学術的背景 細胞外小胞（Extracellular Vesicles, EVs）は細胞間コミュニケーションの重要な媒体であり、タンパク質、脂質、遺伝情報を運ぶことで、さまざまな生理的および病理的プロセスに関与しています。しかし、現在のEVsに関する理解はまだ不完全で、特に超大規模なEVsに関する研究は不足しています。この空白を埋めるため、研究者たちは新しいタイプの超大規模なEVsである「Blebbisomes」を探求しました。Blebbisomesは独特の「blebbing」（膜の泡形成）行動を示し、ミトコンドリアや多胞体などの機能的な細胞器を含んでいますが、明確な核はありません。この発見は、細胞間コミュニケーションの研究に新たな方向性を開き、特にがんの免疫逃避や細胞自律的な通信の分野で重要...

細胞生物学において、細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾（グリコシル化）は、細胞シグナル伝達、細胞接着、および細胞移動などのプロセスにおいて重要な役割を果たしています。糖鎖修飾の動的な変化が、どのように細胞内輸送や機能を調節するか、特にエンドサイトーシス（細胞内取り込み）を通じて細胞表面受容体の内部化を制御するかは、まだ完全には解明されていません。上皮成長因子（EGF）は重要な成長因子の一つであり、上皮成長因子受容体（EGFR）と結合することで、細胞の増殖、移動、および生存に影響を与える一連の細胞内シグナル伝達イベントを引き起こします。しかし、EGFが細胞表面糖タンパク質の糖鎖修飾を調節することでエンドサイトーシスに影響を与えるかどうか、そしてそのメカニズムについては、まだ十分に研究されていません...

背景紹介 細胞生物学において、細胞がどのように異なる応答を示すかを理解することは非常に重要です。perturbation（擾乱）とは、遺伝子編集、化学物質、環境変化、または機械的な力によって細胞の状態を変化させ、その機能を研究することを指します。しかし、既存の方法では、単一細胞レベルでの異質性応答を定量化する際に限界があり、特に部分的な遺伝子擾乱（partial gene perturbation）や用量効果（dosage effect）の分析において十分な性能を発揮していませんでした。この問題を解決するため、研究者たちは新しい計算手法であるPerturbation-Response Score（PS）を開発し、単一細胞の擾乱応答の異質性をより正確に定量化し、細胞の内在的および外在的要因が擾...

学術的背景と問題の導入 慢性骨髄性白血病（Chronic Myeloid Leukemia, CML）は、BCR-ABL1融合遺伝子によって引き起こされる血液系の悪性腫瘍です。チロシンキナーゼ阻害剤（Tyrosine Kinase Inhibitors, TKIs）の使用により、CML患者の生存率は大幅に改善されましたが、TKI耐性と急性転化期（Blast Crisis, BC）への進行は依然として臨床治療における主要な課題です。急性転化期患者の予後は極めて悪く、中央生存期間は1年未満です。そのため、CML進行の分子メカニズムを研究し、特に新たな治療標的を探求することは、臨床的に重要な意義を持ちます。 近年、翻訳制御ががんの進行において重要な役割を果たすことが多くの研究で示されています。しか...

腫瘍異質性（tumor heterogeneity）はがん研究における重要な課題であり、遺伝的異質性、表現型異質性、および微小環境異質性を含みます。単細胞シーケンシング技術により遺伝的および表現型異質性が明らかにされていますが、非遺伝的要因（例えば微小環境異質性）の研究はまだ十分ではありません。酸化ストレス（oxidative stress）はがんの特徴の一つであり、腫瘍細胞はその自然な微小環境から離れると、代謝異常、細胞外マトリックス（ECM）からの離脱、低酸素、および免疫細胞の攻撃など、さまざまなストレスに直面し、これらは活性酸素種（ROS）の蓄積を引き起こします。しかし、腫瘍内ROSの異質性とその腫瘍行動への影響は不明であり、主な理由は単細胞レベルで腫瘍内ROSを検出する技術の不足です...

機能ゲノミクスの分野では、研究者たちは観測データから因果関係を予測するために努力を続けてきました。しかし、現代の技術が多様な分子モダリティを測定できるにもかかわらず、観測データから因果関係を推測することは依然として難しい課題です。特に、シグナル経路の調節因子の下流エフェクター（effectors）の識別と定量化は、ゲノミクス研究の重要な焦点の一つです。CRISPRなどのゲノム編集ツールの登場により、大規模な並列スクリーニングが可能になり、特に単細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）と組み合わせたPerturb-seq技術は、遺伝的擾乱を通じて因果推論を実現することができます。しかし、既存のPerturb-seqの応用は主に静止細胞に焦点を当てており、文脈依存的な遺伝子機能を正確に記述でき...