ノーベル医学生理学賞、沖縄科学技術大学院大学の客員教授に

2022年10月3日 (月)配信m3.com編集部 スウェーデンのカロリンスカ研究所は10月3日、 2022年のノーベル医学生理学賞の受賞者をスバンテ・ペーボ氏に授与すると発表。 古代人と人類の進化に関するゲノム解析に関する研究が評価。 2018年の本庶佑・京都大特別教授以来、4年ぶりの日本人研究者の受賞は残念ながら逃したが、 ペーボ氏は沖縄科学技術大学院大学（OIST）のヒト進化ゲノミクスユニットの客員教授を務める。 スバンテ・ペーボ氏は、1955年ストックホルム生まれ。 ドイツのミュンヘン大学、マックス・プランク研究所などで研究に従事。 古代骨を用いてDNA解析を行い、ヒトの先祖のDNA配列を明らかにしてきた。 2010年、ネアンデルタール人のゲノムを解読したことや、 新系統のヒト属、「デニソワ人」を発見したこと等が評価された。 2020年にはJapan Prizeを受賞。 ●ネアンデルタール人のゲノム解析に成功 カロリンスカ研究所のプレスリリースによると、 ホモ・サピエンスに最も近いとされるネアンデルタール人は、 約40万年前から約3万年前までヨーロッパと西アジアに住んでいたが絶滅した。 約7万年前、ホモ・サピエンスがアフリカから中東に移動し、そこから世界に広がっていった。 同時期にユーラシア大陸で共存していたホモ・サピエンスとネアンデルタール人がどう異なるのか、 考古学上の長年の課題だった。 これを知るには、古代の標本から回収したゲノムDNAの配列決定が必要だ。 長年が経過したDNAは細かい断片になっていたり、現代人のDNAで汚染されていたりするため、 現代の遺伝学的手法で解読するのは困難だ。 1990年、ペーボ氏はネアンデルタール人のミトコンドリアから採取したDNAを使用して分析を開始した。 ミトコンドリアゲノムは何千ものコピーがあるため成功確率が高いと言い、DNAの配列の決定に成功した。 ペーボ氏はさらに解析方法の改善を続け、2010年にネアンデルタール人のゲノム配列を発表した。 ●新たなヒト属「デニソワ人」の発見 2008年、シベリア南部のデニソバ洞窟で、4万年前の指の骨の断片が発見された。 ペーボ氏は、非常に保存状態が良かったこの骨のDNAの塩基配列を決定した。 その結果、現生人類やネアンデルタール人といった既に知られているヒト属動物のいずれとも異なることが分かった。 新たなヒト属の発見だった。 ペーボ氏は、このヒト科を「デニソワ」と名付けた。 現生人類との比較を続けると、現在の東南アジアに住む集団の一部では、 最大で6％デニソワのDNAの塩基配列を持つ個体が存在することが分かった。 絶滅したヒト属とホモ・サピエンスの違いや共通点を明らかにする中で、 ネアンデルタール人のゲノムは感染症に対する免疫反応に影響を及ぼしていることも分かってきている。 カロリンスカ研究所は、ホモ・サピエンスと絶滅したヒト属の遺伝的な違いを明らかにした ペーボ氏の研究を「画期的」と称え、 「何がこれらを分けたのか、何が我々を人間たらしめているのかを明らかにするのが、 現在も行われている精力的な研究の目標だ」とこの分野の発展に期待を示した。 【OIST学長兼理事長のピーターグルース氏のコメント】（OISTのホームページより） 「この度のスバンテ・ペーボ氏のノーベル生理学・医学賞受賞に際し、 OIST教職員一同、心よりお祝い申し上げます。 私自身も、マックス・プランク協会時代の同僚であるスバンテ氏をOISTの教員として迎え入れることに 貢献できたことを大変誇りに思います。 スバンテ氏は古遺伝学の創始者の一人で、ネアンデルタール人及びデニソワ人のゲノム解読に成功。 ホモ・サピエンスのゲノムとの比較解析により、すでに重要な機能データが得られています。 スバンテ氏は今後、ここOISTでネアンデルタール人とホモ・サピエンスのゲノムの比較解析に取り組むことを希望しており、 本学としても大変喜ばしく思っています。 この研究を通して、何が私たちを人間たらしめるのかという問いに重要な知見がもたらされることでしょう」 https://www.m3.com/news/iryoishin/1083727

