hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌転移を抑制するmiRNAの標的タンパク質のプロテオーム解析による探索

本研究では、最新のプロテオーム技術を用いて癌転移抑制効果を有するmiRNAの標的タンパク質の探索を行った。第一に乳癌細胞の転移を顕著に抑制することが報告されているmicroRNA-31 (miR-31)に着目し、miR-31の標的となるタンパク質の探索とそれら標的タンパク質による癌転移の制御メカニズムの解明を目的としたプロテオーム解析を試みた。転移性乳癌細胞株MDA-MB-231にレンチウイルスベクターを用いてmiR-31を導入し、miR-31導入細胞とコントロールベクター導入細胞から抽出したタンパク質をトリプシン消化後、iTRAQ試薬による標識を行いLC-MS/MSにかけることによりタンパク質の同定と発現量の差異解析を行った。その結果、miR-31導入細胞で発現が変化している複数のタンパク質を新たに同定できた。次に癌転移を抑制する新たなmiRNAの候補としてmiR-145,miR-205, miR-206,miR-335を選択し、それらmiRNAをレンチウイルスベクターを用いてMDA-MB-231に発現導入した。miR-31を含むそれらのmiRNA発現細胞の癌浸潤抑制効果をマトリゲルを用いたインベージョン・アッセイにより入念に調べた。その結果、それらのmiRNAに浸潤抑制効果は確認できなかった。micro RNA(miRNA)は遺伝子発現を制御する短いnon-coding RNAである。近年mi RNAが癌の発生、転移に関与するとの報告が多く見られるが、その標的となるタンパク質は遺伝子の配列に基づいて推測されているに過ぎない。そこで本研究では、癌転移抑制効果を有するmi RNAに焦点を絞り、最新のプロテオーム技術を用いたそれらmi RNAの標的タンパク質の探索を行った。平成22年度は乳癌細胞の転移を顕著に抑制することが報告されているmicro RNA-31(miR-31)に着目した。miR-31のターゲットは複数が予測されているが、それらが実際にmiR-31による抑制を受けているかは十分な実験的検証がなされていない。そこで我々はmiR-31の標的となるタンパク質を探索し、それら標的タンパク質による癌転移の制御メカニズムを解明することを目的としたプロテオーム解析を行った。転移性乳癌細胞株MDA-MB-231にレンチウイルスベクターを用いてmiR-31を導入し、miR-31導入細胞とコントロールベクター導入細胞からタンパク質を抽出した。それらサンプルをTrypsin消化後、iTRAQ試薬による標識を行い、SCXカラムによって分画しLC-MS/MSにかけることによりタンパク質の同定と発現量の差異解析を行った結果、miR-31導入細胞で発現が減少している複数のタンパク質を新たに同定できた。本研究によりmiR-31の標的となっている新規の転移促進タンパク質が確定できれば、予後予測マーカーの開発あるいは乳癌の転移を抑える治療法の開発につながると期待される。microRNA(miRNA)は遺伝子発現を制御する短いnon-coding RNAである。近年miRNAが癌の発生、転移に関与するとの報告が多く見られるが、その標的となるタンパク質は遺伝子の配列に基づいて推測されているに過ぎない。そこで本研究では、癌転移抑制効果を有するmiRNAの標的タンパク質のプロテオーム技術を用いた探索を目的とし、それらmiRNAの転移抑制能の実験的検証を行った。平成23年度は乳癌細胞の転移を抑制することが報告されているmiRNA-31,miRNA-206,mRNA-335(miR-31,miR-206,miR-335)に着目した。miR-31,miR-206,miR-335のターゲットとして癌転移に関与すると思われるタンパク質が複数予測されているが、実際にそれらのタンパク質の抑制を介して乳癌細胞の転移を抑えるか十分な検証がなされていない。そこで我々はmiR-31,miR-206,miR-335による乳癌細胞の転移抑制の実験的検証を行った。転移性乳癌細胞株MDA-MB-231にレンチウイルスベクターを用いてmiR-31,miR-206,miR-335をそれぞれ導入し、それらmiRNAの恒常的発現細胞を作製した。miR-31,miR-206,miR-335導入

