ヒト誘導多能性幹細胞由来多組織オルガノイドにおける硝子軟骨の自己組織化形成に関する画期的研究 1. 学術的背景 1.1 軟骨損傷の医学的課題 軟骨（cartilage）は人体の関節内にある重要な結合組織であり、特に硝子軟骨（hyaline cartilage）は関節表面を覆い、関節の滑らかな動きと耐摩耗性に核心的な役割を果たします。関節軟骨は血管供給が乏しいため、損傷や変性（例えば変形性関節症）を受けた場合、その自己修復能力はきわめて限定的です。従来の臨床的治療法である自家あるいは異種軟骨移植や骨髄刺激（例えばマイクロフラクチャー技術）などは、ドナー不足や術後修復組織の質の不十分さといった大きな制限があり、特に自然な硝子軟骨組織の再構築が困難であるため、しばしば線維軟骨での置換や修復の失敗が...

生成型ディープラーニングによる複雑形質の原因遺伝子セット予測：PNAS注目新手法の解説 1. 学術的背景と研究動機 複雑形質のジレンマ 遺伝子型と表現型の関係は、生物学や遺伝学分野で最も核心的な課題の一つです。特に生物体レベルの複雑形質（complex traits）の研究において、この問題は顕著に表れます。いわゆる複雑形質とは、複数の遺伝子（あるいは複数の遺伝子座、loci）の協調的な作用によって調節される表現型のことで、喘息、炎症性腸疾患、糖尿病、癌転移などがその代表例です。これらの形質は通常、遺伝的背景、エピジェネティクス、環境要因など複数の要素に影響されるため、遺伝子型から表現型を予測するのが極めて困難となっています。 現代の遺伝学研究は主に全ゲノム関連研究（GWAS, genome...

1. 学術的背景と研究動機 近年、シングルセルRNAシーケンシング（single-cell RNA sequencing、scRNA-seq）は、生命科学および医学研究分野における画期的な技術の一つとなっており、研究者は細胞単位で多くの細胞間の転写レベルの微妙な差異を捉えることが可能となっています。この技術は細胞生物学を大いに豊かにし、細胞分化、発生、疾患発症メカニズムの理解に重大な意義を持ちます。scRNA-seqデータに基づき、遺伝子調節ネットワーク（gene regulatory networks, GRNs）を推定し、転写因子と標的遺伝子間の複雑な調節関係を明らかにすることは、現在のバイオインフォマティクスやシステムバイオロジーの中でも鍵となる課題です。 しかし、scRNA-seqデ...