化学的に修飾されたサプレッサー転移RNA（tRNA）と肺を標的とした送達システムとの併用により、ナンセンス変異が原因の嚢胞性線維症のモデルにおいて極めて重要なタンパク質の産生を回復させられることが、新たな研究により示されている。「こうした作用を臨床適用して、嚢胞性線維症患者の呼吸機能を改善するためにはさらなる研究が必要であろう。特に、Chenらがマウスで示した本結果や吸入（脂質ナノ粒子）送達についてのこれまでの動物研究の両方で認められた用量依存性の炎症を考えると、これらの研究では副作用の解明が求められるであろう」と、関連するPerspectiveでJacob MyersonとDrew Weissmanは述べている。ナンセンス変異とは、メッセンジャーRNA（mRNA）に未成熟終止コドンを生じさせ、これによって細胞内のタンパク質産生を早期に中止させて、多くの場合に機能しない短縮タンパク質が生じる結果となる。こうしたナンセンス変異は、ヒトの遺伝的疾患の約11％で認められるため、正常な全長タンパク質の産生を回復できる治療薬の開発に多大な関心が向けられている。サプレッサーtRNAは有望なアプローチを提供する。mRNAに生じた未成熟終止コドンを認識させるためにtRNAのアンチコドンに修飾を加えて作製されたサプレッサーtRNAは、適切なアミノ酸を挿入して、それによって機能する全長タンパク質の翻訳が細胞内で再開できるようになる。しかしこれまで、サプレッサーtRNAの臨床的有用性は、非効率的なリードスルー、免疫原性、および体内への送達の難しさによって制限されてきた。 これらの問題に取り組むためJingan Chenらは、化学的に修飾したサプレッサーtRNAおよび吸気を介して肺内に送達するための脂質ナノ粒子（LNP）を作製して、嚢胞性線維症の責任遺伝子である嚢胞性線維症膜貫通伝導制御因子（CFTR）遺伝子におけるナンセンス変異を修復できるかどうかを調べた。Chenらは同アプローチを、気管支上皮細胞、マウスモデル、ならびに患者由来の嚢胞性線維症オルガノイドで検討したところ、化学的修飾により未成熟終止コドンのリードスルーとtRNAのアミノアシル化が増加し、tRNAの機能活性が延長し、自然免疫活性化が抑制されることがわかった。さらに、同アプローチによりCFTRタンパク質の産生および機能が、細胞、動物、ならびに患者由来のオルガノイドモデルにおいて回復された。

ガラパゴス諸島のサンゴに刻まれた1000年にわたる記録から、地球の温暖化に伴ってエルニーニョ現象が強まっており、東部太平洋におけるエルニーニョ・南方振動（ENSO）の変動が産業革命以前よりも約37%大きくなっていることが示唆された。この研究結果は、気候変動が、異常気象をもたらす世界で最も重要な要因の一つをすでに増幅させており、生態系、インフラ、人間社会に対するリスクを増大させている可能性があることを示唆するものである。ENSOは、毎年起こる異常気象の主な要因であり、干ばつ、洪水、山火事、サンゴの白化現象、農業や人間の健康への影響と関連している。この現象は、熱帯太平洋と大気との複雑な相互作用によって生じる。ここ数十年間に、海水温の上昇が熱帯太平洋の全域に及ぶような、異常に強いエルニーニョ現象が何度も発生している。しかし、記録が限られていることと、ENSOの自然変動が大きいことから、こうした変化が人為的な温暖化によるものかどうかを判断するのはこれまで難しかった。事態をさらに複雑にしているのは、継続する温暖化に対してENSOがどう反応するかについて、現行の気候モデル間で意見が一致しない傾向があるという事実である。したがって、モデルを制約するために信頼できる基準値を定め、将来におけるENSOの異常変動に関して予測精度を向上するには、より長期かつ高精度な熱帯太平洋の古気候記録が不可欠である。 この問題に対処するため、Julia Coleらは、現生のサンゴとガラパゴス諸島のサンゴ化石に対して高精度の地球化学測定を行い、その結果を用いて過去1000年間の海面水温を再現し、東部赤道太平洋の季節変動記録を作成した。ガラパゴス諸島は東部太平洋のENSO海域の中央に位置しているため、そのサンゴの化学組成からは、エルニーニョ現象に関連した海水温変化の高感度な記録が得られる。次にColeらは、その結果を、中部太平洋のサンゴの記録やその他のENSO再現記録と比較した。また、観察された変化が自然変動によって説明できるかどうかを、12の気候モデルによる産業革命以前の気候シミュレーションと比較することによって検証した。その結果、ENSOの変動は地球温暖化に伴って急激に増大しており、その増大が最も大きかったのは過去40年間だったことが示された。現代の変動は、産業革命前の1000年間と比べて36.5%大きい。これは主に、エルニーニョ現象の頻度が高く、より強力なためである。この増大は、自然強制と内部変動によってもたらされる気候シミュレーションの範囲を超えており、最近の変化が異常に強いこと、および現在の気候温暖化でENSOが強まっていることを示すものである。

