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膠原病 collagen disease

Lecturio膠原病勉強動画

  1. Approach to Rheum Labs: Anti-nuclear Antibody Speciation by Carlo Raj, MD https://app.lecturio.com/#/lecture/s/10164/42962

膠原病 collagen disease という命名について

1942年米国の病理学者クレンペラーが、結合組織(臓器や組織をつなぐ構成成分)や血管など、膠原繊維を含む組織に特有の病理学的変化(フィブリノイド変性)を来す疾患群を膠原病(collagen disease)と名付けました。

膠原病とは? しらいわ内科・リウマチクリニック

血管は膠原繊維を含むの?

はい、血管は膠原繊維(collagen fibers)を含みます。

これは非常に重要な点で、血管の構造と機能の維持において、膠原繊維は欠かせない役割を果たしています。


◆ 血管の構造と膠原繊維の役割

血管の壁は、主に次の3層構造から成り立っています:

  1. 内膜(intima)
    → 内皮細胞と少量の結合組織で構成されます。
  2. 中膜(media)
    → 平滑筋とともに弾性線維膠原線維が豊富に含まれています。動脈では特にこの層が厚いです。
  3. 外膜(adventitia)
    膠原線維が最も豊富な層です。血管を外部から支え、引き裂きに対する抵抗性を与えます。

◆ なぜ膠原繊維が重要か?

  • 血管の強度と弾力性のバランスを保つために重要です。
  • 血圧に対する耐性を持たせる役割もあります。
  • 血管の損傷や修復時には、膠原線維が再構築されることで**瘢痕化(線維化)**が起こることもあります。

◆ 膠原病と血管の関係

「膠原病」とは本来、「膠原線維を含む結合組織に起こる自己免疫性の病気」であり、血管はその結合組織の一つです。つまり:

血管=膠原線維を豊富に含む構造物 → だから膠原病で標的になりやすい

という関係です。


◆補足

血管の「弾性線維」と「膠原線維」は両方重要ですが、

  • 弾性線維はしなやかさ・伸縮性を、
  • 膠原線維は強度・耐久性を担っています。

したがって、血管は膠原線維を含み、むしろそれが構造的にとても重要なのです。

(ChatGPT 4o)

膠原病は血管の病気

「膠原病(こうげんびょう)」が「血管の病気」と言われるのには、医学的にきちんとした意味があります。以下、分かりやすく説明します。


◆ そもそも膠原病ってなに?

膠原病は、自己免疫の異常によって体のあちこちに炎症が起こる病気の総称です。代表的なものには、以下のような疾患があります:

  • 全身性エリテマトーデス(SLE)
  • 多発性筋炎・皮膚筋炎
  • 強皮症
  • シェーグレン症候群
  • 関節リウマチ(広義では含まれることも)

◆ なぜ「血管の病気」と言われるのか?

膠原病では、「自己免疫反応」が活発になり、血管を構成する組織(特に小さな血管=毛細血管や細動脈)に炎症が起こることが多いからです。

このような「血管の炎症」は**血管炎(vasculitis)**と呼ばれ、以下のような症状や臓器障害の原因になります:

  • 皮膚の発疹や紫斑(皮膚の毛細血管炎)
  • 腎臓の障害(腎小体の血管が炎症で壊れる)
  • 肺出血や間質性肺炎(肺の微細血管炎)
  • 神経障害(末梢神経を栄養する血管が障害される)

つまり、膠原病では「自己免疫による炎症」が まず血管におこり、そこから様々な臓器の障害につながっていく ことが多いのです。


◆「膠原病」は「結合組織病」とも言われる

血管を構成するのは「結合組織」というコラーゲンなどを多く含む組織です。膠原病はもともと「結合組織(=collagen)」に炎症が起こることから名付けられました。

したがって、

結合組織 → 血管の構造の一部
そこが攻撃される → 血管炎
臓器障害につながる

という構図で、「膠原病は血管の病気」と理解されることが多いのです。


◆まとめ

膠原病は単に「血管だけの病気」ではありませんが、免疫異常がまず血管の炎症を引き起こし、全身の臓器に波及するという点で「血管の病気」と言われるのは、医学的にも正しい理解です。