細胞とコントロールベクター導入細胞の浸潤能をマトリゲル・インベージョン・チャンバーを用いて比較したところ、それらmiRNA発現細胞に浸潤の抑制は見られなかった。今回の研究により、乳癌転移抑制効果を有すると報告されていたmiRNAの転移抑制能が真に普遍的なものではないことが明らかになった。microRNA(miRNA)は遺伝子発現を制御する短いnon-coding RNAである。近年miRNAが癌の発生、転移に関与するとの報告が多く見られるが、その標的となるタンパク質は遺伝子の配列に基づいて推測されているに過ぎない。そこで本研究では、癌転移抑制効果を有するmiRNAの標的タンパク質のプロテオーム技術を用いた探索を目的とし、それらmiRNAの転移抑制能の実験的検証を行った。平成24年度は乳癌細胞の転移を抑制することが報告されているmiRNA-145,miRNA-205 (miR-145,miR-205)に着目した。miR-145,miR-205のターゲットとして癌転移に関与すると思われるタンパク質が複数予測されているが、miR-145,miR-205が実際にそれらのタンパク質の抑制を介して乳癌細胞の転移を抑制しているか十分な検証がなされていない。そこで我々はmiR-145,miR-205による乳癌細胞の転移抑制の実験的検証を行った。転移性乳癌細胞株MDA-MB-231にレンチウイルスベクターを用いてmiR-145,miR-205をそれぞれ導入し、それらmiRNAの恒常的発現細胞を作製した。miR-145,miR-205導入細胞とコントロールベクター導入細胞の浸潤能をマトリゲル・インベージョン・チャンバーを用いて比較したところ、それらmiRNA発現細胞に浸潤の抑制は見られなかった。今回の研究により、乳癌転移抑制効果を有すると報告されていたmiRNAの転移抑制能が真に普遍的なものでないことが明らかになった。当初の研究目的は乳癌転移を抑制すると報告されているmicroRNAに着目し、最新のプロテオーム技術を用いてターゲットとなるタンパク質を同定することであった。3種類のmicroRNAを発現する乳癌細胞株を作製し、その中でも最も顕著に転移を抑制すると報告されていたmicroRNA-31発現細胞を用いてプロテオーム解析を行い、発現が変化しているタンパク質を同定したことで、この目的に関しては達成できた。しかし、それら3種類のmicroRNAによる乳癌細胞の転移抑制の実験的検証を行ったところ、転移抑制能は確認できなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。乳癌転移を顕著に抑制すると報告されているmicroRNAの発現細胞を作製し、最新のプロテオーム技術を用いてターゲットとなるタンパク質を同定することを計画していた。この計画に関しては技術的に問題なく進めることができたが、本研究で行った実験的検証では、これまで報告されていたmicroRNAの乳癌転移抑制効果は再現しなかった。本研究におけるmicroRNA発現技術、プロテオーム技術は研究遂行に十分であるため、今後の対応は対象とするmicroRNAの選択が中心となる。
ビームラインの多機能化の研究

本調査の目標は、世界の加速器施設における、スーパーサイクル化を最終目標とする加速器・ビームラインの多機能化運転への取り組みの現状を明らかにし、我々にとって最良の方策を見いだす事である。現在、加速器のスーパーサイクル運転を実現しているのは、世界で唯一スイスのCERNのみである。米国のFermi研究所では反陽子生成用の早い取り出しと衝突型加速器としての運転モードが共存しているが、CERNの技術には及ばない。かつて米国LBLのSuperHILACはBevalacへの入射と独自の実験用のためのビーム加速をミクロな時間分割で実施していたが、両者ともに閉鎖された。