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2017年5月31日 (水)

ひらかれた太陽物理の新しい扉- 真空紫外線による偏光分光観測 -

2017年5月18日
自然科学研究機構 国立天文台
宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所
アメリカ航空宇宙局
マーシャル宇宙飛行センター
カナリア天体物理学研究所
フランス宇宙天体物理学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 国立天文台の太陽物理学研究者を中心
とする国際チームは、
観測ロケットCLASPを使った
紫外線偏光観測によって、太陽上空の構造
を調べることに成功しました。
 
 CLASPは日米仏が共同開発した観測装置
で、宇宙空間を飛翔する約5分間、
太陽表面から数千キロメートルほど上空
にある彩層・遷移層からの紫外線を
偏光観測しました。
 
 その結果、太陽の彩層・遷移層が
想像以上に複雑な構造をしていること、
観測された偏光データの中に磁場の存在を
示す偏光成分があることを
つきとめました。
 
 これらの成果は、彩層・遷移層磁場の
測定手段に、紫外線の偏光分光観測という
新たな扉をひらくものであり、
これからの太陽物理学の進展への
大きな一歩と言えます。
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>高温で活動的な太陽大気が、
>どうして低温な表面の上空に存在できる
>のかは、未だ解明されていません。
 やはり磁場の影響のようですね。
 
 
>CLASPの観測装置は、観測終了後、
>パラシュートで砂漠に無傷で帰還
>しました。
 
>回収した光学素子と観測装置本体を
>再利用した再飛翔実験CLASP2計画が、
>NASAに採択され、
>2019年の打上げ・観測実施に向けて
>開発検討が既に始動しています。
 
>観測するスペクトル線をライマンα輝線
>と同様に有用だと考えられている
>電離マグネシウム線(280nm)に
>変更します。
 
>電離マグネシウム線では、
>ライマンα輝線で観測した直線偏光に
>加えて円偏光を観測することができる
>ため、磁場情報がより正確にわかると
>期待されています。
 
 良いですね。
 ロケットはこういう目的で使いたい
ものです。人を傷つける為のもの
では悲しい。何故人は傷つけ合うのか
望んではいないはずなのに、

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2017年5月30日 (火)

免疫細胞を若返らせ、強い抗腫瘍効果をもつ細胞の作製に成功-がん免疫療法における新たな細胞移入療法の開発-

2017/05/23
慶應義塾大学医学部
国立研究開発法人 日本医療研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 慶應義塾大学医学部の吉村昭彦教授らと
武田薬品工業のグループは、
AMED革新的先端研究開発支援事業の一環
として、疲弊した免疫細胞(T細胞)を
若返らせ再活性化する技術を開発し、
より効果的ながん治療へ応用することに
成功しました。
 
 細胞移入療法は、がん患者の腫瘍組織
などから分離したがんに特異的なT細胞を
試験管内で大量に培養し、患者へ再び戻す
療法です。
 
 しかしながら、がん組織に集積している
T細胞の多くは何度も刺激を受けることで
疲弊状態に陥っています。
 
 また、長期間培養することでも
疲弊状態になります。
 
 このような疲弊状態に陥ったT細胞を
患者体内に戻しても、がん細胞を攻撃する
力が弱く、十分な治療効果を得ることが
出来ないという問題を抱えていました。
 
 研究グループはがん特異的なT細胞に
Notchと呼ばれる、ある特殊な刺激を
入れることで、疲弊状態に陥ったT細胞を
若返った状態、すなわち抗原にさらされて
活性化される前の未感作に近い状態へと
転換できることを見出しました。
 
 この細胞は幹細胞と
メモリー(記憶)細胞の両方の性質を
持ち、再度の刺激によって急速に増殖し、
かつ長期生存が可能でした。
 
 また、ヒトT細胞からも作成することが
でき、強い抗腫瘍効果を発揮することを
確認しました。
 
 研究グループは、この細胞を
「誘導性ステムセルメモリーT細胞
 (iTSCM)」と命名しました。
 
 今回の成果は、遺伝子導入技術を
用いずに、がんに特異的に反応する
T細胞を増やすことを可能にするもので、
早期にがん治療へ応用できることが
期待されます。
 
 また免疫細胞に限らず一般的な細胞の
「若返り」の方法の開発と
メカニズムの解明につながることも
期待されます。
 
 本研究成果は2017年5月22日
(英国時間)に英科学雑誌
「Nature Communications」の
オンライン速報版に公開されました。
 
 
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 免疫細胞を身体に戻して治療する
免疫療法は、いろいろ試みられている
ようですが、今回のものはどうなんで
しょうか?
 
 
 
>次の課題は、実際にヒト腫瘍内の
>T 細胞から iTSCM 細胞を作製し、
>対象となるがんを死滅させることが
>できるかです。
 
>すでにヒト化マウスを用いた実験では
>ヒト iTSCM 細胞に強い抗腫瘍効果が
>あることを確認しています。
 
>また本法は老化した細胞が条件
>によっては『若返る』可能性がある
>ことを示しています。
 
>このメカニズムを明らかにできれば、
>体内で免疫システムを若返らせること
>が可能になるかもしれません。
 
>さらに T 細胞だけではなく
>神経細胞や生殖細胞など他種類の細胞も
>若返らせる方法の発見につながる
>可能性があります。
 
 今後の展開に大いに期待したい。

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2017年5月29日 (月)

腎臓の難病に対する新しい治療薬の費用対効果

2017/05/25
東京大学医学系研究科・医学部
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東京大学大学院医学系研究科の
田倉智之特任教授らの研究グループは、
難病であり、むくみなどの主要な症状が
みられるネフローゼ症候群の治療法
として、治療薬リツキシマブ
(抗CD20モノクローナル抗体)を導入した
場合の費用対効果を検討した結果、
リツキシマブの導入は
従来の治療法と比べて医療経済性に
優れている可能性があることを
示しました。
 
 ネフローゼ症候群は、腎臓の機能に
障害が生じることによってむくみなどの
症状がみられる難病です。
 
 ネフローゼ症候群の標準的な治療は
ステロイド製剤(及び免疫抑制剤)
による治療です。
 
 この標準的な治療法によって
完全に回復する患者がいる一方で、
再発を繰り返す患者
(頻回再発型ネフローゼ症候群)や
ステロイドを治療の初期の段階から
減らすことができない患者
(ステロイド依存性ネフローゼ症候群)が
少なからず存在し、ステロイド製剤を
長期にわたって使用することによる
副作用が問題となっています。
 
 こういった難治性ステロイド症候群
に対して、リツキシマブの有効性が
報告されてきていますが、
特定の分子を標的として治療を試みる
分子標的治療薬は一般に高額であるため、
その普及には医療経済的な議論は
避けられません。
 
 今回、研究グループは
ネフローゼ症候群の患者に
リツキシマブを投与し、
導入前後2年間における
ネフローゼの再発回数及び総医療費を
比較しました。
 
 その結果、再発回数は投与前
4.30±2.76回から投与後0.27±0.52回へ、
医療費は投与前302,238(円/月)から
投与後132,352(円/月)へ減少することを
認めました。
 
 この減少は、主に入院医療費の減少
によるものでした。
 
 また、尿たんぱくの減少と医療費の低下
に相関関係があることを
明らかにしました。
 
 以上から、効果や費用の両面において
リツキシマブの有用性を示しました。
 
 分子標的治療薬などの新しく開発された
治療薬は従来の治療薬と比較して
高額であることが多く、
医療財政の圧迫が問題となります。
 
 しかし、研究グループは、
新しい治療薬が患者の予後の改善
のみならず社会保障負担の軽減に
貢献する可能性を示しています。
 
 昨今、医療費の高騰が問題視されている
中で、費用対効果の高い治療薬の開発は、
社会経済の観点から今後も促進されること
が期待されます。
 
 「医学の発展にはイノベーションが
不可欠であるものの、財政負担の伸長を
伴うものが多い状況にあります。
 
 今回は、創薬の医療財政的な価値も
明らかにできました」と
研究を取りまとめた田倉特任教授は
話します。
 
 「今後はこのような成果も
踏まえながら、難病の治療を支える
医療制度の意義を論じることが
望まれます」と続けます。
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 そうですね。
 
 医療費の高騰が問題視されている中に
於いては、このような研究は評価される
べきではないかと思われます。
 
 今回の研究が示したように、
 
>難病であり、むくみなどの主要な症状が
>みられるネフローゼ症候群の治療法
>として、治療薬リツキシマブ
>(抗CD20モノクローナル抗体)
>を導入した場合の費用対効果を
>検討した結果、
>リツキシマブの導入は
>従来の治療法と比べて医療経済性に
>優れている可能性があることを
>示しました。
 というケースがあり得るはずです。
 
 
>「今後はこのような成果も
> 踏まえながら、難病の治療を
> 支える医療制度の意義を論じる
> ことが望まれます」
 そう思います。
 
 こう言った観点での研究の推進も又
推進されることを希望します。
 
 医療費高騰を防ぐ一つの方法に成ると
思います。

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2017年5月28日 (日)

劇症肝炎、慢性腎臓病に対する新規治療薬の開発 ‐新規化合物MA-35は劇症肝炎や腎臓線維化を軽減する‐

2017年5月19日
東北大学プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東北大学大学院医学系研究科および
医工学研究科病態液性制御学分野の
阿部 高明教授、
元医学系研究科大学院生
(現徳島市川島病院)の島 久登氏らは、
岡山理科大学の林 謙一郎教授、
広島大学病院の正木 崇生教授らの
研究グループとともに、
劇症肝炎や慢性腎臓病の進行を抑える
効果がある新規化合物
Mitochonic acid 35 (MA-35) を
開発しました。
 
 劇症肝炎は救命率の低い予後不良な
疾患であり、現在のところ肝移植以外に
確立された内科的治療法がなく
有効な治療法の開発が急務と言えます。
 
 また慢性腎臓病進行による
透析導入患者数は増加の一途であり、
腎臓線維化が慢性腎臓病進行時の
共通の最終病像とされています。
 
 腎臓線維化は腎機能予後と
強く相関しており
慢性腎臓病の進行抑制には線維化抑制が
急務ですが、現在のところ厳密に
効果があると確定された治療薬は
ありません。
 
 本研究において、阿部教授らは
腎臓病患者の血液中にATPや
エリスロポエチン産生亢進作用がある
インドール化合物が含まれていることを
発見しました。
 
 さらに、その化合物の
誘導体ライブラリーをスクリーニングし、
TNF-αとTGF-β1の両方を阻害する作用
のある新規化合物MA-35を発見しました。
 
 TNF-αは炎症促進を担う
中心的なサイトカインであり、
TGF-β1は線維化進行を担う
中心的な増殖因子です。
 
 MA-35は劇症肝炎動物モデルにおいて
TNF-αを強力に抑制し、
肝炎を軽減しました。
 
 さらにMA-35は腎臓線維化動物モデル
においてTGF-β1を強力に阻害し、
線維化を軽減しました。
 
 本研究の成果は、現在有効な治療法
のない劇症肝炎や慢性腎臓病に対し、
世界初かつ日本発の新しい治療薬の開発
となりうる発見です。
 
 今回の研究成果は、
Scientific Reports誌(電子版)に
掲載されました。
 
 
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 「世界初かつ日本発の新しい
  治療薬の開発となりうる発見」
だそうです。素晴らしいですね。
 
 
>今回の成果から、MA-35は
>現在治療法のない劇症肝炎や
>慢性腎臓病の新しい治療薬となる
>可能性が示唆されました
 
 
 大いに期待しています。
 
 是非、日本発の治療薬にして欲しい
ものです。

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2017年5月27日 (土)

熱ノイズを選り分けて電流を流すことに成功~マクスウェルの悪魔による発電~

2017年5月16日
NTT持株会社ニュースリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 日本電信電話株式会社(以下 NTT)は、
トランジスタ※1内でランダムな
方向に動く電子(熱ノイズ)を観測し、
一方向に動く電子のみを選り分けることで
電流を流し、電力を発生することに
成功しました。
 
 これは、熱力学分野で長年パラドックス
として議論されていた
マクスウェルの悪魔※2の原理を利用する
ことで実現したものです。
 
 熱ノイズは無秩序な電子の動きであり、
電子の動きを平均化すると、どの方向にも
動いていません。
 
 一方、電流は一定の方向への
電子の流れです。
 
 通常、外部電源などを用いず、
無秩序な熱ノイズから、電流という
秩序性を持った動きを生み出すことは
不可能です。
 
 しかし、もし個々の電子の動きを
観測し一定の方向に動く電子のみ
選び出すことができれば、電流を生成する
ことができるはずです。
 
 この、電子を選び出す作業をするのが
「マクスウェルの悪魔」と
呼ばれるもので、150年以上前に
思考実験として提案されました。
 
 しかし、実際に「マクスウェルの悪魔」
を実現することは困難であり、
これまでの実験は基本的な原理実証に
留まっていました。
 
 NTTは、トランジスタ内の電子一個の
動きを観測し、その結果に基づいて
トランジスタを操作する技術を用いること
により、電流を生成することに
成功しました。
 
 これにより、初めて
「マクスウェルの悪魔」を利用した
熱ノイズからの電力の生成が
実現できました。
 
 ここで得られた知見は、電子デバイスの
消費電力の下限や、生体中の微小な熱機関
におけるエネルギー変換効率と
深く関係しており、これを利用すること
により、新たな高効率デバイスの創生に
繋がると期待されます。
 
 この成果は、2017年5月16日
(英国時間)に英国科学誌
「ネイチャー・コミュニケーションズ
(Nature Communications)」
オンライン版で公開されます。
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 「マクスウェルの悪魔」ね~
聞いたことがあるような?
 