気になる病名があれば、個別にその血管炎との関係も解説できます。

 

「膠原病は血管の病気」は英語では、文脈に応じていくつかの表現が可能ですが、自然で医学的に正確な表現としては次のようになります:

“Collagen vascular diseases are diseases that primarily affect the blood vessels.”
(膠原病は主に血管を障害する病気です。)

あるいは、もっと簡潔に:

“Collagen vascular disease is essentially a disease of the blood vessels.”
(膠原病は本質的に血管の病気です。)

※「collagen vascular disease」は、特に米国で使われてきた用語で、自己免疫性の膠原病全般を指す語として使用されますが、最近では「connective tissue disease(結合組織病)」の方がより広く使われています。

そのため、別表現として:

“Connective tissue diseases often involve inflammation of blood vessels.”
(結合組織病はしばしば血管の炎症を伴います。)

なども使用されます。目的に応じて選んでください。

(Chat GPT 4o)

 

 

大動脈 aortaの構造

aortaの発音は、エイオールタ のようです。

Lecturio勉強動画

Introduction to Aortic Aneurysm and Dissection by Richard Mitchell, MD, PhD https://app.lecturio.com/#/lecture/s/62237/242071

大動脈の構造が説明されていました。

セルシグナリング 細胞内情報伝達機構

セルシグナリングに関するLecturio動画

細胞内情報伝達機構の基本的な要素

動画 Signal Amplification & Dissemination by Thad Wilson, PhD https://app.lecturio.com/#/lecture/c/24856

セルシグナリングは、1.受容(reception) 2.細胞膜外から中への伝達(transduction) 3.細胞内の伝達(transmission) 4.エフェクターの修飾(modulation of the effector) 5.細胞応答(response) 6.終結(termination)の6段階に分けて理解することが可能です。

細胞の応答としては、細胞増殖(分裂)、細胞の移動や形態の変化、遺伝子発現、代謝の変化、イオン輸送などがあります。

アセチルコリン受容体(ムスカリン性)

アセチルコリンがムスカリン性受容体に結合すると3量体Gタンパク質が活性かし、βサブユニットとガンマサブユニットの部分が離れて、エフェクターであるカリウムチャンネルを活性化します。

動画 Communication and Signaling – Protein Movement and Cell Signaling by Kevin Ahern, PhD https://app.lecturio.com/#/lecture/c/35402

細胞膜上の受容体が、細胞の外からやってきた情報を細胞内へと伝える働きをします。一つの例として7回膜貫通型のタンパク質が受容体として働きます。細胞外からやってきたリガンドが受容体に結合し、受容体の構造を変えて、細胞内に情報が伝わります。細胞内で信号の伝達を担う低分子は、セカンドメッセンジャーと呼ばれます。

受容体からの情報が細胞内への要素へと伝わるときの典型的な例は、タンパク質リン酸化です。細胞内情報伝達の典型的な結末は新しい遺伝子発現です。

βアドレナリン受容体は7回膜貫通型の受容体で、Gタンパク質と共役しています。受容体の構造変化はGタンパク質の構造を変えます。Gタンパク質はα、β、γサブユニットからなっており、受容体が活性化すると、それまでGDPと結合していたαサブユニットはGDPを離してかわりにGTPと結合して、活性化されます。活性化型αサブユニットはアデニル酸シクラーゼを活性化します。活性化されたアデニル酸シクラーゼは、ATPからcAMPを合成し、cAMPがセカンドメッセンジャーとして細胞内に広がります。

 

 