脳への「優しい刺激」で高齢者の記憶力が向上、1カ月持続か

2022年9月5日（月） 年を取ると、だれもが記憶力が低下することは避けられない。 脳の特定の部位に電気パルスを送ることで、高齢者の記憶力が向上することを示す研究成果が、 ボストン大学の研究チームから発表。 私たちの多くは、歳を重ねるにつれて、記憶力の低下に悩まされることになる。 新たな研究によると、脳を優しく刺激することで、記憶力の低下を改善できるかもしれない。 年配の人々の記憶力が向上し、単語のリストが覚えやすくなるようだ。 長期記憶の向上にも短期記憶の向上にも適用できる手法で、 効果は少なくとも1カ月持続すると見られている。 実験を実施した研究チームによると、この種の脳の刺激によって、 ヒトの記憶力改善効果がこれほど長期的に持続することが示されたのは今回が初めて。 ニューヨーク市立大学シティカレッジで神経工学を研究するマロム・ビクソン教授は、 「非常に短時間の介入で直ちに効果が現れ、同時に極めて長期的な効果もあることを示す結果」 （同教授は今回の研究には関与していない）。 「さらなる研究が必要だが、うまくいけば、この機器はあらゆるクリニックに導入される可能性がある。 最終的には、家庭で使われるようになるかも」。 ●電気信号が行き交う脳 今回の研究を主導したボストン大学の神経科学者ロブ・ラインハート助教授は、 「人生では避けられない事実として、歳を重ねるにつれて誰しも少し忘れっぽくなる」。 認知、注意、記憶などの脳のネットワークの機能や、こうした機能が老化や幾つかの疾患によって どのように低下していくかを研究している。 脳細胞は、電気パルスを用いて互いに情報をやり取りしている。 脳の各ネットワークや各部位には、それぞれ固有の電気活動のパルスがある。 ネットワークに電気刺激を与えることで、ネットワークの機能を変えられることを示す証拠が次々と明らかになっている。 脳の部位間の接続を強化できる可能性さえある。 電気刺激を与える手法で記憶力を向上できるかどうか確認するため、 ラインハート助教授の研究チームは、経頭蓋交流電気刺激（transcranial alternating current stimulation：tACS）と 呼ばれる種類の刺激を脳に与えてみた。 経頭蓋交流電気刺激とは、大雑把にいうとスイムキャップのような形をしたものをかぶり、 そこに埋め込まれた電極から頭蓋骨に優しい電気パルスを送る手法だ。 経頭蓋交流電気刺では脳の各部位に電気を送るが、脳細胞の発火を誘発するほどの強力な電気を送るわけではなく、 脳細胞がどのように発火するかを調整するくらいの電気を送る。 自身による経頭蓋交流電気刺激の使用法を、脳への刺激ではなく、脳の調整と呼ぶことを好み、 「非侵襲的、安全、そして非常に少量の交流電流を使う」。 ラインハート助教授らは、高精度で制御可能なタイプの最新式の経頭蓋交流電気刺激装置を使用。 このタイプを使用することで、脳の小さな部位にターゲットを絞ることができる。 記憶に関連することが知られている2つの脳の部位に焦点を絞ることを決めた。 1つは、脳の前側にある前頭前皮質の一部だ。 前頭前皮質は、長期記憶に関連している。 もう1つは、脳の後ろ側にある下頭頂小葉だ。 下頭頂小葉は、短期記憶に関連していると考えられている。 これら2つの脳部位の活動は、それぞれ特有のパターンの電気パルスに従っている。 このパルスは、脳波とも呼ばれている。 1つめの実験では、研究チームは、それぞれの部位に本来のリズムに合わせて電気パルスを送り込んだ。 前頭前皮質には高周波、下頭頂小葉には低周波だ。 ●チクチク感、痒み、そして温感 研究では、65歳から88歳の被験者を60人集めて、3群に分けた。 20個の単語を読み上げて、後ほど思い出すタスクを被験者に実行してもらいながら、 3群のうち1群に対しては、脳の前頭前皮質に対して経頭蓋交流電気刺激による調整を実施した。 他の1群に対しては、下頭頂小葉にターゲットを絞って電気パルスを送った。 残りの1群は、電極付きのキャップを着用したが、刺激は一切送らなかった。 ラインハート助教授によると、実際に刺激を脳に送られた人も、特に何かを強烈に感じたわけではなかった。 「電流が流れている間は、わずかにチクチクしたり、痒みを感じたり、突っつかれたように感じたり、 温かさを感じたりするだけ」。 20分のセッションは、4日連続して繰り返された。 4日間で脳に刺激を受けた被験者は、単語を覚えて思い出す能力が向上した。 刺激を受けなかった人の間では、そのような向上は見られなかった。 どのような種類の記憶力が向上したかは、脳のどの部位が刺激されたかによって異なっていた。 脳の前側に刺激を受けた被験者は、リストの冒頭付近の単語を覚えて思い出す能力がより高くなっていた。 これは、長期記憶が向上したことを示唆する結果だ。 下頭頂小葉に刺激を受けた被験者は、短期記憶に改善が見られた。 ラインハート助教授によると、実験の4日目が終わる頃には、 脳に刺激を受けた被験者は単語を覚えて思い出す力が50％から65%ほども向上していた。 リストにある20個の単語のうち、平均して4個から6個も余分に覚えて思い出せていた。 サリー大学の認知神経科学者ロイ・コーエン・カドシュ教授は、「これは大変驚くべき結果」 （同教授は今回の研究には関与していない）。 「日を追うごとに、記憶力が累積的に高まっていることが見て取れる」（ラインハート助教授）。 同助教授の研究チームによる知見は、 科学雑誌『ネイチャー・ニューロサイエンス（Nature Neuroscience）』に8月22日付けで発表。 最も大きな改善が見られたのは、研究開始時点で認知機能が最も低かった被験者たちだ。 ラインハート助教授は、今回の手法がいつの日か、アルツハイマー病やその他の認知症などの 記憶障害を抱える人々を救うことになるかもしれない。 研究チームは、電気パルスの周波数を入れ替えた実験も実施した。 脳の前側には低周波を、脳の後ろ側には高周波を送ったのだ。 すると、短期記憶にも長期記憶にも改善は見られなかった。 刺激が奏効するには、脳波の本来のパターンに合わせたタイプの刺激を送らなければならない可能性を示している。 研究チームは、実験後1カ月あけて被験者の記憶力を再確認しただけだ。 その時点を超えて記憶力の向上効果が維持されたかどうかは分からない。 今回の研究では、被験者が単語リストを覚えて思い出す能力が向上したことは確認できたものの、 より一般的に記憶力全体が向上しているのかどうか、 刺激によって日常生活に何らかの改善があったかどうかは、分からない。 コーエン・カドシュ教授は、「効果は極めて特定のタスクで測定したものであり、 より一般的に記憶力を向上させたいと考えている人々の役に立つようなものではない」との見解を示す。 カドシュ教授は、たとえば試験に向けて暗記をしたいという人は、 読んだ内容の最初と最後を覚えるだけでは足りず、全てを覚えたいと考えているはずだと指摘し、 「日常生活の機能において、本当に効果があるのかどうか確認する必要がある」。 ビクソン教授も、こうした懸念は抱かれても当然だと同意する。 「脳訓練」ゲームなるものの中には、プレイすると認知力が向上すると謳うものがあるが、 実際にはそのゲームのプレイが上手くなるだけで、幅広い効果はないことが研究で示されている。 ビクソン教授は、ラインハート助教授の今回の手法はそれとは異なると指摘し、 「一般的に認知の何らかの側面に関与している脳のネットワークを刺激しているわけで、 より幅広く効果が得られる可能性があるという考えには信憑性がある」。 https://medicalai.m3.com/news/220905-news-mittr

