米国および英国の高齢者における健康寿命と寿命の加齢速度分析

——「Pace of Aging」手法に基づく集団縦断分析 一、研究の背景および学術的意義 世界的な人口高齢化の進行に伴い、高齢者の健康状態を客観的に評価・改善することが、各国社会政策や公衆衛生分野の重要課題となっています。従来は「寿命(lifespan)」や「健康寿命(healthspan)」といった指標で人口の高齢化を評価してきましたが、これらには限界があり、特に「出生初期要因(例えば妊娠中のケアや幼少時の栄養状態)による健康格差」と、「成人・高齢期における継続的な加齢過程に伴う可変的な健康変化」とを有効に区別することができません。従来指標では中高年期の介入策の効果をタイムリーかつ高感度で反映することが難しく、また健康格差等の集団間現象の内在的メカニズム把握も困難です。 こうした課題に対...

大規模な血漿プロテオミクス解析によるアルツハイマー病の診断バイオマーカーと経路の解明

一、研究の背景と学術的意義 アルツハイマー病(Alzheimer’s disease, AD)は、世界的に最も高い発症率を示す高齢者認知症のタイプであり、全認知症患者の約60%~80%を占めています。その主な発症層は65歳以上であり、特徴的な病理学的変化として、アミロイドβ(amyloid-β)プラークの沈着、神経原線維変化、及び広範なニューロンの喪失が挙げられます。近年、神経画像、脳脊髄液検査、ゲノミクス解析によるAD研究は多くの進展を遂げていますが、ADの早期診断や病勢進行の客観的モニタリングはいまだ侵襲的手法(脳脊髄液採取や脳PET画像)や限られたバイオマーカーによって制約を受けています。血漿は採取が容易で患者の順応性が高いことから、将来的なADの非侵襲的診断および動的モニタリングにお...

大規模脳脊髄液プロテオームネットワーク解析による前頭側頭葉変性の分子シグネチャーの同定

FTLD前頭側頭葉変性脳脊髄液プロテオームの大規模ネットワーク解析 —— 神経変性疾患の分子特徴を解き明かす 一、学術的背景および研究動機 前頭側頭葉変性症(Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD)は65歳未満の若年発症型認知症の最も一般的な原因の一つであり、進行性の行動や言語、さらには運動障害を引き起こし、患者の生活の質を著しく脅かすとともに、社会的・経済的にも大きな負担をもたらしています。FTLDの発症メカニズムは徐々に明らかになりつつありますが、その病理進行の内在的ドライバーやin vivoで検出できるバイオマーカー(biomarker)についての理解は依然として限定的です。臨床でよく用いられている分子生物学的バイオマーカー、例えばニューロフィラ...

TP53特異的変異が乳癌の相同組換え欠損の潜在的なバイオマーカーとして機能する:臨床次世代シーケンス研究

乳がんは、世界中の女性において最も一般的な悪性腫瘍の一つであり、その発症メカニズムは複雑で、さまざまな遺伝子変異とシグナル伝達経路の異常が関与しています。相同組換え欠損(Homologous Recombination Deficiency, HRD)は、乳がんにおける重要な分子特徴の一つであり、PARP阻害剤(PARPi)治療に対する患者の感受性と密接に関連しています。HRDは通常、BRCA1/2遺伝子の変異によって引き起こされますが、近年の研究では、他の遺伝子の変異もHRDを引き起こす可能性が示されています。TP53遺伝子は、乳がんにおいて最も頻繁に変異する遺伝子の一つであり、細胞周期制御、DNA修復、ゲノム安定性において重要な役割を果たしています。しかし、TP53変異とHRDとの関係は...

子宮頸がんにおけるCRISP3のダウンレギュレーションとその子宮頸部系統パターンの計算的洞察

子宮頸癌(Cervical Cancer, CC)は、世界の女性において4番目に多い悪性腫瘍であり、特に低所得国および中所得国ではその発症率と死亡率が高い。統計によると、2020年には世界で60万例以上の新規子宮頸癌症例が報告され、34万例以上の死亡が確認された。子宮頸癌の主な原因は、高リスク型ヒトパピローマウイルス(Human Papillomavirus, HPV)の持続感染であり、特にHPV16型とHPV18型が関与している。HPVワクチンの普及により、子宮頸癌の発症率はある程度低下しているが、ワクチン接種率の不均一性や既に感染している人々の治療ニーズにより、子宮頸癌の予防と管理は依然として大きな課題となっている。 このような背景から、新たなバイオマーカーや治療ターゲットの探索が子宮頸...