間質リプログラミング(stromal reprogramming)とは

間質リプログラミング(stromal reprogramming)とは

がん細胞や組織障害部位などに曝露された線維芽細胞・免疫細胞・血管内皮細胞などの“間質(ストローマ)”成分が、外来シグナルによって転写プログラム・代謝・表現型を大きく書き換えられ、本来とは異なる機能を獲得する現象を指します。リプログラム後の間質細胞は、がんでは腫瘍関連線維芽細胞(CAF)や免疫抑制性マクロファージ、創傷治癒では再生促進型線維芽細胞などへ変容し、周囲組織の運命を左右します。(日本生化学会, Frontiers)


1. がん微小環境における意義

  • CAF への分化
    がん細胞が分泌する TGF-β、FGF、CXCL-16、エクソソーム miRNA などが近傍線維芽細胞を CAF に転換します。CAF はコラーゲン架橋、血管新生因子、免疫抑制サイトカインを放出し、腫瘍浸潤・転移・薬剤耐性を促進します。(日本生化学会)
  • フィードバック増幅
    CAF が放出するアスポリンや PAPP-A などがさらに正常線維芽細胞を “CAF-educated fibroblast (CEF)” へ再教育することで、腫瘍周囲から離れた領域まで悪性シグナルが波及することが報告されています。(日本生化学会)
  • 治療標的
    CAF 産生因子(IL-6/LIF, CXCL12, TGF-β)やリモデリング酵素(LOX, MMP)を阻害する抗体・低分子薬、代謝阻害剤(lactate transporter 阻害薬)を免疫チェックポイント阻害剤と併用する臨床試験が進行中です。(Frontiers)

2. 再生医療・線維化制御での応用

組織損傷後に線維芽細胞が瘢痕性 ECM を過剰産生すると線維化が進行します。最近、直接リプログラミング(trans-differentiation) により線維芽細胞を心筋細胞・腎尿細管細胞・肺上皮細胞などに変換しつつ、線維化遺伝子をオフにする手法が報告されました。組織修復と抗線維化を同時に達成できる点で注目されています。(BioMed Central)

3. 主要な分子メカニズム

カテゴリー 代表因子 作用
サイトカイン TGF-β, IL-1β, IL-6 CAF 誘導、EMT、免疫抑制
エクソソーム cargo miR-21, miR-155 受容細胞の代謝・転写リプログラミング
代謝シフト 乳酸輸送体 (MCT4), KYNU → 3-HAA 免疫細胞疲弊、酸性化 ECM
転写因子/クロマチン NF-κB, HIF-1α, YAP/TAZ 機械刺激応答、線維化遺伝子活性化
機械刺激 ECM 硬度上昇 YAP/TAZ 活性化、フィードフォワード増殖

4. 研究手法の進歩

  • 空間トランスクリプトーム解析―CAF サブタイプや免疫細胞の局在をマッピングし、相互作用ネットワークを解読。
  • 単一細胞エピゲノム/クロマチン接近性解析―リプログラミング過程で開閉するエンハンサーの時系列を追跡。
  • 3D がんオルガノイド+自己ストローマ共培養系―患者由来腫瘍の薬剤応答を ex vivo で再現。(Nature)

5. 臨床・産業への展望

  1. ストローマ標的薬の併用療法:免疫チェックポイント阻害に CAF 阻害を組み合わせ、いわゆる “cold tumor” を “hot” に変換する試み。
  2. バイオマーカー開発:CAF サブタイプ特異的分泌タンパク質(ASPN, CXCL12 など)やエクソソーム miRNA を体液診断に利用。
  3. 創傷治癒・臓器線維症治療:直接リプログラミングを用いた抗線維化+機能細胞再生のハイブリッド療法。(BioMed Central)

まとめ

「間質リプログラミング」は、がん転移・薬剤耐性から組織修復・線維症抑制まで幅広い生物学的・臨床的帰結をもたらす鍵概念です。シングルセル解析とエピゲノム解析の急速な進歩により、細胞間ネットワークの可視化と分子標的の特定が加速しています。今後は、①サブタイプ別 CAF/免疫細胞標的化、②再生医療への応用、③非侵襲バイオマーカーの開発 が主戦場になると予想されます。

(ChatGPT o3)

