発電所周辺に住む野良犬の遺伝子構造を調査したのは今回が初めてである。 1986年のチェルノブイリ原子力発電所事故は、30万人以上の周辺住民を避難させ、被害を受けた原子炉施設を囲む半径約30kmの「立ち入り禁止区域」を設定するに至った。大惨事の直接的原因は、大気、水、土壌に大量の電離放射線を放出する水蒸気爆発だったが、事故による環境被害は放射線被ばくだけではない。化学物質、有害金属、農薬、有機化合物は、長年にわたる清掃作業や、近くの廃墟となったプリピャチ市やドゥガ1軍事基地など、放置され朽ちた構造物から残され、生態系と環境災害の原因となっている。 コロンビア・メールマン公衆衛生大学院の環境健康科学助教授であるノーマン・J・クライマン博士（共著者）は、「どうにかして、2つの小さな犬の集団が、その毒性の強い環境の中で生き延びることができた」と述べている。「両地点におけるこれらの犬の集団動態を分類することに加え、複数の環境有害物質への慢性的な曝露がこれらの集団にどのような影響を与えたかを理解するための第一歩を踏み出した。」 「ここでの包括的な疑問は、このような大規模な環境災害は、その地域の生活に遺伝的影響を

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ネズミがSARS-CoV-2のアルファ、デルタ、オミクロン変種に感染しやすく、ニューヨーク市の市営下水道などにいる野生のネズミがSARS-CoV-2に曝露していることが、新たな研究で明らかになった。本研究は、2023年3月9日、米国微生物学会のオープンアクセスジャーナルであるmBio誌に掲載された。この論文は「ニューヨーク市産ドブネズミ（Rattus norvegicus）におけるSARS-CoV-2曝露について／SARS-CoV-2 Exposure in Norway Rats (Rattus norvegicus) from New York City」と題されている。 ミズーリ大学のインフルエンザ・新興感染症センター教授兼センター長である研究代表者のヘンリー・ワン博士は、「今回の発見は、ヒトへの二次的な人獣共通感染症の可能性について、ネズミ集団におけるSARS-CoV-2をさらに監視する必要性を強調している」と語っている。「この分野での我々の研究は、動物がパンデミックに影響を与える可能性があることを示している。我々は、人と動物の両方の健康を守るために、さらなる理解が必要だと考えている。」 ネズミは、米国の都市部に広く分布している。例えば、ニューヨーク市だけでも約800万匹の野生のネズミが生息している。これらの野生のネズミは、人間と接近する機会が十分にある。アジア（香港）とヨーロッパ（ベルギー）のネズミがSARS-CoV-2に暴露されたことを示唆する2つの先行研究があるが、これらのネズミがどちらの研究でもどのSARS-CoV-2変異型に暴露されたかは不明だ。 今回の研究では、ヒトのSARS-CoV-2ウイルスが米国の都市部、特にニューヨークのネズミ集団に感染しているかどうか、また感染している場合、どのSARS-CoV-2変異型がそれらの感染を引き起こしたかを

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健康な細胞では通常、寿命の終わりを意味する「ブレブ」と呼ばれる細胞膜の突出が、メラノーマ細胞では逆に、生存と拡散を助ける細胞内のプロセスを活性化することが、テキサス大学サウスウェスタン校（UTSW）の研究により示唆された。この研究結果は、2023年3月1日にNature誌に掲載され、メラノーマや潜在的に他の広範ながんと戦うための新しい方法につながる可能性がある。このNature誌の論文は「ブレブはがん化シグナルハブを形成し、細胞の生存を促進する（Blebs Promote Cell Survival by Assembling Oncogenic Signalling Hubs）」と題されており、「がん細胞が死を免れるために必要な突起"ブレブ"（Bleb Protrusions Help Cancer Cells to Cheat Death）」 と題するNature News and Viewsの論文も添えられている。 生物学で昔から言われているのは、「形は機能に従う」ということだ。しかし、ここでは、その概念を覆すことに成功した。と、UTSWのLyda Hillバイオインフォマティクス学科長で細胞生物学の教授であるガウデンツ・ダヌーザー博士は語っている。ダヌーザー博士は、ダヌーザー研究室のバイオインフォマティクス講師であるアンドリュー・D・ウィームス博士と共同でこの研究を行った。 ウィームス博士の説明によると、大きな組織から分離した健康な細胞は、数時間以内に再接着できない限り、アノイキスというプロセスによってほぼ確実に死に至る。しかし、悪性腫瘍の特徴として、一度腫瘍組織から切り離された細胞はいつまでも生き続けることができるため、生き残り、体内の他の場所に移動して転移性腫瘍を形成することができる。健康な細胞は腫瘍組織から剥離した後、約1時間しか血栓を形成できないのに

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米国がん研究協会（AACR）は、4月14日から19日までフロリダ州オーランドで開催される2023年AACR年次総会において、ノーベル賞受賞者のキャロライン・R・ベルトッツィ博士に「2023 AACR Award for Outstanding Achievement in Chemistry in Cancer Research」を授与すると発表された。ベルトッツィ博士は、スタンフォード大学人文科学部のAnne T. and Robert M. Bass化学教授、化学・システム生物学および放射線学の教授、ハワードヒューズ医学研究所の研究員、サラファンChEM-HのBakerファミリーディレクターである。ベルトッツィ博士は、バイオ直交化学と化学的糖鎖生物学を通じて、基礎的およびトランスレーショナルながん研究を推進したことが評価されている。 AACR Award for Outstanding Achievement in Chemistry in Cancer Researchは、2007年にAACRとそのChemistry in Cancer Research Working Groupがグラクソ・スミスクライン社の支援により、がん研究の進歩における化学の重要性を認識するために設立された。この賞は、がんの基礎研究、がんのトランスレーショナル・リサーチ、がんの診断、がんの予防、がん患者の治療において重要な貢献をもたらした、卓越した、新規性のある、重要な化学研究を表彰するものだ。このような研究には、発がんの化学的側面、化学生物学、創薬と設計、イメージング剤と放射線治療、メタボロミクスと質量分析、プロテオミクス、および構造生物学が含まれるが、これらに限定されない。 革新的なイメージング手法、ケモプロテオミクス、in vivoドラッグターゲティングなど、生物学研究における数

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相貌失認（失顔症）は、初対面の人を見分けられると錯覚したり、見分けがつかなくなったりする不思議な症状で、これまで世界の2～2.5％の人が発症すると推定されてきた。このたび、ハーバード大学医学部と米軍ボストン病院（VA Boston Healthcare System）の研究者らによる新たな研究により、この疾患について新たな知見が得られ、現在考えられているよりも一般的である可能性が示唆された。2023年2月にCortex誌に掲載されたこの研究結果は、33人に1人（3.08%）もの人が相貌失認（prosopagnosia）の基準を満たしている可能性があることを示している。これは、1000万人以上のアメリカ人に相当すると研究チームは述べている。この論文は 「発達性相貌失認の有病率はどの程度か？診断基準値の違いによる経験的評価（What Is the Prevalence of Developmental Prosopagnosia? An Empirical Assessment of Different Diagnostic Cutoffs）」と題されている。 この研究では、より厳格な基準で相貌失認と診断された人と、より緩やかな基準で相貌失認と診断された人の間で、顔照合の成績がほぼ同じであることがわかった。その結果、この病気を持っているにもかかわらず、気づいていない何百万人もの人々が新たに診断されることになるかもしれない。 このたびの研究では、VA Bostonの精神科准教授であるジョセフ・デグティス博士が主導し、相貌失認は、個別のグループではなく、重症度や症状の幅が広いスペクトルにあることを明らかにした。また、精神障害の診断と統計マニュアル 第5版（ 5th edition of the Diagnostic and Statistical Manual of Men

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ラボで初期の地球環境をシミュレートした結果、特定のアミノ酸がなければ、古代のタンパク質は植物、動物、ヒトなど、現在地球上で生きているすべてのものに進化する方法を持たなかったことを発見した。この発見は、アミノ酸が古代の微生物の遺伝暗号をどのように形成したかを詳細に示すもので、地球上で生命がどのように誕生したかという謎に光を当てるものだ。「ヒトからバクテリア、古細菌まで、全ての生物に同じアミノ酸が見られる。我々は、その祖先がなぜアミノ酸を獲得したのか形成のイベントを描いているのだ。」とジョンズ・ホプキンス大学の化学者で、チェコのカレル大学の科学者と共同研究を行ったスティーブン・フリード博士は語っている。この研究成果は、2023年2月24日、Journal of the American Chemical Societyに掲載され、「アミノ酸アルファベットの初期選択は、折りたたみ性の生物物理学的制約によって適応的に形作られた（Early Selection of the Amino Acid Alphabet Was Adaptively Shaped by Biophysical Constraints of Foldability）」と題されている。 研究者らは地球上に生命が誕生する前に大量に存在していたアミノ酸の代替品を用いて、40億年前の原始的なタンパク質合成を模倣した。その結果、古代の有機化合物が、タンパク質の折り畳みに最適なアミノ酸を生化学に組み込んでいることがわかった。つまり、生命が地球上で繁栄したのは、古代の生息地で一部のアミノ酸が入手可能で簡単に作れたからではなく、一部のアミノ酸が、タンパク質が特定の形をとって重要な機能を果たすのを助けるのに特に優れていたからだと考えられる。 フリード博士は、「タンパク質の折り畳みは、基本的に、我々の惑星に生命が存在する

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絶滅危惧種である類人猿は、ヒトと同様にマラリアに感染する。野生のボノボから得られた新たな証拠は、マラリアが彼らにとっても有害であることを示している。マラリアは、感染した蚊に刺されることで感染する寄生虫によって引き起こされる壊滅的な病気だ。ヒトの場合、最初は発熱、頭痛、悪寒などの軽い症状から始まがるが、マラリア感染すると24時間以内に命に関わる。猿の場合、マラリアの病気がどのようなものか、またどの程度致命的なものなのか殆どわかっていない。 「症状や死亡リスクについては、まだよく分かっていない。」と、ワシントン大学セントルイス校のアート＆サイエンスの生物人類学助教授であるエミリー・ウロブルフスキー博士は述べている。「飼育下において、病気の症状を示した感染動物の数は限られている。発熱など、感染に関連しそうな症状を示すこともあれば、そうでないこともある。そして、野生では、これらのことを追跡するのは非常に困難だ。」 科学者らは、野生のチンパンジーとゴリラの地理的範囲にマラリア感染が広がっていることを知っている（研究者が類人猿の糞便から寄生虫DNAを検出したため）。実際、アフリカの類人猿は少なくとも12種類の原虫を保有しており、そのうち7種類はヒトの死因の約95％を占める寄生虫と近縁であることが分かっている。しかし、猿の一種であるボノボは、これまで研究者が野生で調査した2カ所を除くすべての場所で感染を免れている。ボノボの38％が糞便から寄生虫のDNAを検出しており、感染した個体群と、コンゴ民主共和国の自然域にある他の10カ所のボノボの未感染個体群を比較することができる。 この違いは、マラリアが類人猿の健康と死亡率にどのような影響を与えるかについて、基本的な事実を解明しようとする機会を研究者に与えてくれた。ウロブルフスキー博士の新しい研究は、2023年2月23日にNature

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科学者らは、電極とデータロガーを生物に直接埋め込むことによって実現した、自由に動くタコの脳活動の記録に成功した。この研究は、2022年12月23日にCurrent Biology誌のオンライン版に掲載され、タコの脳がどのように行動を制御しているかを解明する上で重要な前進であり、知能や認知が起こるために必要な共通原理を知る手がかりになると考えられる。このオープンアクセス論文は「行動するタコの脳から電気活動を記録する（Recording Electrical Activity from the Brain of Behaving Octopus）」と題されている。 「脳の働きを理解したいのであれば、タコは哺乳類との比較対象として研究するのに最適な動物だ。大きな脳、驚くほどユニークな体、そして脊椎動物とはまったく異なる発達を遂げた高度な認知能力を備えている」と、筆頭著者で沖縄科学技術大学院大学（OIST）の物理・生物学ユニットの元ポスドク研究員であるタマル・グトニック博士は述べている。 しかし、タコの脳波を測定することは、技術的に本当に難しいことが判明した。タコは脊椎動物とは異なり、体が柔らかいため、記録装置が外れないように固定する頭蓋骨がないのだ。 「タコは8本の強力で柔軟な腕を持っていて、体のどこにでも手が届く。そのため、機器を皮膚の下に置くことで、完全に手の届かないところに置く方法が必要だった」とグトニック博士。 そこで、小型・軽量のデータロガーに着目。研究チームは、タコの体内に簡単に収まる大きさでありながら、防水性を持たせるためにこの装置を改良した。また、低温下で動作するバッテリーを使用することで、最大12時間の連続記録が可能となった。 研究チームは、一般的にワモンダコとして知られているOctopus cyaneaを、その大きさからモデル動物として選んだ。研究

