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...

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 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,...