単一細胞および空間転写解析による早期・晩期発症前立腺癌の異なる微小環境と進行シグネチャーの解明

背景紹介:年齢関連前立腺癌の異質性と精密医療の新たな機会 前立腺癌(Prostate Cancer, PCA)は、世界の男性において罹患率が2番目に高く、癌関連死亡率でも5番目に位置する悪性腫瘍です。世界的な人口高齢化とヘルススクリーニングの推進とともに、前立腺癌の発症年齢は多様化し、早発型(Early-onset prostate cancer, EOPC、通常は55歳以下の男性の発症)は近年顕著に増加しており、予後も悪い傾向にあります。そのため、異なる年齢発症の前立腺癌間の生物学的違い、特に腫瘍微小環境(Tumor Microenvironment, TME)の構造と進展の探究は、年齢特異的な精密介入および個別化治療の実現に極めて重要な意義を持ちます。 臨床観察では、EOPCは遅発型(L...

単球は粘弾性コラーゲン基質中で突出力を用いて移動経路を生成する

免疫細胞の新しい移動メカニズムを解明:単球はいかに腫瘍周囲のマトリックスを“切り開いて進む”のか 1.学術的研究背景と課題 細胞移動(cell migration)は生命活動において極めて重要な生物学的プロセスであり、胚発生、組織修復、免疫応答、また多くの疾患の進展に関わっています。腫瘍微小環境においては、特に単球(monocyte)が血中から腫瘍組織へ浸潤し、巨噬細胞へ分化することで、腫瘍進行に重要な調節的役割を果たします。しかし腫瘍組織の細胞外マトリックス(extracellular matrix, ECM)は、力学的性質(例えば剛性stiffnessや粘弾性viscoelasticity等)に際立った差異があり、腫瘍の発展とともにより緻密かつ複雑になります。 近年、多くの研究で、腫瘍周...

複雑な神経免疫相互作用がグリオーマ免疫療法を形作る

一、学術的背景 膠芽腫(グリオブラストーマ、GBM)と小児びまん性正中グリオーマ(H3K27M変異型など)は中枢神経系(CNS)において最も侵襲性の高い腫瘍であり、従来の治療法(手術、放射線療法、化学療法)の効果は限定的である。長年、CNSは「免疫特権」(immune privilege)を持つと考えられてきたが、近年の研究で、CNSには脳境界免疫ニッチ(髄膜、脈絡叢、血管周囲腔など)や活発な免疫監視機構といった独特の免疫微小環境が存在することが明らかになった。しかし、グリオーマはこれらの機構を利用して免疫抑制性腫瘍微小環境(TIME)を形成し、全身性免疫抑制を誘導するため、免疫療法の奏効率が低い。本稿では、CNS特有の神経-免疫相互作用メカニズムを体系的に整理し、グリオーマに対する免疫治療...

Deep scSTAR: 単細胞RNAシーケンシングおよび空間トランスクリプトミクスデータからの表現型関連特徴の抽出と強化のための深層学習の活用

近年、シングルセルRNAシーケンシング(scRNA-seq)及び空間トランスクリプトミクス(spatial transcriptomics, ST)などの先端技術は、生命科学・臨床医学の発展を飛躍的に促進してきました。これらの技術は細胞異質性を明らかにし、疾患、発生、免疫などの重要領域に新たな知見をもたらしました。しかし、大規模シングルセルデータは技術ノイズが強く、バッチ効果(batch effects)が複雑で、生物学的シグナルが多様かつ雑然としているため、「表現型に関連した特徴の正確な抽出と強調」が最大の課題の一つとなっています。多くの従来手法はノイズ除去や統合を主目的としていますが、同時に研究の鍵となる表現型決定シグナルを弱めたり、消失させたりしてしまい、疾患機構や細胞間相互作用の理解...

がんにおける神経浸潤の評価による新たな癌の特徴の解明

癌症は世界的に重大な公衆衛生上の課題であり、その発生および進展のメカニズムは極めて複雑です。長年にわたり、腫瘍微小環境(tumor microenvironment,TME)の免疫、炎症、血管新生などのプロセスが広く注目され、腫瘍の生物学的挙動の重要な決定要因と見なされてきました。近年、「がん神経科学(cancer neuroscience)」という新たな学際分野が誕生し、神経系が神経伝達物質や神経ペプチドなどによって腫瘍の発展を調節し、また神経-腫瘍細胞間の直接または間接的な相互作用を通じて、腫瘍の成長・転移・浸潤に影響することが明らかになってきました。「末梢神経浸潤(perineural invasion, PNI)」など神経関連現象が注目されているものの、腫瘍疾患における「神経浸潤」の...