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アッシャー症候群は、聴覚障害と失明を同時に引き起こす代表的な遺伝性疾患で、まだ治療法が確立されていない病気だ。アッシャー症候群は、遺伝子の変異により、生まれつき耳が聞こえず、平衡感覚に問題があり、徐々に視力を失っていく。10万人のうち4～17人がかかると言われているアッシャー症候群の治療法は、この病気が人に及ぼす影響を忠実に再現する動物モデルがないため、治療が進まないでいた。 オレゴン健康科学大学（OHSU）の研究チームは、そのギャップを埋めるべく取り組んできた。研究チームは、1年前に誕生したアカゲザルのモデルに、アッシャー症候群の最重症型である1B型の症状があることを確認し、2023年2月11日にフロリダ州オーランドで開催された耳鼻咽喉科学会第46回年次中間学術集会で発表した。研究グループは、遺伝子編集技術であるCRISPR/Cas9を用いてそのモデルを作成し、アッシャー症候群の実験的な遺伝子治療法の検証を可能にした。この発表タイトルは、「アッシャー症候群1B型アカゲザルモデルにおける先天性難聴、前庭機能障害、進行性視覚障害について（Congenital Deafness, Vestibular Dysfunction, and Progressive Visual Impairment in a Rhesus Macaque Model of Usher Syndrome Type 1B）」と題されている。 研究チームのリーダーであるOHSUのオレゴン国立霊長類研究センターの神経科学教授でOHSU医学部の眼科学研究准教授のマーサ・ノイリンガー博士は、「アッシャー1Bの子どもらは生まれつき耳が聞こえないが、人工内耳は、特に早期に埋め込むことができれば、良好な聴力を得ることができる。しかし、アッシャー1Bの子供に起こる着実に増加する視力低下を止める治療法は、今のところ

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多くの場合、がんの物理的な症状やその後の診断方法は、変異した細胞や構造物が過剰に増殖した組織の塊である「腫瘍」を介して行われる。がんにおける異常事態を理解する上で大きな謎のひとつは、これらの構造物が成長する環境（一般に腫瘍微小環境と呼ばれる）に関連していることだ。これらの微小環境は、腫瘍の生存、成長、拡散を促進する役割を担っている。腫瘍は、血管系、免疫細胞、シグナル伝達分子、細胞外マトリックス（ECM：コラーゲンに富む細胞の足場となる3次元ネットワーク）の形で、自らのインフラを生成するのに役立つ。ECMはまた、細胞間のコミュニケーションを制御するのに役立つ。腫瘍微小環境では、ECMはがん細胞に構造的なサポートを提供し、成長を促進するシグナル伝達経路を調節することで、腫瘍成長の重要な促進因子となる可能性がある。 このたび、ペンシルベニア大学芸術科学部のウェイ・ガオ博士が主導し、2023年2月16日にNature Cell Biology誌に発表した新しい研究で、腫瘍微小環境内の複雑な構造の相互作用と腫瘍成長のきっかけとなるシグナルの橋渡しがなされた。研究者らは、硬さの異なるECM上で増殖したがん性肝細胞を研究し、腫瘍の成長に伴う硬直が、エクソソームとして知られる脂質封入小胞の生成を増加させるカスケードを開始させることを発見した。この論文は、「硬いマトリックスがエクソソーム分泌を誘導し、腫瘍の成長を促進する（Stiff Matrix Induces Exosome Secretion to Promote Tumour Growth）」と題されている。 ペンシルベニア大学工学部バイオエンジニアリング学科教授で、この論文の共著者であるラヴィ・ラドハクリシュナン博士は、「これらのエクソソームは、各細胞が送り出す荷物であり、住所に応じて他の細胞へと誘導される。配送された荷物の

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C2i Genomics社のCEO兼CSOのアサフ・ズビラン博士は、2023年1月25日、Precision Medicine World Conference (PMWC 2023)で、自身の会社の発表を行った。ズビラン博士は、イスラエル軍の退役軍人で、専門はレーダーだった。しかし、胸腺がんを発症し、その後、さまざまな家族ががんを患うのを見て、彼はがんに焦点を当て、高度な工学的知識と新しく学んだバイオテクノロジーを組み合わせて、このしばしば致命的な惨劇と戦うことを試みることにした。 C2i Genomics社で使用されている技術の共同発明者として、ズビラン博士は、学術研究のコンセプトからVCの支援を受けた成長段階の企業へと会社の発展を導いた。ズビラン博士は、ライフサイエンスおよび防衛分野における15年以上の研究開発のマネージメント経験があり、インパクトのある科学論文や特許を多数発表している。がんサバイバーであるズビラン博士は、がん患者のQOLと転帰の改善に尽力している。 C2informedは、がん領域における分子的残存病変（MRD）検出のための腫瘍情報に基づく個別化アッセイである。本検査は、全ゲノムシーケンス（WGS）を用い、高度なバイオインフォマティクスと人工知能技術により、低負荷の疾患であっても、再発の早期発見や疾患監視のための精密MRDモニタリングを可能にする。 C2i solution は、AIパターン認識と全ゲノムシーケンスを組み合わせることで、競合技術と比較して最大100倍の感度で、迅速かつ特異的に残存疾患を検出することができる。MRDを検出するための同社の新しいアプローチは、全ゲノムパターン認識を用いて、ゲノムの30億塩基対全体を活用するものだ。全ゲノムにわたって、C2informedは数千のデータポイントと同社独自の計算およびAI手法を使用して

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オーストラリアのクイーンズランド大学の研究者らは、神経の成長を促進し、記憶力を高める活性化合物を食用キノコから発見した。クイーンズランド州脳研究所のフレデリック・ムニエ教授は、研究チームがヤマブシタケ（Hericium erinaceus）から新しい活性化合物を同定したと述べた。この活性化合物は前臨床試験において、脳細胞の成長と記憶を改善することが確認された。 「ヤマブシタケの抽出物は、何世紀にもわたってアジア諸国の伝統医学で使用されてきたが、我々は、脳細胞に対する潜在的効果を科学的に明らかにしたいと考えた。前臨床試験で、ヤマブシタケが脳細胞の成長と記憶力の向上に大きな影響を与えることがわかった。」 「実験室で培養脳細胞に対するHericium erinaceusから分離した化合物の神経栄養効果を測定したところ、驚くべきことに、活性化合物がニューロンの突起を促進し、他のニューロンへの伸長や接続を促すことがわかった。」 「超解像顕微鏡を用いて、このキノコの抽出物とその有効成分が、脳細胞が環境を感知し、脳内の他の神経細胞との新しい結合を確立するために特に重要な成長円錐のサイズを大きく増大させることを発見した。」と、ムニエ教授は述べている。 共著者であるクイーンズランド大学のラモン・マルティネス・マルモル博士は、この発見が、アルツハイマー病などの神経変性認知障害の治療や予防に応用できる可能性があると述べている。 「我々のアイデアは、脳に到達してニューロンの成長を制御し、結果として記憶形成を改善することができる天然由来の生物活性化合物を特定することだった。」 研究プロジェクトを支援・協力したCNGBio Coのイ・デヒ博士によると、ヤマブシタケの特性は、古代から中国の伝統医学で病気の治療や健康維持に使われてきたという。「この重要な研究は、ヤマブシタケの化合物の分子機

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モンキーフラワーは、黄色、ピンク、濃い赤橙色など、さまざまな色に輝いている。しかし、約500万年前に、その一部は黄色を失ってしまった。コネチカット大学の植物学者が、遺伝学的に何が起きて黄色の色素が失われたのか、そして種の進化にどのような影響があったのかを解明した。このScience誌に掲載された論文は、「モンキーフラワーの種分化に関与する分類群特異的な段階的siRNAの発見（Taxon-Specific, Phased siRNAs Underlie a Speciation Locus in Monkeyflowers）」と題されている。 モンキーフラワーは、他の植物が育たないようなミネラル豊富な厳しい土壌で育つことで有名だ。また、形や色が多様であることでも知られている。そして、モンキーフラワーは、たった1つの遺伝子の変化で新種が誕生することを示す典型的な例である。この例では、約500万年前にモンキーフラワーの一種が花びらの黄色い色素を失い、ピンク色を獲得し、受粉のためにハチを引き寄せた。その後、子孫の種がYUPと呼ばれる遺伝子の変異を蓄積し、黄色の色素を回復して赤い花を咲かせるようになった。その結果、ハチが寄りつかなくなった代わりにハチドリが受粉し、赤い花は遺伝的に隔離され、新しい種が誕生したという。 コネチカット大学の植物学者のヨウフ・ユアン博士とポスドク研究員のメイ・リアン博士（現在、中国南部農業大学教授）は、他の4つの研究機関の共同研究者とともに、モンキーフラワーが黄色にならないよう変化した遺伝子を正確に特定した。彼らの研究は、新しい遺伝子が表現型の多様性を生み出し、さらには新しい種を生み出すという説に重みを加えるものである。 問題のYUP遺伝子は、モンキーフラワーのゲノムのうち、3つの新しい遺伝子を持つ遺伝子座（領域）に存在する。これらの新しい遺伝子は

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毎日、何十億という赤血球が脾臓を通過する。脾臓は、古くなったり傷ついたりした血球をろ過する役割を担っている臓器だ。しかし、鎌状赤血球症の患者のように血球の形が悪いと、この作業はより困難になる。鎌状赤血球は脾臓のフィルターを詰まらせ、生命を脅かす事態を引き起こす可能性があるのだ。MIT、シンガポールの南洋理工大学、パリのパスツール研究所などの研究者らは、このたび、急性脾臓閉塞と呼ばれる現象の発生をモデル化できるマイクロ流体デバイス、すなわち「脾臓・オン・ア・チップ」を設計した。 研究チームは、この生体機能チップを用いて酸素濃度が低いと脾臓のフィルターが詰まりやすくなることを発見した。また、酸素濃度を上げるとフィルターの詰まりが解消されることも明らかにした。このことは、この症状に苦しむ患者に輸血が有効であることの説明につながるかもしれない。 「酸素濃度を上げれば、閉塞は元に戻る。これは、脾臓閉塞の危機が起こったときに行われることを真似ている。医師が最初にすることは輸血で、ほとんどの場合、それで患者はある程度安心するのだ。」とMITの材料科学工学科の主任研究員で、この研究の主執筆者の一人であるミン・ダオ博士は語った。 MITの前工学部長でヴァネヴァー・ブッシュ名誉教授、シンガポールの南洋理工大学元学長のスブラ・スレッシュ博士、パスツール研究所医長でパリ大学教授のピエール・ビュフェ博士、ブラウン大学応用数学のロビンソン・バーストウ教授のジョージ・カルニアダキス博士も、この研究の主執筆者である。そしてMITのポスドクであるユハオ・チアン博士は、今週（2023年2月3日）PNASに掲載された論文の主執筆者だ。 この論文は「ヒト脾臓による異常赤血球の保持と排出のマイクロ流体研究 -鎌状赤血球症への応用をめざして（Microfluidic Study of Retention

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膵臓がんは、肺がん、大腸がんに次いで米国で3番目に死亡率の高いがんだが、その発生頻度ははるかに低くなっている。また、膵臓がんの幹細胞は、化学療法や新しい免疫療法などの従来の治療や標的治療に対して急速に耐性を獲得するため、効果的な治療が最も困難ながんの一つでもある。その結果、膵臓がんと診断された人の5年生存率はわずか10％だ。カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）医学部とサンフォード再生医療コンソーシアムの研究者が率いる国際研究チームは、最も耐性の高い膵臓がん細胞が、通常は腫瘍を抑制するタンパク質群の1つを利用して、がん細胞が治療を回避してより速く成長するのを助けることにより、治療に抗する別の方法を明らかにした。 この論文は「Smarcd3は膵臓管状腺癌における代謝ランドスケープのエピジェネティックな調節因子である（Smarcd3 Is an Epigenetic Modulator of the Metabolic Landscape in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma）」と題されている。 これまでの研究で、膵臓がんの治療抵抗性は、腫瘍細胞の不均一性、特に治療抵抗性を促す幹細胞の特性によって、従来の薬剤に対する反応が異なるために起こることが分かっている。今回の研究では、主任研究者のタニシュタ・レヤ博士（元UCSD医科大学薬学・医学教授、がん生物学部長）らが、ゲノム上の変化（遺伝子そのものに特有の変化）ではなく、エピゲノム（ゲノムに何をすべきかを伝える多数のタンパク質）の変化が、耐性化を促進している可能性について検討した。 現在、コロンビア大学生理学・細胞生物物理学教授、ハーバート・アーヴィング総合がんセンター・トランスレーショナル・リサーチ副所長のレヤ博士は、「膵臓がん幹細胞は、従来の治療法に抵抗し腫瘍の再発を促す攻撃的な