 
 
>今回、NTTは、ナノメートルスケールの
>シリコントランジスタから成る
>単電子デバイス※4(図1)を用いて、
>熱ノイズから電流を生成することに
>成功しました。
 
>生成された電流を使って、
>別のデバイスを駆動することが可能
>であり、マクスウェルの悪魔の原理を
>利用した発電が実現できたといえます。
 
>ここで得られた知見は、電子デバイスの
>消費電力の下限や、
>分子モーター※5などの
>生体中の微小な熱機関における
>エネルギー変換効率と深く関係して
>います。
 
>分子モーターではマクスウェルの悪魔が
>活躍しており、熱ノイズの
>ランダムな運動を利用しながら
>適切なタイミングで動作し、
>高いエネルギー変換効率を実現している
>と考えられています。
 
>電子デバイスにおいても、
>生体の仕組みを利用した、
>高効率な動作の実現を目指します。
 
 
 すごいですね。
 今後の進展に大いに期待したい。

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悪性度の高い急性白血病のがん化メカニズムを解明 分子標的薬2剤の併用療法による高い抗腫瘍効果もマウスで確認

2017年04月28日
京都大学研究成果
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 横山明彦 医学研究科特定准教授
(現 国立がん研究センター
 チームリーダー)らの研究グループは、
国立がん研究センターと共同で、
悪性度が高く乳児に多いMLL遺伝子変異を
伴う急性白血病について、
がん化を引き起こすメカニズムを
分子レベルで解明し、同成果をもとに
分子標的薬2剤による併用療法で
高い抗腫瘍効果が期待できることを
実験的に証明しました。
 
 本研究成果は、2017年4月11日に米国の
科学雑誌「The Journal of Clinical
Investigation」オンライン版に
掲載されました。
 
 
-----
研究者からのコメント
 
 今回、MLL変異白血病細胞に
MLL複合体形成阻害剤と
DOT1L酵素活性阻害剤を併用すると、
AF4とDOT1L
(どちらもMLL変異体タンパク質の
 結合タンパク質)の活性が
同時に阻害され、その結果白血病細胞を
著しく減少させることが示されました。
 
 現行の治療法ではMLL遺伝子の変異を
持つ白血病は予後不良であり、
将来的にこの二つの分子標的薬の
併用療法が有効な治療法として確立され、
患者さんの治療に役立つことが
期待されます。
 
 
詳しい研究内容については こちら
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 「分子標的薬2剤の併用療法」
良さそうですね。
 
 
>将来的にこの二つの分子標的薬の
>併用療法が有効な治療法として
>確立され、患者さんの治療に
>役立つことが期待されます。
 
 
 大いに期待したい。

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2017年5月26日 (金)

クモ毒を改良し抗体を細胞内へ輸送 -細胞は壊さず出入り口のみを開く分子の作製-

2017年05月23日
京都大学研究成果
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 二木史朗 化学研究所教授らの
研究チームはクモ毒由来の
溶血ペプチド(少数のアミノ酸が結合した
分子)を改良し、細胞が養分を取り込む
機能を利用した細胞内への抗体輸送手段を
開発しました。
 
 抗体のような質量の大きな分子を
細胞内へ運ぶ研究はこれまでも行われて
きましたが、運んだ分子を細胞内へ
効率的に放出する有効な手法は
発見されていませんでした。
 
 本研究成果は、2017年5月23日午前0時に
英国の学術誌「Nature Chemistry」に
掲載されました。
 
 
-----
研究者からのコメント
 
 今回開発した方法は、細胞内の
生理活性タンパク質の役割の解明を
目的とした基礎研究のみならず、
新しい医薬品や治療法の開発支援ツール
という観点においても、非常に応用範囲が
広いと考えられます。
 
 抗体はバイオ医薬品としても
大きな注目を浴びていることから、
本手法は細胞内のタンパク質を標的とする
抗体医薬品を細胞内へ運ぶための、
新しい方法論の開発の端緒になるかも
知れません。
 
詳しい研究内容については こちら
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 有用そうです。
 
 
>今回開発したペプチドは、
>まず細胞内可視化や相互作用解析、
>細胞活性制御といった生命科学の
>基礎研究ツールとして活用できると
>考えられます。
 
>創薬支援ツールとしては医薬品の
>細胞内標的の探索や
>バイオ医薬品・抗体医薬品等の
>細胞内活性評価といった応用にも
>有用でしょう。
 
>加えて、本研究では薬剤を輸送する
>ための新たなコンセプトも提示できたと
>考えています。
 
>今回の成果をより多くの研究者に
>使用して貰うために、
>本ペプチドの市販化を検討しています。
 
 
 良いですね。期待しています。

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骨髄移植や輸血が不要になるかも?造血幹細胞の作成に成功 米国

2017年05月24日
ハザードラボ
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 米国の2つの研究チームは、
ヒトのiPS細胞やマウスの肺細胞を使って、
正常な血液のもととなる「造血幹細胞」の
作成に成功したと科学誌「ネイチャー」で
発表した。
 
 血液の難病患者では、自分の型と
適合する骨髄の提供者探しが課題だが、
健康な細胞を使って血液が作れるように
なれば、ドナーが見つからない患者も
希望が持てるとして、研究の行方に注目が
寄せられている。
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 「輸血が不要になる」かも?
とはすごいことですね。
 
 
 詳細は良くわかりませんが、安全性が
担保されて、安全な造血幹細胞が出来る
となれば素晴らしいことです。
 
 こういうことは、特許はとらず、世界の
全ての人が利用出来るようにするのが
理想なんですが、どうなるかな?
 
 大いに期待したい。

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2017年5月25日 (木)

患者さん由来iPS細胞を用いた化合物スクリーニングにより、 筋萎縮性側索硬化症の治療標的分子経路を同定

2017年5月25日
京都大学iPS細胞研究所CiRA(サイラ)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・筋萎縮性側索硬化症(ALS)注1は、
 運動ニューロンが変性して筋萎縮と
 筋力低下を来す疾患で、
 そのメカニズムは詳しく知られて
 おらず、十分な治療法がない。
 
・SOD1遺伝子に変異を有する
 家族性ALS患者さん由来iPS細胞から
 作製した運動ニューロンを用いて、
 化合物スクリーニングを行い、
 ALS運動ニューロンの細胞死を抑える
 既存薬と、ALSの病態に関与する
 分子経路を同定した。
 
・同定した既存薬は、オートファジー注2
 を促進することにより、
 異常タンパク質蓄積と細胞死を
 抑制した。
 
・同定した既存薬は、SOD1変異を有する
 ALSマウスや、他の変異を有する
 家族性ALS患者さんあるいは
 孤発性ALS患者さん由来
 運動ニューロンでも有効性を認めた。
 
 
-----
要旨
 
 今村恵子特定拠点助教および
井上治久教授
(京都大学CiRA増殖分化機構研究部門)
らの研究グループは、国内外の
研究グループらとともに、
ALS患者さん由来iPS細胞を用いて
治療薬探索のための薬剤スクリーニングを
行い、ALSの治療標的となる分子経路と
ALS運動ニューロンの細胞死を抑える
既存薬を同定しました。
 
 ALSは、運動ニューロンが進行性に
変性して筋萎縮と筋力低下を来す疾患で、
そのメカニズムは詳しく知られておらず、
まだ十分な治療法がありません。
 
 ALSはほとんどの場合が孤発性ですが、
家族性では、遺伝要因としてSOD1遺伝子や
TDP-43遺伝子の傷(変異)、
C9orf72遺伝子内のくり返し配列の伸長
などが知られています。
 
  本研究では、SOD1遺伝子に変異を
有する家族性ALS患者さんから作製した
iPS細胞、遺伝子変異を修復したiPS細胞と
健康な方から作製したiPS細胞(対照群)
に、Lhx3、Ngn2、Isl1という3つの
転写因子注3を加えて運動ニューロンへと
変化(分化)させました。
 
 すると、患者さん由来運動ニューロン
では異常に折りたたまれたタンパク質が
蓄積し、細胞死を起こしやすいことが
分かりました。
 
 そこで、ALS患者さんの運動ニューロン
の細胞死を抑制する化合物を
見つけるため、SOD1変異を有する
家族性ALS患者さん由来運動ニューロンを
用いて、細胞死を標的とした
スクリーニング系を構築しました。
 
 既存薬を含む1,416個の化合物について、
運動ニューロンの細胞死を抑えるかどうか
のスクリーニングを行ったところ、
27個の薬が細胞死を強く抑えました。
 
 また、その約半数がSrc/c-Ablという
タンパク質の分子経路に関連していること
が分かりました。
 
 さらに、細胞死を強く抑える化合物の中
で、慢性骨髄性白血病の治療薬として
用いられているボスチニブという既存薬は、
オートファジーといわれる不要な
タンパク質を分解する働きを促進し、
ALSの病態の一つである異常に
折りたたまれたタンパク質を減らすことが
分かりました。
 
 ボスチニブを、SOD1変異を有する
ALSマウスに投与したところ、
有効性を示しました。
 
 さらに、TDP-43遺伝子変異あるいは
C9orf72リピート伸長を有する
家族性ALS患者さん由来iPS細胞から
作製した運動ニューロンや、
孤発性ALS患者さん由来iPS細胞から
作製した運動ニューロンの一部でも
ボスチニブが細胞死を抑制することが
分かりました。
 
 本研究は、今後のALSの治療薬開発研究
に貢献するものと期待されます。
 
 この研究成果は2017年5月17日
(米国時間)に米国科学誌
「Science Translational Medicine」で
オンライン公開されました。
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 iPS細胞を用いた化合物スクリーニング、
成果が出て来たようです。
 
 
>ALS患者さん由来iPS細胞を用いた
>化合物スクリーニングを行うことにより、
>ALSに関連する分子経路と
>ALS運動ニューロンの細胞死を抑える
>既存薬を同定することに成功しました。
 
>この既存薬は、ALSマウスでも
>有効であることが分かりました。
 
>しかし、すぐにALS患者さんの治療に
>使用できるわけではありません。
 
>今後、ALSの治療へと応用するためには、
>生体内での薬の有効濃度や髄液への
>移行性、安全性などを詳細に調べる
>必要があります。
 
>本研究は、iPS細胞を用いた
>化合物スクリーニングが
>ALSの治療薬開発に有用であることを
>示し、また同定した分子経路や
>有効性を示した化合物は、
>今後のALSの治療開発研究の進展に
>貢献するものと期待されます。
 
 
 まだ時間がかかりそうですが、
有効な治療薬が世に出てくる可能性
が出て来ました。
 
 大いに期待したい。

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合成ペプチドを用いて未分化iPS細胞を効率的・選択的に除去する手法を開発

2017年5月19日
京都大学iPS細胞研究所CiRA(サイラ)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・iPS細胞に対して毒性を有し、
 それ以外の細胞にはほとんど毒性を
 もたないペプチドD-3を新たに合成した。
 
・iPS細胞由来の心筋細胞と未分化iPS細胞
 を混ぜて培養したのち、D-3を用いて
 未分化iPS細胞を除去してから
 移植すると、移植した後の腫瘍の形成を
 防ぐことができた。
 
・細胞表面の
 アルカリフォスファターゼ活性が
 ペプチドD-3の細胞毒性に必要であった。
 
・ペプチドD-3は1時間から2時間という
 短時間の投与でiPS細胞を簡便、
 かつ選択的に除去できた。
 
 
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要旨
 
 Yi Kuang 研究員
(京都大学CiRA未来生命科学開拓部門)、
齊藤博英 教授(同部門)らの
研究グループは、合成ペプチド注1を
用いて未分化iPS細胞を効率的・選択的に
除去する手法を開発しました。
 
 iPS細胞を特定の細胞に分化させて
移植する際、未分化のままのiPS細胞が
残っていると、移植後に腫瘍を形成する
可能性があります。
 
 そこで、iPS細胞を再生医療に用いる
に当たっては、分化させた細胞集団に
混在するiPS細胞をいかに取り除くかが
課題でした。
 
 研究グループは、iPS細胞の表面に
多く発現している
ALP(アルカリフォスファターゼ)注2と
結合すると構造が変わり、細胞を破壊する
ペプチドD-3注3を合成しました。
 
 D-3を培地に添加することで、従来の手法
よりも効率的にiPS細胞を除去できました。
 
 また、D-3を用いてiPS細胞由来の
細胞集団からiPS細胞を除去すると、
移植後に腫瘍が形成される確率を
低減できることを確認しました。
 
 本技術を応用することで、iPS細胞を
使った再生医療の安全性を高められると
期待されます。
 この研究成果は2017年5月18日正午
(米国東部時間)に米国科学誌
「Cell Chemical Biology」でオンライン公開
されました。
---------------------------------------
 
 iPS細胞研究進歩しています。
継続出来るよう応援したい。
 
 
>本研究では、iPS細胞に対し
>て毒性をもち、それ以外
>合成ペプチドD-3を発見しました。
 
> また、D-3を用いてiPS細胞を除去する
>ことで、iPS細胞由来の細胞を
>移植したのち、腫瘍が形成されるのを
>防ぐことができました。
 
>今後、本技術を応用することで、
>iPS細胞を簡便・選択的・効率的に
>除去して、目的とする細胞の純化が
>容易になることが期待されます。
 
>また、iPS細胞の再生医療への応用に
>おける安全性が高まることが
>期待されます。
 
 
 期待しています。

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2017年5月23日 (火)

固体中で熱を特定の方向に流し、一点に集めることに成功~熱制御に新しい選択肢~

平成29年5月18日
東京大学
科学技術振興機構(JST)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
---------------------------------------
ポイント
 
○方向性なく固体中を拡散すると
 考えられてきた熱に指向性を与えられる
 ことを実証しました。
 
○世界で初めて、固体中で熱流を一点に
 集中させる集熱に成功しました。
 
○発熱が大きな問題となる半導体チップ
 などの放熱問題解決に寄与する、
 新しい構造設計手法を提供し、
 より高度な熱制御が可能になることが
 期待できます。
 
 
-----
 東京大学 生産技術研究所附属
マイクロナノ学際研究センターの
野村 政宏 准教授、
Roman Anufriev氏
(ロマン・アヌフリエフ
 東京大学特別研究員・日本学術振興会
 外国人特別研究員)らは、
シリコン薄膜にナノ構造を形成することで
熱流に指向性を与え、集熱に
成功しました。
 
 熱は固体中を四方八方に拡散するため、
特定の方向に熱をより多く流すことは
できず、より高度な熱マネジメントを
必要とするデバイスなどで、
熱流制御への期待が高まっています。
 
 本研究では、シリコン薄膜に
規則正しくナノサイズの円孔を配列し、
熱の運び手であるフォノン注1)が
直線的に移動する構造を形成することで、
熱流に指向性を持たせることが
可能なことを実証しました。
 
 そして、フォノンの指向性を利用し、
フォノンが一点に集中するよう
放射状に空孔を配置してレンズのような
構造を形成した結果、
熱流を100nm程度のごく狭い領域に
集熱することに世界で初めて
成功しました。
 
 熱流方向制御技術と集熱技術は、
熱制御技術に新しい選択肢を与え、
激しい発熱を伴う半導体チップなど
において、高度な熱マネジメントに
つながることが期待されます。
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 熱の固体中の拡散に指向性を与えられる
ようになるとは思っても見ませんでした。
 
 
>本研究成果は、固体中での熱流制御に
>新しい選択肢をもたらし、
>フォノンエンジニアリング注4)分野の
>基礎研究を発展させ、高度な
>熱マネジメントが望まれる
>半導体分野への応用が期待できます。
 
>本研究によって、半導体などにおける
>放熱性能の向上や、これまでに
>意識されていなかった熱流の指向性を
>考慮して積極利用する構造設計、
>局所的な熱流や温度分布を必要とする
>系への利用が考えられます。
 
>高度な熱制御は、放熱問題の解決などを
>通じてエレクトロニクスや
>フォトニクスの更なる発展に寄与する
>ことも期待できます。
 
 
 今後の展開に大いに期待したい。

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2017年5月22日 (月)

ありふれた炭化水素から特異な磁気状態「スピン液体」を発現 -安価な物質を量子コンピュータ、超伝導などの高性能材料へ-

2017年4月25日
東北大学プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東北大学材料科学高等研究所(AIMR)の
コスマス・プラシデス教授、
高林 康裕助教と
英国リバプール大学化学科の
マシュー・ロゼインスキー教授らによる
国際共同研究グループは、
化学反応によって炭化水素分子に
電子を導入することで、磁石のもととなる
スピンが液体のようにふるまう
「スピン液体」と呼ばれる
きわめて珍しい状態を作り出すことに
成功しました。
 
 スピン液体は1973年に理論的に
予測された現象ですが、実験によって、
この特異な現象を実現することは
きわめて難しく、四半世紀にわたって、
多くの研究者が「スピン液体を発現する
物質」の探索を進めて来ました。
 
 現在でもその候補となる物質は
ほんの数例のみという状況です。
 
 今回の成果は、炭化水素という
ごくありふれた物質によるスピン液体状態
の発現であり、安価で身の回りに
ありふれた物質が高性能な電子材料、
磁気材料に使える可能性が示された
ことになります。
 
 この研究成果は2017年4月24日
(西ヨーロッパ時間)に
Nature Chemistryに連続する2つの論文
として掲載されました。
 
 同じ研究グループによる成果が
2報連続して掲載されることは
きわめて珍しく本研究の重要性を
示しています。
 
 
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>「スピン液体」と呼ばれるきわめて
>珍しい状態を作り出すことに成功
>しました。
 とのこと。
 
 現在でもその候補となる物質は
ほんの数例のみ。らしい。
 
 
 素人なのでどうして「スピン液体」
の実現が、「新しい科学を切り拓く
とともに、高性能な磁気材料開発
の基盤として期待される」のか?
 
 理解できません。
 
 科学的にこういう状態が起こる
理論が解明出来れば、
今まで知り得なかった新しい発見があり、
新しい科学を切り拓くことに繋がる
というのは理解できますが、その先が?
 
 今後に期待しましょう。
 
 ありふれた物質で起こせたという
ことは、「スピン液体」をじっくり
観察できるようになったわけですから
大いなる前進かな?