TVConalースポーツ向けのビデオ解析プラットフォーム

2022年8月3日（水） シンガポール拠点のスタートアップ・TVConal社は、 NVIDIA Metropolisを活用し、「スポーツ向けのビデオ解析プラットフォーム」を構築した。 NVIDIAがこのほど明らかにしたところによると、 ビジョンAI向けアプリケーションフレームワークのNVIDIA Metropolisをベースとしたこのプラットフォームは、 ゲーム内の重要な出来事の検知、アスリートの動作のモデル化、動きの予測などを行い、 膨大なデータに基づいて「プレイに関する洞察」をリアルタイムで提供する。 スポーツチームやリーグ、テレビ局などのユーザーは、 スポーツの細部を速やかに切り取ることが可能となり、「チームはフィールドでより優れた判断を下せるようになる」。 現在、スポーツコンテンツの数は増加の一途にあり、 全世界のスポーツアナリティクス市場の規模は、2028年までに20%増加するとの予測。 医学的見地からは、プレイヤーの動きに準じた故障識別や疾患予測、事故予測などへの発展によって 「スポーツにおける安全性の担保」への活用も期待したい。 TVConalは、NVIDIA Inceptionのメンバーであり、 NVIDIAによる技術リソースや業界エキスパートへのアクセスの提供、市場進出の支援などを受けている。 https://medicalai.m3.com/news/220803-news-mat2