マウスの実験的腸炎発症の潜在的バイオマーカーとしての水素ガスと腸内細菌叢

炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease, IBD)は、潰瘍性大腸炎(Ulcerative Colitis, UC)とクローン病(Crohn’s Disease, CD)を含む慢性炎症性疾患です。IBDの罹患率は世界的に年々増加しており、患者や社会に大きな健康および経済的負担をもたらしています。現在、IBDの診断は主に内視鏡検査に依存していますが、この方法は高価で侵襲的であり、連続的な使用には不便です。そのため、より便利で非侵襲的な診断方法の開発が急務となっています。 近年、腸内細菌叢(gut microbiota)とIBDの病態との関係が注目されています。腸内細菌叢の代謝産物、例えば水素(H₂)、アンモニア(NH₃)、硫化水素(H₂S)などは、血液-肺バリアを通過...

循環ジメチルグアニジノ吉草酸、食事因子と冠動脈疾患リスク

背景紹介 冠動脈疾患(Coronary Heart Disease, CHD)は、世界中で死亡の主要な原因の一つであり、その発症メカニズムは複雑で、さまざまな代謝および食事要因が関与しています。近年、メタボロミクスの発展により、冠動脈疾患の研究に新たな視点がもたらされ、特に血液中の代謝物を分析することで潜在的な疾患リスクマーカーを明らかにすることが可能になりました。ジメチルグアニジノ吉草酸(Dimethylguanidino Valeric Acid, DMGV)は、心肺健康と代謝異常に関連する新たに発見された代謝物です。既存の研究では、DMGVのレベルが食事によって調節される可能性が示されていますが、冠動脈疾患に関連する食品/栄養素摂取との具体的な関係は十分に研究されていません。したがって...

サブスペース強化ハイパーグラフニューラルネットワークを用いた不安障害の識別とバイオマーカー検出

サブスペース強化ハイパーグラフニューラルネットワークを用いた不安障害の識別とバイオマーカー検出

サブスペース強化ハイパーグラフニューラルネットワークを用いた不安障害の識別とバイオマーカー検出研究 学術的背景 不安障害(Anxiety Disorders, ADs)は世界的に一般的なメンタルヘルスの問題であり、約7.3%の人口に影響を及ぼしています。不安障害の患者は通常、過度の恐怖、心配、および関連する行動異常を示し、これらの症状は患者の社会的機能と生活の質に深刻な影響を与え、家族や社会に大きな負担をかけます。不安障害は、全般性不安障害(Generalized Anxiety Disorder, GAD)、社交不安障害(Social Anxiety Disorder, SAD)、パニック障害(Panic Disorder, PD)、特定の恐怖症(Specific Phobia, SP)な...

乳児血管腫の進行に関連するバイオマーカーの探索的研究

乳児血管腫の進行に関連するバイオマーカーの探索的研究 学術的背景 乳児血管腫(Infantile Hemangioma, IH)は乳児期に最も頻繁に見られる良性腫瘍の一つです。ほとんどのIHは出生時には目立たないが、生後1ヵ月以内に徐々に現れ、およそ1年間で増殖期を経た後、退縮期に入ります。大多数のIHは自然に消滅しますが、一部の症例では機能障害や永久的な瘢痕を引き起こす可能性があり、特に目や気道などの重要な臓器に関与する場合には注意が必要です。したがって、高リスクのIHを早期に識別し治療することが極めて重要です。 現在、日本における血管異常の臨床診療ガイドライン(2017年)では、経口プロプラノロールやコルチコステロイドなどの治療法を推奨しています。しかし、早期治療は低血糖、徐脈、感染、発...

事前学習済み大規模言語モデルに基づいたヒトタンパク質重要性の包括的予測と解析

事前学習された大規模言語モデルに基づくヒトタンパク質の必須性予測と分析 学術的背景 ヒト必須タンパク質(Human Essential Proteins, HEPs)は、個体の生存と発育に不可欠です。しかし、実験的にHEPsを同定する方法は、コストが高く、時間がかかり、労力も大きいのが一般的です。さらに、既存の計算方法は細胞株レベルでのみHEPsを予測しますが、HEPsは生体ヒト、細胞株、および動物モデル間で顕著に異なります。そのため、複数のレベルで包括的にHEPsを予測する計算手法の開発が重要です。最近、大規模言語モデル(Large Language Models, LLMs)が自然言語処理分野で大きな成功を収めており、タンパク質言語モデル(Protein Language Models,...