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難治性血管炎の「免疫チェックポイント分子」を発見

2017年4月18日
大阪大学研究情報
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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本研究成果のポイント
 
・好中球が関わる免疫難病、
 ANCA 関連血管炎の病態を解明する
 免疫チェックポイント分子を発見
 
・セマフォリン4D(SEMA4D)が好中球の
 活性を制御する機能を有していること
 およびそのメカニズムを解明
 
・「好中球の免疫チェックポイント加療」
 による、血管炎治療への応用に期待
 
 
-----
概要
 
 大阪大学大学院医学系研究科の
西出真之助教、熊ノ郷淳教授
(呼吸器・免疫内科学)らの
研究グループは、
セマフォリン4D(SEMA4D)という
タンパク質が好中球の活性を制御する
免疫チェックポイント分子として働き、
免疫難病のひとつであるANCA関連血管炎の
病態に重要な役割を果たしていることを
明らかにしました。
 
 ANCA 関連血管炎(AAV)は発熱、
体重減少といった全身症状の他、
皮膚、神経、肺、腎臓などに重篤な
臓器障害を生じる免疫難病であり、
日本における患者数は約1万人と
言われています。
 
 治療にはステロイドなどの強力な
免疫抑制剤が用いられますが、
副作用等の懸念から、より安全で、
効果的な治療薬が求められています。
 
 また、セマフォリン分子群は、
神経発生、免疫、血管、骨疾患、
神経変性疾患、がんの転移、浸潤などに
関与する「ヒトの病気の鍵分子」であり、
創薬ターゲットとして注目を集めている
タンパク質群です。
 
 今回、本研究グループは、好中球上に
発現しているSEMA4Dが
「免疫チェックポイント分子」として
好中球の不適切な活性化を阻止する
ブレーキ役として働いており、
このブレーキが外れてしまうことが
ANCA関連血管炎の発症に関わっていること
を解明しました(図1)。
 
 本成果は、SEMA4Dを介した
「好中球の免疫チェックポイント加療」
による血管炎治療への応用が
期待できます。
 
 本研究成果は、リウマチ・自己免疫疾患
の臨床・研究領域では最も権威があると
される、欧州リウマチ学会誌
「Annals of the Rheumatic Diseases」に、
4月18日(火)午前0時(日本時間)に
公開されました。
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 好中球表面の膜型SEMA4Dが
「免疫チェックポイント分子」だと
言っているのかな?
 
 「好中球の免疫チェックポイント加療」
を実施するための具体策は示されていない
ようです。
 
 
>血清の遊離型SEMA4D濃度は
>ANCA関連血管炎の病勢を反映する
>マーカーとして有用であり、
>また、好中球表面の膜型SEMA4Dは、
>好中球の活性化を制御する
>新たな治療ターゲットとなりうる
>可能性が示唆されました。
 
 
 今後の更なる研究に期待します。

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2017年5月21日 (日)

コレステロール運搬体(LDL)は薬も運ぶ

2017.4.4
東京大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
◆血液中でコレステロールや中性脂肪
 などの脂質の運搬を担う LDL(注1)
 が、脂質のみならず薬の運搬体としても
 機能していることを見出しました。
 
◆これまで着目されていなかった薬と
 LDL の相互作用が、薬の体内挙動に
 影響を及ぼすことを見出した重要な
 発見です。
 
◆本研究成果は、脂質(LDL)代謝の
 変動を考慮した薬の投与設計や
 薬物治療の最適化に貢献することが
 期待されます。
 
 
-----
概要
 
 一般に悪玉コレステロールとも呼ばれる
LDL は、血液中で水に溶けにくい脂質
(コレステロールや中性脂肪など)を
体の各組織に運搬する役割を担っています。
 
 LDL コレステロール値(濃度)が高いと、
心筋梗塞や脳梗塞などの重篤な疾患に
繋がる動脈硬化症を発症する可能性
が高まることから、これらの疾患の
リスクを予測するためのバイオマーカー
として、多くの健康診断で検査されて
います。
 
 近年、LDL には脂質のみならず、
ビタミン E やビタミン K などの一部の
栄養素も分布することが明らかとなり、
さまざまな生体内物質の運搬に LDL が
関わることが分かってきました。
 
 一方、病気の治療に用いられる薬も、
服用後は血液中を循環して体の各組織に
運ばれますが、薬の運搬に LDL が
関与しているのかについては、
これまで注目されていませんでした。
 
 東京大学医学部附属病院薬剤部の
山本英明大学院生(当時)、
高田龍平講師、山梨義英助教、
鈴木洋史教授らのグループは、
水に溶けにくい性質をもつ薬の多くが
LDL に分布すること、そして、
それらの薬の体内挙動
(血液中から体の各組織への移行)は、
LDL コレステロールと同様に LDL 受容体
(注2)によって制御されていることを
見出しました(図1)。
 
 本研究の成果は、脂質のみならず
薬の運搬体としても機能する LDL の
新たな側面を明らかにするとともに、
LDL の血液中濃度の変動を考慮した
薬の投与設計や薬物治療の最適化に
繋がるものと期待されます。
---------------------------------------
 
>LDL は薬の運搬体としても
>機能している。
 以外です。
 
 
>本研究の成果は、脂質のみならず
>薬物の運搬も担うという
>LDL の新たな側面を明らかにした、
>生理学的に重要な発見です。
 
>薬の体内挙動を予測するにあたり、
>これまでは、血液中でタンパク質に
>結合していない非結合型薬物(注5)
>のみが組織移行可能であり、
>タンパク質結合型薬物(注6)は
>組織移行しないと考えられていました。
 
>しかしながら、今回の研究により、
>これまでタンパク質結合型薬物に
>分類されていた LDL 分布型薬物も、
>LDL 受容体を介して組織移行しうる
>ことが明らかとなり、薬物動態学的な
>観点からもきわめて重要な成果と
>なりました(図6)。
 
>さらに、基礎研究の結果から
>ヒントを得て、臨床で行われている
>LDL アフェレシス療法が、
>LDL 分布型薬物の血液中濃度も
>大きく低下させてしまうことを
>新たに見出し、注意喚起することが
>できました。
 
>基礎と臨床を橋渡しする
>トランスレーショナルリサーチの
>側面からも意義が大きい
>本研究の成果は、脂質代謝の変動を
>考慮した薬物投与設計や薬物治療の
>最適化に繋がるものと期待されます。
 
 
 まだまだ未知な部分が沢山ありそう
です。
 
 今後の進展に期待しています。

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光子一つが見える「光子顕微鏡」を世界で初めて開発-光学顕微鏡で観測できない極めて弱い光で撮影が可能-

2017/04/05
産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・光子を1個ずつ観測でき、その波長も
 わかる超高感度顕微鏡を開発
 
・従来の光学顕微鏡で観測できない
 極微弱光でカラー画像の撮影に
 世界で初めて成功
 
・生体細胞の発光観察や微量化学物質の
 蛍光分析など、医療・バイオ、
 半導体分野での利用に期待
 
 
-----
概要
 
 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)
物理計測標準研究部門
量子光計測研究グループ
福田 大治 研究グループ長、
丹羽 一樹 主任研究員は、
従来の光学顕微鏡では観測できない
極めて弱い光でも、明瞭なカラー画像を
観察できる「光子顕微鏡」を
世界で初めて開発した。
 
 通常、試料をカラー観測する際には、
白黒画像しか得られない電子顕微鏡
ではなく、光学顕微鏡が用いられる。
 
 光学顕微鏡は、試料からの光を
レンズで集光してCMOSカメラなどの
光検出器で観察する。
 
 しかし、試料からの光が極めて弱くて
光検出器の検出限界を下回ると、
観測できない。
 
 産総研では、超伝導現象を利用した
超伝導光センサーの開発を進めており、
これまでに、光の最小単位である
光子を1個ずつ検出し、光子の波長
(色と関係している)も識別できる
光センサーを実現している。
 
 今回、この超伝導光センサーを
顕微鏡の光検出器として用いて、
従来の光学顕微鏡の検出限界を
大幅に超える「光子顕微鏡」を開発し、
光子数個程度の極めて弱い光で
カラー画像の撮影に世界で初めて
成功した。
 
 今回開発した顕微鏡を用いて、
生体細胞の微弱発光の観察や
微量化学物質の蛍光分析など、
医療・バイオ分野や半導体分野における
研究開発・製品開発での利用が
期待される。
 
 なお、この技術の詳細は、
2017年4月4日(英国時間)に英国科学雑誌
Scientific Reports
(Nature Publishing Group)に
オンライン掲載された。
---------------------------------------
 
 「光子を1個ずつ観測でき、その波長も
わかる」って凄いですね。
 
 
 今回は、既開発の超伝導光センサーの
利用拡大で、まず一歩を踏み出したと
言う所かな?
 
 関連リンク
産業技術総合研究所
 
 
 今後の更なる研究、発展に期待します。

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2017年5月20日 (土)

世界最軽量「手のひらサイズ580g」医療用ガンマ線可視化カメラを開発- 世界初・生体マウスのマルチアングル撮影、多色高精度3D画像を短時間で撮影可能に -

2017/05/18
量子科学技術研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・世界最軽量、「手のひらサイズ580g」
 のガンマ線可視化カメラを開発
 
・世界初、生体マウスをマルチアングルで
 撮影。多色かつ高精度な3D画像を
 短時間で撮影
 
・ガンマ線を見る新しい目の創出、
 次世代分子イメージングの
 新たな可能性に期待
 
 
-----
概要
 
 早稲田大学理工学術院の
片岡淳(かたおかじゅん)教授らの
研究チームは、大阪大学、
量子科学技術研究開発機構、
浜松ホトニクス株式会社と共同で、
ガンマ線を可視化する世界最軽量の
小型カメラ(重量580グラム)を
開発しました。
 
 さらにこのカメラを用いて、
3種の異なる放射性薬剤を投与した
生体マウスの3D同時分子イメージング
にも世界で初めて成功しました。
 
 レントゲン撮影に代表される
放射線イメージングは、
一般に2次元静止画を基本とし、
エネルギー情報を持ちません。
 
 また、癌(ガン)やアルツハイマー病の
早期発見に有用なPET(陽電子断層撮影)も
511キロ電子ボルト(keV) のガンマ線を
対象とし、画像は白黒です。
 
 そこで、任意のエネルギーのガンマ線を
手軽に可視化することができれば、
生体内に特性や集積箇所の異なる
多種多様なマーカーを投与して同時に
追跡することが可能となります。
 
 いわば、白黒テレビがカラーテレビに
置き換わるほど劇的に情報量が増加すると
期待できます。
 
 研究チームは、環境計測用に開発した
コンプトンカメラ(※注1)の高精度化に
挑み、世界最軽量かつ高解像度の
医療用コンプトンカメラを開発しました。
 
 このカメラを利用して、生体マウスに
異なるエネルギーのガンマ線を放出する
放射性薬剤を投与し、
ヨウ素 (131I: 364 keV) は甲状腺に、
ストロンチウム (85Sr: 514 keV) は
骨に、また亜鉛 (65Zn: 1116 keV) は
肝臓を中心として肺や心臓、膵臓などに
広く取り込まれる様子を高精度
(解像度約3mm)かつ短時間(2時間)で
明らかにしました。
 
 高感度の検出器を究極まで小型化する
ことでマルチアングル撮影が可能になり、
これにより、一様かつ3次元の
カラー画像を得ることに成功しました。
 
 今回の研究成果は、将来的には、
より”人間の目に近い”ガンマ線カメラの
実現につながり、また次世代
分子イメージングの可能性を拡げるもの
として大きく期待されます。
 
 本研究成果は、
英国Nature Publish Groupの
オンライン科学雑誌
『Scientific Reports』に
2017年5月18日午前10時(現地時間)に
掲載される予定です。
---------------------------------------
 
 素晴らしい成果ですね。
 
 
>本研究は、放射線イメージングに
>新しい「カラー軸
>(=エネルギー情報)」を付け加える
>だけでなく、装置を究極まで小型化する
>ことで、短時間かつ高解像度の
>3次元 (3D)可視化を可能にしました。
 
>将来的には画像の最適化を含め、
>より“人間の目に近い”
>ガンマ線カメラが実現できると
>期待されます。
 
 
 今後さらに改善を行うことで
いっそう有用なものになりそうです。
 
 大いに期待したい。

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ゲノムのほぼ全域で正確に編集できる新ゲノム編集法の開発 -ゲノムSNPsの自在編集を可能に-

2017年05月18日
京都大学研究成果
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 植田充美 農学研究科教授、
黒田浩一 同准教授、
里村淳 同博士課程学生らの
研究グループは、ゲノムワイドで
高効率な編集技術を構築するために、
DNA一本鎖切断酵素である
Cas9 Nickaseを用いた
CRISPR/Nickaseシステムを確立しました。
 
 本研究成果は、2017年5月18日午後6時に
英国の学術雑誌「Scientific Reports」に
掲載されました。
 
 
-----
研究者からのコメント
 
 本研究では、真核生物のモデルである
酵母細胞を用いて、ゲノムワイドで
高効率な編集技術を構築するために
CRISPR/Nickaseシステムを
確立しました。
 
 旧来のゲノム編集法である
CRISPR/Cas9システムでは
全てのゲノム領域を編集することが
できない、非相同末端結合
(DNA二本鎖切断において、切断末端同士
 が連結される修復)により標的配列に
望まない塩基の挿入、欠失が生じてしまう
という大きな欠陥が目立ってきて
おりますが、私たちの開発した
CRISPR/Nickaseシステムによって
これらの欠陥を超越することが
できました。
 
 今後さらに、動物細胞にも展開すること
により、ゲノム上のほぼすべての
SNPs(一塩基多型。DNAの塩基配列の中で、
一塩基だけが標準と異なる個人差の一つ)
の修復編集が可能になるとともに、
逆に、目的通りのSNPsの導入も可能になり、
これからのゲノム科学の発展に
貢献できると考えております。
 
 
詳しい研究内容については こちら
---------------------------------------
 
 ゲノム編集技術も進歩しています。
 
 
>動物細胞にも展開することも可能で、
>ゲノム上のほぼすべての
>SNPs の修復編集が可能になります。
 
>逆に、目的通りの SNPs の導入も
>可能になり、これからの全生物の
>ゲノム科学の発展に貢献できると
>考えております。
 
 期待しています。

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2017年5月19日 (金)

人為起源の黒色酸化鉄粒子による大気加熱効果を発見

2017年5月17日掲載
東京大学大学院理学系研究科
気象庁気象研究所
情報・システム研究機構 国立極地研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
・独自の分析装置を搭載した航空機観測
 により、対流圏中に人為起源の
 黒色酸化鉄粒子が多量に存在することを
 発見し、その粒径別数濃度を観測した。
 
・観測データに基づく大気放射計算から、
 人為起源の黒色酸化鉄粒子が、
 気候に影響を与えうるほどの
 大気加熱効果をもつことを
 明らかにした。
 
・産業革命以降の人為起源の
 黒色酸化鉄粒子の放出量の増大が、
 平均気温や水循環の変化に影響している
 可能性が示唆される。
 
 
-----
 地球大気に浮遊する微粒子
(エアロゾル)のうち、黒い物質からなる
 粒子は、太陽光吸収により
 大気や雪氷面の加熱をもたらします。
 
 黒い粒子による加熱は、気候全体の
温暖化の一因となるだけでなく、
降水量や雪解け速度など水循環にも
影響を及ぼします。
 
 これまで人為起源の黒い粒子としては、
化石・バイオ燃料燃焼時に放出される
主に炭素から構成されるもの
(炭素性粒子)しか知られていません
でした。
 
 東京大学大学院理学系研究科の
茂木信宏助教、気象庁気象研究所の
足立光司主任研究官、
国立極地研究所の近藤豊特任教授らの
研究グループは、独自開発の分析装置を
搭載した航空機観測により、
人為的な高温プロセスで生成した
黒色の酸化鉄粒子が、東アジア上空の
対流圏に高い質量濃度で存在していること
を発見しました。
 