iPadでアルツハイマー病を識別するデジタルソリューション

2022年8月2日（火） 米マサチューセッツ州ボストンに所在するデジタルヘルス企業のLinus Health社は、 アルツハイマー病を含む認知機能障害を識別するAIプラットフォームを、 ヘルスケアプロバイダー向けに提供を開始することを明らかにした。 認知症患者の40%が修正可能な危険因子を有する一方で、適切なスクリーニングが実施されない現状がある。 実用的でアクセスしやすいプラットフォームの提供を通し、 高齢化の進展に伴って深刻化する認知機能を巡る課題に対処する。 Linusの「Core Cognitive Evaluation」は、新プラットフォームの基盤であり、 10分以内に認知機能について定量的・定性的なインサイトを提供するもの。 同社の「DCTclock」テストを基にした客観的な次世代評価とデジタル質問票を組み合わせることで、 患者の現在の認知状態と将来の認知症リスクの両方を可視化し、医療機関や患者への推奨事項を提供する。 DCTclockは、長年紙ベースで行われてきた時計描画テストをiPadベースで実施し、 さらにその評価・解釈をAIで拡張させたもの。 AIを使用することで完成物としての時計の絵だけでなく、 描画プロセスも評価することで従来よりも高い疾患検出感度を実現した。 この技術は、TIME誌の2021年における「100 Best Inventions」にも選出。 Linusの最高医学責任者であるAlvaro Pascual-Leone氏は 「プライマリケアでより多様な脳ケアを実現するためには、 効率的な評価と実用的なガイダンスの両方を提供する必要がある」とした上で、 「我々のプラットフォームは、認知に関する問題を早期にスクリーニング・特定し、対処することを可能にした。 このプラットフォームでは、患者ごとにパーソナライズされた行動計画を作成することで、 脳の健康を維持・促進するための対策を講じることができる」。 https://medicalai.m3.com/news/220802-news-mat1

BA.5を含むオミクロン株に対する新型コロナ治療薬の効果の検証結果

医療ニュース2022年7月25日 (月) 東京大学医科学研究所は7月21日、臨床検体から分離した 新型コロナウイルス・オミクロン株 BA.2.12.1、BA.4、BA.5系統に対する治療薬の効果を検証し、その結果を発表。 この研究は、同研究所ウイルス感染部門の河岡義裕特任教授らと国立感染症研究所、 国立国際医療研究センターが共同で行ったもの。 研究成果は、「New England Journal of Medicine」に掲載。 2021年末から始まった新型コロナウイルス変異株・オミクロン株の流行は現在も続いている。 オミクロン株は、5つの系統（BA.1、BA.2、BA.3、BA.4、BA.5）に分類。 オミクロン株の流行が始まってから数か月間は、BA.1系統に属する株が世界の主流だったが、 その後BA.2系統への置き換わりが進み、同系統が世界の主流となっている。 7月以降、国内を含む多くの国々でBA.2系統からBA.5系統への置き換わりが急速に進んでいる。 海外では、BA.2系統からBA.4系統あるいはBA.2.12.1系統への置き換わりが進んでいる地域がある。 国内では、カシリビマブ・イムデビマブ（製品名：ロナプリーブ注射液セット）、 ソトロビマブ（製品名：ゼビュディ点滴静注液）の抗体薬、レムデシビル（製品名：ベクルリー点滴静注液）、 モルヌピラビル（製品名：ラゲブリオ）、ニルマトレルビル・リトナビル（製品名：パキロビッドパック）の 抗ウイルス薬が新型コロナウイルス感染症（COVID-19）に対する治療薬として承認を受けている。 これらの治療薬が、オミクロン株のBA.2.12.1、BA.4、BA.5の各系統に対して有効かどうかについては明らかではなかった。 ●抗体薬は種類により効果に差、ベブテロビマブは各系統いずれに対しても高い中和活性 研究グループは始めに、4種類の抗体薬（ソトロビマブ、ベブテロビマブ、カシリビマブ・イムデビマブ、 チキサゲビマブ・シルガビマブ）が、オミクロン株のBA.2.12.1、BA.4、BA.5の各系統の感染を阻害（中和活性）するかどうかを調べた。 各系統に対する中和活性は、ソトロビマブではどの系統に対しても著しく低いことがわかった。 カシリビマブ・イムデビマブとチキサゲビマブ・シルガビマブは、いずれに対しても中和活性を維持していることが判明。 カシリビマブ・イムデビマブのBA.2.12.1、BA.4、BA.5の各系統に対する効果は、 従来株（中国武漢由来の株）に対する効果と比較すると著しく低い。 チキサゲビマブ・シルガビマブの効果も、従来株に対する効果と比較すると低下。 ベブテロビマブは、各系統いずれに対しても高い中和活性を示し、 その効果は従来株に対するそれと同等であることがわかった。 ●抗ウイルス薬3種はいずれも、各系統の増殖を抑制 3種類の抗ウイルス薬（レムデシビル、モルヌピラビル、ニルマトレルビル）の効果を解析した結果、 全ての薬剤がBA.2.12.1、BA.4、BA.5の各系統の増殖を効果的に抑制することがわかった。 「得られた成果は、医療現場における適切なCOVID-19治療薬の選択に役立つだけでなく、 オミクロン株の各系統のリスク評価など、行政機関が今後の新型コロナウイルス感染症対策計画を策定、実施する上で、重要な情報となる」。 https://www.m3.com/clinical/news/1062851