また米国LAMPFでは、かつて偏極陽子と大強度陽子の同時加速を実施していたが、LAMPFもまた、近く閉鎖される予定である。数週間程度以上のマクロな時分割モードで高エネルギー核ビーム、偏極ビームと大強度陽子ビームを切り替えている例として米国のAGSがある。また核ビームと偏極ビームのマクロな時分割としてはフランスのSATURNE、ロシアのシンクロファゾトロンがある。AGSは近く核ビーム専用器となる予定であり、SATURNEは本年末に閉鎖される。また旧ソ連邦諸国では、今日の経済状況下で多くの施設が閉鎖に追い込まれつつある。我々はまずCERNの技術を重点的に調査した。Fermi研、AGSなどでも独自の技術的開発が見られ、これらも併せて調査した。またすでに閉鎖された施設、閉鎖予定の施設、旧ソ連邦の施設には、人及び技術の散逸が起こる前に緊急に調査した。また上記施設以外についても、新しい取り組みの情報が得られた場合には積極的に調査を実施した。調査内容として、当初我々はビームライン制御のみに的をしぼった狭い範囲の調査を予定していたが、調査が進むにつれて実験を含む加速器システム全体の中での多機能化されたビーム輸送という視点でビームラインを捉えなければならない事を痛感した。すなわちビームラインは、加速器からのビームを実験場所まで単に輸送するといった受動的なものではなく、加速器と実験を有機的に結びつけてゆく非常に能動的な存在なのである。結局、我々の調査は各種ビーム加速、取り出し、からビーム輸送、ビーム診断、そしてビームを用いた実験技術、実験プログラムまでを含む比較的に広範囲なものとなった。我々が今回の調査で発見した成果は「新しい知見」という一言でくくるには困難を覚えるほど、ビームライン技術は多くの「名人の技」に支えられているという事である。今日、先端を走っている研究施設は、こうした「名人」を養成しうるシステムと余裕を有しているように思われる。また、加速器そのものに関連する技術開発は関連の国際会議等で発表される事も多いが、ビームライン関連の開発は、専門の国際会議の組織されていない事もあり、個人的なつてをたよって問い合わせるしか方法が無い。いずれにせよ、最新の情報を入手するためには、実地に現場までこちらから出かけて行く事がぜひとも必要である。また現場は直接視察する事により、論文には載せられる事の無い、ノウハウの類を知る事ができ、これは何よりも大切な事である。また先に述べた加速器及び実験とのビームラインの関連は現場に行って初めて理解出来る事の最大のものの一つである。調査結果は帰朝報告会、及びビームモニター、測定器、各種研究会等での講演を通じて公表に努めている。また、われわれの調査は期せずしてKEK-PSでの多機能化ビーム運転の現状を、全世界の加速器施設に宣伝する結果となった。その結果逆にKEK-PSでは良質のニュートリノビームが得られる可能性があると判断され、またスーパー神岡という高性能のニュートリノ検出器の完成と時期が重なった結果、KEK-PSと神岡検出器を組み合わせた長基線ニュートリノ振動実験が提案され、全世界規模で実験グループが形成されつつある。また核ビームの加速に関してもすでにインデアナ大学サイクロトロン施設(米国)、ドイツ国立重イオン研究所、ペテルブルグ原子核研究所(ロシア)、高能物理学研究所(中国)などの諸研究所から物理実験を含む、核ビームラインシステムの共同開発研究の提案がなされている。これらはまさに我々の研究が、すでに各国に注目され、その成果が還元されはじめている証拠であろうと認識している。この調査の成果は、今後の我国における加速器を用いた物理実験のみならず、加速器を用いた癌治療などの応用研究にとっても重要な貢献を成すと考えられる。

