一、学術的背景——緑内障の早期スクリーニングに革新的な診断ツールが求められる 緑内障は、世界的に不可逆的な失明の主な疾患のひとつである。[31]などの研究によると、緑内障は早期症状が隠れやすく、視機能障害は不可逆的であるという特徴があり、したがって早期発見と介入が非常に重要となる。現在、光干渉断層計（Optical Coherence Tomography、略称OCT）は、三次元（3D）かつ非侵襲・高解像度な画像技術として、眼科診断分野でますます重要な役割を果たしており、眼部の解剖学的な構造変化を直観的に示し、医師が網膜神経線維層（Retinal Nerve Fiber Layer、RNFL）などの重要領域を正確に評価するのを助けている[13]。 しかし、従来の緑内障OCT支援診断法は、二次...

学術的背景 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）と加齢黄斑変性（age-related macular degeneration, AMD）は、それぞれ世界的に高齢者の認知障害と視力喪失の主要な原因です。これらは異なる臓器（脳と網膜）に影響を及ぼしますが、近年の研究では、βアミロイド（Aβ）沈着、補体系の活性化、慢性炎症など類似した病理学的特徴を共有することが明らかになりました。しかし、両疾患の研究は長年独立して進められ、学際的な統合が欠けていました。本稿では、ADとAMDの免疫機構の共通点と相違点を体系的に比較し、交差治療戦略を探るとともに、組織特異性（脳と網膜）が同じ免疫経路の異なる結果をどのように導くかを明らかにします。 論文の出典 本論文は、ハーバード医...

研究背景 近年、世界的近視（myopia）の発生率が急激に上昇しており、特に東アジア地域では、近視が深刻な公衆衛生問題となっています。研究によると、2050年までに世界人口の約50%が近視を患う可能性があります。近視は視力のぼやけを引き起こすだけでなく、網膜剥離、緑内障、白内障などの失明に関連する疾患とも密接に関連しています。そのため、近視の発生と進行を予防することが眼科研究の重要な課題となっています。 紫外線（Ultraviolet, UV）は近視の進行において複雑な役割を果たしています。一方で、紫外線が近視の発生と進行を予防するのに役立つ可能性を示唆する研究もありますが、他方で紫外線は白内障や翼状片などの眼疾患のリスク要因でもあります。したがって、紫外線と近視の関係はまだ完全には解明され...

非人霊長類とヒトの網膜における高精度な塩基編集技術の応用 研究背景 スターガルト病は現在治療法がない遺伝性神経変性疾患で、主にABCA4遺伝子の機能喪失変異により黄斑変性や失明を引き起こします。ABCA4遺伝子がコードするタンパク質は、光受容体と網膜色素上皮細胞（RPE細胞）に局在する膜脂質フリッパーゼであり、視網膜内の有毒なレチノイドの蓄積を防ぐ役割を持ちます。スターガルト病で最も一般的な変異は、ABCA4遺伝子のc.5882G>A（p.Gly1961Glu）点変異で、この変異はタンパク質機能の喪失を引き起こし、疾患を誘発します。 これまでに、細胞株やマウスモデルでの塩基編集に関する研究はいくつかありますが、ヒトおよび非ヒト霊長類（NHPs）の神経組織において効率的な遺伝子編集を実現するこ...

疎行列と低ランク行列技術による多電極アレイの高速シミュレーション 学術的背景 多電極アレイ（multi-electrode arrays, MEAs）は、特に網膜プロテーゼ（retinal prostheses）などのニューロン刺激装置において重要な役割を果たします。これらのデバイスは、神経細胞に電気刺激を与えることで視力を回復させたり、神経変性疾患を治療したりします。しかし、これらのデバイスの電場分布や電流ダイナミクスをシミュレートすることは非常に高い計算複雑さを伴います。従来のシミュレーション方法では、数百万個の相互接続された抵抗（resistor mesh）を処理する必要があり、電極数が増加しピクセルサイズが縮小すると、計算時間とメモリ要件が急激に増加し、シミュレーションがほぼ不可能に...