 同時に、観測データに基づいた理論計算
から、この黒色酸化鉄粒子が炭素性粒子に
比べて無視できない程度に大きい
大気加熱効果をもつことを示しました。
 
 この結果から、温暖化や水循環変化の
一因となる人為起源の黒い粒子として、
炭素性粒子だけではなく、
黒色酸化鉄粒子も重要である可能性が
示されました。
 
 この研究が進むことで、未解明な現象が
多い気候変動の解明に向けて、
その不確実性を減らすことが
期待されます。
---------------------------------------
 
 黒色酸化鉄粒子ね~、まだまだ気候変動
の科学的な解明は不十分です。
 
 炭酸ガスもその大きな一因ではあるので
しょうが、実際に起こっている気象変動を
正確に説明出来ないのが現状。
 
 
>本研究の結果から、今後の温暖化や
>水循環に関わる気候研究において、
>大気や雪氷面の加熱の原因となる
>人為起源の黒い粒子として、
>炭素性粒子だけではなく、
>黒色酸化鉄粒子も考慮することの
>重要性が示されました。
 
>第一に、黒色酸化鉄粒子の発生要因別の
>放出量など、スーパーコンピュータを
>用いた気候の数値シミュレーションに
>必要な基礎データを整備することが
>必要です。
 
>また、ごく最近の研究により、
>都市大気中に存在する黒色酸化鉄粒子
>(マグネタイトのナノ粒子の凝集体)が
>呼吸を介して人間の脳組織の中に
>取り込まれていることが判明し、
>健康被害を及ぼしている可能性が
>指摘されています。
 
>気候影響だけではなく健康影響の観点
>からも、人為起源の黒色酸化鉄粒子の
>実態を解明することが重要です。
 
 
 黒色酸化鉄粒子に関しては、これから
やらなければならないことが沢山ある
ようです。
 
 重要な研究ですね。
 予算もしっかりつけて、国際貢献して
貰いたい。

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2017年5月18日 (木)

水を使用した新たな表面加工技術による高機能マイクロリアクターの低コスト量産製造技術の開発

2017年5月15日
大阪大学研究情報
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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研究成果のポイント
 
・濡れ性を制御した高機能マイクロ
 リアクター※1 や細胞培養容器などの
 低コスト量産製造技術を開発
 
・これまでの高価な製造工程とは異なり、
 形状転写および成膜、
 選択性の薄膜除去技術を組み合わせた
 安価なプロセスでの製造を可能とした
 
・再生医療・再生医工学や
 バイオマーカー、DNA検査が
 より身近なものになるとともに、
 光制御技術といった新分野への
 応用に期待
 
 
-----
概要
 
 大阪大学大学院工学研究科の
山内和人教授と㈱クリスタル光学の
研究グループは、濡れ性を制御し
微細な表面凹凸と機能性薄膜を
組み合わせたナノ・マイクロスケールの
微細構造製造技術を開発しました(図1)。
 
 従来のマイクロリアクターは、
これまでフォトリソグラフィー※2 などの
手法で製造されていましたが、
高価な装置が必要で生産性の低い
プロセスでありました。
 
 今回、研究グループは型を用いた
形状転写と薄膜形成技術、
これに独自開発した超精密加工技術
である“Water-CARE”を適用した
画期的な手法で、
高機能マイクロリアクターや
細胞培養容器などの低コスト
量産製造技術の開発に成功しました。
 
 これにより、再生医療やDNA検査などが
汎用化され医療・バイオに関する
研究開発が飛躍的に進むこと、
またフォトニック結晶※3 や
メタマテリアル※4 などの光制御技術の
発展も期待されます。
---------------------------------------
 
 Good News !
 
 
 
>本研究開発は当初より、将来の量産化を
>見越した低コストの製造技術の確立を
>目標としました。
 
>この画期的な研究成果を応用すること
>で、表面の濡れ性制御だけでなく、
>光や摩擦係数の制御といった
>様々な機能性表面を安価に創成する
>可能性が示されました。
 
>将来的には、DNAや癌、疾病・疾患の
>セルフチェックが家庭で行えるように
>なり、また再生医療やバイオ技術の
>発展に直結し、エネルギーロスを
>低減した太陽電池などで
>省エネ・創エネも期待されます。
 
 良さそうです。
 大いに期待したい。

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壊れた「DNAのファスナー」を修理するには?~細胞がDNAをコピーする際のバックアップシステムを発見~

2017/05/10
国立遺伝学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 情報・システム研究機構
国立遺伝学研究所の夏目豊彰助教と
鐘巻将人教授らのグループは、
コペンハーゲン大学のIan D. Hickson
らのグループと共同で、
DNA をコピーする際の失敗に対処する
新たなしくみを発見しました。
 
 この成果は米国科学雑誌
Genes & Developmentオンライン版に
掲載されました。
 
 1つの細胞が2つに増える際、
DNAは正確に2倍にコピーされ
(DNA複製)、2つの細胞に均等に
分配されます。
 
 DNAをコピーするには二本鎖DNAを
開く必要があり、この過程は服の
ファスナーを開ける動きに似ています
(図1A)。
 
 ファスナーを開けるためには
「スライダー」を引くことが必要ですが、
細胞内でこの「スライダー」の役割を
しているタンパク質がMCM2-7
複製ヘリカーゼです。
 
 しかし、DNAはとても長いので
(ヒトで約2m)、すべての二本鎖DNAを
開くのは大変です。
 
 時として複製ヘリカーゼが外れてしまう
事があり、これが一旦外れてしまうと、
二度と元に戻すことはできません。
 
 このままでは遺伝情報は複製されない
ままになり、子孫の細胞から
失われてしまいます。
 
 本研究では複製ヘリカーゼを、
独自に開発したオーキシンデグロン技術を
駆使して人為的に壊して外した際に、
細胞がどのように対処するのか
観察しました(オーキシンデグロン技術
に関してはこちらでご覧になれます)。
 
 その結果、MCM2-7複製ヘリカーゼに
よく似たMCM8-9ヘリカーゼが
DNA複製の再開に働く
新たなバックアップシステムを
発見しました(図1B)。
 
 抗がん剤にはDNAに傷をつけることで
MCM2-7複製ヘリカーゼの脱落を促進して
作用するものがあります。
 
 MCM8-9ヘリカーゼの阻害薬は
バックアップを断つため、従来の抗がん剤
作用を増強する新薬になるかも
しれません(図2)。
 
 この研究は、情報・システム研究機構 
国立遺伝学研究所の鐘巻研究室
(夏目豊彰、西村浩平、鐘巻将人)と
コペンハーゲン大学のIan D. Hickson
研究室(Sheroy Minocherhomji,
Rahul Bhowmick, Ian D. Hickson)との
共同研究として行われました。
 
 本研究は、文部科学省の科学研究費
補助金(25891026, 15K18482, 17K15068,
25131722, 16K15095)、
科学技術研究機構(JST)の戦略的創造
研究推進事業(さきがけ)(JPMJPR13A5)、
持田記念医学薬学振興財団、SGH財団、
住友財団の助成を受けて行われました。
 
 
---------------------------------------
 
 DNA複製時の複製エラーを修正する
仕組みは複雑です。
 今回、今までとは違う新たな仕組み
を発見したようです。
 
 
>抗がん剤にはDNAに傷をつけることで
>MCM2-7複製ヘリカーゼの脱落を促進して
>作用するものがあります。
 
>MCM8-9ヘリカーゼの阻害薬は
>バックアップを断つため、
>従来の抗がん剤作用を増強する
>新薬になるかもしれません(図2)。
 
 新薬になると良いですね。
 期待したい。

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2017年5月17日 (水)

全世界からの植物由来の蒸発量の把握~水の同位体比から解き明かされる地球水循環の詳細~

2017.05.10
東京大学生産技術研究所ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
◆3年間にわたる水田上での観測を経て、
 植物を経由した蒸散とそれ以外の蒸発を
 定量的に見積もる手法を開発し、
 それを全球に適用したところ、
 蒸散の割合が57±7%と見積もられた。
 
◆近年、陸上からの蒸散寄与率について、
 20%~90%とさまざまに異なる値が
 報告され盛んな議論がなされてきたが、
 その議論に決着をつける結果。
 
◆蒸散は、植物が光合成する際に行われる
 ものであり、 炭素循環を正確に
 見積もる上にも蒸散量の正確な推定は
 必須。地球温暖化の緩和や適応を考える
 際の基礎情報として極めて重要になる。
 
 
-----
発表概要
 
 近年の地球温暖化に代表される
気候変動をより正確に予測する上で、
地球水循環の詳細の理解は必須です。
 
 陸上からの蒸発散量のうち、
植生を経由する蒸散量と土壌や水面
からの蒸発量の割合(蒸散寄与率)は、
地球水循環を理解するうえの基本的な
事項であり、特に、将来気候の予測や
光合成を介した炭素循環に大きな影響を
与えるものであるにもかかわらず、
未だ十分理解されているとは言えず、
理解の向上は喫緊の課題でした。
 
 東京大学生産技術研究所と
大気海洋研究所の芳村圭准教授らは、
農業・食品産業技術総合研究機構
農業環境変動研究センターが
管理・観測している試験水田に、
2013年より新たな水安定同位体比
観測システムを導入し、
3年間にわたる観測を行いました。
 
 水の安定同位体比(δ18OとδD)は
水の相変化に対して敏感であり、
相変化を伴う水循環過程の理解向上への
利用に適した指標です。
 
 その結果に基づき、全球に適用可能な
蒸散寄与率推定手法を開発し、
全球陸域での蒸散寄与率分布を推定し、
その全球平均値として57±7%という値を
見積もりました。
 
 こういった値は、例えば気候モデルの
陸面過程をより正しいものにするために
大いに重要になります。
 
 また、全球陸域での蒸散寄与率
についてはここ数年で20%~90%と
さまざまな値が発表され、
大きな論争となっていたのですが、
今回の観測データに基づいた値は、
そういった国際的な科学論争に
決着をつけるものです。
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 これも又素晴らしい成果ですね。
 
 
 地球温暖化の緩和や適応を考える際の
基礎情報として極めて重要であると思い
ます。
 
 前回の投稿も含めて、世界の科学論争
に決着をつけ、世界に貢献出来ることを
期待しています。

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東アジアの炭素収支の問題に決着:東アジア陸域生態系によるCO2吸収は進んでいない- 中国からの人為起源排出量のバイアス影響を新たな手法で評価 -

2017年5月16日
国立研究開発法人海洋研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 国立研究開発法人海洋研究開発機構
(以下「JAMSTEC」という。)
地球表層物質循環研究分野の
佐伯田鶴ポストドクトラル研究員
(現所属、国立環境研究所)
地球環境研究センター)と
プラビール・パトラ主任研究員は、
主要な温室効果ガス(※1)である
二酸化炭素(CO2)の排出吸収量
について、独自に開発した
大気化学輸送モデル(※2)と
大気濃度観測データを用いた
CO2とメタン(CH4)の解析から、
2000年代の東アジアの化石燃料消費
によるCO2排出量が過大評価されている
可能性を示し、このバイアスを補正
すれば、近年報告された東アジアの
陸上生態系によるCO2吸収量の増大は
見られない、ということを
明らかにしました。
 
 大気濃度観測データからCO2の
排出吸収量を推定する手法では
CO2の人為起源排出のバイアスが
陸域生態系吸収の推定に影響するため
分離が困難でしたが、
本研究は、CO2とCH4の解析結果を
組み合わせた新しい解析手法により
両者の寄与を分離し推定した
世界で初の試みです。
 
 最大の温室効果を持つCO2の地域ごとの
収支(排出量と吸収量)を正確に理解する
ことは、CO2濃度と地球温暖化の
将来予測精度を向上させるため
だけでなく、将来の炭素管理の最適化や、
排出削減対策の効率的な政策立案に
不可欠となっています。
 
 陸域生態系や海洋によるCO2の収支を
地域ごとに推定する方法としては、
生態系や海洋のプロセスを積み上げていく
手法とともに、大気輸送モデルを用いて
大気中CO2濃度観測データから
逆推定する解析方法が有力な手法と
なっています。
 
 その大気側からの逆推定の際には、
人間活動による化石燃料消費などの
CO2排出量も入力データとして
使用しますが、各国の社会経済的な
統計等に基づいていることから、
信頼度の高いものとしてそのまま解析に
使用するのが常でした。
 
 しかしながら本研究では、この前提は
中国の排出量統計値には当てはまらず、
近年過大バイアスがあることを
明らかにしました。
 
 さらに、CH4の大気観測データを
使用した逆推定の結果
(2016年2月1日既報)を考慮した
新しい解析手法を用いて、東アジアの
化石燃料消費によるCO2排出量の増加率を
補正すれば、東アジアの陸上生態系
による2000年代の吸収量の増加は
見られず、近年報告された逆推定の結果
では吸収量の増加率が過大に評価されて
いることを明らかにしました。
 
 本研究の成果は、大気側からの
CO2収支推定手法の精緻化に貢献するもの
であり、また、温室効果ガスの
科学的知見を取りまとめている気候変動に
関する政府間パネル(IPCC)や
グローバル・カーボン・プロジェクト
(GCP)(※3)の活動に貢献する
とともに、地球温暖化対策および
放出量管理に関する政策立案の際の
科学的裏付けとなることが期待されます。
 
 なお、本研究は環境省環境研究総合
推進費(課題番号2-1401)の一環として
実施したものです。
 
 この成果はアジア・オセアニア地球科学
学会の「Geoscience Letters」に
5月16日付け(日本時間)で
掲載される予定です。
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 素晴らしい成果ですね。
 
 
>今回の手法は、大気化学輸送モデル
>を用いたCH4とCO2の逆推定と
>長期の航空機観測での検証を
>総合的に組み合わせて、
>既存の社会経済統計による
>CO2排出量を検証・補正した
>初めてのケースであり、
>温室効果ガス排出量の
>「測定、報告及び検証
>(Measurement, Reporting and
>  Verification; MRV)」に対する
>独立した検証手法への応用が
>期待されます。
 
 
 地球温暖化対策および放出量管理
に関する政策立案の際の科学的裏付
けとして認められ、貢献出来るよう
期待したい。

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2017年5月16日 (火)

ニワトリ体細胞からの効率的なiPS細胞の樹立 絶滅危惧鳥類に対する感染症や農薬等の影響評価への応用も!