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抗生物質の代わりにプロバイオティクスを使用することで、黄色ブドウ球菌の定着を抑制する有望な方法が、第2相臨床試験で安全かつ高い有効性を示した。Lancet Microbe誌に報告されたこの新しい研究では、プロバイオティクスとして枯草菌（Bacillus subtilis）が、人間に有益な細菌を含む腸内細菌叢を傷つけずに、試験参加者の黄色ブドウ球菌の定着を顕著に減少させることが明らかにされた。この研究は、国立アレルギー・感染症研究所（NIAID）の上級研究員であるマイケル・オットー博士率いるNIHの研究者によって行われた。 このLancet誌の論文は「タイにおけるプロバイオティクスによる病原性黄色ブドウ球菌の除菌： 第2相二重盲検プラセボ対照試験 （Probiotic for Pathogen-Specific Staphylococcus aureus Decolonisation in Thailand: A Phase 2, Double-Blind, Randomised, Placebo-Controlled Trial）」と題されている。 メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）は、重篤な疾患の原因として多くの人に親しまれている。あまり知られていないが、黄色ブドウ球菌は害を及ぼすことなく、しばしば鼻の中や体表、腸内に生息している。しかし、皮膚のバリアーが壊れたり、免疫力が低下したりすると、これらの定着菌が皮膚、骨、肺、血液の深刻な感染症を引き起こす可能性があるのだ。 抗生物質耐性菌の蔓延により治療法が限定される中、「脱コロニー」による黄色ブドウ球菌感染症の予防が注目されている。脱コロニー化戦略の中には、大量の抗生物質を必要とし、微生物叢へのダメージや抗生物質耐性の発達が懸念されるものもあり、議論を呼んでいる。今のところ、局所的な抗生物質であまり害を与える

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持続可能なバイオエネルギー生産に有望な多年生作物であるススキの精密遺伝子編集が初成功した。米国エネルギー省が資金援助しているバイオエネルギー研究センター（BRC）の先進バイオエネルギー・バイオ製品イノベーションセンター（CABBI）のチームは、CRISPR/Cas9を用いて3種のススキのゲノムを編集し、従来の方法よりもはるかに対象を絞り込み、効率的に新しい品種を開発することに成功した。この成果は、バイオ燃料、再生可能なバイオ製品、炭素隔離の原料として、生産性は高いが遺伝的に複雑なこの草の大きな可能性を加速させるものだ。 2022年12月28日にBiotechnology for Biofuels and Bioproducts誌に掲載されたこの研究は、アラバマ州のハドソンアルファ生物工学研究所のCABBIススキ研究者の3名（教員研究員のカンクシータ・スワミナサン博士、研究員のアンソニー・チュウ博士、元ポスドクのモハマド・ベラフィフ博士）とミシシッピー州立大学生物科学部教授のナンシー・ライヒェルト博士によって主導されたものである。このオープンアクセス版の論文は「バイオエネルギーイネ科ススキの形質転換と遺伝子編集（Transformation and Gene Editing in the Bioenergy Grass Miscanthus）」と題されている。 スワミナサン博士は、2020年にススキのゲノム解読を行った国際チームを率いている。この成果は、ススキの生産性を最大限に高め、その望ましい形質の遺伝的基盤を解読する新たな方法を探る研究者に道筋を示すものであった。ススキは非常に適応性が高く、栽培が容易な植物だ。また、乾燥や低温に強く、より効率の良いC4光合成を行うことができる。 これまで、ススキを遺伝子工学的に改良する取り組みでは、特定の部位を狙ったり、既存の遺

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UCLAの有機化学者は、最近海綿から発見されたパーキンソン病や同様の疾患の治療に役立つと考えられる分子の合成に成功した。この分子はリソデンドリン酸Aとして知られ、DNA、RNA、タンパク質を損傷し、さらには細胞全体を破壊する他の分子に対抗すると考えられている。さらに、研究チームは、環状アレンと呼ばれる長い間無視されてきた珍しい化合物を用いて、この分子の有用なバージョンを研究室で生産するために、必要な化学反応連鎖の重要なステップを制御するという興味深い試みも行っている。 この研究成果は、2023年 1月19日付のScience誌に掲載された。この論文は「歪んだ環状アレンの立体特異的トラッピングによるリソデンドリン酸Aの全合成（Total Synthesis of Lissodendoric Acid A Via Stereospecific Trapping of a Strained Cyclic Allene）」と題されている。 UCLAのKenneth N. Trueblood化学・生化学教授で、本研究の責任著者であるニール・ガーグ博士（写真）は、「現在の医薬品の大半は有機合成化学によって作られており、新しい化学反応を確立することが我々の学術的な役割の一つとなっている。」と述べている。 このような有機合成分子の開発を難しくしているのが、「キラリティー」（手のひら返し）と呼ばれるものだとガーグ博士は指摘する。リソデンドリン酸Aを含む多くの分子は、化学的には同じであるが、右手と左手のように3次元的に鏡像となる2種類の異なる形態で存在することができる。この2つの分子は、それぞれ「エナンチオマー」と呼ばれる。 医薬品の場合、ある分子の一方のエナンチオマーが有益な治療効果を示し、もう一方のエナンチオマーは全く効果がない、あるいは危険であることがある。しかし、実験室で有

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2023年1月25日、カリフォルニア州サンタクララで開催された精密医療世界会議（PMWC 2023）の1日目、トラック1「遺伝子・細胞治療」の閉会式で、「ジストロフィー性表皮水疱症」として知られる遺伝性水疱性皮膚疾患に対する遺伝子治療で大きな進展が見られるとの発表があった。発表したのは、スタンフォード大学皮膚科准教授で、スタンフォード水疱症クリニックを率いるM.ピーター マリンコビッチ医学博士だ。 マリンコビッチ博士の研究室では、表皮水疱症の様々なサブタイプに対する分子療法の開発に長年にわたり注力してきた。大きな前進として、マリンコビッチ博士らは、2022年12月15日発行のNew England Journal of Medicineに「ジストロフィー型表皮水疱症に対するベレマゲン・ゲペルパベック（B-VEC）の試験 〈Trial of Beremagene Geperpavec (B-VEC) for Dystrophic Epidermolysis Bullosa.〉」と題された論文を発表した。この研究の結論は、ジストロフィー性表皮水疱症患者の3ヶ月と6ヶ月の創傷の完全治癒は、プラセボよりもB-VECの局所投与でより可能性が高いというものだ。B-VECを投与された患者では、掻痒感と軽度の全身性副作用が観察された。ジストロフィー型表皮水疱症は、VII型コラーゲン（C7）の組み立てに関与するタンパク質をコードするCOL7A1の変異によって起こるまれな遺伝性水疱性皮膚疾患である。 Beremagene geperpavec（B-VEC）は、単純ヘルペスウイルス1型（HSV-1）をベースにした局所的な遺伝子治療で、正常なCOL7A1を送達することによりC7タンパク質を回復させるよう設計されている。この疾患に対するB-VECの耐久性と副作用を明らかにするために、より長期

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FinnGen研究コンソーシアムによる新しい成果は、フィンランドの健康研究環境がゲノム研究にとって紛れもない利点であることを示している。豊富な新規遺伝子の発見の中には、多くの衰弱性疾患に対するこれまで知られていなかった遺伝的危険因子が含まれている。これらの発見は、新しい治療法の開発を促進する可能性を秘めている。2017年の開始以来、FinnGen研究は、世界有数のバイオバンクに基づくゲノム研究プロジェクトに発展してきた。現在、FinnGenは、50万人のフィンランド人のゲノム情報と半世紀以上にわたる国民健康登録データを統合したリソースの構築を完了している。 2023 年 1 月 18 日に Nature に掲載されたFinnGen の主力研究は、フィンランドの健康データ、人口構造、法的枠組み、バイオバンキング組織など、フィンランドならではのビジネスチャンスを証明するもので、他では見ることができないものだ。このオープンアクセス論文は、「FinnGen は、十分に表現型が特定された孤立集団からの遺伝的洞察を提供する（FinnGen Provides Genetic Insights from a Well-Phenotyped Isolated Population）」と題されている。 2017年の開始以来、FinnGen研究は、世界有数のバイオバンクに基づくゲノム研究プロジェクトに発展している。現在、FinnGenは50万人のフィンランド人のゲノム情報と半世紀以上にわたる国民健康登録データを統合したリソースの構築を完了しつつある。Nature誌に掲載されたFinnGenの代表的な研究は、フィンランドの健康データ、人口構造、法的枠組み、バイオバンキング組織など、他では見られないフィンランド独自の機会を説得力ある形で証明している。 ここでは、FinnGenのチームが、2

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2023年1月27日、シリコンバレーの中心地であるカリフォルニア州サンタクララにて、3日間にわたるPrecision Medicine World Conference 2023 (PMWC 2023) (Jan 25-27) "Celebrating 14 Years of Precision Medicine Innovation" が終了し、6つのトピックトラック（ファーマコゲノミクス、創薬・臨床研究におけるAI・データサイエンス、ポピュレーションスケールオミックス、イメージングアプリケーション、そして2つのショーケースセッション〈AI・データサイエンス、新興治療薬、ゲノム・微生物プロファイリング、臨床診断、臨床・研究ツール〉）が開催された。また、PMWCパイオニア賞4件、PMWCルミナリー賞2件が授与された。パイオニア賞は、デビッド・ベントリー博士, ダン・M・ローデン博士, リー・T・グリンバーグ博士, ダニエラ・ウシジマ博士に授与された。ルミナリー賞は、ガッド・ゲッツ博士とケリー・コードル博士に贈られた。最後に、バイオテクノロジーの伝説的人物で先駆者であるリロイ・フッド医学博士が、力強い未来志向のプレゼンテーションを行い、会議は閉幕した。 PMWCパイオニア賞は、精密医療に対する先見性と画期的な貢献により、初期の精密医療を推進し、今日の標準治療へと発展させる勢いをつけた由緒ある人物に贈られる賞だ。PMWCルミナリーアワードは、精密医療の臨床応用を加速させた著名人の最近の貢献を称えるものだ。 ベントリー博士は、「精密医療を変革したヒトゲノム計画やその他の大規模な遺伝的集団研究における指導的役割」が評価され、パイオニア賞を受賞した。ベントリー博士は、世界中の集団スケールでの精密医療を変革するために、高速で正確なヒト全ゲノム配列決定（WGS）の開発と展開に注力

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発展途上国では、抗生物質の処方のほとんどは無意味であるばかりでなく、その70〜80％は薬で治らないウイルス感染症に投与されていると推定されている。米国でも同様の問題があり、抗生物質の処方箋の30〜50％がウイルス感染症に投与されていると推定されている。このたび、スタンフォード大学医学部の研究者らが開発した遺伝子発現に基づく新しい検査法により、世界中の医師が細菌感染とウイルス感染を迅速かつ正確に区別できるようになり、抗生物質の過剰使用を減らせるようになるかもしれない。この検査は、患者の免疫系が感染症にどのように反応するかに基づいて行われるものだ。 これは、より広い範囲の細菌感染を考慮して、多様な世界集団で検証された最初の診断テストであり、抗生物質耐性に対処するために世界保健機関（WHO）と革新的新診断薬財団（Foundation for Innovative New Diagnostics）によって設定された精度目標を満たす唯一のテストである。この目標値には、細菌感染とウイルス感染を識別するために、少なくとも感度90%（真陽性を正しく識別すること）、特異度80%（真陰性を正しく識別すること）が設定されている。この新しいテストは、2023年12月20日のCell Reports Medicineに掲載され、「宿主反応に基づく頑健なシグネチャーが、世界の多様な集団における細菌感染とウイルス感染を識別する（A Robust Host-Response-Based Signature Distinguishes Bacterial and Viral Infections Across Diverse Global Populations）」 と題されている。 「抗菌剤耐性が継続的に上昇しているため、不適切な抗生物質の使用を減らすための努力がなされてきた。」と、この論文の主執