AGSは近く核ビーム専用器となる予定であり、SATURNEは本年末に閉鎖される。また旧ソ連邦諸国では、今日の経済状況下で多くの施設が閉鎖に追い込まれつつある。我々はまずCERNの技術を重点的に調査した。Fermi研、AGSなどでも独自の技術的開発が見られ、これらも併せて調査した。またすでに閉鎖された施設、閉鎖予定の施設、旧ソ連邦の施設には、人及び技術の散逸が起こる前に緊急に調査した。また上記施設以外についても、新しい取り組みの情報が得られた場合には積極的に調査を実施した。調査内容として、当初我々はビームライン制御のみに的をしぼった狭い範囲の調査を予定していたが、調査が進むにつれて実験を含む加速器システム全体の中での多機能化されたビーム輸送という視点でビームラインを捉えなければならない事を痛感した。すなわちビームラインは、加速器からのビームを実験場所まで単に輸送するといった受動的なものではなく、加速器と実験を有機的に結びつけてゆく非常に能動的な存在なのである。結局、我々の調査は各種ビーム加速、取り出し、からビーム輸送、ビーム診断、そしてビームを用いた実験技術、実験プログラムまでを含む比較的に広範囲なものとなった。我々が今回の調査で発見した成果は「新しい知見」という一言でくくるには困難を覚えるほど、ビームライン技術は多くの「名人の技」に支えられているという事である。今日、先端を走っている研究施設は、こうした「名人」を養成しうるシステムと余裕を有しているように思われる。また、加速器そのものに関連する技術開発は関連の国際会議等で発表される事も多いが、ビームライン関連の開発は、専門の国際会議の組織されていない事もあり、個人的なつてをたよって問い合わせるしか方法が無い。いずれにせよ、最新の情報を入手するためには、実地に現場までこちらから出かけて行く事がぜひとも必要である。また現場は直接視察する事により、論文には載せられる事の無い、ノウハウの類を知る事ができ、これは何よりも大切な事である。また先に述べた加速器及び実験とのビームラインの関連は現場に行って初めて理解出来る事の最大のものの一つである。調査結果は帰朝報告会、及びビームモニター、測定器、各種研究会等での講演を通じて公表に努めている。また、われわれの調査は期せずしてKEK-PSでの多機能化ビーム運転の現状を、全世界の加速器施設に宣伝する結果となった。その結果逆にKEK-PSでは良質のニュートリノビームが得られる可能性があると判断され、またスーパー神岡という高性能のニュートリノ検出器の完成と時期が重なった結果、KEK-PSと神岡検出器を組み合わせた長基線ニュートリノ振動実験が提案され、全世界規模で実験グループが形成されつつある。また核ビームの加速に関してもすでにインデアナ大学サイクロトロン施設(米国)、ドイツ国立重イオン研究所、ペテルブルグ原子核研究所(ロシア)、高能物理学研究所(中国)などの諸研究所から物理実験を含む、核ビームラインシステムの共同開発研究の提案がなされている。これらはまさに我々の研究が、すでに各国に注目され、その成果が還元されはじめている証拠であろうと認識している。
細胞の分化および可塑性における階層性遺伝子制御

一酸化窒素合成酵素(NOS)には神経型NOS(nNOS)、誘導型NOS(iNOS)、そして血管内皮型NOS(eNOS)の3つのアイソザイムが存在している。中枢神経系においては、nNOSおよびeNOSが恒常的に発現し、神経細胞の可塑的変化や細胞死などに関与していると考えられている。ラット脳内におけるnNOSの発現は主に神経細胞に認められているが、nNOSの発現Vについては、いまだ議論が分かれるところである。今回免疫組織染色により、eNOSの発現部位を調べた。ラット脳凍結切片を複数eNOS抗体を用いて検索したところ、脳のほぼ全領域にわたってシグナルが認められた。特に血管周囲や、脳梁、前交通、内包などの白質に強い染色が見られた。アストロサイトにおけるeNOSの発現が確認された。我々は以前、iNOSの誘導が見られない低用量のリポ多糖(LPS)を腹腔内投与することにより、ラット脳においてeNOSの発現誘導が見られることを報告した。今回、LPS刺激によるeNOSの発現パターンの変化について、免疫組織染色による観察を行ったが、特に新たな発現部位の出現は認められなかった。従ってLPSによるeNOSの発現誘導は、恒常的に発現の見られるアストロサイトでの発現量の増加によるものと考えれた。アストロサイトは神経細胞に支持や調節に寄与し、また血液-脳関門等の病態生理学的応答へのeNOSの関与が示唆された。