デジタル細胞病理学における高速3Dイメージング：多カメラアレイスキャナー（MCAS） 学術的背景 光学顕微鏡は長年にわたり細胞病理学診断の標準的な手法として使用されてきました。しかし、従来の全スライドスキャナーは大面積のサンプルを自動的にイメージングしデジタル化できますが、速度が遅く、コストが高いため広く普及していません。特に細胞学サンプルの臨床診断では、サンプルが広範囲に分布し厚みがあるため、3Dイメージングが必要です。既存の全スライドスキャン技術では、厚いサンプルを処理するのに数時間を要し、臨床での応用が大きく制限されています。そのため、厚いサンプルを高速かつ効率的に3Dイメージングする技術の開発が細胞病理学分野の重要な課題となっています。 本論文では、この課題を解決するための新しい多カ...

学術的背景 三次元（3D）高解像度大容量イメージングは、生物医学分野における大きな課題の一つです。従来の二次元（2D）切片イメージングは、組織や細胞の平面形態学的情報を提供できますが、内部の三次元構造情報を包括的に示すことはできません。これは、がん診断や胚発生研究において重要です。従来の3D組織学的手法は、通常、数千枚の薄片を手動で切断し染色する必要があり、時間がかかり、労力も大きいです。さらに、異なる切片間の空間情報を復元するために、複雑な画像登録アルゴリズムが必要です。これらの問題を解決するために、近年、組織透明化技術やブロックフェイス連続切片断層撮影（BSST）技術など、さまざまな自動化された3D光学イメージング技術が登場しています。 しかし、既存の3Dイメージング技術にはいくつかの限...

ウランを使用しないKMnO₄/Pb染色による低真空走査型電子顕微鏡での組織構造のイメージング 学術的背景 電子顕微鏡（Electron Microscopy, EM）は、細胞や組織の超微細構造を研究するための最も強力なツールの一つです。しかし、従来の生物試料の金属染色法では、有害なウラン化合物を使用する必要があり、これが電子顕微鏡の広範な応用を妨げていました。近年、超解像蛍光顕微鏡の発展により、多くの細胞生物学者が免疫細胞化学技術に注目していますが、蛍光標識は依然としてこれらの技術の基盤となっています。そのため、電子顕微鏡観察は不可欠な手法であり、生物学における細胞/組織構造と機能の相関を明らかにするために、新たなデバイスや手法が開発されています。 低真空走査型電子顕微鏡（Low-Vacuu...

急性骨髄性白血病患者における生存予測因子の多層的解析 背景と研究目的 急性骨髄性白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）は、骨髄由来の造血前駆細胞がクローン性に増殖することで特徴づけられる血液癌であり、その発症メカニズムは遺伝子変異に深く依存しています。しかし、さまざまな人種背景を持つ患者を対象としたAMLのゲノム解析は十分に進んでいません。特に、アフリカ系患者はAMLゲノム研究全体のわずか2%を占めるに過ぎず、アフリカ系が全体患者数の9%を占める現状との間に大きな不均衡があります。このデータ不足は、精密医療の発展を妨げるだけでなく、治療成果の格差を助長する可能性があります。 これまでの研究では、アフリカ系AML患者が欧州系患者に比べて生存率が低いことが示されており、...

原発性ミトコンドリア疾患患者における栄養介入の最適化が筋肉疲労、筋力、生活の質の改善に与える効果に関する研究報告 背景 原発性ミトコンドリア疾患（Primary Mitochondrial Disease, PMD）は、ミトコンドリアDNAまたは核DNAの変異により引き起こされる疾患群で、エネルギー代謝に深く関与する複数の身体システムに影響を与えます。発症率は約1/4300とされ、代表的な症状として筋力低下、疲労、運動耐性の低下、消化器症状、バランス障害などが挙げられます。しかし、現時点ではアメリカ食品医薬品局（FDA）により承認されたPMD特有の治療法は存在しません。 ミトコンドリアは細胞エネルギーの主要供給源であり、酸化的リン酸化（OXPHOS）を通じてアデノシン三リン酸（ATP）を生成...