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男性の生殖器官は、新しい遺伝子が出現するためのホットスポットとして機能している。そのため、父親から受け継ぐ突然変異の数が母親から受け継ぐ突然変異の数よりも多いということが説明できるかもしれない。しかし、なぜ年配の父親の方が若い父親よりも多くの突然変異を受け渡すのか、その理由は明らかにされていなかった。このようなよく知られた傾向の背景にあるメカニズムは、長い間謎のままだった。 このたび、ロックフェラー大学の研究者らが2023年1月12日にNature Ecology & Evolution誌に発表した新しい研究によると、高齢のオスのショウジョウバエが子孫に突然変異を受け渡す可能性が高い理由について述べられており、ヒトにおける遺伝性疾患のリスクに光を当てている。この論文は「ショウジョウバエの老化生殖線の転写および突然変異の特徴（Transcriptional and Mutational Signatures of the Drosophila Ageing Germline）」と題されている。 ロックフェラー大学のリ・ザオ博士の研究室では、精子形成として知られる生殖細胞から精子が作られる過程で生じる突然変異を研究している。その結果、突然変異は若いハエと年老いたハエの両方の精巣でよく見られるが、年老いたハエでは最初からより多く見られることが判明した。さらに、これらの変異の多くは、若いハエの精子形成過程では体内のゲノム修復機構によって除去されるようだが、年をとったハエの精巣では固定化されないことが判明した。 筆頭著者のエヴァン・ウィット博士（同研究室の元大学院生で、現在はバイオマリン製薬の計算生物学者）は、「我々は、古い生殖細胞ほど突然変異の修復効率が悪いのか、それとも単に古い生殖細胞ほど突然変異が多いのかを検証しようとしていた。我々の結果は、実際にはその両方で

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インパラは時速80キロ以上のスピードで駆け抜け、9メートルもの距離を一気に跳び越えることができる。しかし、その金メダル級の運動能力は、サハラ砂漠以南の川辺では通用しない。水中から姿を現したナイルワニがインパラを捕らえるとき、その悪名高い歯は後ろ足に食らいつき、2000キログラム以上の力で顎を食い込ませる。しかし、インパラが死ぬのは水が原因である。深い呼吸をするワニは獲物を深いところまで引きずり込んで溺死させるのだ。ワニが待ち伏せに成功したのは、ナノサイズのスキューバタンクであるヘモグロビンが血流に乗って、肺から組織へゆっくりと、しかし着実に酸素を送り込むからである。この特殊なヘモグロビンの超効率性から、生物学者の中には、なぜ世界中の顎のある脊椎動物の中で、ワニだけが呼吸を最大限に活用する最適な方法を発見したのだろうと考える者もいる。 ネブラスカ大学リンカーン校のジェイ・ストルツ博士らは、ワニや鳥類の祖先である2億4千万年前の古生物のヘモグロビンを統計的に復元し、実験的に復活させることによって、その理由について新たな洞察を得た。ワニのヘモグロビンのユニークな特性は、以前の研究で示唆されたようなわずか数個の重要な突然変異を必要とするのではなく、赤血球の複雑な構成要素を散在させる相互に関連した21個の突然変異に由来していることが判明したのである。この複雑さと、1つの突然変異がヘモグロビンに引き起こす複数のノックオン効果により、自然界が数千万年かけても辿り着けないほど迷宮入りの進化経路が形成されたのかもしれないと、この研究者は述べている。 この研究の筆頭著者で、ネブラスカ大学のウィラ・キャザー生物科学教授であるストルツ博士は、「もし、そんな簡単なことなら、ほんの少し変えるだけで、誰もがやっていることだろう。」と語った。ヘモグロビンはすべて、肺で酸素と結合してから血流に乗り、

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2021年に英国グロスターシャー州ウィンチコムの車道に不時着したウィンチコム隕石の有機物分析に関する新しい研究結果が発表された。ロンドン大学ロイヤル・ホロウェイ校地球科学科のクイニー・チャン博士を中心とした研究で、生命の起源の秘密を握る宇宙からの有機化合物が発見された。この研究は、2023年1月9日にMeteoritics & Planetary Science誌に掲載された。このオープンアクセスの論文は「早期回収されたCM2 Winchcombe炭素質コンドライトのアミノ酸および多環芳香族炭化水素組成について（The Amino Acid and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Compositions of the Promptly Recovered CM2 Winchcombe Carbonaceous Chondrite）」と題されている。 この研究では、分析により様々な有機物が見つかり、この隕石がかつて液体の水が存在した小惑星の一部であり、もしその小惑星が水にアクセスできたならば、化学反応が起こり、生命の構成要素であるアミノ酸やタンパク質に変化する分子が増えたかもしれないことが明らかにされている。 ウィンチコム隕石は、希少な炭素を多く含むコンドライト隕石（回収された全隕石の約4％、最大3.5重量％の炭素を含む）で、この種の隕石としては英国で初めて隕石落下現象が観測され、1000人以上の目撃者と多数の火球の映像が残っている。 ウィンチコム隕石のアミノ酸の存在量は、他の種類の炭素質コンドライト隕石に比べて10倍も低く、アミノ酸の検出量も限られていたため、研究は困難だった。しかし、この隕石が非常に迅速に回収・調査されたことにより、研究チームは地球環境と相互作用する前の隕石の有機物を調べることができた。この有機物は、この

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運動は様々な病気から身を守ることが証明されており、科学的に知られている中で最も強力なアンチエイジングの手段かもしれない。しかし、運動は加齢に伴う健康状態の改善をもたらすが、その効果は加齢に伴い必然的に減少する。運動、体力、加齢の関係の根底にある細胞メカニズムは、まだ十分に解明されていない。2023年1月3日にPNASに掲載された論文では、ジョスリン糖尿病センターの研究者が、運動トレーニングによる体力向上における一つの細胞メカニズムの役割を調べ、モデル生物において老化に伴って起こる衰えを遅らせるアンチエイジング介入を特定した。この研究成果は、加齢に伴う筋肉機能向上のための新たな戦略への扉を開くものだ。この論文は「運動は、AMPKとミトコンドリアダイナミクスを通じて、老化中の体力を維持する（Exercise preserves physical fitness during aging through AMPK and mitochondrial dynamics）」と題されている。 「運動は、生活の質を向上させ、変性疾患から身を守るために広く採用されており、ヒトでは、長期の運動療法により総死亡率が低下する。我々のデータは、運動反応性に不可欠なメディエーターを特定し、加齢に伴う筋肉機能維持のための介入の入り口になるものだ。」と、ジョスリン糖尿病センターの上級研究員で膵島細胞・再生生物学部門長の T. キース・ブラックウェル博士は共同研究者として語っている。 その重要なメディエーターが、すべての真核細胞の中にあるエネルギー産生を担う特殊な構造体（オルガネラ）、ミトコンドリアの断片化と修復のサイクルである。ミトコンドリアの機能は健康に不可欠であり、機能不全に陥ったミトコンドリアを修復し、エネルギー産生小器官間の結合を回復させるというミトコンドリア動態の破綻は、心臓病や2型糖

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神経ネットワークの複雑さから基本的な生物学的機能・構造に至るまで、人間の脳はその秘密を不本意ながら明らかにしてくれるに過ぎない。神経イメージングと分子生物学の進歩により、科学者らはつい最近、生きた脳をこれまで達成できなかったレベルで詳細に研究し、その謎の多くを解き明かすことができるようになった。今回発見されたのは、これまで知られていなかった脳の構成要素で、脳を保護するバリアとして、また免疫細胞が脳に感染や炎症が起きないかどうかを監視するプラットフォームとして機能していることが、2023年1月5日付の米科学誌サイエンスに発表された。この論文は「クモ膜下腔を機能的に分割する中皮膜（A Mesothelium Divides the Subarachnoid Space into Functional Compartments）」と題されている。 この新しい研究は、ロチェスター大学およびコペンハーゲン大学のトランスレーショナル神経医学センターの共同ディレクターであるマイケン・ネーデルガード医学博士と、コペンハーゲン大学の神経解剖学教授であるシェルド・ムルゴード医学博士の研究室から発表されたものだ。ネーデルガード博士とその同僚らは、人間の脳の基本的な仕組みに関する理解を一変させ、神経科学の分野に重要な発見をした。その中には、これまで見落とされていたグリアと呼ばれる脳の細胞の多くの重要な機能や、グリンパティックシステムと名付けられた脳独自の排泄プロセスの詳細が含まれている。 ネーデルガード博士は、「脳内とその周辺の脳脊髄液（CSF）の流れを分離して制御する新しい解剖学的構造が発見されたことで、CSFが脳からの老廃物の輸送と除去だけでなく、脳の免疫防御をサポートするという高度な役割を果たすことが、より明確になった」と述べている。 この研究では、体の他の部分とバリアを作り、脳脊

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細胞が日常的な機能を果たすとき、さまざまな遺伝子や細胞内経路がオンになる。このたびMITの技術者らは、これらのイベントの履歴を、光顕微鏡で画像化できる長いタンパク質鎖に書き込むよう、細胞を誘導した。この鎖を作るようにプログラムされた細胞は、特定の細胞事象をコード化するビルディングブロックを継続的に追加していった。その後、秩序だったタンパク質鎖を蛍光分子で標識し、顕微鏡で読み取ると、イベントのタイミングを再構築することができた。この技術は、記憶の形成、薬物治療への反応、遺伝子発現などのプロセスの根底にあるステップを明らかにするのに役立つと考えられる。 MITのエドワード・ボイデン博士（Y. Eva Tan神経技術 教授、MIT生物工学・脳認知科学教授、ハワードヒューズ医学研究所研究員、MITマクガバン脳研究所およびコーク統合がん研究所）は、「臓器と体のスケールで、数時間から数週間にわたって起こる多くの変化があるが、これは、長期間追跡することができない」と述べている。この研究者らは、この技術をより長い時間使えるように拡張できれば、老化や病気の進行などのプロセスの研究にも利用できるだろうと言う。 ボイデン博士は、2023年1月2日にNature Biotechnologyに掲載されたこの研究の筆頭著者だ。マクガバン研究所の元J. Douglas Tan博士研究員で、現在はミシガン大学の助教授であるチャンヤン・リンホウ博士は、この論文の主執筆者だ。このオープンアクセス論文は「光学的に読み取り可能な自己組織化タンパク質鎖に沿った細胞生理学的歴史の記録（Recording of Cellular Physiological Histories Alongically Readable Self-Asembling Protein Chains）」と題されている。 細胞の歴史

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人間と同じように、細菌や古細菌もウイルスに攻撃されることがある。これらの微生物は、病原体に対する免疫防御戦略を独自に開発してきた。CRISPR-Casシステムなど、細菌が外敵から身を守るための防御システムは、多様なタンパク質と機能を有している。CRISPRリボ核酸（crRNA）は、「ガイドRNA」として、ウイルスのDNAなど、外来ゲノムの標的を切断するための領域を検出する。crRNAによって誘導されたCRISPR関連ヌクレアーゼ（Cas）は、ハサミのように標的を切断することができ、この自然界の戦略を人間は多くの技術で利用してきた。 「これまでさまざまなヌクレアーゼが新しい技術や改良技術に応用されてきたことを考えると、この分野の発見は社会に新たな利益をもたらすかもしれない」と、ヴュルツブルク・ヘルムホルツRNAベース感染症研究所（HIRI）のチェイス・バイゼル博士は研究動機を語っている。この研究所は、ブラウンシュヴァイク・ヘルムホルツ感染研究センターとヴュルツブルクのユリウス・マクシミリアン大学（JMU）の協力のもとで運営されている。バイゼル博士は、Benson Hill社（ミズーリ州）のマシュー・ベゲマン博士、米国ユタ州立大学のライアン・ジャクソン博士とともに、CRISPR-Casシステムの特定のセットに関する今回の研究を開始した。 この成果は、2023年1月4日付のNature誌に掲載され、同じくライアン・ジャクソン博士が率いる第2チームとテキサス大学のデイビッド・テイラー博士による詳細な構造解析も併せて発表された。このオープンアクセス論文は「Cas12a2はRNAをトリガーとしたdsDNAの破壊により、感染を中断させる（Cas12a2 Elicits Abortive Infection Through RNA-Triggered Destruction of

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アレン研究所の一部門であるアレン細胞科学研究所のチームは、数十万枚の高解像度画像を用いて、これまで定量化が極めて困難とされてきたヒト細胞の内部組織を数値化した。この研究により、同一条件下で培養された遺伝的に同一の細胞であっても、細胞の形状には様々なバリエーションがあることが明らかになった。この研究チームは、2023年1月4日にNatureに掲載された論文で、研究成果を報告している。このオープンアクセス論文は「 ヒトiPS細胞における細胞内組織統合とその変動（Integrated Intracellular Organization and Its Variations in Human iPS Cells）」 と題されている。 アレン細胞科学研究所の副所長で、主任研究員のマテウス・ヴィアナ博士と共にこの研究を率いたスザンヌ・ラフェルスキー博士は、「健康や病気において細胞がどのように変化するかを理解しようとするこの分野に欠けているものは、この種の組織を厳密に取り扱う方法だ。我々はまだその情報を利用できていないのだ。」と語っている。 この研究は、生物学者がさまざまな種類の細胞の組織化を測定可能かつ定量的に理解するためのロードマップを提供するものである、とラフェルスキー博士は語っている。また、アレン研究所のチームが研究しているヒト人工多能性幹細胞の組織化に関するいくつかの重要な原則も明らかになった。健康な状態で細胞がどのように組織化されるのか、また、「正常」に含まれるあらゆる変動性を理解することは、病気の際に何が問題となるのかを科学者がよりよく理解するのに役立つ。この研究に使用された画像データセット、遺伝子操作された幹細胞、コードはすべて一般に公開されており、他の科学者も利用することができる。 「細胞生物学が難解に感じられる理由の一つは、同じ種類の細胞であっても、一つひ

