神経変性疾患における鉄およびその他の金属イオンの恒常性と代謝 学術的背景 神経変性疾患（パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病など）は、ニューロンの死と機能喪失を伴い、認知、運動、感覚機能が徐々に低下します。鉄、マンガン、銅、亜鉛などの金属イオンは、中枢神経系の様々な生理過程で重要な役割を果たし、エネルギー代謝、タンパク質合成、DNA複製、膜タンパク質の構築、ミエリンや神経伝達物質の合成などに関与しています。しかし、これらの金属イオンの恒常性が破れると、過剰でも不足でもニューロンに有害な影響を与え、酸化ストレス、フェロプトーシス、カップロプトーシス、細胞老化、または神経炎症などのプロセスを引き起こし、神経変性疾患の進行を促進します。 1924年に初めてパーキンソ...

初期18F-Flortaucipir Tau-PETがアルツハイマー型認知症における脳代謝の代替バイオマーカーに 背景紹介 アルツハイマー型認知症（Alzheimer’s Disease, AD）は、一般的な神経変性疾患であり、その主な病理学的特徴は、β-アミロイドタンパク（Aβ）の細胞外蓄積、異常タウタンパクの細胞内蓄積、および神経変性です。これらの病理的変化は、臨床症状が現れる10～20年前から脳内に進行的に蓄積するとされています。ポジトロン断層法（PET）イメージング技術は、これらのタンパク質蓄積および神経細胞損傷を生体内で評価することができ、ADの早期診断において重要な役割を果たしています。18F-フルオロデオキシグルコース（18F-FDG）PETは神経変性を研究するための確立された...

光学革命の新たな扉：光学相関断層撮影とラマン分光技術を融合した多モダリティ網膜イメージングシステムの開発 研究の背景と意義 網膜組織の分子情報へのアクセスは、眼科および神経変性疾患の早期診断を可能にする重要な鍵の一つとなっています。しかし、現在の網膜イメージングのゴールドスタンダードである光学相関断層撮影（Optical Coherence Tomography, OCT）およびその機能拡張技術である光学相関断層血管撮影（OCTA）では、網膜の構造および血流灌流情報しか提供できません。これらの技術は糖尿病性網膜症やアルツハイマー病、多発性硬化症といった中枢神経系疾患に関連する網膜や血管の変化の診断に顕著な価値を持ちますが、疾患の起源に対する特異性が不足しています。これは、それらの構造および血...

脳脊髄液動態と脳室-くも膜下腔圧力勾配の非侵襲的定量研究 背景紹介 脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）は中枢神経系の重要な構成要素であり、脳組織の保護、頭蓋内圧の安定維持、代謝廃棄物の除去を促進する機能を持っています。脳脊髄液循環の異常は、正常圧水頭症（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）やChiari奇形など、さまざまな神経変性疾患と密接に関連しています。脳室とくも膜下腔の間の圧力勾配（transmantle pressure）は、脳脊髄液循環メカニズムを理解する上で重要なパラメータです。従来、この圧力勾配は侵襲的な方法（例えば圧力センサー）で測定されていましたが、この方法には感染リスクがあり、低振幅の圧力変化を正確に定量化するこ...

Nrf2が血液脳関門の完全性を維持する役割 学術的背景 血液脳関門（Blood-Brain Barrier, BBB）は、中枢神経系（Central Nervous System, CNS）と周囲の血液循環との間の重要なバリアであり、内皮細胞、周皮細胞、平滑筋細胞、星状膠細胞、および神経細胞で構成されています。BBBの主な機能は、小分子、代謝物、および細胞の通過を選択的に制御し、脳内環境の恒常性を維持するとともに、病原体、炎症、損傷、および疾患から脳を保護することです。BBBの完全性は、多くの神経系疾患を予防する上で極めて重要であり、その機能障害は神経変性疾患、脳卒中、外傷性脳損傷などの疾患と密接に関連しています。 近年の研究では、酸化ストレスと炎症がBBB機能障害の主要な要因であることが明...

持続的なNRG1タイプIII過剰発現によるSOD1G93AマウスのALS関連病理への影響 背景および研究の動機 筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、上位および下位運動ニューロンを侵す壊滅的な神経変性疾患であり、進行性の筋麻痺と最終的な死に至ります。現在、ALSの病態進行を顕著に遅延または停止させる効果的な治療法は存在していません。変異型SOD1遺伝子を発現するマウスモデルは、ALS研究において重要な役割を果たしてきましたが、その多くの知見が臨床試験において十分な成果を上げていないことが問題となっています。ALSの複雑な病態形成機構がこの課題の主要な要因です。 表皮成長因子様の成長因子であるNeuregulin-1（NRG1）は、多機能な調節因子として神経系で重要な役割を果たしており、髄鞘形成やシ...