平成29年5月8日
国立研究開発法人 国立環境研究所
生物・生態系環境研究センター
岩手大学連合農学研究科
東北大学大学院農学研究科
順天堂大学産婦人科
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 我々は、Oct3/4という遺伝子の働きを
高めることでニワトリのiPS細胞
(人工多能性幹細胞)を効率的に樹立
できることを発見しました。
 
 また、樹立したiPS細胞はFGFという
増殖因子と、PouVおよびNanogという
遺伝子の働きにより多能性が維持されて
いることを明らかにしました。
 
 環境省レッドリスト2015によると、
国内に分布する鳥類約700種の中で
97種が絶滅危惧種(絶滅危惧Ⅰ類および
Ⅱ類)に分類されています。
 
 このような絶滅危惧種に対する
感染症や農薬等の影響が懸念されています
が、その影響を評価する方法は
確立されていません。
 
 絶滅危惧種の生体を利用した影響評価は
不可能なため、他の方法、
特に培養細胞での評価方法の確立が
有力な選択肢となっていました。
 
 iPS細胞は様々な細胞に分化する能力を
有する細胞として知られています。
 
 鳥類のiPS細胞を樹立すれば、
将来的に、試験管内で様々な細胞に
分化させ、感染症や農薬の評価系を
構築することができます。
 
 本成果は、2017年4月7日
(日本時間3時)に
「Journal of Cellular Physiology」に
掲載されました
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 絶滅危惧種に対する対応にiPS細胞が
貢献出来る。前の投稿もそう。
 素晴らしいと思います。
 
 
>国立環境研究所環境試料タイムカプセル
>棟には、様々な野生鳥類由来の
>体細胞が保存されています。
 
>本研究の技術を、他の野生鳥類由来の
>体細胞へ応用することが出来れば、
>野生鳥類由来のiPS細胞が樹立できます。
 
 良いですね。期待したい。

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絶滅危惧種からiPS細胞

2017/05/13
FNN ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
動画があります。
 
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 宮崎大学などの研究チームは、
鹿児島県の奄美大島に生息し、
国の天然記念物に指定されている
絶滅危惧種のアマミノトゲネズミから
iPS細胞を作り、精子と卵子を
作り出すことに成功したと発表した。
 
 マウスとラット以外で、iPS細胞から
精子と卵子を作り出したのは、
世界で初めてとなり、
研究チームは、「完全に絶滅しても、
将来的にiPS細胞から子どもができる
可能性がある」としている。
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 iPS細胞にはこういう可能性も
あるのですね。
 
 
 可能性に期待します。
 絶滅は防ぎたい。

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2017年5月15日 (月)

重粒子線がん治療装置向けスキャニング照射機器の大幅な小型化を実現

2017/05/10
量子科学技術研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 国立研究開発法人量子科学技術研究開発
機構(以下、量研)と株式会社東芝
(以下、東芝)は、
このたび重粒子線がん治療注1装置向け
スキャニング照射機器の大幅な小型化を
実現しました。
 
 今回の開発により、従来機器では
9m必要だった、機器から照射位置までの
距離を3.5mまで短縮しました(図1)。
 
 本機器を回転ガントリー注2に適用する
ことで、重粒子線用回転ガントリーを
従来の約2/3まで小型化することが
見込まれており、世界最小の
回転ガントリーを実現します注3(図2)。
 
 本技術は、千葉および横浜で開催される
粒子線治療に関する国際会議
「56th Particle Therapy Co-operation
  Group (PTCOG56)」にて、5月11日に
量研より発表します。
 
 重粒子線がん治療装置では、
炭素イオンからなる粒子ビームを加速し、
治療室内のスキャニング照射機器から
患部に照射します。
 
 従来機器は、2台のスキャニング電磁石
注4を用いて、ビームを直交する2方向に
走査し患部を塗りつぶすように照射します。
 
 従来機器では、電磁石の干渉等の問題が
あり、2台のスキャニング電磁石を
ビーム進行方向に並べて配置していました
が、本機器では東芝のコイル巻線製造技術
を活用することで1台の電磁石として
配置することに成功しました。
 
 これにより磁場を効率良く発生させ、
照射位置までの距離を短縮しました。
 
 重粒子線治療装置の一部である加速器や
回転ガントリーは、大きな常伝導磁石を
用いて高磁場を発生させて
炭素イオンの粒子ビームを輸送・制御する
ため、装置が非常に大型となるのが
課題です。
 
 東芝は、既に開発済みの
超伝導偏向電磁石と今回開発した機器を
併せて、世界最小の回転ガントリーを
実現させ、次世代型重粒子線がん治療装置
への適用を目指します。
 
 東芝は、今後も重粒子線がん治療装置を
はじめとした最先端がん治療システムの
開発を加速し、質の高いがん治療の実現に
貢献していきます。
 
 量研は、重粒子線治療の普及を視野に
入れ、この技術による治療の高精度化を
進めていきます。
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 回転ガントリーを従来の約2/3まで
小型化出来ることで、どの位
装置全体の価格を下げられるので
しょうか? 気になります。
 治療設備を収容する建築物の容積も
効いてきて価格に反映する。
 
 メディポリス国際陽子線治療センター
の例を見ると装置全体を小さく出来そう
なので低価格化に貢献出来そうな気も
します。
 
 大がかりな装置であることは事実。
 
 関連リンク(参考)
上記2項目は
公益祭壇法人
医用原子力技術研究振興財団のページ
より、
 
メディポリス国際陽子線治療センターの
ページより、
 
 
 どう進展して行くのか見守りましょう。

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2017年5月14日 (日)

早期肺がんの治療は日帰りで―重粒子線の1回照射による早期肺がんの治療効果を科学的に証明―

2017/05/10
国立研究開発法人
量子科学技術研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
・早期肺がん1)を対象に、重粒子線治療の
 1回照射法を218症例に行い、
 重篤な副作用が無く、治療に効果的な
 線量を明らかにした。
 
・最適な線量の1回照射法で治療した
 患者さんが、治療の2年後までに
 生存している割合が93.7%と非常に良い
 結果となった。
 
・日本人に多く、肺がん治療後に突然肺炎
 を発症して呼吸不全になる危険性が高い、
 間質性肺炎2)を合併した早期肺がんに
 1回照射法を適用し、X線治療よりも
 危険性を大幅に下げてがんを治療できる
 ことがわかった。
 
 
-----
 国立研究開発法人量子科学技術研究
開発機構
(以下「量研」という)
放射線医学総合研究所
(以下「放医研」という)
臨床研究クラスタ 重粒子線治療研究部
頭頸部・胸部腫瘍臨床研究チームの
山本直敬 チームリーダーは、
早期肺がんに対する重粒子線治療の
1回照射法が有効かつ安全であることを
明らかにしました。
 
 また、重粒子線治療が間質性肺炎を
合併した早期肺がん治療に有用であること
がわかりました。
 
 重粒子線治療では、正常組織に当たる
線量を低くして、がんの部分に集中して
照射できるので、がん細胞を殺すために
必要な線量を一度に照射することにより、
治療期間を短期化することが可能です。
 
 短期化は、入院が不要になるなど
患者さんにとっての利便性を向上させる
だけでなく、多数の患者さんを治療する
ことでコストが低減され、
治療費の低価格化につながる効果も
期待できます。
 
 しかし、通常、放射線治療は、
正常組織への線量を低減しながら
がんの部分に十分な線量を照射するため、
1回あたりの線量を抑えて、
複数回照射します。
 
 放医研でも1994年の治療開始時は、
早期肺がんでは18回(6週間)の照射を
行っていましたが、治療の短期化を
目指して、重症の副作用が発生しない
安全性と治療の有効性を確保しながら、
9回(3週間)、4回(1週間)と
照射回数と治療期間を減らす臨床試験を
行いました。
 
 これらの臨床試験の実績を基に
放医研では、最短となる1回(1日)照射
での治療を実現するため、
2003年に早期肺がんを対象に臨床試験を
開始しました。
 
 1回照射法に最適な線量を検討するため、
症例ごとに少しずつ線量を増加する手法を
取りました。
 
 2012年に臨床試験を終了し、
全218症例について解析した結果、
重篤な副作用はないこと、
治療に適した線量は50グレイであることが
わかりました。
 
 50グレイで治療した40例については、
治療の2年後までに重粒子線治療を行った
場所に病気が再発しない割合
(2年局所制御率)は96.7%、
治療の2年後までに患者さんが
生存している割合(2年生存率)は
93.7%と、非常に良い治療成績が
得られました。
 
 この結果を受け、がん以外の肺の部分に
当たる線量を極力抑えることが有効と
考えられる、間質性肺炎を合併した
早期肺がんに重粒子線治療の1回照射法を
実施しました。
 
 日本でも多い間質性肺炎を合併した
肺がんの治療は外科手術が
主体となりますが、患者さんの状態などで
手術ができない場合にはX線治療が
行われます。
 
 通常、X線治療は複数回照射するため、
がん以外の間質性肺炎の部分の線量も
高くなってしまい、X線では治療後の
急性増悪(突然肺炎が発症した呼吸不全
になる)の危険性が術後(5-7%)と比べて
3倍ほど高く治療が困難でした。
 
 
 そこで、間質性肺炎を合併した
早期肺がんを、1回照射法を含む
重粒子線治療で40例治療を行ったところ、
急性増悪を発症したのは2例(5%)で、
2年局所制御率は65.4%と良好な結果が
得られました。
 
 重粒子線の1回照射による
早期肺がん治療の成果は肺がん治療の分野
でインパクトの大きい論文が数多く
発表されている世界肺がん学会誌
「Journal of Thoracic Oncology」
2017年4月号に掲載されました。
 
 また、間質性肺炎を合併した
肺がんの治療研究については、
5月12日の世界粒子線会議
(PTCOG、パシフィコ横浜)にて
発表する予定です。
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 素晴らしい研究ですね。
 
 問題は国内の重粒子線治療施設が
あまりに少ないということです。
 お金の問題もありますが、
 
 
 
>早期肺がんの重粒子線治療は、
>現在先進医療3)の枠組みで行われており、
>患者さんの経済的な負担が大きく、
>保険が適用されることが望まれています
>が、それには多施設間で統一した
>治療方針に基づいて重粒子線治療を
>行ったうえで、そこで得られるデータ
>からより信頼度の高い有効性を示す
>必要があります。
 
>そのため、現在も日本放射線腫瘍学会の
>指導の下、国内の重粒子線治療施設
>とともに症例の全例登録を推進して
>データを収集、解析し、
>将来、この病気に対する重粒子線治療の
>保険適用が実現するよう努力して
>いきます。
 
 大いに期待したい。
 
 と思いますが、
 医療費の増大は保険財政の破綻に
つながる心配があります。
 医薬品もどんどん高額になるし、
どう対策するか?
 今のうちに真摯な議論が必須です。
 
 関連投稿
2017.03.29
日経バイオテクONLINE

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2017年5月13日 (土)

がん細胞の生存・転移に重要なタンパク質を狙い撃ちする化合物を開発―難治性がんに対する新しい治療薬の創出に期待―

国立大学法人九州大学
国立大学法人東京大学
国立研究開発法人理化学研究所
国立研究開発法人日本医療研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 九州大学生体防御医学研究所の
福井宣規主幹教授、宇留野武人准教授、
大学院医学系学府博士課程4年生の
田尻裕匡らの研究グループは、
東京大学大学院薬学系研究科の
金井求教授、
理化学研究所横山茂之上席研究員の
研究グループと共同で、
がん遺伝子Ras(※1)を介した
がんの悪性化に、DOCK1というタンパク質
が重要な役割を演じていることを発見し、
その選択的阻害剤「TBOPP」を
世界に先駆けて開発することで、
DOCK1阻害によりがんの増殖および転移を
抑制できることを実証しました。
 
 がんは我が国の死因の第一位で、
年間30万人以上の命を奪っており、
重大な社会問題となっています。
 
 なかでもRas遺伝子の異常(変異)は、
膵臓がんや大腸がんをはじめ多くのがんで
認められ、がん全体の3分の1に及ぶ
にもかかわらず、いまだに有効な治療薬が
無く、その対策は急務となっています。
 
 本研究グループは、変異Rasによる
がんの生存および浸潤には、
Rac(※2)という分子の活性化が
必要であることに着目し、
その制御因子であるDOCK1の機能を
解析しました。
 
 その結果、DOCK1を発現できないように
遺伝子操作したがん細胞では、
低栄養条件下での生存性および浸潤能が
著しく低下することを見いだしました。
 
 そこで、20万を超える
化合物ライブラリーをスクリーニングし、
ヒット化合物の構造最適化を行い、
DOCK1の選択的阻害剤(TBOPPと命名)の
開発に成功しました。
 
 TBOPPをマウスに投与することで、
変異Rasを有するがん細胞の増殖および
転移が抑制できます。
 
 以上より、TBOPPは変異Rasを有する
がんを治療するための新たな創薬リード
(※3)になることが期待されます。
 
 本研究成果は、国立研究開発法人
日本医療研究開発機構(AMED)の
革新的先端研究開発支援事業
インキュベートタイプ(LEAP)および
次世代がん研究シーズ戦略的
育成プログラム(P-DIRECT)の成果で、
2017年5月2日(火)
正午(米国東部夏時間)に
米国科学雑誌「Cell Reports」に
掲載されます。
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 素晴らしい成果ですね。
 
 
>Rasの発見から30年以上が経過しますが、
>変異Rasを持つがんに対する
>治療薬の開発は、これまでうまくいって
>いませんでした。
 
>本研究グループは、変異Rasによって
>誘導される浸潤応答や栄養分の
>取り込みに、DOCK1が重要な働きを
>していることを突き止め、
>その選択的阻害剤としてTBOPPを
>開発しました(図4)。
 
>TBOPPは、がんを兵糧攻めにすると
>同時に、その浸潤・転移を未然に防ぐ
>ことができる化合物であり、
>変異Rasを有する難治性がんに対する
>画期的な治療薬の創出につながることが
>期待されます。
 
 大いに期待したい研究ですね。
 是非、日本で製品化して貰いたい
ものです。

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佐野明人教授開発の無動力歩行支援機が「aLQ」としてより身近に

2017年05月11日
名古屋工業大学プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 佐野明人教授が15年以上研究・解明
してきた 受動歩行理論をベースに
株式会社今仙電機製作所と共同で開発した
無動力歩行支援機『ACSIVE』の
ノウハウを活かし、誰もが手軽に
装着しやすくした『aLQ』が6月1日から
発売されます。
 
 『aLQ』は、『ACSIVE』と同様、
モーターやバッテリーを使用しない
無動力歩行アシストですが、
病気や障害を持った方の歩行支援を
重視する『ACSIVE』に比べ、
『aLQ』はよりシンプルに軽量化され、
日常生活での利用を重視して
設計されています。
 
 発売に際して、5月17日に
製品説明の記者会見を行います。
 
詳細は こちら  をご覧ください
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 まだ継続研究中だったんですね。
 『aLQ』を発売するそうです。
 
 日常生活での利用を重視して設計されて
いるそうで、\46,000だそうです。
 
 『ACSIVE』は高すぎましたが、まあまあ
のコストですが、
 
 効果はどうなんでしょう?
 