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重さ約1300gの脳が重く感じないのは、脳と脊髄の中を流れる脳脊髄液の中に浮いているからだ。脳と頭蓋骨の間にあるこの液体バリアは、頭を打ったときに脳を保護し、脳に栄養を補給する。しかし、脳脊髄液にはもう一つ、あまり知られていないが、脳を免疫的に保護する重要な働きがある。しかし、この機能はこれまであまり研究されてこなかった。今回、ノースウェスタン大学の研究により、アルツハイマー病などの認知機能障害における脳脊髄液の役割が明らかになった。 この発見は、神経変性のプロセスに新たな手がかりを与えるものだと、研究主導者であるノースウェスタン大学ファインバーグ医学部神経学助教授のデビッド・ゲート博士は述べている。 本研究は、2022年12月13日、Cell誌に掲載された。このオープンアクセス論文は「健康な脳の老化と認知機能障害における脳脊髄液の免疫調節障害（Cerebrospinal Fluid Immune Dysregulation During Healthy Brain Aging and Cognitive Impairment）」と題されている。 本研究では、加齢に伴い、髄液の免疫系が制御不能になることを明らかにした。また、アルツハイマー病などの認知機能障害を持つ人では、脳脊髄液の免疫系が健康な人とは大きく異なっていることも発見された。 「我々は今、健康な老化と神経変性に伴う脳の免疫システムを垣間見ることができた。この免疫リザーバーは、脳の炎症の治療に使われたり、認知症の人の脳の炎症レベルを判断する診断薬として使われる可能性がある。」と、ゲート博士は語っている。 「我々は、健康な脳と病気の脳に存在するこの重要な免疫リザーバーを徹底的に分析した。」とゲート博士。彼のチームはデータを公開しており、その結果はオンラインでアクセスすることができる。 脳脊髄液を分析す

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ノースウェスタン大学の研究者は、これまで知られていなかった老化を促進するメカニズムを発見した。彼らは新しい研究で、ヒト、マウス、ラット、メダカから採取したさまざまな組織のトランスクリプトームデータを人工知能で解析した結果、遺伝子の転写産物の長さが、加齢に伴う分子レベルの変化のほとんどを説明できることを発見した。その結果、遺伝子の転写産物の長さが、加齢に伴って起こる分子レベルの変化のほとんどを説明できることを発見した。 すべての細胞は、長い遺伝子と短い遺伝子の活性のバランスをとる必要がある。研究者らは、長い遺伝子は長寿に、短い遺伝子は短寿につながることを発見した。また、老化した遺伝子は長さに応じて活性が変化することもわかった。具体的には、加齢に伴い、短い遺伝子に活性が移行するのだ。そのため、細胞内の遺伝子活性のバランスが崩れてしまうのだ。驚くべきことにこの発見はほぼ全世界共通であった。研究チームは、このパターンを、ヒトを含む複数の動物、および研究で分析した多くの組織（血液、筋肉、骨、および肝臓、心臓、腸、脳、肺などの臓器）で発見したのである。この新たな発見は、老化のスピードを遅らせたり、逆に老化させたりするための介入策につながる可能性がある。 このオープンアクセス論文は、2022年12月9日にNature Agingに掲載され、「老化は全身の長さに関連するトランスクリプトームの不均衡 （Aging Is Associated with Systemic Length-Associated Transcriptome Imbalance.）」と題されている。 「遺伝子の活性の変化はとてもとても小さく、この小さな変化が何千もの遺伝子に関わっている。」「この変化は、異なる組織、異なる動物で一貫していることがわかった。この変化は、異なる組織、異なる動物で一貫していることがわ

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認知症を患う人の数は世界で5,500万人と推定されており、この数は高齢化社会の到来とともに増加すると予想されている。認知症の進行を遅らせたり、止めたりする治療法を見つけるには、認知症を引き起こす要因についてより深く理解する必要がある。タフツ大学の研究者らは、認知機能の低下の程度が異なる成人の脳組織におけるビタミンD濃度を調べた初めての研究を完了した。その結果、脳内のビタミンD濃度が高い人ほど、認知機能が優れていることが分かった。このオープンアクセス論文は、2022年12月7日にアルツハイマー病協会誌Alzheimer's & Dementiaに掲載され、「地域在住の高齢者における脳内ビタミンD群と認知機能低下および神経病理学的変化（Brain Vitamin D Forms, Cognitive Decline, and Neuropathology in Community-Dwelling Older Adults）」と題されている。 タフツ大学Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging（HNRCA）所長で、HNRCAビタミンKチームの主任研究員であるサラ・ブース博士は、「この研究は、アルツハイマー病やその他の認知症のような疾患から加齢脳を守るために、食物や栄養素でどのように回復力を生み出すかを研究することの重要性を補強するのもだ」と述べている。ビタミンDは、免疫反応や健康な骨の維持など、体内の多くの機能をサポートしている。食事では、脂肪分の多い魚や強化飲料（牛乳やオレンジジュースなど）、短時間の日光浴でビタミンDを摂取することができる。 ビタミンKチームの科学者であり、タフツ大学フリードマン栄養科学・政策大学院の准教授である筆頭著者のカイラ・シー博士は、「ビタミンDに関する多くの研究

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カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の研究者らは、「細胞接着剤」のような働きをする分子を設計し、細胞同士の結合を正確に指示することを可能にした。この発見は、再生医療の長年の目標である組織や臓器の形成に向けた大きな一歩となる。接着剤分子は、体内の至るところに自然に存在し、何十兆個もの細胞を高度に組織化されたパターンで結びつけている。この分子は、構造体を形成し、神経回路を作り、免疫細胞を標的へ誘導する。また、接着は細胞間のコミュニケーションを促進し、身体が全体として自己調節機能を維持するのに役立っている。2022年12月12日付のNature誌に掲載されたこの論文「合成細胞接着分子による多細胞体形成のプログラミング（Programming Multicellular Assembly with Synthetic Cell Adhesion Molecules）」では、研究者らが特定のパートナー細胞と予測可能な方法で結合し、複雑な多細胞集合体を形成する、カスタマイズした接着分子を含む細胞を工学的に作製したことが報告されている。 バイヤーズ細胞分子薬理学の特別教授であり、UCSFの細胞デザイン研究所の所長である筆頭著者のウェンデル・リム博士は、「我々は、細胞がどの細胞と相互作用するかを制御し、その相互作用の性質も制御できるような方法で細胞を設計することができた。これは、組織や臓器のような新しい構造を構築するための扉を開くものだ。」と語っている。 細胞間の結合を再生する 身体の組織や臓器は子宮内で形成され始め、幼少期まで発達を続ける。大人になるまでに、これらの生成過程を導く分子的な指示の多くは消失し、神経など一部の組織は怪我や病気から回復することができなくなる。リム博士は、成体細胞が新しい結合を作るように工学的に設計することで、この問題を克服したいと考えている

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グリーンランド北部の氷河期の堆積物から、環境DNAの微小な断片が発見された。このDNA断片は、これまでシベリアのマンモスの骨から採取されたDNAの記録よりも100万年古いものであり、最先端の技術を使って発見された。この古代DNAは、極端な気候変動を乗り越えた200万年前の生態系をマッピングするために使用された。この研究者らは、今回の結果が現在の地球温暖化がもたらす長期的な環境破壊を予測するのに役立つと期待している。この発見は、エスケ・ウィラースレフ教授とカート H. ケアー教授が率いる科学者チームによってなされた。ウィラースレフ教授はケンブリッジ大学セントジョンズカレッジのフェローであり、コペンハーゲン大学のルンドベック財団ジオジェネティクスセンターのディレクターで、地質学の専門家であるケアー教授もここを拠点としている。 粘土や石英の中に隠れていた41個の使用可能なサンプルを発見した結果が、2022年12月7日、Nature誌に掲載された。このオープンアクセスの論文は「環境DNAが解き明かすグリーンランドの200万年前の生態系 （A 2-Million-Old Ecosystem in Greenland Uncovered By Environmental DNA）」と題されている。 ウィラースレフ教授は「100万年以上の歴史にまたがる新章がついに開かれ、我々は初めて、そこまで遡った過去の生態系のDNAを直接見ることができるようになった。DNAはすぐに劣化してしまうが、適切な環境下であれば、今では誰もが想像もつかないほど過去に遡ることができる。」と述べている。 ケアー教授は「この古代DNAサンプルは、2万年以上にわたって蓄積された堆積物の奥深くに埋もれているものが発見された。その堆積物は最終的に氷や永久凍土の中に保存され、重要なことは、200万年の間、人間に邪魔

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自己免疫疾患は、人違えの結果であると考えられている。侵入してきた病原体から体を守るために武装してパトロール中の免疫細胞が、正常なヒトの細胞を感染した細胞と勘違いして、自分の健康な組織に武器を突きつけてしまうのである。しかし、ほとんどの場合、その間違いの原因である、病原体のタンパク質と危険なほど似ている正常なヒトのタンパク質の断片を見つけることは、科学者にとって困難であった。そのため、多くの自己免疫疾患に対する効果的な診断法や特異的な治療法の開発には、このパズルの欠片が妨げになっていた。しかし、その状況はようやく変わりつつある。ワシントン大学医学部（セントルイス）、スタンフォード大学医学部、オックスフォード大学の研究チームが、自己免疫を引き起こす重要なタンパク質断片と、それに反応する免疫細胞を見つける方法を開発した。 この研究成果は、2022年12月7日にNature誌に掲載され、自己免疫疾患の診断と治療に有望な道を開くものだ。この論文は、「自己免疫関連T細胞レセプターはHLA-B*27結合ペプチドを認識する（Autoimmune-Associated T Cell Receptors Recognize HLA-B*27-Bound Peptides）」と題されている。 「すべての遺伝子の中で、HLA遺伝子はヒト集団の中で最も多くのバリエーションを持っている。この論文は、ある種のHLA遺伝子変異がなぜ特定の疾患と関連しているのかを解明するための戦略を概説している。また、ヒトと微生物のタンパク質間の交差反応性が、少なくとも2つの疾患、そしておそらく他の多くの疾患において自己免疫を促進するという強力な証拠も示している。今、我々は、根本的なドライバーを理解し、患者のために利益をもたらす可能性が最も高いアプローチに焦点を当て始めている。」と、ワシントン大学のSam J. L

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現在では、アルツハイマー病の診断を受けるのは、物忘れなどの症状が現れてからというのが一般的だ。その時点では、最良の治療法は、症状の進行を遅らせるだけだ。しかし、アルツハイマー病の種は、診断が可能になるような認知機能障害が現れるずっと前に、何年も、あるいは何十年も前に播かれていることが研究で明らかにされている。この種はアミロイドβタンパク質で、これが誤って折り畳まれて塊となり、オリゴマーと呼ばれる小さな凝集体を形成する。このアミロイドβの「毒性」オリゴマーが、現在も解明されていないプロセスを経て、やがてアルツハイマー病に発展すると考えられている。 ワシントン大学の研究者が率いるチームは、血液サンプル中のアミロイドβオリゴマーレベルを測定できるラボ検査を開発した。研究チームが2022年12月5日にPNAS誌で発表した論文では、頭文字をとってSOBAと呼ばれるこの検査は、アルツハイマー病患者の血液からはオリゴマーを検出できたが、血液サンプルを採取した時点で認知障害の兆候のなかった対照群のほとんどのメンバーからは検出できなかったという。 このPNASの論文は「SOBA アミロイド誘発性毒性オリゴマー検出のための可溶性オリゴマー結合アッセイの開発とテスト。（SOBA: Development and Testing of a Soluble Oligomer Binding Assay for Detection of Amyloidogenic Toxic Oligomers.）」と題されている。 SOBAは対照群の11人の血液中でオリゴマーを検出したが、このうち10人は、数年後に軽度認知障害またはアルツハイマー病と思われる脳病理を発症していた。つまり、これらの10人は、症状が現れる前にSOBAによって毒性オリゴマーが検出されていたのである。 「臨床医や研究者が待ち望ん

