EPICPred:注意ベースのマルチインスタンス学習を用いたエピトープ結合TCR駆動型表現型の予測

T細胞受容体(TCR)は適応免疫システムにおいて重要な役割を果たしており、特定の抗原エピトープ(epitope)に結合することで病原体を認識します。TCRとエピトープ間の相互作用を理解することは、免疫応答の生物学的メカニズムを解明し、T細胞を介した免疫療法を開発する上で極めて重要です。しかし、TCRのCDR3領域がエピトープ認識において重要であることは広く認められているものの、特定の疾患や表現型に関連するTCR-エピトープ相互作用を正確に予測する方法は依然として課題となっています。この問題に対処するため、研究者たちはEpicPredを開発しました。これは注意メカニズムに基づく多インスタンス学習(Multiple Instance Learning, MIL)モデルであり、がんやCOVID-1...

APNet:COVID-19重症の差次的活性ドライバーを発見する説明可能なスパース深層学習モデル

学術的背景 COVID-19のパンデミックは、世界中の公衆衛生システムに大きな影響を与えました。現在では状況が落ち着きつつありますが、その複雑な免疫病理学的メカニズム、長期にわたる後遺症(「長いCOVID」など)、そして将来発生する可能性のある類似の脅威に対する研究が依然として進められています。特に重症のCOVID-19患者は、「サイトカインストーム」、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、多臓器不全などの深刻な症状を伴うことが多く、より正確な予測モデルとバイオマーカーが臨床判断をサポートするために必要とされています。 従来の機械学習(ML)や深層学習(DL)モデルは、ハイスループットオミクスデータの分析において優れた性能を発揮しますが、生物学的に解釈可能な結果を提供することが難しく、翻訳後修飾な...

ワクチン接種はCOVID-19ブレークスルー感染時の自然免疫応答の過剰活性化を防ぐ

新型コロナワクチンが「ブレイクスルー感染」中の免疫反応に与える影響 背景説明 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックが続く中、ワクチン接種済みまたは過去に感染歴のある人々における「ブレイクスルー感染」(breakthrough infection)が増えています。ワクチン接種により感染リスクや重症化リスクは大幅に低減されましたが、ブレイクスルー感染は依然として高リスク集団で広がり、長期にわたるCOVID-19(Long COVID)を引き起こす可能性があります。そのため、ブレイクスルー感染中の免疫反応を理解することは、ワクチン戦略や治療法の最適化にとって重要です。 これまでの研究では、ワクチンが適応免疫(adaptive immunity)反応をどのように強化するかに焦点...

MIL-100(Fe)ナノ粒子を用いた3合1のCOVID-19複合治療の可能性

MIL-100(Fe)に基づく新しい肺部抗SARS-CoV-2治療戦略の探究 最近、世界的な公衆衛生分野は多くの厳しい挑戦に直面しており、特に2019年以降のSARS-CoV-2コロナウイルスによって引き起こされた新型コロナウイルス感染症(COVID-19)である。このパンデミックでは、ウイルスの高い伝播能力と持続性が現在の予防および治療手段の限界を露呈しました。この状況はまた、将来の世界的な感染症爆発に備えて、より効果的で革新的な治療方法の開発が急務であることを浮き彫りにしました。このような背景から、ナノ医学(nanomedicine)技術の台頭は、伝統的な方法に代わる手段を提供しました。ナノ薬物送達システムの設計は、薬物の安定性改善、最適な薬物分布および薬物動態特性を持つ可能性があり、治...

イングランドにおける手術の生涯リスク:全国的な観察コホート研究

イングランドにおける手術の生涯リスク:全国的な観察コホート研究 学術的背景 手術は英国国民保健サービス(NHS)の重要な部分を占めており、毎年約440万人がイングランドで手術を受けています。日帰り手術が増えているものの、多くの手術は依然として入院を必要とし、平均入院期間は1.7日です。注目すべきは、6人に1人の患者が術後合併症を発症し、その重症度はさまざまで、入院期間の延長や医療資源の使用増加につながることがあります。さらに、術後30日以内に発生する合併症は、1年後の死亡率を2倍に増加させます。手術を受ける患者の高齢化が進んでおり、手術患者の平均年齢は一般人口よりも14.5歳高くなっています。2015年には、イングランドの75歳以上の人口の20%が手術を受けており、この数字は増加しています。...