Cohen のdとは

  1. Cohen のdをどう使うか?(専修大学人間科学部教授:大久保街亜) #その心理学ホント? 46 「こころ」のための専門メディア 金子書房 「こころ」のための専門メディア 金子書房 2023年2月1日 17:00 https://www.note.kanekoshobo.co.jp/n/n522f644f8abc Cohen のdは、2つ平均の差を標準偏差で割ったもの  (Cohen, 1969)  他に基準が何もない時にだけ使用することを勧める(Cohen, 1988, p. 25) 
  2. Cohen, J. (1969). Statistical power analysis for the behavioral sciences (1st ed.). Academic Press.
  3. Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). Erlbaum.

ロジスティック回帰モデル

ロジスティック回帰分析の独立変数はどんな種類のデータか、また、従属変数はどんな種類のデータか?

ロジスティック回帰分析(logistic regression)は、**従属変数(目的変数)が2値(バイナリ)**のときに使われる回帰モデルです。たとえば「疾患あり(1)/なし(0)」のような分類問題に使います。


✅ ロジスティック回帰の特徴(整理)

  • 従属変数(目的変数):0または1(例:疾患の有無)
  • 独立変数(説明変数):連続変数またはカテゴリ変数(年齢、性別、血圧など)
  • 多変量か?:はい。複数の説明変数を同時に扱えます(=多変量ロジスティック回帰)

🏥 臨床データの具体例(Pythonコードつき)

例:糖尿病の有無(0=なし, 1=あり)を、年齢・BMI・HbA1c・性別から予測する

/*
import pandas as pd
import numpy as np
import statsmodels.api as sm
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

# ダミーデータの作成(50人分)
np.random.seed(0)
n = 50

df = pd.DataFrame({
    'Age': np.random.randint(30, 80, size=n),                   # 年齢(30〜79)
    'BMI': np.random.normal(25, 4, size=n),                     # BMI(平均25、SD4)
    'HbA1c': np.random.normal(5.8, 0.8, size=n),                # HbA1c(平均5.8%、SD0.8)
    'Sex': np.random.choice([0, 1], size=n),                    # 性別(0=女性, 1=男性)
})

# 糖尿病の有無を確率的に発生させる(従属変数)
log_odds = -5 + 0.05 * df['Age'] + 0.2 * df['BMI'] + 0.8 * df['HbA1c'] + 0.5 * df['Sex']
prob = 1 / (1 + np.exp(-log_odds))
df['Diabetes'] = np.random.binomial(1, prob)

# 説明変数に定数を追加(切片)
X = sm.add_constant(df[['Age', 'BMI', 'HbA1c', 'Sex']])
y = df['Diabetes']

# ロジスティック回帰モデル
model = sm.Logit(y, X)
result = model.fit()

# 結果の表示
print(result.summary())
*/

🔍 結果の読み方(要点)

  • coef列:各説明変数の係数(ログオッズ)
  • P>|z|列:p値(0.05未満で統計的に有意)
  • const:切片(intercept)

💡 応用例

  • 院内死亡の予測(従属変数:死亡=1、生存=0)
  • 手術後感染の予測(独立変数:年齢、術式、糖尿病の有無など)

必要なら scikit-learn を使った実装や、交絡因子の調整方法も説明できます。興味ある?

臨床研究における研究デザインの立て方、統計学的解析に関する教科書

 

 

 

科研費の申請書を作成するさい、研究デザインがうまく立てられたかどうかは、採否を決する重要なポイントになります。折角、研究の意義が高く評価されていても、研究デザインの記載が弱いと厳しい評価が下されます。論文投稿の際も勿論、統計学的な解析に欠陥があれば却下の理由になります。何を知りたくて、どんなデータを集めて、どう解析するのか?は案外難しい問題です。

何を知りたいのか?因果関係?相関(病勢を反映したバイオマーカー)?もちろん因果関係をもつバイオマーカーというものも存在します。

どんなデータを集めるのか?連続的な数値データなのか、カテゴリカㇽなデータなのか、連続的な数値データだが、高低で分けてカテゴリカㇽデータに変換するのか、などいろいろな場合があります。