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デューク大学のエンジニア達は、音波を利用して血液中に見られる最も小さな粒子を数分で分離・選別する装置を開発した。この技術は「バーチャル・ピラー」と呼ばれる概念に基づいており、科学研究と医療応用の両方に恩恵をもたらす可能性がある。小細胞外小胞（small extracellular vesicles；sEV）と呼ばれる小さな生体ナノ粒子は、体内のあらゆる種類の細胞から放出され、細胞間のコミュニケーションや病気の感染に大きな役割を果たすと考えられている。波柱励起共振による音響ナノスケール分離（Acoustic Nanoscale Separation via Wave-Pillar Excitation Resonance；略称ANSWER）と名付けられたこの新技術は、10分以内に生体流体からこれらのナノ粒子を引き抜くだけでなく、生物学的役割が異なると考えられるサイズカテゴリーに分類することも可能だという。 この成果は、2022年11月23日、Science Advancesのオンライン版に掲載された。オープンアクセス論文は「細胞外ベシクルの生物物理学的分画への解決策。波柱励起共鳴による音響ナノスケール分離 (ANSWER) [A Solution to the Biophysical Fractionation of Extracellular Vesicles: Acoustic Nanoscale Separation via Wave-Pillar Excitation Resonance (ANSWER) ]」と題されている。 デューク大学ウィリアム・ベバン特別教授（機械工学・材料科学）のトニー・ジュン・ホァン博士は、「これらのナノ粒子は医療診断や治療に大きな可能性を秘めているが、現在の分離・選別技術では数時間から数日かかり、一貫性がなく、生産量や純度が低く、

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アルツハイマー病の主要な発症メカニズムとして知られる炎症と、ミクログリアと呼ばれる脳の掃除屋細胞に集中して存在する遺伝子との関連について、マウントサイナイ医科大学とニューヨーク大学医学部の研究者による新たな研究結果が発表された。この研究結果は、難治性疾患であるアルツハイマー病の治療法の新たなターゲットとなる可能性がある。この遺伝子はイノシトールポリリン酸-5-ホスファターゼD（INPP5D）として知られており、The Journal of the Alzheimer's Associationの「アルツハイマー病と認知症」 誌 の11月30日号に掲載された。 ミクログリアは、アルツハイマー病の認知症に関連する死にかけた細胞やアミロイド斑を除去するスカベンジャーとして働く脳内の免疫細胞だ。ヒト遺伝学的研究により、当初、INPP5Dはアルツハイマー病のリスクと関連していた。他の研究により、アルツハイマー病患者の死後脳組織においてINPP5Dのレベルが上昇していることが明らかになったが、この遺伝子が病気の初期または後期に果たす特定の役割や、これらの機能変化に寄与するメカニズムはまだ分かっていなかった。 脳内のINPP5Dはミクログリアに集中しているため、共同研究者のマウントサイナイ医科大学のミシェル・E・エーリック医学博士（神経学、小児科、遺伝学・ゲノム科学教授）は、遺伝子操作により、病変の発生時にマウスINPP5D遺伝子をミクログリア内で「ノックダウン」（機能を停止）させたマウスを用いて実験を行った。これにより、欠損した遺伝子が脳組織に及ぼす具体的な影響をより正確に把握することができた。その後、約3ヵ月後にプラークの蓄積とミクログリアの挙動を測定した。INPP5Dはアルツハイマー病患者の脳で発現していることが知られていたため、この遺伝子を不活性化したマウスは、アルツハイ

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アイルランドのリムリック大学で開発されたユニークな新素材が、脊髄損傷の治療に大きな可能性を示した。リムリック大学バーナル研究所で行われた全く新しい研究が、2022年11月22日にBiomaterials Researchに掲載され、脊髄組織修復の分野でエキサイティングな進歩を遂げた。このオープンアクセス論文は、「脊髄組織修復のための導電性PEDOTナノ粒子集積足場（Electroconductive PEDOT Nanoparticle Integrated Scaffolds for Spinal Cord Tissue Repair）」と題されている。 リムリック大学で開発されたナノ粒子状の新しいハイブリッドバイオマテリアルが、組織工学分野における既存の実践を基に、脊髄損傷後の修復・再生を促進するための合成に成功した。リムリック大学工学部モーリス・N・コリンズ准教授と筆頭著者のアレキサンドラ・セラフィン氏（リムリック大学博士課程）率いる研究チームは、新しい種類の足場材料と独自の新しい導電性ポリマー複合体を用いて、脊髄損傷の治療を前進させる可能性のある新しい組織の成長・生成を促進させることに成功した。 「脊髄損傷（Spinal Cord Injury: SCI）は、人が生涯に負う可能性のある外傷の中で最も衰弱しやすいものの1つであり、その人の生活のあらゆる側面に影響を及ぼす。この衰弱性疾患は、損傷レベル以下の麻痺をもたらし、米国だけでも、SCI患者ケアのための年間医療費は97億ドルにのぼる。現在、広く利用できる治療法がないため、この分野の継続的な研究は、患者の生活の質を向上させる治療法を見つけるために非常に重要であり、研究分野は、新しい治療戦略のための組織工学に目を向けている。」「組織工学の分野は、提供される臓器や組織の不足という世界的な問題の解決を目指しており、

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癌細胞が健康な脳細胞から進化して治療を回避する仕組みを理解することで、最も一般的で致死的な脳腫瘍の1つである膠芽腫の新しい薬物療法の可能性が開けることが、新研究で明らかになった。南オーストラリアのフリンダース大学と南オーストラリア保健医療研究所（SAHMRI）の研究チームは、神経科学と腫瘍学を融合させることで、この致命的な疾患を治療する新しい方法を見出すことができると期待している。 フリンダース大学のセドリック・バーディ准教授（SAHMRIのヒト神経生理学・遺伝学研究室のグループリーダー）は、「膠芽腫は誰もがかかる可能性があり、診断後5年以上生存する患者はわずか5％だ。治療上の大きな課題は、このような脳腫瘍細胞の多様性と適応性だ。患者によって、膠芽腫の腫瘍はさまざまな割合の数種類の細胞で構成されている。根絶を困難にしているのは、これらのバリエーションと、治療から隠れて逃れるために素早くその正体を変える驚くべき能力なのだ。しかし、最近の遺伝学の進歩により、膠芽腫の中に見られる細胞型は、癌化する前の元の細胞とある程度の類似性を保ち、成長・生存のため、あるいはそのアイデンティティを変えるときに脳細胞と共通の分子パスウェイを使用することが分かってきた。」と述べている。 研究チームは、Trends in Cancer誌に掲載されたこの新研究で、腫瘍細胞が治療から逃れるために用いる可能性のあるパスウェイを明らかにするために、これらの類似点と相違点を探った。 この研究の主執筆者である博士課程学生のイヌシ・デ・シルバ氏は、「我々の研究が示唆するのは、健康な脳細胞の遺伝学から学んで、膠芽腫癌細胞の脆弱性を狙えるかもしれないということだ。脳細胞は、環境変化に応じて素早くアイデンティティを変えることができる点では、癌細胞ほど優れていない。もし、癌細胞のこの隠れた遺伝的弱点を利用し増幅す

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ハンセン病は世界で最も古く、最も根強い病気の一つだが、その原因となるバクテリアは、重要な臓器を成長・再生させる驚くべき能力も持っているかもしれない。科学者らは、ハンセン病に関連する寄生虫が細胞を再プログラムし、損傷や傷跡、腫瘍を引き起こすことなく、成体動物の肝臓を大きくすることを発見した。 この発見は、この自然のプロセスを応用して、老化した肝臓を再生し、人間の健康寿命（病気にかからずに生きている期間）を延ばす可能性を示唆するものである。また、傷ついた肝臓を再生させることで、現在、末期の傷ついた肝臓を持つ人々にとって唯一の治療法である移植の必要性を減らすことができるだろうと専門家達は述べている。 これまでの研究では、幹細胞や前駆細胞（特定の臓器のあらゆる種類の細胞になることができる幹細胞の次のステップ）を生成することによってマウスの肝臓の再生を促進したが、侵襲的な手法のため、しばしば瘢痕化や腫瘍の増大を招く結果となった。このような有害な副作用を克服するため、エジンバラ大学の研究者らは、ハンセン病の原因菌であるMycobacterium lepraeが部分的に細胞を再プログラミングできることを発見し、それを基に研究を進めた。 ルイジアナ州バトンルージュにある米国保健社会福祉省の協力のもと、ハンセン病菌の自然宿主である57匹のアルマジロにこの寄生虫を感染させ、感染していないアルマジロの肝臓と、感染に対する抵抗性が確認された肝臓を比較した。その結果、感染した動物は、感染していない抵抗力のあるアルマジロと同じように、血管、胆管、小葉といった重要な構成要素を持つ肝臓が肥大化し、しかも健康で無傷であることがわかったのだ。研究チームは、細菌が肝臓に本来備わっている再生能力を「ハイジャック」して臓器を大きくし、その結果、肝臓に増加する細胞をより多く供給するようになったとみている。

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癌細胞は遺伝子の異常を獲得することで、無制限に成長・増殖することができる。X染色体は、通常XXの女性細胞でのみ不活性化されるが、男性由来のさまざまな癌細胞で不活性化される可能性があるという。本研究は、2022年11月9日、Cell Systems誌に掲載された。 このオープンアクセス論文は、「ヒトの男性癌における体細胞性XISTの活性化とX染色体不活性化の特徴（Somatic XIST Activation and Features of X Chromosome Inactivation in Male Human Cancers）」と題されている。   男女間の遺伝子発現のバランスをとるため、正常な発生では、女性のX染色体の1コピーが、人体全体でランダムに不活性化される。我々は、正常な発生で起こるこのプロセスが、遺伝的に不安定な男性または女性の癌細胞で狂うかどうかを知りたかった」と、ボストンにあるダナファーバー癌研究所の癌遺伝学者で腫瘍内科医のスリニヴァス・ヴィスワナサン医学博士は言う。 研究チームは、世界中の癌患者から採取した数千のDNAサンプルからなる公開データセットを用いて、分析した男性の癌サンプルの約4％に、X染色体上の遺伝子発現を停止させる役割を持つ遺伝子「XIST」が高発現していることを突き止めた。 XISTは男女を問わず発生のごく初期に発現している可能性があるが、Xの不活性化は発生後期の女性特有のプロセスであると考えられている。以前、一部の女性の癌細胞がX染色体の一方をオフにする能力を失い、X連鎖遺伝子の発現が増加する可能性が示されたが、このX不活性化の能力は、まだ主に女性の細胞でしか研究されていなかった。 4%の異常な男性の癌サンプルのうち、74%はすでにX染色体が不活性化されている生殖器系の癌であったが、その他の癌種のサンプルは26%で

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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。   この成果は、2022年9月30日、Frontiers in Cell and Developmental Biologyに掲載された。このオープンアクセス論文は「オキシトシンは心筋傷害後の心外膜細胞の活性化と心臓再生を促進する（Oxytocin Promotes Epicardial Cell Activation and Heart Regeneration After Cardiac Injury）」と題されている。「ここでは、“愛のホルモン”とも呼ばれる神経ペプチドであるオキシトシンが、ゼブラフィッシュとヒトの細胞培養における傷ついた心臓の修復機構を活性化する能力があることを示し、ヒトにおける心臓再生の新しい治療法の可能性への扉を開いた。」と、ミシガン州立大学生体工学科の助教でこの研究の主著者のアイター・アギーレ博士は語っている。 幹細胞のような細胞が心筋細胞を補充することができる 心筋細胞は、心臓発作を起こすと、通常、大量に死滅する。心筋細胞は高度に特殊化した細胞であるため、自己補充することができないのだ。しかし

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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。   「研究により、癌患者の腫瘍細胞や血清中の銅のレベルが上昇していることが示されており、癌細胞は健康な細胞よりも多くの銅を必要としているという結論に至っている。銅のレベルが高いということは、銅を結合するタンパク質がより活性化しているということでもある。したがって、これらのタンパク質は、癌の発生を理解する上で非常に重要な研究対象であり、これらに関するより深い知識が、この病気の治療の新しいターゲットにつながるのだ。」と、チャルマース工科大学化学生物学教授のペルニラ・ヴィットゥング・スタフスヘデ博士は語っている。 癌に関連した死亡の多くは、肝臓や肺など体のあちこちに転移（二次的な腫瘍）ができることが原因だ。Memo1と呼ばれるタンパク質は、癌細胞が成長し、体中に広がるためのシグナル伝達システムの一部である。これまでの研究で、乳癌細胞でMemo1の遺伝子を不活性化すると、転移を形成する能力が低下することが分かっている。 チャルマース工科大学の研究グループは、Memo1と銅の関係をより詳しく調べたいと考えた。2022年9月6日にPNASに掲載された新しい研究で、この研究者らは一連の試験管実験を通じて、Memo1タンパク質の銅イオン結合能力を調べた。このオープンアクセス論文は「Memo1 は還元型銅イオンに結合し、銅シャペロンAtox1と相互作用し、銅による酸化還元活動から守る（Memo1 Bi