 老人のQOL改善に貢献出来れば
素晴らしいと思います。
 
 関連投稿です。
2014/09/11 マイナビニュース

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2017年5月12日 (金)

音でガラスが結晶化する現象を発見

2017年5月2日
大阪大学研究情報
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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本研究成果のポイント
 
・特定の周波数の音(振動)を与える
 ことで、ガラスが急速に結晶化する
 現象を発見
 
・これまでに提案されているガラスの
 結晶化モデルでは説明できない現象
 
・熱処理に代わる新しい結晶化技術の
 実現可能性が示され、超高強度材料開発
 への新たな可能性が開かれた
 
 
-----
概要
 
 大阪大学大学院基礎工学研究科の
中村暢伴助教らの研究グループは、
コロイドガラス※1と呼ばれる材料
に対して周波数を変えながら
振動を与えると、特定の周波数において
結晶化が急速に進展する現象を
発見しました(図1)。
 
 原子や分子がランダムに配置した
ガラスを結晶化させる場合は
一般的に熱処理が使われますが、
本研究の成果は、特定の周波数の
振動(音)を与えることで結晶化を
引き起こすという、新たな結晶化手法の
実現可能性を示しています。
 
 金属材料は一般に結晶粒と呼ばれる
原子が規則的に配列した微小な粒子の
集合体になっており、この粒子が
小さいほど強度が増すことが
知られています。
 
 本研究の成果は、超高強度材料を
作成する新たな手法につながると
期待されます。
 
 本研究成果は、2017年5月2日(火)18時
(日本時間)に英国科学誌
「Scientific Reports」(オンライン)に
掲載されました。
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 興味深い現象ですね。
 
 
>結晶粒の大きさは強度などの
>機械的性質に大きく影響を与えるので、
>その制御は実用的に重要です。
 
>本研究の成果は、音を使って結晶化を
>引き起こす手法の実現可能性を示す
>ものであり、熱処理にかわる
>新しい超高強度材料作成手法に
>つながることが期待されます。
 
>最近では異なる材料を規則的に配列させ、
>熱や音の伝ぱを制御して効率的に
>エネルギーを利用しようとする
>研究が行われています。
 
>この材料はフォノニック結晶と
>呼ばれますが、局所的に結晶化を
>引き起こすことができるようになれば、
>ガラスと結晶で構成される
>新しいフォノニック結晶の開発にも
>つながると期待されます。
 
 いろいろ応用ができそうで、
大いに期待したい。

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2017年5月11日 (木)

オートファジーが膵癌を支える細胞の活性化に関与している事を発見-全く新しい膵がん治療法の開発に期待-

2017.05.09
九州大学プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 九州大学大学院医学研究院の
中村雅史教授、九州大学病院の
仲田興平助教、大学院3年生の遠藤翔らの
研究グループは、膵がん細胞の転移、
浸潤に影響を与えている膵星細胞の
活性化にオートファジーが関与している事
を発見し、膵星細胞のオートファジーを
抑制することが、新たな膵がん治療法
となる可能性を見出しました。
 
 膵がんは5年生存率が9.2%であり、
他のがんと比較しても極めて予後が不良な
疾患で、その予後の改善は社会的急務と
言えます。
 
 がん組織の中には、がん細胞の他に
線維芽細胞を中心とした“間質”と
呼ばれる構造があり、この間質に存在する
細胞が、がん細胞の転移、浸潤を促して
いると言われています
(癌間質相互作用)。
 
 膵がんで癌間質相互作用の中心を
担っている細胞が “膵星細胞”です。
 
 これまで本学の中村雅史教授、
大内田研宙助教らは膵星細胞が
膵がんの悪性化に重要であると考え、
膵星細胞の活性化に関する研究を
行ってきました。
 
 “オートファジー”は細胞が
自己成分を分解するシステムの一つですが、
老化や免疫、さらには、発がん、糖尿病、
神経疾患など様々な疾患に関与している
ことが報告され、現在、世界中で
大きな注目を集めています。
 
 今回、研究グループは、膵星細胞の
オートファジーを抑制する事で
膵星細胞から分泌される
IL-6;Inerleukin-6やコラーゲンの産生が
抑制され、その結果、膵がん細胞の転移や、
浸潤が抑制される事を明らかにしました
(図1右図)。
 
 また、膵がん細胞と膵星細胞を移植した
マウスにオートファジー抑制剤である
クロロキン;CQを投与したところ、
がん細胞の肝転移や腹膜播種が
抑制される事も確認しました(図1左図)。
 
 予後が不良な疾患と言われている
膵がんですが、本研究結果は、
膵星細胞および膵がん細胞の
オートファジーを抑制することが
膵がんに対する新たな治療法となる
可能性を示唆しており、
その結果、膵がんの予後が改善することが
期待されます。
 
 本研究成果は、米国科学雑誌
「Gastroenterology」の
2017年5月号に掲載されました。
 
 
本研究成果の詳細は こちら
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 極めて予後の悪い膵がん治療法に対して
も膵星細胞のオートファジーを抑制する事
が成果をあげたようです。
 
 「オートファジーを標的とした
新たな治療戦略の開発」
 
 かなり期待出来そうです。
 
 関連投稿
平成29年3月23日
国立大学法人 東京医科歯科大学
国立大学法人 浜松医科大学
 
 
 
>オートファジー抑制剤ががん細胞自身の
>転移、浸潤を抑制するとの報告は
>これまでも知られていましたが、
>本研究の結果から膵癌間質に存在する
>膵星細胞のオートファジーを抑制する
>ことにより、膵がんの悪性度が
>抑制されることが示唆されました。
 
>既存の薬剤の中にも
>オートファジー抑制効果を認めるものも
>あり、これらの薬剤が膵がんの治療薬
>として新たな可能性が検討される
>と共に、新たなオートファジー抑制剤の
>開発が進むことにより新規膵がん治療薬
>が開発されることが期待されます。
 
 
 大いに期待したい。

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2017年5月10日 (水)

急性リンパ性白血病におけるL-アスパラギナーゼ投与時のオートファジー作用の解明 ― オートファジーを標的とした急性リンパ性白血病に対する新規治療法への期待 ―

平成29年3月23日
国立大学法人 東京医科歯科大学
国立大学法人 浜松医科大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・急性リンパ性白血病に対して、
 L-アスパラギナーゼを用いた治療に
 オートファジー阻害薬のクロロキンを
 併用することで、その治療効果が増強
 された。
 
・その併用効果は、がん抑制蛋白 p53 を
 介したアポトーシス細胞死によるもので
 あった。
 
・今後、急性リンパ性白血病における
 オートファジーを標的とした
 新たな治療戦略の開発が期待されます。
 
 
-----
 東京医科歯科大学・難治疾患研究所
・分子細胞遺伝分野の井上純講師、
稲澤譲治教授ならびに
同・疾患バイオリソースセンターの
髙橋寛吉特任助教
(現・浜松医大診療助教)らの
研究グループは、急性リンパ性白血病
においてオートファジーを阻害することで
既存の抗がん薬 L-アスパラギナーゼの
効果が増強することを同定しました。
 
 この研究成果は、文部科学省科学研究費
補助金、文部科学省新学術領域研究
「がんシステムの新次元俯瞰と攻略」、
基盤研究(C)「オートファジー活性を
基盤とした新たな癌治療戦略の確立」の
支援のもと遂行され国際科学雑誌
Oncogene (オンコジーン)に、
2017 年 3 月 27 日午後 4 時
(英国時間)にオンライン版で
発表されます。
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 オートファジー(自食作用)は生命を
維持するために必要なものなのですが、
急性リンパ性白血病
(acute lymphoblastic leukemia; ALL)
などでは、阻害することが治療に有利に
働く場合があるということですね。
 
 
 
>本研究では、L-asp 投与時の
>オートファジーが ALL 細胞において
>細胞保護的な役割を担い
>L-asp の感受性低下に寄与している
>こと、ならびに L-asp と
>オートファジー阻害薬の併用療法
>においてがん抑制蛋白 p53 が
>非常に重要な役割を果たしていることを
>明らかにしました。
 
>小児 ALL における TP53 遺伝子変異は
>6-8%と報告されており、
>大部分の患者さんで
>L-asp+オートファジー阻害薬の
>併用効果が期待できると考えられます。
 
>またTP53 の遺伝子解析は本併用療法を
>行うべき患者さんを層別化する際の
>コンパニオン診断としても有用である
>ことが期待され、その活用は小児 ALL
>におけるプレシジョン医療の発展に
>寄与するものと考えます。
 
 
 「オートファジーを標的とした
新たな治療戦略の開発」及び
プレシジョン医療の発展にも
大いに期待したい。

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2017年5月 9日 (火)

深海熱水系は「天然の発電所」 深海熱水噴出孔周辺における自然発生的な発電現象を実証~電気生態系発見や生命起源解明に新しい糸口~

2017年 4月 28日
国立研究開発法人海洋研究開発機構
国立研究開発法人理化学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 国立研究開発法人海洋研究開発機構
(以下「JAMSTEC」という)
海底資源研究開発センターの
山本正浩研究員と
国立研究開発法人理化学研究所
環境資源科学研究センターの
中村龍平チームリーダーらの
共同グループは、沖縄トラフの
深海熱水噴出域において電気化学的な
現場測定を行った結果、
深海熱水噴出域の海底面で発電現象が
自然発生していることを
明らかにしました。
 
 深海熱水噴出孔から噴き出す熱水には
硫化水素のように電子を放出しやすい
(還元的な)物質が多く含まれています。
 
 また、この熱水には鉄や銅などの
金属イオンも大量に含まれているため、
海水中に放出される過程で冷却されて
硫化鉱物として沈殿し、周辺に
海底熱水鉱床を形成します。
 
 研究グループは、海底熱水鉱床の
硫化鉱物について現場および実験室
において電気化学的な解析をすることで、
海底下の熱水から海底の硫化鉱物を介して
海底面の海水に向かって電子の受け渡しが
発生していること、
換言すれば、電流が発生していることを
確認しました。
 
 この発電力は、熱水噴出孔を中心に
少なくとも周辺約百メートル先の
鉱物表面で観察されました。
 
 つまり、深海熱水噴出域が巨大な
天然の燃料電池として機能していて、
常に電流が発生していることになります。
 
 これまで、分子の拡散にのみ依存すると
考えられていた深海の
エネルギー・物質循環が、鉱床中の電流を
介しても起こることが明らかになったこと
で、空間的にもメカニズム的にも考え方を
拡張する必要が生じ、今後理解が進むこと
で様々な分野への応用や展開が
期待できます。
 
 例えば、海底に電気をエネルギー源
にする生態系が拡がっている可能性や、
大昔の地球の深海熱水噴出孔において
電気の力で生命が誕生した可能性を
得たことで、地球外生命の探査方法も
大きく変更されることになると
期待されます。
 
 本研究結果は、5月10日付けの
ドイツ化学会誌インターナショナル版
「Angewandte Chemie International
  Edition」オンライン版に掲載される
とともに、今号の主要論文として
本掲載誌の表紙(裏)のデザインにも
採用されました。
---------------------------------------
 
 画期的な発見ですね。
 
 
>今回確認された自然発生的な発電現象
>は、明らかに周辺の
>エネルギー・物質循環に影響を与えて
>いると予想できます。
 
>特に、微生物生態系や
>生物-鉱物相互作用に大きな影響を
>及ぼしていると考えられます。
 
>近年、電気エネルギーを吸収したり、
>さらには電気エネルギーで生育できる
>微生物の存在を示す報告が増えてきて
>おり、微生物の新しい能力として
>注目を浴びています。
 
>今回、深海熱水噴出域が
>“天然の発電所”として機能している
>ことが明らかになったことから、
>海底に電気エネルギーを利用する
>微生物生態系が存在している可能性が
>出てきました。
 
>また、深海熱水噴出孔は地球上の生命の
>起源の最有力候補地として知られて
>います。
 
>電気は様々な有機化学反応を促進できる
>ことから、深海熱水噴出孔での
>発電現象は、これまで説明しきれ
>なかった生命誕生までの多数の障害を
>越えられる可能性を持ち、
>生命誕生の謎を一気に解決できる
>爆発力を秘めています。
 
>今回の発見によって、宇宙外生命探査の
>有効な手段の一つとして、
>その天体の発電能力の評価が
>加えられることが予想されます。
 
 
 今回の発見は、生命誕生の条件の一つに
加えられますね。
 
 今後の展開に大いに期待します。

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2017年5月 8日 (月)

既存の薬剤が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に有効であることをマウスにおいて確認

平成29年3月16日
国立大学法人 東京医科歯科大学
国立大学法人 九州大学
国立研究開発法人 日本医療研究開発機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・特発性肺線維症の治療薬である
 ピルフェニドンが、NASHモデルマウス
 の肝臓の炎症所見と線維化を著しく
 抑制することを明らかにしました。
 
・ピルフェニドンは肝細胞死を抑制する
 ことによりNASHを予防する可能性が
 考えられました。
 
・この成果は、肝細胞死がNASHの進展
 において重要であり、既に臨床応用
 されているピルフェニドンがNASHの
 治療薬となる可能性を示すものです。
 
 
-----
 東京医科歯科大学大学院医歯学
総合研究科分子内分泌代謝学分野
および九州大学大学院医学研究院
病態制御内科学分野(第三内科)の
小川佳宏教授、
東京医科歯科大学医学部附属病院の
土屋恭一郎助教らの研究グループは、
名古屋大学、国立成育医療研究センター
との共同研究により、既存の薬剤が
マウスの非アルコール性脂肪肝炎
(NASH)を著しく抑制することを
見出しました(図 1)。
 
 本研究は、国立研究開発法人
日本医療研究開発機構
革新的先端研究開発支援事業
(AMED-CREST)の研究開発領域
「生体恒常性維持・変容・破綻機構の
 ネットワーク的理解に基づく
 最適医療実現のための技術創出」
(研究開発総括:永井 良三)※
における研究開発課題
「細胞間相互作用と臓器代謝
 ネットワークの破綻による組織線維化の
 制御機構の解明と医学応用」
(研究開発代表者:小川 佳宏)
の一環で行われました。
 
 また、文部科学省科学研究費補助金
ならびに上原生命科学財団、
MSD生命科学財団、日本応用酵素協会、
日本糖尿病協会、日本糖尿病学会の支援も
受けており、その研究成果は、
国際科学誌 Scientific Reports
(サイエンティフィック リポーツ)に、
2017年3月17日午前10時(英国時間)
にオンライン版で発表されます。
---------------------------------------
 
 既存の薬剤が非アルコール性脂肪肝炎
(NASH)にも有効ということが確認された
ことは素晴らしいですね。
 
 
>本研究により、既に臨床応用されている
>ピルフェニドンの、NASH の
>予防薬・治療薬として適応拡大
>(ドラッグ・リポジョショニング)の
>可能性を明らかにしました。
 
>過剰な肝細胞死を抑制することが
>NASH の予防・治療につながる可能性
>があり、NASHの病態解明と
>新しい治療法の開発のためにも
>重要な知見と考えられます。
 
 更なる研究に期待します。

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2017年5月 7日 (日)

多糖類から「ゼロ複屈折ポリマー」の開発に成功

平成29年4月18日
東京大学
科学技術振興機構(JST)
北陸先端科学技術大学院大学(JAIST)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○多糖類の一種であるプルラン注1)から、
 簡単なエステル化注2)の手法により、
 添加剤を一切加える必要のない
 「ゼロ複屈折ポリマー」注3)の
開発に成功しました。
 
○全ての可視光領域において、ゼロ複屈折
 を発現しました。
 
○置換するエステル基の種類を変えること
 で、複屈折の値を自在に調整することが
 可能であるとともに、機械物性、
 耐熱性、耐水性、成形加工性にも
 優れています。
 
 
-----
発表内容
 
 液晶ディスプレイは、スマートフォン、
タブレットPC、液晶テレビなどに
広く用いられています。
 
 液晶ディスプレイの基本構成材料の1つ
である偏光板を保護する目的で、
さまざまなポリマー保護フィルムが
使われています。
 
 一般的なポリマー保護フィルムは、
セルローストリアセテート、
シクロオレフィン樹脂、アクリル系樹脂
などのポリマーから製造されていますが、
その複屈折をゼロに近づけるために、
多くの添加剤が混ぜられています。
 
 本研究グループは今回、多糖類の一種
であるプルランから、添加剤を全く必要
としない「ゼロ複屈折ポリマー」の
開発に成功しました。
 
 原料として用いたプルランは、
微生物によって生合成される水溶性多糖類
の1つで、グルコースが2つのα-1,
4結合と1つのα-1,6結合を
規則正しく繰り返すことにより
長くつながった、階段状の非常に珍しい
分子構造を持っています(図1)。
 
 プルランは主に、食品添加剤、
可食性フィルムや医療用カプセルなど
として利用されていますが、
これまでプラスチックの原料として
用いられることはありませんでした。
 
 今回、プルランの特徴的な分子構造に
着目し、分子構造中に存在する
3つの水酸基(-OH)をエステル基に
置換してプルランアセテートに
変えることにより、特徴的な分子構造を
残したままで、ゼロ複屈折を発現させる
ことに成功しました(図2)。
 
 開発したゼロ複屈折ポリマーは、
ゼロ複屈折の発現に、添加剤を一切必要
としません。
 
 これは、プルランの持つ特徴的な
階段状の分子構造のため、分子配向が
抑制されたためであると考えられます。
 
 また、熱延伸を施しても、分子配向の
緩和が容易に起こることから、
ゼロ複屈折の延伸フィルムも得られること
がわかりました。
 
 さらに、このゼロ複屈折ポリマーは、
全ての可視光領域
(波長=380~750nm)において、
ゼロ複屈折を示すことも発見しました。
 
 機械物性、耐熱性、耐水性、成形加工性
にも優れていることから
偏光板保護フィルムや位相差フィルム
として、さまざまな分野での利用が
期待されます。
 
 今後は、溶融押出成形などの工業手法
により、ゼロ複屈折フィルムの作製を
行いたいと考えています。
 
 自然界には、人工的には決して
作り出すことができない、
さまざまな特徴的な分子構造を持つ
多糖類が存在します。
 
 今後は、それらの特徴的な構造を
保持したまま、
新規な高機能・高性能ポリマーの開発を
行いたいと考えています。
 
 今回の成果を糸口として、石油由来の
原料を使用しない、バイオベースの
プラスチック創出技術を確立することで、
二酸化炭素の排出削減につながることが
期待されます。
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 素晴らしい。
 