新型コロナ「貼るだけ」で診断、東大がパッチデバイス

2022年7月7日（木） 東京大学の研究チームは、従来の注射針を用いた採血に代えて、 低侵襲（無痛）で、皮膚に貼るだけで抗体検出ができる、新しいパッチ型抗体検出デバイスを開発。 新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）に対する抗体の検出に同デバイスを適用したところ、 市販の検査キットと同等以上の感度を実現したとしており、今後、ヒトへの臨床応用を検証し、実用化を進める。 同デバイスは、生分解性多孔質マイクロニードルと、液体を滴下することで抗原や抗体の有無を検査できる イムノクロマト・バイオセンサーで構成されている。 多孔質マイクロニードルが皮膚に刺さると、毛細管現象により、 連続した微細孔を通して細胞間質液が採取されてセンサーに運ばれる。 センサーで抗体が捕捉されると、色のついた線で表示されるため目視で読み取ることが可能となる仕組みである。 デバイスに装備する多孔質マイクロニードルは、生体分解性のポリ乳酸を使用して独自に製作。 動物実験により、ラットの皮膚から細胞間質液を迅速に抽出できることと、 マイクロニードルを除去した後で速やかに皮膚が元の状態に回復したことを確認した。 新型コロナウイルス感染症の感染経過を調べるために、 PCR検査などの補完として、新型コロナウイルスに対する抗体の検査が用いられている。 検査のための採血には痛みを伴うほか、針による感染の危険性があるといった問題がある。 今回開発したデバイスは、小型、低侵襲で簡単に使用できるため、 さまざまな感染症の迅速なスクリーニングへの応用が期待される。 研究成果は、国際学術誌サイエンティフィック・レポーツ（Scientific Reports）のオンライン版で、2022年7月1日付けで公開。 https://medicalai.m3.com/news/220707-news-mittr?dcf_doctor=false&portalId=mailmag&mmp=AI220715&mc.l=878018086

唾液中タンパクが感染防止 高齢者の重症化と関連か コロナ、大阪公立大

2022年7月7日 (木)配信共同通信 大阪公立大のチームは６日、唾液に含まれる特定のタンパク質に、 新型コロナウイルスの感染を防ぐ働きがあることが分かったと国際科学誌に発表。 加齢に伴って唾液の分泌量が減少している高齢者の発症や重症化に関連している可能性がある。 チームの松原三佐子准教授（細胞分子生物学）は、 「感染予防薬の開発につなげたい」としている。 チームによると、唾液の分泌量は乳幼児ほど多く、高齢になるにつれて減少。 感染防止の役割を果たすタンパク質の量も同様に減少するとみられる。 新型コロナは、ウイルス表面の突起「スパイクタンパク質」と、 人の細胞表面にある受容体タンパク質が結合することで感染する。 チームは、人の細胞に薄めた唾液を加え、新型コロナと感染の仕組みが同じ別のウイルスを振りかけて分析。 唾液の濃度が高くなるほど、ウイルスと細胞表面の受容体が結合しにくくなることが分かった。 チームは、人の受容体と結合する唾液中のタンパク質を４種類特定。 中でも「ヒストンＨ２Ａ」と「好中球エラスターゼ」の二つが、 両者の結合を防止する働きが特に強いことも判明した。 松原准教授は「ウイルスを攻撃する薬ではなく、 私たちの体がもともと持っている力に着眼した薬の開発を目指したい」 https://www.m3.com/news/general/1057666