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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」。 帯状疱疹は、水疱瘡の原因となる水痘帯状疱疹ウイルスによって引き起こされる。このウイルスは神経節に留まり、再活性化することで耐え難い痛みを引き起こす。しかし、この研究者は、帯状疱疹ワクチンが通常推奨されない40歳未満で特に帯状疱疹が脳卒中のリスクを高める可能性があることを発見した。 脳に近いためか、顔に発疹が出る人が最もリスクが高い。 この仕組みをより深く理解するために、ブバック博士のチームはエクソソームをより詳しく調べるようになった。 「エクソソームは、実際の感染部位から離れた場所で血栓や炎症を引き起こす可能性のある病原性物質を運ぶ。それは、最終的に患者

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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。 現在、タンパク質を作るパッケージを細胞に送り込むために使われている2つの方法は、動物モデルでも人でも、その効果に大きな差がある。「我々は、前臨床モデルと臨床モデルの両方で広く使える遺伝子発現デリバリーツールを開発したかった」とブラックショー博士は言う。 生化学的パッケージを送る現在の方法のひとつに、いわゆる「ミニプロモーター」があり、これは特定のDNAストレッチの発現、つまりタンパク質を作るプロセスを指示するものだ。ブラックショー博士によれば、この方法では正しい細胞種で遺伝子を発現させることができないことが多いとのことである。 もう一つの方法は、血清型を介した遺伝子発現と呼ばれるもので、ある種の細胞の表面に付着するタンパク質に付着させる道具を送り込むというものである。しかし、ブラックショー博士

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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。 ヒトの細胞において、CRISPR/Casシステムを用いた“カット＆ペースト”遺伝子編集技術により、CTLA-4機能不全の患者から採取したT細胞の欠陥遺伝子を標的として、その誤りを修復することができたと言う。これにより、細胞内のCTLA-4のレベルは、健康なT細胞で見られるレベルにまで回復した。また、CTLA-4機能不全のマウスに、遺伝子を編集した（修正した）T細胞を注射することで、病気の症状を改善することができた。 共同研究者であるロンドン大学 グレート・オーモンド・ストリート小児保健研究所のクレア・ブース教授（遺伝子治療・小児

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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。 この免疫抑制を根本から解決するため、研究チームは、マクロファージの表面にある分子を認識する「キメラ抗原受容体」（CAR）を作るようにT細胞を設計した。このCAR-T細胞が腫瘍マクロファージに出会うと、CAR-T細胞は活性化され、腫瘍マクロファージを死滅させた。 このマクロファージ標的CAR-T細胞を卵巣、肺、膵臓の腫瘍を持つマウスに投与すると、腫瘍のマクロファージの数が減少し、腫瘍が縮小し、生存期間が延長された。 腫瘍マクロファージを殺したことで、マウス自身のT細胞が癌細胞にアクセスし、癌細胞を殺すことができるようになった。さらに研究者らは、この抗腫瘍免疫は、CAR-T細胞から炎症反応の制御に関与するインターフェロン-ガンマというサイトカ

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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。 他のPARP阻害剤と同様に、タラゾパリブは、通常、細胞が損傷したDNAを修復するのを助けるタンパク質を阻害することで作用する。DNAを修復する能力がなければ、癌細胞はダメージを蓄積し、最終的には死滅する。BRCA1/2変異を含む、このプロセスに他の欠陥がある癌では、この薬剤は

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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。   本共同研究チームは、RGCの膨大な遺伝子配列解析能力と科学研究の専門知識、マウントサイナイの大規模で多様な患者層と高度な電子医療記録システムを、Vibrent Health社が開発したデジタルヘルス・プラットフォームによって融合することを計画している。 「何十年もの間、我々は遺伝学が患者一人一人に必要な医療の青写真を医師に提供してくれることを期待してきた。遺伝学は希少疾患を理解するための強力なツールであることが証明されているが、ほとんどの患者の治療や診断にどの程度有効であるかについては、まだ十分なデータが得られていないのが現状だ。」と、アイカーン・マウントサイナイの精神医学および遺伝学・ゲノム科学の准教授でプロジェクトリーダーのアレクサンダー・W・チャーニー医学博士は述べている。 「このプロジェクトでは、精密医療の効果を見極め、患者の治療を改善するために必要な、臨床に焦点を当てた膨大な実データを研究者

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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。 この研究者らは、細胞外マトリックスとは、我々の細胞を取り囲み、構造的に支えている物質であると説明している。我々の体内のあらゆる種類の組織は、適切な機械的特性を持つ物質からなる特

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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。   脳に蓄積された毒素 アルツハイマー病や多発性硬化症を含む多くの神経変性疾患は、脳に蓄積された有害物質の自浄作用が働かないことが原因と考えられている。最近の神経科学研究の進歩により、脳内の有害なゴミを除去するミクログリアの重要性が明らかになっているが、今回のバージニア

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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 「我々は、レーザー加工されたワイヤーメッシュで、これらの複合効果を再現することができた。」と、キエツィヒ博士と一緒に研究した博士課程修了生で、新論文の共著者の一人であるマイケル・ウッド氏は説明している。2022年10月4日にACS Applied Material Interfaces誌のオンライン公開されたこの論文は「二重機能に基づく頑強な防氷表面──微細構造による氷の剥離とナノ構造による水の剥離の重ね合わせ（Robust Anti-Icing Surfaces Based on Dual Functionality─Microstructurally-Induced Ice Shedding with Super

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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 失読症は、遺伝的要因もあって家族内で発症することが知られているが、これまで、発症リスクに関係する特定の遺伝子についてはほとんど知られていなかった。エジンバラ大学を中心とするこの研究は、失読症に関する遺伝子研究としてはこれまでで最大規模のものだ。研究チームによると、失読症を特定の遺伝子と関連付けるこれまでの研究は、少数の家族を対象に行われたもので、その根拠は不明であったという。この最新の研究では、失読症と診断されたことのある5万人以上の成人と、そうでない100万人以上の成人が対象となった。研究者らは、数百万の遺伝子変異と失読症の状態との関連を検証し、42の有意な変異を見出した。 学習プロセス これらの中には、言語の遅れなど他の神経発達疾患や、思考能力、学業成績と関連するものもある。しかし、多くは新規のものであり、読むことを学ぶのに不可欠なプロセスとより密接に関連する遺伝子を表している可能性がある。失読症に関連する遺伝子の多くは、注意欠陥多動性障害（ADHD）にも関連している。失読症と関連する遺伝子の重複は、精神疾患、ライフスタイル、健康状態については、かなり少ないことが判明した。関連する遺伝子

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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。 デンマーク全土の1348地点で集団埋葬に使われたイースト・スミスフィールドのペストピットに埋葬された人を含む、ロンドンでペスト前に亡くなった人、ペストで亡くなった人、黒死病を生き延びた人の遺骨から500以上の古代DNAサンプルを抽出しスクリーニングを行った。 彼らは、Yersinia pestis という細菌によって引き起こされるペストに関連する遺伝子適応の兆候を探した。 研究者らは、選択されていた4つの遺伝子を特定した。これらの遺伝子はすべて、侵入してきた病原体から我々のシステムを守るタンパク質

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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。 「我々の技術によって、内因性代謝物、つまり体内で勝手に作られる代謝物を取り出すことができる。このアプローチの可能性は、最近FDAが筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療に2つの内因性代謝産物の組み合わせであるRelyvrioを承認したことでも証明されている。」と、スクリプス研究所のメタボロミクスセンター長兼化学・分子・計算生物学教授である共同研究者のゲーリー・シウダク博士は語っている。 代謝性疾患は、エネルギーの恒常性（ホメオスタシス）のアンバランスによって引き起こされることが多く、つまり、体

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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。 「この化合物と抗生物質との間に、なぜこのような相乗効果が生じるのか、完全には分かっていないが、我々は、この点をさらに追求したいと思っている。」と、バース大学ライブサイエンス学部のラーベー研究員は語っている。 病原体の脆弱性 この化合物とはポリアミンである。ほとんどの生物に存在する天然化合物だ。10年前までは、ポリアミンはすべての生物に必須であると考えられていたが、現在では、黄色ブドウ球菌には存在せず、また毒性もあることが分かっている。この発見以来、研究者らは、ポリアミンに対するこの病原体の異常な脆弱性を利用して、細菌の増殖を抑制することを試みてきた。そしてこのたび、ラーベー博士らは、改良型ポリアミン（AHA-1394と命

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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 研究チームは、新たな標的として、「long noncoding RNA（リボ核酸）」（lncRNA）と呼ばれる、あまり解明されていない遺伝子群に注目した。lncRNAは、いわゆる「ダークマター」と呼ばれる、ゲノムの大部分を占める非タンパク質コード化DNAに大量に存在する。ヒトのゲノムには約2万個のタンパク質コード遺伝子が存在するが、10万個のlncRNAはその数をはるかにしのぐ。lncRNAの99%は、生物学的機能が不明である。long noncoding RNAという名前が示すように、lncRNAはメッセンジャーRNA（mRNA）とは異なり、タンパク質の設計図をコードしていない。mRNAと同様に、lncRNAの構築指示書は細胞のDNAに含まれている。 ターゲット候補を決定する新ツール NSCLCにおけるlncRNAの役割を調べるため、

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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。 この選択的細胞モニタリング・制御システムは、あらゆる動物の細胞に存在する二本鎖RNA特異的アデノシンデアミナーゼADAR酵素（ADARはadenosine deaminase acting on RNAの略）に依存している。CellREADR（内因性ADARによるRNA感知を介した細胞アクセス）はまだ初期段階にあるが、応用の可能性は無限であり、動物界全体で機能する可能性もあると、ホァン博士は述べている。 「この技術は、あらゆる動物のあらゆる種類の細胞をモニターし、操作するための簡便で拡張性のある一般化可能な技術であるため、我々は興奮している。我々は、初期の遺伝的素因に関係なく、実際に特定のタイプの細胞の機能を変更して、病

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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。 TSOIの最高医学責任者であるジェームズ・ヴェルトマイヤー博士は、「最先端を行くオピニオンリーダーのチームと協力して、この全く予想外の発見をしたことを嬉しく思っている。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の呼吸器疾患への使用は全く前例がない。」と述べている。 TSOIは現在、JadiCellsを用いたCOVID-19関連ARDSの治療に関する第III相臨床試験を実施中だ。また、COPDの治療薬としてIND#28508を申請しており、現在FDAと協議中だ。 TSOI の社長兼 CEO であるティモシー・ディクソンは、「ベルトマイヤー博士は、JadiCell の臨床応用を進めると同時に、当社の癌プログラムから学んだ科学的教訓を活用し、当社の細胞がこれまで知られていなかった治療効果を発揮する新しいメカニズムを特定するという、他に類を見ない業績を上げている。この新しい発見について特許を申請したことで、樹状細胞生成エクソソームに関するアジュバント製品の開発の可能性が期待される」と述べている。  

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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」。 テルアビブ大学の研究者らは、脳転移を起こしたメラノーマ患者において、癌細胞がアストロサイト（脊髄や脳に存在する星型の細胞で、脳内の恒常性、つまり安定した状態を維持する役割を担っている）と呼ばれる細胞を「リクルート」していることを発見した。 「アストロサイトは、例えば脳卒中や外傷の際に真っ先に状況を修正しに来る細胞だ。」とサッチ・フェイナロ教授は言う。「癌細胞は、この細胞と交流し、分子の交換や

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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。 この研究者らは、これまでの成果を踏まえ、TTK21という低分子を用いて、神経細胞の軸索再生を誘導する遺伝子プログラミングを活性化させた。TTK21は、共活性化タンパク質のCBP/p300ファミリーを活性化することにより、遺伝子のエピジェネティックな状態を変化させるものだ。この研究チームは、重篤な脊髄損傷モデルマウスを用いて、TTK21による治療を検証した。マウスは、ヒトの患者に奨励されているように、体を動かす機会を与えられ充実した環境で生活した。 治療は重度の脊髄損傷から12週間後に開始され、10週間続いた。研究者らは、TTK21治療後に、対照治療と比較していくつかの改善を発見した。最も顕著な効果は、脊髄の軸索の発芽が増加したことであ

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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。 「この繊維を断ち切ることができれば、神経細胞の死滅を食い止めることができるかもしれない。製

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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。 この研究者らが開発した二重担体ナノキャリアは、ナノキャリアなしのイリノテカンや、2つの薬剤を別々に送達するナノキャリアよりも、マウスの腫瘍を縮小させ、癌の転移を予防する効果が高かった。また、この併用療法は、癌を殺す免疫細胞をより多く腫瘍部位に引き寄せ、血中の薬物濃度をより長く維持することができた。有害な副作用の