 
>石油由来の原料を使用しない、
>バイオベースのプラスチック
 である。
 
>開発したゼロ複屈折ポリマーは、
>ゼロ複屈折の発現に、添加剤を
>一切必要としません
 
 と言うのは良いですね。
 
>今回の成果を糸口として、
>石油由来の原料を使用しない、
>バイオベースのプラスチック創出技術を
>確立することで、二酸化炭素の排出削減
>につながることが期待されます。
 
 大いに期待したい。

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世界初の「全身用320列面検出器型の立位・座位CT」を産学連携により開発

2017/05/02
慶應義塾大学医学部
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 このたび、慶應義塾大学医学部放射線
科学教室の陣崎雅弘教授らは、
医学部の名倉武雄特任准教授、
理工学部機械工学科の荻原直道教授と
共同し、
東芝メディカルシステムズ株式会社
(以下東芝メディカル)をパートナー
として世界初の全身用320列面検出器型
立位・座位CT(以下立位・座位CT)の
開発に成功し、臨床研究を行います。
 
 CT(X-ray Computed Tomography)は
1970年初頭に登場して以来、多くの疾患の
診断に活用されています。
 
 人は基本的に立位や座位で活動しますが、
従来のCTは横たわっている姿勢のみ
でしか撮影できないため、起き上がると
増悪する病態や立位・座位でしか行えない
機能の評価はできませんでした。
 
 研究グループは、東芝メディカルと
産学連携し、構想から基本設計、開発を
主導し、世界初の全身撮影が可能な
面検出器型の立位・座位CTを
開発しました。
 
 このCTは、慶應義塾大学病院に
第1号機として2017年4月に導入され、
5月以降臨床研究が開始される予定です。
 
 今後、荷重がかかることにより
明らかになるような四肢・脊椎の
運動器疾患、ヘルニア・臓器脱、
立位・座位でしか評価できない
呼吸機能・循環動態、形成再建術の
術前評価、更には歩行機能など
様々な病態を評価していきます。
 
プレスリリース全文は こちら
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 今までできなかった診断が出来るように
なるというのは素晴らしいこと。
 
 産学連携上手く行ったようです。
 
 今後、このCTがどの位活躍出来るのか?
見守って行きましょう。

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2017年5月 6日 (土)

内服薬により難病指定の糖尿病一亜型の治療に成功- 脂肪萎縮性糖尿病に対する新たな  治療選択肢を提示 -

2017年3月21日
東北大学プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東北大学病院糖尿病代謝科の
今井淳太講師、川名洋平医師、
片桐秀樹教授らのグループは、
糖尿病の内服薬であるSGLT2阻害薬
によって難病に指定されている
脂肪萎縮性糖尿病が著明に改善したことを
報告しました。
 
 本報告は脂肪萎縮性糖尿病に対する
SGLT2阻害薬の効果を示した
世界初の報告で、本疾患に対する有望な
新しい治療選択肢を提示するものとして
大いに期待されます。
 
 本研究成果は、2017年3月21日
Annals of Internal Medicine誌
(米国内科学会の学会誌。IF:16.593)に
掲載されました。
 
 
-----
研究のポイント
 
・脂肪萎縮症は先天性あるいは
 薬剤などにより後天性に発症し、
 重症かつ通常の治療では改善が難しい
 糖尿病を呈する疾患である。
 
・脂肪萎縮性糖尿病に対して新規経口
 糖尿病治療薬であるSGLT2阻害薬を
 投与したところ、脂肪肝が減少し、
 コントロール不良な糖尿病、
 インスリン抵抗性が著明に改善した。
 
・比較的安価な経口薬である本治療法は
 病態改善メカニズム、医療経済、
 治療アドヒアランスの各面から、
 脂肪萎縮性糖尿病に対して
 きわめて有用であり、新しい治療選択肢
 として期待される。
 
 
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 Good News !
 
 
>以前から行われていた内服薬治療のみ
>では、長期にわたってコントロール不良
>な糖尿病が持続していた
>先天性全身性脂肪萎縮症に対して、
>SGLT2 阻害薬であるイプラグリフロジン
>を追加投与したところ、
>脂肪肝が減少し、糖尿病、
>インスリン抵抗性が著明に
>改善しました。
 
 
 新たな治療選択肢として期待します。

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出発前日の早起きで時差ボケを軽減

2017年4月26日
お茶の水女子大学 お知らせ
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・時差ボケの原因を数学的に解明
 
・東向きの長距離旅行時には出発前日に
 早起きすると時差ボケが軽減することを
 コンピュータ・シミュレーションで予測,
 ネズミの実験で有効性を確認
 
・シフト労働者の体に優しいスケジュール
 作成への応用に期待
 
 
-----
概略
 
 海外旅行などで経験する時差ボケ。
 
 多くの人を悩ませる時差ボケの原因を、
お茶の水女子大学の郡宏准教授と
京都大学の山口賀章助教および
岡村均教授の研究グループが
数学とコンピュータによる
シミュレーションによって解明、
さらに薬などを使わずに時差ボケを
軽減する方法を提案し、
ネズミを使った実験でその有用性を確認
しました。
 
 時差ボケの症状の軽減だけでなく、
シフト労働者の体の負担を軽減するような
スケジュール作りにも応用できる
可能性があります。
 
 4月26日付け科学誌
「Scientific Reports」に発表しました。
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>時差からの回復には、環境の時間進行
>から相対的に見て、体内時計を進めるか
>戻すかの2つの方向がありえます。
 
>前者は毎日少しずつ早起きしていくこと、
>後者はその逆に対応します。
 なるほど。
 
 時差分岐点では集団の位相が一時的に
バラバラになる為に順応が遅れるらしい。
 
 
 興味深い研究ですね。
 
 シフト労働者の負担を軽減するような
スケジュール作りに応用すべきです。

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2017年5月 5日 (金)

臓器が形作られる過程を復元する計算手法を開発-器官の立体構築原理の解明に期待-

2017年5月2日
理化学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 理化学研究所(理研)生命システム
研究センター発生幾何研究ユニットの
森下喜弘ユニットリーダーらの
共同研究チーム※は、組織全体の
1~数%程度の細胞の位置変化情報から、
組織の発生過程における変形過程を
再構築できる計算手法を開発しました。
 
 従来の発生生物学では、体内の各器官に
対してその発生に必須な遺伝子、
あるいは形態異常を引き起こす原因遺伝子
を明らかにすることが主な課題でした。
 
 しかし、“各遺伝子が発生過程のいつ、
どこで、どのように各器官の形に影響を
与えるのか”を明らかにするには、
発生過程で組織全体がどのように変形して
いるかを定量的に理解し、それを分子や
細胞の動態へとつなげる必要がありますが、
複雑で大きな組織をリアルタイム
かつ高分解能で計測することが技術的に
困難なため、ほとんど未解明でした。
 
 そこで、共同研究チームは数理モデルを
利用して、少数のラベルされた細胞
あるいは細胞小集団をランドマーク
(目印)とし、その位置変化情報から
曲率[1]を持つ複雑なシート状組織の
変形動態を再構築するための計算手法を
提案しました。
 
 この手法をニワトリ胚の前脳の
発生過程のデータへと応用することで、
モデルの有効性を示すことに成功しました。
 
 同時に、前脳の発生過程における
形態の変化(眼胞の形成と伸長)は、
組織の体積変化がある領域(眼胞の先端)
に集中するなど、空間的に非一様な成長
によって起こるのではなく、
“組織の各場所で細胞小集団が一つの
軸方向につぶれることで起こること”
が明らかとなりました。
 
 こうした変形情報は、対象器官の
外形変化を見るだけでは想像できません。
 
 今後は、正常胚と、先天的奇形や
形態異常を引き起こす遺伝子を欠損した
胚との間で、組織変形動態を定量的に
比較することにより、
「各遺伝子が発生過程のいつ、どこで、
どのように形に影響を与えるのか」
という問題を解決すると期待できます。
 
 さらに、”ヒトを含む動物の形が
どのように決定されるのか”
という生物学における長年の課題が
解決されれば、その仕組みを応用して
機能的な臓器形態のデザインや
制御技術の開発へつながると
期待できます。
 
 本研究は、国際科学雑誌
『Nature Communications』に
掲載されるのに先立ち、オンライン版
(5月2日付け:日本時間5月3日)に
掲載されます。
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 興味深い研究ですね。
 
 
>本手法により、高分解能で計測すること
>が困難な多くの臓器に対して、
>全体の1~数%程度の細胞という
>比較的少数のランドマーク情報から、
>その組織変形過程を再構築することが
>可能になりました。
 
>また、こうした組織レベルでの解析を、
>正常胚と先天的奇形・形態異常を
>引き起こす遺伝子を欠損した胚との間で
>定量的に比較することで、
>「各遺伝子が発生過程のいつ、どこで、
>どのように形に影響を与えるのか」
>という問題を数値化することが
>可能になりました。
 
 
 良いですね。
 今後の更なる研究に期待したい。

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火山噴火による火砕流の影響範囲や津波による浸水領域をすぐに画像化!

2017/04/28
産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・インターネット上で、標高データを
 高速に扱えるフォーマット
 「PNG標高タイル」を開発
 
・PNG標高タイルが国土交通省国土地理院
 の提供する地図に採用
 
・インフラ整備や防災・減災、観光など
 幅広い分野での標高データの利用促進に
 期待
 
 
-----
概要
 
 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)
地質調査総合センター 地質情報研究部門
シームレス地質情報研究グループ
西岡 芳晴 研究グループ長らは、
国土交通省 国土地理院
(以下、「国土地理院」という)が
ウェブサイトで公開している
「地理院タイル(標高)」の標高データを
基に、インターネット上で標高データを
高速に扱うためのフォーマット
「PNG標高タイル」を開発した。
 
 これを受け、国土交通省は
PNG標高タイルの採用を決定し、
2017年3月14日より、PNG標高タイルを
採用した「地理院地図」の提供を
開始した。
 
 PNG標高タイルは、地理院地図
だけでなく、グーグルマップなど
他のウェブ地図アプリケーションにも
対応でき、地図データのリアルタイム加工
や数値シミュレーションにも利用できる
ため(図1)、今後は、PNG標高タイルを
使った各種アプリケーションソフトが
開発され、インフラ整備や
防災・減災、観光など幅広い分野での
標高データの利用が進むものと
期待される。
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 Good News !
 
 
>PNG標高タイルの仕様はほぼ完成段階
>にあり、日本国内および低解像度の
>全球標高タイルはすでに国土地理院から
>公開されている。
 
>現在、衛星画像などを利用した
>高解像度の全球PNG標高タイルの提供を
>検討している。
 
 
 良いですね。
 防災マップの作成などに即、利用出来
そう、誰でも、何処でも直ぐに入手出来
るようになりそうです。
 
 防災マップが出来ていなかった、
なんてことが無いようにしないとね。
 
 今後の展開に期待します。

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2017年5月 4日 (木)

アナフィラキシーを抑える分子の発見

2017/04/28
東京大学大学院農学生命科学研究科
プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
◆マスト細胞にはプロスタグランジンD2
 (PGD2)合成酵素が多く発現していた。
 全身や肥満細胞特異的にPGD2合成酵素を
 欠損させたマウスや、PGD2受容体である
 DPを欠損させたマウスでは、血管透過性
 の急激な上昇を伴う血圧や体温の低下
 などのアナフィラキシー症状が劇的に
 悪化した。
 
◆DP受容体を刺激する薬を投与すると、
 アナフィラキシー時にみられる
 血管透過性の亢進がおさえられ、
 その症状を改善することに成功した。
 
◆アナフィラキシーを抑える分子が
 特定されることで、治療方法の開発に
 つながることが期待される。
 
 
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発表概要
 
 東京大学大学院農学生命科学研究科の
村田幸久准教授と中村達朗特任助教らの
研究グループは、アナフィラキシー反応を
起こしたマウスを用いて、マスト細胞から
産生されるPGD2が血管透過性の
急激な上昇を抑えることで、
過度なアナフィラキシーを抑える
働きを持つことを発見した。
 
 さらに、PGD2が作用する受容体を
突き止め、薬物を用いた
この受容体への刺激がアナフィラキシーの
抑制に有用であることを証明した。
 
 つまり、マスト細胞はヒスタミンを
放出することでアナフィラキシー反応を
引き起こすとともに、その反応の
行き過ぎを抑えるために、PGD2を同時に
産生していることが証明された。
 
 PGD2を応用することで、
新しいアナフィラキシーの治療法に
つながることが期待される。
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 Good News !
 
 
>アナフィラキシーは生命を脅かす
>生体反応であり、近年患者数が増加して
>いる食物アレルギーに伴う
>最も大きなリスクである。
 
>本研究成果は、この反応の一序を
>明らかにし、制御する方法を提案する
>ものであり、将来の治療応用が
>期待できる。
 
>また、アナフィラキシーを含む
>アレルギー反応の立役者である
>マスト細胞が、ヒスタミンなどの
>炎症促進物質とともに、過度な反応を
>抑制する物質をも同時に産生している
>ことが明らかになった。
 
>これはマスト細胞の存在意義や
>生体の恒常性(ホメオスタシス)
>維持機構を理解する上でも
>大変重要な発見である。
 
 そうですね。
 今後の展開に期待します。

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放射性物質の体内投与でがん攻撃 「内用療法」に遅れ

2017/5/1
日経電子版 ヘルスUP
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 放射性物質を体内に投与し、
その放射線でがんを治療する「内用療法」
が海外に比べて立ち遅れている。
 
 専用設備での厳重な管理が負担となり、
近年、不採算とみて取りやめる病院が
出ているためだ。
 
 学会や患者らが規制の見直しなどを
求めた運動を始めた。
 
----
 
 内用療法を外来で受ける場合の
放射性物質の制限は国によって異なる。
 
 日本は治療後に帰宅できる基準を
1110メガ(メガは100万)ベクレル以下
としているが、米国は5倍の
5550メガベクレルまで外来で治療可能だ。
 
 転移のある患者もほぼ外来で治療
できて、専用病室はほぼ必要ない。
 
 ドイツは日本よりも厳しく
250メガベクレルだ。
 
 それでも入院できる施設が120以上も
あるため人口8万人あたり1床という比率だ。
 
 日本は2015年の調査で、入院できる
専用病室を持つ機関は52施設、
人口94万人あたり1床と少ない。
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 どうしてこうも日本は肝心なことに
動きが鈍いのか?
 
 ドラッグラグ、医療機器ラグあり、
病院のベッド数も足りない。
 
 日本の規制は厳しすぎる。
 
 本当に患者を救いたいと考えて
いるのだろうか?
 
 困っている患者が多いというのは
分かっているはずなのに、
 こういう話しを聞くと唖然とする。
 
 本当に先進国なのかな?
 といつも思う。
 
 医療費を削減する為に病院の
ベッド数を減らすとは、どういう
考えから来ているのかな?
 医療費さえ減れば良い?
 