マウスを用いた新たな研究により、冠動脈閉塞後に心臓が補助的な血管を構築する仕組みに関する長年の見解に異議が唱えられた。新たな側副動脈が主に既存の動脈ではなく毛細血管から発生することが示されたのである。これらの知見は、心臓の修復促進に活用しうる分子経路についての洞察をもたらすものである。世界的に主要な死因の1つとなっている冠動脈疾患は、心筋への血流を阻害し、心臓発作を引き起こす可能性がある。ステントやバイパス手術などの医療処置によって循環を回復させることはできるが、これらの方法は侵襲的でリスクを伴ううえに、必ずしも有効とは限らない。そのため、別のアプローチが必要とされている。冠動脈の側副血管は、天然のパイパスとして機能し、閉塞した血管の周囲に血液を迂回させ、障害後の転帰を改善する。したがって、側副動脈の形成を促す方法を開発できれば、重要な治療戦略が得られる可能性がある。これまで、冠動脈の側副血管は、閉塞による血流の力の増大に反応して、既存の動脈のつながりが拡大されて形成されると考えられていた。だが近年の研究により、こうした血管は新たに発生することができ、その発達には動脈の内皮細胞が中心的な役割を果たしていることが示されている。ところが、これらの血管が発生するメカニズムは依然としてほとんど解明されていない。この問題に対処するため、Mingjun Zhangらは、遺伝子改変マウスモデルとデュアル細胞系譜解析（dual genetic lineage-tracing）ツールを用いて、冠動脈の側副血管形成時における異なる種類の内皮細胞の起源を追跡した。その結果、冠動脈の新たな側副血管の主な構成要素は、動脈の内皮細胞ではなく毛細血管の内皮細胞であることが明らかになった。心臓の修復には、毛細血管の側副動脈への変換が極めて重要なのである。さらにZhangらは、この毛細血管から動脈への変換を促進するVEGF誘導性の分子経路も同定し、新たな側副血管の形成と心臓の修復を促進しうる戦略を示した。 研究インテグリティにご関心のある記者の方へ：本研究の共著者であるBin Zhouは次のように述べています。「生物科学の発展には、厳密な実験計画、透明性、再現性、開かれたコミュニケーションを強化するための継続的な努力が必要です。信頼できる科学的発見を促進するために、協力的で責任ある研究文化を育むことが不可欠です」

中国の県級行政区2,300ヵ所以上を対象とした研究の報告によると、太陽エネルギーを世界的に推進すれば、生物多様性に見えない負荷がかかるおそれがあるという。その研究結果によれば、太陽光発電開発を促進する政策の強化に伴って、鳥類の多様性が減少していた。これは主に、生態学的に多様な農地や草地が開発用地に転換されたためである。再生可能エネルギーの拡大は気候変動への対策には役立つが、大規模な太陽光発電開発は、生息地を転換または分断し、生物多様性の損失を引き起こすことによって、環境面での新たな代償を生む可能性がある。鳥類は、広範囲で比較的よく追跡調査されているうえに、植生、繁殖地、入手可能性な食物などの変化に敏感に反応するため、鳥類の多様性の変化から、従来の指標では見落とされがちな生態学的影響を明らかにできる可能性がある。中国では、急速に拡大する太陽光発電が主要なエネルギー源になると予想され、太陽光発電設備は既に数千平方キロメートルの面積を占めており、鳥類の個体数や生息地にますます大きな影響を与えるおそれがある。さらに、中国の太陽光発電インフラは、政府の政策から強い影響を受けており、その立地や規模は政策によって大きく左右されてきた。 今回、Huiming Zhangらは、太陽光発電の拡大がもたらす生態学的影響を調べた。Zhangらは、2014～2023年に中国の県級行政区2,344ヵ所を対象として、大規模なデータセットを構築した。そのデータセットは、鳥類の観察記録、太陽エネルギー政策、環境条件、および社会経済的情報を統合したものであった。これにより著者らは、太陽光発電促進政策と地域の鳥類多様性との関連性を評価することが可能になった。また、土地利用、植生、農業生産性の変化が及ぼす影響についても調べた。その結果、太陽光発電の拡大を促進する政策が強化されると、鳥類の多様性が大幅に低下することが明らかになった。政策強度が1標準偏差増加すると、鳥類の生物多様性指数は2.10%低下した。こうした影響は、より裕福な地域と砂漠以外の地域で最も顕著であり、地理的に広く分布する種ほど大きな影響を受けた。その主な理由は、急速な土地転換、とくに農地や草地が開発用地に転換されたことによって、植生の多様性が減少したことである。Zhangらはまた、「劣悪な緑化」という逆説的なパターンも確認した。これは、葉面積指数が高くて緑豊かな景観に見えても、全体としては生態学的に貧弱になるというパターンである。関連するPerspectiveではYuanning Liangが、「次の段階は、鳥類の多様性における変化を生態系サービスや保全価値と関連付けることによって、生物多様性の測定から評価へと移行することである」と述べている。「こうした評価を行わなければ、政策分析では保全の重要性が十分に考慮されず、費用便益分析では開発に伴う社会的コストが過小評価される可能性がある。気候政策において、炭素の社会的コストを算出する際に気候変動被害の信頼できる推定値が必要とされるのと同様に、持続可能な開発に向けた政策によって生態系が変化する場合には、生物多様性の価値に関する信頼できる推定値が必要となる」 研究公正の問題にご興味のある記者の方へ：本研究の共著者であるKai Wuは次のように述べています。「私たちの研究分野において、科学研究上の公正性は、透明性のあるデータ運用、再現可能な分析の枠組み、学際的な手法を責任をもって統合することに、ますます依存しています。気候変動の緩和と適応、現代のエネルギーシステム、および生態学的プロセスと、社会経済システムとを結びつける研究が増えるなか、科学的証拠が世界の持続可能性政策に確実に活用されるためには、データの妥当性検証やモデルの透明性について共通基準を策定することが不可欠になります」