どう解析するのか?多重性の回避、モデルの選択、などなど、悩ましいことだらけです。

サンプルサイズ?そもそも臨床研究の場合には、研究計画を立てる段階でサンプルサイズを決定しておく必要があります。

医療統計学の教科書は多数出版されていますが、一番知りたいことは研究計画を立てる段階で、どんな研究デザインを採用すべきなのか(つまり、どんな統計学的な解析手法を用いることができるのか)でしょう。知りたいことと測定項目が先にあって、どんな解析をすべきかが頭に浮かばないことには、研究計画を書けません。

母集団のある値の推定

  1. 95%信頼区間とは?やっと理解できた一番わかりやすい説明

因果に言及できるモデルの解説なども含めた、研究デザインの立て方(臨床研究寄り)の教科書としては、どのようなものがあるのでしょうか。

医学研究のための因果推論レクチャー

医学研究のための因果推論レクチャー  2024/4/8 井上 浩輔 杉山 雄大 後藤 温 (著)

頁:192 ISBN:978-4-260-05375-4 医学書院

 

Causal Inference: What If

Causal Inference: What If (Monographs on Statistics and Applied Probability) ハードカバー – 2025/7/30 英語版 Miguel A. Hernan (著), James M. Robins (著)

無料PDF https://content.sph.harvard.edu/wwwhsph/sites/1268/2024/01/hernanrobins_WhatIf_2jan24.pdf

 

Designing Clinical Research

Designing Clinical Research 第5版 2022/5/19 キンドル書籍 ¥15,751 Warren S Browner MD MPH (著), Thomas B Newman MD MPH (著), Steven R Cummings MD (著), Deborah G Grady MD MPH (著), Alison J Huang (著), ALKA M. KANAYA (著), MARK J PLETCHER (著)

第4版 2013/7/1 Stephen B Hulley (著), Steven R Cummings MD (著), Warren S Browner MD MPH (著), Deborah G Grady MD MPH (著), Thomas B Newman MD MPH (著

  1. https://tilda.tcd.ie/epidemiology-biostatistics-course/course-material/assets/Class2/Designingclinicalresearch_4th-edition.pdf

 

How to Read a Paper

第5版

  1. https://dca.org.sa/sites/default/files/users/2/How%20to%20read%20a%20paper.pdf

 

医療統計の教科書・医療データの統計解析の教科書

Medical Statistics Made Easy 第4版 2020/12/15 Michael Harris (著), Gordon Taylor (著)  邦訳:たったこれだけ!医療統計学 第3版 金芳堂

  1. https://pubrica.com/wp-content/uploads/2021/07/Medical-Statistics-final.pdf 2003年

Understanding Statistics and Experimental Design: How to Not Lie with Statistics (Learning Materials in Biosciences) (English Edition)   Kindle free

Design of Observational Studies (Springer Series in Statistics) 2021/7/14 英語版 Paul R. Rosenbaum (著)

Medical Statistics: A Textbook for the Health Sciences  2021/2/4 英語版 Stephen J. Walters (著), Michael J. Campbell (著), David Machin (著 amazon higly evaluated

Medical Uses of Statistics (New England Journal of Medicine) ハードカバー – 2009/7/14 英語版 John C. Bailar (編集), David C. Hoaglin (編集)

基礎医学統計学(改訂第7版) 単行本 – 2019/4/2 加納 克己 (著), 高橋 秀人 (著)  Great book!

