B細胞はIgG–Fcγ受容体シグナル伝達を通じて、マウスにおける神経障害性疼痛関連行動を引き起こす

【紹介文献】

B cells drive neuropathic pain–related behaviors in mice through IgG–Fc gamma receptor signaling

Lacagnina, M. J. et al., Sci. Transl. Med. 16, eadj1277 (2024).

http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.adj1277

【発表概要】

神経障害性疼痛は神経が障害されることによって生じる難治性の疼痛です。神経障害性疼痛には既存薬が存在しますが、一部の患者層には有効性を示さない点や中枢性副作用を引き起こす等の問題があり治療満足度は未だに低いです。これらの理由から、神経障害性疼痛発症のメカニズムの理解や新規治療薬開発が求められています。近年、神経系と免疫系の相互作用が神経障害性疼痛を含む疼痛発症・維持に重要であることがわかってきましたが、個々の免疫細胞の役割については完全にはわかっていません。今回のサイエンスカフェでは、免疫系のB細胞-IgG-FCγ受容体シグナルが末梢神経損傷後に生じる痛覚過敏の発症に重要であることを示す論文を紹介いたします。この研究結果から、神経障害性疼痛におけるB細胞の重要性や新たな治療法の可能性が期待されます。

【Summary】

Neuropathic pain is a difficult-to-treat pain caused by nerve damage. While there are existing drugs for neuropathic pain, they are not effective for some patient groups and can cause central side effects, leading to low treatment satisfaction. Therefore, understanding the mechanisms of neuropathic pain and developing new treatments are needed. Recent studies have shown that the interaction between the nervous system and the immune system is important for pain, including neuropathic pain, but the roles of individual immune cells are not fully understood. In this Science Café, I will introduce a research paper demonstrating that the B cell-IgG-FCγ receptor signaling in the immune system is crucial for the development of hyperalgesia after peripheral nerve injury. These findings highlight the importance of B cells in neuropathic pain and suggest potential new treatments.

(2024.12.19 Shonan iPark Science Cafe 197th)

近接誘導型核酸分解剤（PINAD）を用いた低分子化合物によるRNA標的の分解

【紹介文献】

Proximity-induced nucleic acid degrader (PINAD) approach to targeted RNA degradation using small molecules

Mikutis et al., 2023, ACS Cent Sci, 9, 892-904.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.3c00015

【発表概要】

今回のサイエンス・カフェでは、近接性核酸分解剤（PINADs）を中心に、低分子RNA分解剤（RNAデグレーダー）についてお話しします。RNA構造は生物学的プロセスや疾患において重要な役割を果たしており、RNAを低分子で標的とすることは創薬における新たな戦略となっています。しかし、RNAに結合するだけでは必ずしも期待通りの効果が得られません。この課題を克服するためのアプローチとして、RNAバインダーをデグレーダーに変換し、ターゲティングを強化する方法があります。このプレゼンテーションでは、前半で低分子RNAデグレーダーの概要を紹介し、後半では昨年ACS Central Scienceに報告されたSARS-CoV-2のゲノム内で2つのRNA構造を標的にするPINADについて解説します。

【Summary】

In the next Science Café, I will discuss small molecule RNA degraders, with a focus on proximity-induced nucleic acid degraders (PINADs). RNA structures are central to biological processes and diseases and targeting them with small molecules has become an emerging strategy in drug discovery. However, RNA binding alone does not always yield the desired phenotype. One approach to overcome this is converting RNA binders into degraders to enhance targeting. This presentation will cover strategies and examples where small molecule RNA binders are transformed into active degraders by linking functional groups. The first part will provide an overview of small molecule RNA degraders, and the second part will focus on PINADs that target two different RNA structures in the SARS-CoV-2 genome, as discussed in ACS Central Science last year.

(2024.12.5 Shonan iPark Science Cafe 196th)

小脳のゼブリン-II細胞サブタイプの調節異常がポリグルタミン失調症のマウスモデルと患者で確認された

【紹介文献】

Dysregulation of zebrin-II cell subtypes in the cerebellum is observed across polyglutamine ataxia mouse models and patients.

Bartelt et al., 2024, Science Translational Medicine, 16(eadn5449).

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adn5449

【発表概要】

今回のサイエンスカフェでは、「小脳の神経細胞の多さ」「小脳の神秘」「小脳と疾患」に焦点を当てます。まず、小脳の概観を述べ、次に最近発表されたポリグルタミン失調症に関する論文を紹介します。

ルーク・C・バーテルトらは、SCA7の病態メカニズムを解明するため、プルキンエ細胞の濃縮とSCA7-266Qマウスおよび患者由来単一核RNAシーケンシングを実施しました。その結果、ゼブリン-II PCサブタイプにおける遺伝子発現異常が見出され、抑制性シナプスの増加およびPCのスパイキングの減少が確認されました。これらの所見は、SCA7ならびに他のポリグルタミン失調症に共通する病理学的特徴として考えられます。

【Summary】

The cerebellum, essential for motor coordination, balance, and posture, comprises the vermis, hemispheres, and flocculonodular lobes. It collaborates with the motor cortex to fine-tune movements and maintain balance. Disorders like ataxia and tremors affect movement coordination. Spinocerebellar Ataxia Type 7 (SCA7), a genetic disorder from CAG-polyglutamine repeat expansion, causes Purkinje cell degeneration and zebrin-II dysregulation. Studies in SCA7 mouse models and humans show transcriptional issues, increased inhibitory synapses, and zebrin-II striping loss, underscoring zebrin-II's role in cerebellar function and the need for therapeutic research.

(2024.11.28 Shonan iPark Science Cafe 195th)

LLMが睡眠および活動を調節する分子シグネチャの発見を促進する

【紹介文献】

Large-language models facilitate discovery of the molecular signatures regulating sleep and activity

Peng et al., Nat Commun 15, 3685 (2024).

www.nature.com

【発表概要】
今回のサイエンスカフェでは、chat-gptの分子生物学実験での利用に関する論文を共有したいと思います。時間の都合上、生物学的な実験の部分そのものに関しては説明を割愛いたします。
本研究では、大規模言語モデル（LLM）であるGPT-3.5から情報を引き出し、モデルが持つショウジョウバエの遺伝子に関する知識の正確性を確かめている。さらに、RNAiを利用したスクリーニングを実施し、新規のものを含む睡眠、移動活動および社会活動にかかわる遺伝子を特定している。それらの遺伝子のネットワークをLLMに推論させた後、そのネットワークが正しいことを実験により確認している。

【Summary】
This study utilized the large language model (LLM) GPT-3.5 to retrieve information and assess the accuracy of the model’s knowledge about Drosophila genes. Additionally, RNAi-based screening was performed to identify genes associated with sleep, locomotor, and social behavior. The LLM was then employed to infer the network of these genes, with subsequent experimental validation confirming the accuracy of the inferred network.

(2024.11.21 Shonan iPark Science Cafe 194th)