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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

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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。 デエスカレーションとは、戦いを止めるタイミングを判断することであり、生存に不可欠な行動である。なぜなら、動物はライバルと遭遇したときのコストと利益に応じて攻撃性を調整し、ある時点で戦い続けることはもはや価値がないことになるからだ。例えば、満腹になると食べるのを止めるように、明確なきっかけがあるわけではないので、「そろそろやめようかな」というタイミングを見極めるのは難しい。 この研究では、通常のショウジョウバエ(Drosophilia) と、さまざまな遺伝子を欠いたショウジョウバエの行動が比較された。特に、この種の典型的な攻撃行動であるオス同士の突進の頻度を調べた。その結果、「n

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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

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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。 哺乳類の腸内には、数兆個もの細菌や真菌などの微生物が共生していることが、科学者たちの間で古くから知られている。通常、免疫系がこれらの”有益な”腸内細菌を攻撃するのではなく、許容するメカニズムはよく分かっていない。しかし、IBDではこの耐性が崩れ、腸の炎症が有害に再燃するという証拠がある。このため、腸管免疫寛容を詳細に理解することで、米国だけでも数百万人が罹患しているクローン病や潰瘍性大腸炎を含むIBDの強力な新しい治療法を開発することが可能になると期待される。 ソネンバーグ研究室のポスド

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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。 検診方法の改善により、肺癌が早期段階で診断される割合が増加している。手術によって治癒する患者もいるが、それでも多くの患者が再発を繰り返すため、新しい治療法が必要とされている。癌細胞と免疫細胞の初期の相互作用を理解することで、癌の増殖を抑えたり、抗腫瘍免疫反応を高めたりする機会が見つかるかもしれない。 ワン博士とその同僚が共同で行った以前の研究では、メラノーマ患者における免疫療法への反応にB系細胞が重要であることが発見された。さ

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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。 ステップ1では、過体重または肥満の参加者（1,961名）に、セマグルチド2.4mgまたはプラセボを毎週注射し、68週間にわたって投与した。 ステップ4では、803名の過体重または肥満の被験者が参加した。全員が週1回2.4mgのセマグルチドを20週間注射された。 その後、48週間、セマグルチドを継続投与するか、プラセボに変更した。両試験とも、参加者は食事と運動に関するアドバイスを受

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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。」 嗅覚の法則を破る 昆虫から哺乳類に至るまで、科学者は一般的に、脳が1：1：1のシステムで匂いを処理していると考えている。各嗅覚神経細胞は1つの匂い受容体を発現し、糸球体として知られる1つの神経終末の集まりと連絡を取り合っているのである。昆虫における1ニューロン1レセプター1糸球体モデルの証拠としては、多くの種が糸球体とほぼ同じ数の嗅覚受容体を持つという観察がある。ミバエは約60の受容体と55の糸球体、ミツバチは180：160、タバコの角虫は60：70である。 研究により、ハ

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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 この研究の対象となった子どもの70％以上が13歳以前に精神病を経験し

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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。 本研究の共同研究者であるUCSFのジェフリー・マンリー医学博士（脳神経外科教授兼副学長）は、これらの血液検査は「診断と予後の両方が可能」であり、また、管理が容易で迅速、かつ安価であると述

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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。 ラザロフ教授とその共同研究チームは、遺伝子工学的に神経幹細胞の生存率を高めることにより、アルツハイマー病マウスの神経新生を促進させた新しい研究をJEMで発表した。研究チームは、神経幹細胞の死滅に大きな役割を果たす遺伝子であるBaxを欠失させ、最終的に新しい神経細胞をより多く成熟させることに成功した。このようにし

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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。 このオープンアクセス論文は2022年8月15日に公開され、「環境DNAを用いたエベレスト南麓の生命の樹にわたる生物多様性の推定（Estimating Biodiversity Across the Tree of Life on Mount Everest's Southern Flank with Environmental DNA）」と題されている。 eDNAは、生物および野生生物が残した微量の遺伝物質を探索し、水環境における生物多様性を評価する調査能力を向上させるため、より身近で迅速かつ包括的なアプローチを提供するものだ。サンプルは、遺伝物質を捕獲するフィルターを内蔵した密閉型カートリッジで採取され、後にラボでDNAメタバーコードやその他のシーケンス手法で分析される。WCSは、ザトウクジラから、地球上で最も希少な種の

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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 これは、クリスチャーノ博士のこの症状に関する画期的な研究の直接的な成果でもあり、2022年6月にFDAが重度の円形脱毛症に特化して開発された初の全身治療薬（オルミエント）を承認するに至った。「不思議な感覚だ。ある症状の遺伝子を発見し、患者に直接役立つ治療法を開発することは、遺伝学者の誰もが夢見ることだ。」と語るクリスチャーノ博士は、自身の円形脱毛症がきっかけで、20年以上にわたって円形脱毛症の研究を続けている。 不思議な成り立ち 円形脱毛症は、ホルモンによる男性型脱毛症とは異なり、体内の免疫システムが誤って毛包を攻撃し、毛髪の生産を停止してしまう自己免疫疾患である。しかし、クリスチャーノ博士が研究を始めた当時、その原因を正確に知っている人はいなかった。クリスチャーノ博士は、毛髪の成長に関する遺伝学と細胞生物学に関する一連の基礎研究に始まり、様々な分野の協力者と共に、研究室からクリニックへと着実に進歩を遂げてきた。最初の大きな手がかりは、2010年にクリスチャーノ博

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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。 ロングCOVIDには、性欲減退や脱毛など、60以上の状態がある。アメリカの非営利学術医療機関メイヨークリニックによると、「なんと65歳以上の4人に1人がCOVID-19の後遺症に悩まされている 」とのことだ。また、ガーディアン紙は、ロングCOVIDの患者は、しばしば、健忘症のようなあまり知られていない副作用を含む、「非常に幅広い」様々な症状を経験し、慣れた動作や制御を行うことができないと報告している。TIME誌は、約400万人（米国の就業人口の2.4％）が、ロングCOVIDのために働く能力が低下していると述べている。 オックスフォード大学ナフィールド臨床神経科学科（NDCN）のグェナエル・ドゥオー准教授とそのチームは、「眼窩前頭皮質と海馬傍回における灰白質の厚さと組織の縮小がより大きく」、「一次嗅覚皮質と機能的につながっている領域における組織損傷のマーカーがより大きく変化する」ことを観察している。嗅覚に対するCOVID-19の長期的な影響は、まだ結論が出ていないが、

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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。 デューク大学機械工学・材料科学教授のケン・ガル博士とともに研究を主導したデューク大学化学教授のベンジャミン・ワイリー博士は、「すべてが計画通りに進めば、早ければ2023年4月に臨床試験を開始できるだろう」と語っている。 この材料を作るために、デューク大学の研究チームは、セルロース繊維の薄板にポリビニルアルコールというポリマーを注

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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 これまでの研究で、グオ博士の研究室は、癌性腫瘍がエクソソーム（生体ドローンとして機能する小胞）を分泌し、原発腫瘍からかなり離れた部位で免疫系と戦闘を行う方法を探ってきた。2018年にNatureに掲載されたその研究は、PD-L1タンパク質を搭載したエクソソームが、T細胞を腫

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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 Healths

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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 我々が1次元のアミノ酸配列からタンパク質の立体構造を予測するAIシステム「AlphaFold」を公開・オープンソース化し、この科学的知識を世界に自由に発信する「AlphaFoldタンパク質構造データベース（AlphaFold DB）」を構築してから、1年が経った。 タンパク質は生命の構成要素であり、あらゆる生物のあらゆる生物学的プロセスを支えている。そして、タンパク質の形はその機能と密接に関係しているため、タンパク質の構造を知ることで、その機能と仕組みがより深く理解できるようになる。我々は、この画期的なリソースが科学的研究と発見を世界的に加速させ、他のチームがAlphaFoldの進歩から学び、それを基にさらなるブレイクスルーを生み出すことを期待した。その願いは、我々が夢見たよりもずっと早く現実のものとなった。それからわずか12ヶ月で、AlphaFoldは50万人以上の研究者に利用され、プラスチック汚染から抗生物質耐性に至

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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

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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。 ブリストル大学MRC統合疫学ユニットのディレクターであり、本研究の共著者であるジョージ・デイヴィー・スミス教授は、次のように述べている。「乳糖を消化するためには、我々の腸内でラクターゼという酵素を作り出す必要がある。ほとんどの赤ちゃんはラクターゼを産生するが、世界の大多数の人は、離乳期から青年期にかけてその産生

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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。 ルオ博士は、初期の結果が臨床の場に反映されれば、この薬は「実質的なブレークスルー」になると述べている。この薬がヒトの虚血性脳卒中の損傷を修復するのにも有効であるかどうかを判断するには、さらなる研究と独立したグループによる結果の検証が必要だろう。また、NVG-291-Rが出血性脳卒中による障害を、動物モデルおよびヒトの患者の両方で効果的に修復するかどうかを調べるために、さらなる研究が必要とされる。 「現在研究されているほとんどの治療法は、主に脳卒中の初期障害を

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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

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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

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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。 研究チームは、

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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。 LTB4を作る酵素は、エクソソームと呼ばれる小胞の中に入っており、これが一種の保護膜の役割を果たしていると、ペアレント博士は説明する。好中球が移動するとき、この小胞を分泌して内容物を放出し、化学的勾配を作り出し、さらに多くの免疫細胞を呼び出すリレーを開始するのだ。 2022年6月23日にNature Cell Biologyに掲載されたこの新しい論文は、「セラミドが豊富なマイクロドメインが核膜の出芽を促進し、従来とは異なるエクソソーム形成を実現する（Ceramide-Rich Microdomains Facilitate Nuclear Envelope Budding for Non-Conventional Exosome Formation）」と題されており、好中球からエクソソ

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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 メラノーマの脳転移が現在の治療法を回避する理由を解明するために、イザール博士と彼のチームは、凍結脳サンプルの単一細胞遺伝子解析を行う新技術を発明する必要があった。「このような研究は通常、新鮮な脳サンプルを用いて行われるが、サンプルが不足しているため、分析できる腫瘍の数が大幅に制限される。これに対し、我々は組織バンクに多くのメラノーマの凍結サンプルを保有している。この技術革新により、治療を受けていない患者の組織も分析できるようになり、治療によって変化する前の腫瘍と

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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。 精密医療研究センターのディレクターで研究監督者のサイモン・ロウズ教授は、この研究は腸の障害がアルツハイマー病を引き起こす、またはその

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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 研究チームは、公正な遺伝子伝達のルールを歪めてしまう利己的な遺伝要素であるSDを研究するために、モデル生物としてミバエを使用した。ミバエは、ヒトの病気の原因となる遺伝子の約70%を共有しており、生殖周期が2週間以下と短いため、比較的短時間でハエの世代を作ることができる。メスのハエは、メンデルの遺伝の法則で予想されるように、SDに感染した染色体を子孫の約50%に伝える。しかし、オスはSDの染色体をほぼ100％子孫に伝える。これはSDが利己的な遺伝要素を持たない精子を殺してしまうからである。なぜ、SDはこのようなことができるのだろうか？それは、SDが研究者の間で「スーパー遺伝子」と呼ばれる、同じ染色体上にある利己的

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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 ボン大学の研究チームは、同僚グループとともに、今回、脂肪を燃焼させることができるイノシンという重要な分子を同定した。ファイファー博士の研究グループのビルテ・ニーマン博士は、「死にかけた細胞は、隣接する細胞の機能に影響を与える様々なメッセンジャー分子を放出することが知られている」と説明する。ニーマン博士は、同僚のサスキア・ハウフス＝ブルスベルク博士とともに、この研究の中心的な実験を計画し、実施した。ブルスベルク博士は「我々は、このメカニズムが褐色脂肪にも存在するかどうかを知りたかったのだ。」と述べている。 そこで研究者らは、褐色脂肪細胞を、事実上細胞が死んでしまうような激しいストレスにさらして研究した。「その結果、褐色脂肪細胞がプリン体であるイノシンを大量に分泌していることが分かった」とニーマン博士は言う。しかし、

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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。 「大きな課題の1つは、癌細胞と健康な細胞の両方について試験を行うための最適な条件と用量を確立することだった。」と、この研究の主執筆者で、テキサス大学オースティン校の研究員のスベトラーナ・パニナ博士（ライス大での博士研究員時代にこの研究を実施）は述べている。「以前発表した細胞毒性試験の結果は有用だったが、これらの低分子化合物についてはほとんど知られていなかった。どの化合物も他の研究で十分に説明されていなかったので、使用量や細胞内での作用など、基本的にゼロから始めなければならなかった。投与量や治

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Edited by Michael D. O'Neill

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