今日から使える医療統計 第2版 2024/12/26 新谷歩

Linear Mixed Models: A Practical Guide Using Statistical Software  2022/6/24 Brady T. West (著), Kathleen B. Welch (著), Andrzej T Galecki (著)

Multivariable Analysis: A Practical Guide for Clinicians and Public Health Researchers  2011/3/10  Mitchell H. Katz (著)

 

Research Design of Qualitative Research

30 Essential Skills for the Qualitative Researcher ペーパーバック – 2020/8/28 英語版 John W. Creswell (著), Johanna Creswell Baez (著)

Qualitative Research from Start to Finish, Second Edition ハードカバー – イラスト付き, 2015/7/17 英語版 Robert K. Yin (著)

ミトコンドリアDNAで個人を同定(鑑定)した歴史的な例

In the late 1990s, Mark Stoneking, a molecular anthropologist at the Pennsylvania State University, and his colleagues sought to finally put the century-long rumors to rest. They set out to analyze genetic material from the body buried in the grave marked as James’s. Specifically, they looked at DNA present in the bean-shaped powerhouses of the cell, the mitochondria. https://www.the-scientist.com/mitochondrial-dna-a-maternal-legacy-that-helps-trace-the-past-and-diagnose-the-future-72983

難治性創傷 hard-to-heal wounds とは

hard-to-heal wounds

Michael Longaker and Maksim Plikus will explore the potential of stem cells for repairing hard to heal wounds and skin conditions.  https://www.the-scientist.com/stem-cell-strategies-for-skin-repair-72857

難治性創傷とは

難治性創傷とは、標準的な治療では治らない創傷と定義される。

https://utokyonursing.m.u-tokyo.ac.jp/news-events/effectiveness-of-vibration-therapy-for-hard-to-heal-wounds-in-clinical-study-a-scoping-review-2/

創傷の分類

  • 臨床現場では創傷を急性創傷(acute wound) と慢性創傷(chronic wound)の2種類に分けて 対処するのが実践的である.
  • 急性創傷は新鮮な 外傷,手術縫合創,採皮創など正常の創傷治癒機転が自然と働いて治癒が期待できる創傷であ る.
  • 何らかの原因で創傷治癒過程 が進行せず治り難くなった創傷を慢性創傷また は難治性創傷(hard-to-heal wound)と呼ぶ.褥 瘡糖尿病性足潰瘍がその代表である.https://www.jstage.jst.go.jp/article/naika/111/12/111_2399/_pdf

難治性潰瘍

皮膚にできた「創傷」、いわゆる「キズ」は、通常であれば特殊な治療を要さずに治すことができますが、感染・血管障害・知覚障害といった異常な要因があるために、「キズ」が治らなくなった状態を「難治性潰瘍」と言います。https://www.kakohp.jp/section/plastic_surgery_intractable_ulcer/

褥瘡について

褥瘡国際ガイドラインは米国,ヨーロッパ,日本を含む環太平洋地域の代表組織から合同で出版され,褥瘡を示す英語はPressure ulcerからPressure injuryへと変わり,治癒しない創傷であるChronic wounds(慢性創傷)から,適切に治療することで治癒へ向かわせることのできる可能性を持たせたHard-to-heal wounds(難治性創傷)へと変貌を遂げた.https://www.ishiyaku.co.jp/search/details_1.aspx?bookcode=740980

バイオフィルムとは

創傷が治りにくい場合、治癒過程の中断は頑強なバイオフィルム(多種類の微生物(細菌)の共同体)の存在と大きく関係しています。他の宿主因子も治癒の障害となる可能性がありますが、治癒していない創傷の大部分(すべてではないにせよ)にはバイオフィルムが含まれており、これが治癒の大きな障害となっていることがますます認識されるようになってきています15,16。https://www.woundhealing-center.jp/seihin/images/woundhygiene.pdf?v=022750

Wound hygiene(創傷衛生)

創傷管理の新しい概念「Wound hygiene(創傷衛生)」が注目されています。これは、2020年に英国の創傷管理の専門雑誌『International Wound Journal』に掲載されたコンセンサスドキュメントにより広く知られるようになったものです1。https://www.almediaweb.jp/pressureulcer/maruwakari/newpart3/03.html

創傷治癒過程

創傷治癒過程は血液凝固期、炎症期、増殖期、成熟期の4つの段階に分けられ、各段階で創傷の状態や症状も異なります。https://karu-keru.com/info/job/ns/wound-healing-process-nursing