 受け皿が機能できるように
する策も無いように見える。
 
 それはないよね。
 

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2017年5月 3日 (水)

変幻自在のマイクロミキサー -水蒸気マイクロバブルを使った少量流体の高速撹拌に成功-

2017年04月07日
京都大学研究成果
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 名村今日子 工学研究科助教、
鈴木基史 同教授らの研究グループは、
水から溶けている気体を取り除き(脱気)、
局所的に加熱することで水蒸気の
小さな気泡(マイクロバブル)を
発生させ、それを使って非常に急激な
撹拌流を発生させることに成功しました。
 
 本研究成果は、2017年3月31日に
Nature Publishing Groupの
オンライン科学誌
「Scientific Reports」に
掲載されました。
 
 
-----
研究者からのコメント
 
 水蒸気マイクロバブルとその周辺の流れ
は水を加熱している間だけ発生するため、
本研究成果は、任意位置で任意時間の
間だけ流体を撹拌できる、強力で画期的な
マイクロミキサーとして有用です。
 
 さらに、複数のバブルを並べたり、
それぞれのバブルが作る流れの強さを
調節したりすることで、
マイクロメートルスケールの流路の中で
複雑にデザインされた流れを発生させる、
変幻自在のマイクロミキサーを
実現することもできると期待しています。
 
 バブルを発生させるために使っている
薄膜は、そのまま生体分子のセンシング
などに応用できます。
 
 つまり本研究成果は、流れの発生と
センシングの両方に使える道具を
提供します。
 
 一滴の血液を使って、様々な検査が
すぐに完了するような時代が早く訪れると
良いですね。
 
 
-----
概要
 
 血液検査装置などの液体を扱う装置の
小型化が急速に進む中、ごく少量の液体を
動かしたりかき混ぜたりする技術の開発が
急務となっています。
 
 しかし、マイクロメートルスケールの
小さい容器の中では、水などの液体は
壁面からの力を受けて非常に動きにくい
状態にあります。
 
 本研究グループは、水蒸気マイクロバブル
の表面に働く力を使い、少量の水を高速で
攪拌できることを発見しました。
 
 一般的に水中のバブルの表面に働く
表面張力は加熱すると弱くなります。
 
 そのため、バブル表面上に温度差を
設けると表面張力に不釣り合いが生じて
力が発生します。
 
 そこで、脱気した水を局所的に加熱する
ことで直径10μm程度の小さな
水蒸気マイクロバブルを発生させ、
その表面上に数百度もの温度差を作ること
に成功しました。
 
 その結果、バブル表面で非常に強い力が
発生し、バブル周辺の水が1m/sを超える
速さで駆動・撹拌されることが
わかりました。
 
 
詳しい研究内容については こちら
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>ごく少量の液体を動かしたり
>かき混ぜたりする技術の開発が
>急務となっています。
 有用そうですね。
 
 
>本研究で著者らは、流路壁から
>数十 μm の領域で 1 m/s を超える
>非常に急激な流れを安定して発生
>することに成功しました。
 
>この手法は、マイクロメートルスケール
>の流路が張り巡らされたチップ上の
>任意位置で流体を高速撹拌する技術
>として期待できます。
 
>さらに、本研究で熱源として使われて
>いる金ナノ粒子薄膜は,
>表面増強ラマン散乱などを利用した
>センシング技術の基板としても働きます。
 
>つまり、流体駆動とセンシングの両方を
>一度に実現する技術を確立できたと
>いえます。
 
 
 今後の展開に期待したい。

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世界初 道路からインホイールモータへの走行中ワイヤレス給電に成功 ~新しい走行中給電のかたち~

2017/04/05
東京大学新領域創成科学研究科
ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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発表のポイント
 
○道路からインホイールモータ
 (IWM、注1)に直接、
 走行中給電(注2)できる
 「第2世代ワイヤレスインホイール
  モータ」を開発し、世界で初めて
 実車での走行に成功しました。
 
○本技術は、電気自動車の大きな課題の
 ひとつである“充電一回あたりの
 航続距離の限界”を解決するとともに、
 IWMに適した新しい走行中給電の
 かたちを実現するものです。
 
 
-----
発表概要
 
 東京大学大学院新領域創成科学研究科の
藤本博志准教授らの研究グループは、
東洋電機製造株式会社、
日本精工株式会社と共同で
(以下,当研究グループと呼ぶ)、
道路からIWMに直接、走行中給電できる
「第2世代ワイヤレスインホイールモータ」
(図1、2)を開発し、世界で初めて
実車での走行に成功しました。
 
 これは2015年5月に発表した、
車体からIWMへワイヤレス給電する技術を
さらに発展させたものです。
 
 世界初のこの技術は、道路に設置した
コイルから走行中の車のIWMへ
磁界共振結合方式(注3)で
ワイヤレス給電するものです(図3)。
 
 従来の走行中給電技術の多くは、
道路のコイルから車体へワイヤレス給電
するものですが、本技術では道路から
IWMに直接給電できるため効率が良く
なります。
 
 これを実現するため、IWMに
リチウムイオンキャパシタ(注4)を
内蔵するとともに、
高度なエネルギーマネジメント技術を
開発しました(図5)。
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 少しずつですが進んでいるようで、
良さそうですね。
 
 
>走行中給電はEVの課題である航続距離の
>短さを解決できます。
 
>例えば、高速道路において走行中給電で
>得たエネルギーのみで走行したり、
>車載バッテリを充電しながら走行
>できます(図7(a))。
 
>また、市街地の信号のある交差点付近で
>給電してIWMにエネルギーを蓄え、
>発進時の加速エネルギーとして使う、
>といった方法が考えられます(図7(b))。
 
>さらに、路線バスや空港・工場といった
>決まったルートに走行中給電設備を
>設置して、このルートを走行する車両の
>バッテリ搭載量を大幅に減らすことも
>可能です。
 
 
 決まったルートを走る車から導入して
順次拡大していけたら良いなと思います。

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2017年5月 2日 (火)

人工知能によるがん転移の高精度な判定、国際コンペで入賞 東京医科歯科大学など

2017年5月1日
大学ジャーナルONLINE
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東京医科歯科大学の石川俊平教授らの
研究グループは、東京大学大学院の
原田達也教授との共同研究により、
人工知能技術「ディープラーニング」
を用いて、病理組織画像からがん細胞を
高精度に判定するアルゴリズムを開発。
 
 これを用いた国際コンペティション
Camelyon17において乳がん患者の
リンパ節転移の判定精度で世界4位に
入賞した。
 
 日本国内の参加チームでは唯一の入賞。
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 素晴らしいですね。
 人工知能技術の一つである
「ディープラーニング」役立ちそうです。
 
 病理医は少なく、その診断結果にも
差があることからこういうシステムは
積極的に導入すべきではないでしょうか?
 
 「ディープラーニング」は画像認識に
応用しやすく、数ある人工知能技術の中
でももっとも役立ちそうな技術だと
考えています。
 
 単純に言えば、「ディープラーニング」
は入力としてがん細胞の領域とそれ以外の
領域からのビッグデータを与え、
それに対する正解を与えてトレーニング
させれば、自分で学習するものなのです。
 
 もちろんネットワークの工夫も必要とは
思いますが、
 
 「ディープラーニング」を用いた診断は
優秀な病理医を越えること、
 施設による差をらすことも可能では
ないかと思いますので、積極的な導入を
計って貰いたいと思います。
 
 結果として病理医も真の力を発揮
出来るようになるはずだと考えます。
 
 
 今後の進展に期待します。

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Wmの憂鬱、核酸医薬に未来を見た

Wmの憂鬱、核酸医薬に未来を見た
2017.04.27
日経バイオテクONLINE Vol.2671
 
本記事は有料ですので、メールにて
配信された部分+αを。
 
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 SPINRAZAは米Biogen社が米Ionis社から
導入したアンチセンスDNA薬です。
 
 昨年12月に米国で認可された
第4番目の核酸医薬「SPINRAZA」
(nusinersen)の最終的なフェーズIII治験
のデータが、現在、米国で開催中の
米神経学会で発表されました。
 
 脊髄性筋萎縮症(SMA)の
世界初の治療薬の最終的な臨床試験成績は
統計学的に十分な有効性と安全性を
示すものでした。
 
 また、適応拡大の可能性も示唆して
います。
 
 いよいよ待望の核酸医薬市場の離陸が
始まったのです。
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 核酸医薬いよいよ本格的になって
来ましたね。
 
 核酸医薬は、今まで治療法が無かった
神経難病の救世主となる可能性が濃厚
です。
 
 早く使用出来る医薬として世に出て
欲しいものです。
 
 
 この投稿は、核酸医薬ではありません
が希望を持てるものです。
 
 遠い将来ではなく、近い具体的な
希望が欲しいのです。

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2017年5月 1日 (月)

脳梗塞の炎症が収束するメカニズムを解明~白血病治療薬による脳梗塞の悪化阻止を確認~

平成29年4月11日
科学技術振興機構(JST)
慶應義塾大学 医学部
筑波大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○脳梗塞のように病原体が関与しない
 炎症の収束メカニズムは解明されて
 いなかった。
 
○炎症を起こした脳組織で産生される
 炎症惹起因子を排除する遺伝子群を
 発見した。
 
○炎症の収束を早め、脳梗塞などの病態を
 改善する治療法の開発につながると
 期待される。
 
 
-----
 JST 戦略的創造研究推進事業
において、慶應義塾大学 医学部の
七田 崇 講師(非常勤)、
吉村 昭彦 教授、
筑波大学 医学医療系の高橋 智 教授
らは、脳梗塞後の炎症反応を収束させる
遺伝子群を新たに発見し、
これらの遺伝子群を制御することで
炎症を早く収束させて、
神経症状を改善できることを
動物実験で明らかにしました。
 
 脳梗塞は寝たきり状態や重篤な後遺症の
主な要因ですが、有効な治療法は
限られています。
 
 脳梗塞後に起こる炎症は、
脳浮腫注1)や神経症状の悪化の原因
となるため、炎症を早く収束させる
治療法の開発が期待されていますが、
炎症収束のメカニズムは明らかでは
ありませんでした。
 
 本研究グループは、炎症の収束に関わる
遺伝子群
(Msr1、Marco、Mafb)の
発見に成功し、これらの遺伝子群が、
壊死した脳組織で産生された
炎症惹起因子注2)を効率的に排除する
ことを発見しました。
 
 さらに白血病治療薬の
タミバロテン注3)が、これらの
遺伝子群の発現を増加させることを
見いだしました。
 
 脳梗塞を起こしたマウスに
タミバロテンを投与すると炎症の収束が
早まり、神経症状が改善されました。
 
 本研究によって、脳梗塞のような
病原体が関与しない無菌性炎症注4)を
収束させるメカニズムが解明されました。
 
 脳梗塞発症後の治療開始可能時間を
広げる治療法の開発につながり、
脳卒中医療に役立つことが期待されます。
 
 本研究は、東京大学の児玉 龍彦 教授
の協力を得て行われました。
 
 本研究成果は、2017年4月10日
(英国時間)に英国科学誌
「Nature Medicine」の
オンライン速報版で公開されます。
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 Good News !
 白血病治療薬のタミバロテンが有効で
あることを発見したのは素晴らしい。
 
 
 関連リンクです。
2017.01.27
ガジェット通信
 
 こちらは再生医療ですが、
こちらも期待大です。
 
 
>本研究によって、病原体が関与せずに
>発生する脳梗塞後の炎症が収束する
>メカニズムが解明されました(図6)。
 
>さまざまな炎症性の病態では、
>炎症を抑制すると修復効果をも抑制する
>可能性が懸念されており、
>本研究のように炎症の収束を早める
>治療法の開発に期待が高まっています。
 
>また、脳梗塞など脳卒中の発症後の
>治療開始可能時間を広げる治療法に
>応用されることが期待されます。
 
 この研究も大いに期待したい。

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世界初・染色体の新しい構造ユニットの特殊な立体構造を解明 癌をターゲットとした創薬研究に重要な基盤情報を提供

Fri, 14 Apr 2017
早稲田大学トピック
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 早稲田大学理工学術院の胡桃坂仁志
(くるみざかひとし)教授の研究グループ
は、広島大学、横浜市立大学、九州大学、
量子科学技術研究開発機構、京都大学と
共同で、染色体の新規の構造ユニット
「オーバーラッピングダイヌクレオソーム」
の特殊な立体構造を世界で初めて
明らかにしました。
 
 オーバーラッピングダイヌクレオソーム
は、遺伝情報の読み取り時に形成されると
考えられます。
 
 ヒトの身体は、1つの受精卵が
様々な細胞に分化することで構成されます
(図1)。
 
 これらの細胞は、明らかな見た目の違い
があるにもかかわらず、同一の遺伝情報
(DNAの配列)を持っています。
 
 また、ヒトのDNAは2メートルもの長さが
ありますが、細胞核はわずか
数マイクロメートルしかありません。
 
 DNAを小さな細胞核内に収納するため、
生体内のDNAは幾重にも折りたたまれた
構造体(染色体)を形成しています(図2)。
 
 この「染色体の局所構造の違い」が、
読み取られる遺伝子の違いを規定し、
細胞の見た目の違いを生んでいます。
 
 染色体は、ヌクレオソームと呼ばれる
構造ユニットが連なることで構成されます
(図2)。
 
 遺伝子を読み取る際には、
読み取り開始位置付近のヌクレオソームの
位置を動かすことで、
染色体を読み取り可能な構造に変換する
という現象が起きています
(図3、2段目)。
 
 この現象が起こると、
ヌクレオソーム同士が衝突して
「オーバーラッピングダイヌクレオソーム」
と呼ばれる染色体構造ユニットが
形成されます(図3、3段目点線丸内)。
 
 本構造ユニットは、これまでも遺伝子の
読み取りを制御するために重要と
考えられていましたが、存在自体が
不確定で具体的な構造は不明なまま
でした。
 
 今回、
本研究グループは、試験管内でヒトの
オーバーラッピングダイヌクレオソームを
高純度かつ大量に精製し、結晶化する手法
を開発しました。
 
 さらにその結晶を用いて、
大型放射光施設であるスプリング8
におけるX線回折実験を行うことで、
立体構造を原子分解能で明らかに
しました。
 
 オーバーラッピングダイヌクレオソーム
の形成不全と細胞の癌化との関連を
示唆する先行研究もあり、
今回の研究成果は、癌をターゲットとした
創薬研究に対しても、重要な基盤情報を
提供しています。
 
 本研究成果は、米国科学誌『Science』に
2017年4月14日(現地時間)に
掲載されました。
---------------------------------------
 
 エピジェネティクス重要ですね。
 
 もちろんDNAの解析は重要ですが、
その読み取り制御機構である
エピジェネティクスは、まだまだ
未解明部分が多のですね。
 
 どうしてこんなにも複雑な仕組み
ができあがったのか?
 
 神秘に近い。と思う。
 命の不思議だね。
 
 
>染色体の基盤であるヌクレオソームの
>立体構造は、20年前に原子分解能で
>行われましたが、それ以来、これまでに
>解析された100種類以上の
>ヌクレオソームの立体構造は、
>すべてヒストン8量体にDNAが2回転弱
>巻きついたほぼ同一の構造(通常型)
>でした。
 
>今回、本研究グループが明らかにした
>構造は、ヒストン14量体にDNAが
>約3回転巻きついた特殊な構造体で、
>通常型以外の染色体構造ユニットの存在
>を世界で初めて明らかにしたものです。
 
>さらに、実際のヒト細胞において、
>オーバーラッピングダイヌクレオソーム
>が遺伝子読み取り位置付近に
>形成されることが示唆されました。
 
>これらの発見によって、今後、
>オーバーラッピングダイヌクレオソーム
>と遺伝子発現制御との関連の研究が、
>急速に広がっていくと考えられます。
 
>また、
>オーバーラッピングダイヌクレオソーム
>を生成するヌクレオソームリモデリング
>因子の変異が、卵巣癌や膀胱癌などの
>様々な癌において見つかっています
>(参考文献1)。
 
>これらの事実は、
>オーバーラッピングダイヌクレオソーム
>の形成不全によって遺伝子の発現制御に
>異常が生じ、その結果として
>細胞のがん化が引き起こされていること
>を示唆しています。
 
>従って、
>オーバーラッピングダイヌクレオソーム
>の立体構造の解明は、
>これらの癌をターゲットとした
>創薬研究に対しても、重要な基盤情報を
>提供しています。
 
 
 素晴らしい成果ですね。
 今後の進展に大いに期待したい。

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