細胞の分化や神経細胞の可塑的変化など,細胞の中長期におよぶ変化においては,多数の遺伝子の誘導あるいは抑制を惹起する遺伝子発現プログラムの再編成が起こる。この再編成過程に参画する転写調節因子の多くはそれ自身の遺伝子の発現の変動を伴い,その標的遺伝子とともに多段階性の遺伝子支配関連を形成すると考えられる。この階層性遺伝子制御の構成およびその再編成に対する理解は,細胞分化および可塑性の機構の本質的洞察にとって必須である。今回,肝細胞分化,微量生理活性物質,神経可塑性を専門とする海外研究室との共同研究により,肝細胞の分化および神経の可塑的変化時における階層性遺伝子支配の制御機構の解析を目的として,以下の検討を行った。まず,従来解析の困難であった極微量のRNAを出発材料として,多数のmRNAの発現レベルを測定すると共に,サブトラクション法等への適用により発現レベルの変動する遺伝子を系統的にクローン化しうる微量mRNA増幅法を考案した。さらに,予備実験として,初代培養肝細胞をグルカゴン,グルココルチコイド等のホルモンにより処理後調製したmRNAを増幅し,マーカー遺伝子の誘導の検出,サブトラクションクローニングが可能であることを確認した。続いて,ラット海馬スライスCA1領域における長期増強および長期抑圧時に変動するmRNAのサブトラクションクローニングを行い,幾つかの候補遺伝子を得た。また,既知遺伝子mRNAレベルの変動を測定することに成功した。一酸化窒素合成酵素(NOS)には神経型NOS (nNOS)、誘導型NOS (iNOS)、そして血管内皮型NOS(eNOS)の3つのアイソザイムが存在している。

従ってLPSによるeNOSの発現誘導は、恒常的に発現の見られるアストロサイトでの発現量の増加によるものと考えれた。アストロサイトは神経細胞に支持や調節に寄与し、また血液-脳関門等の病態生理学的応答へのeNOSの関与が示唆された。
食塊の粒度分布を用いた摂食能力の定量化

本研究は,固形食品の咀嚼過程で形成される食片の集合体である食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現するモデルを用いて,個人の摂食能力の定量化に関する基礎研究である。本研究期間にわたり,特に以下の研究を行った。1)任意の統計分布にしたがうランダムな半径を持つ食塊粒子群を生成し,それに基づいて擬似的な食塊を形成する数理モデルを提案した。2) 1)のモデルを用いて,特に正規分布にしたがう食片群からなる食塊を形成し,それらの空間充填率を計算し,食塊物性との関連を検討した.これらの成果については論文や学会発表として社会に還元されている。本研究は,ヒトの咀嚼過程で形成される食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現する数理モデルを用いて,個人の咀嚼・嚥下過程の定量化を目指す研究である.ある個人から得られた実データと粒度特性に対する食品の物性や被験者属性の影響を踏まえて数理モデルを構成することで,従来の機器測定等に比べ低コスト,簡便に個人の摂食能力を評価できるような普遍的な指標の提案を目指し研究を続けている.摂食能力の定量化に重要な役割を果たす咀嚼・嚥下過程はいまだ第一原理となる理論や方法論が存在しないため,これまでに得られた知見等を踏まえて,それぞれをフィードバックさせつつ,現象論による基礎的な理解から摂食能力評価といった応用的な研究を目指す.分野を超えた様々な研究との比較検討を研究計画に含めることで,本研究が本質的に有している学際研究としての側面も強調する予定である.平成27年度に関しては,咀嚼・嚥下機能に重要な影響を与えると推測される咀嚼食片の食塊に関して以下の研究を行った.1)食塊モデルとして空間充填モデルとイーデンモデルの2つを基盤に数理モデル化を検討した.2)きざみ食と食塊の物性との関連を粒度分布を用いて解析した.これらの研究成果に関しては,まとまり次第論文および学会発表等で公表する予定である.本研究は,ヒトの咀嚼過程で形成される食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現する数理モデルを用いて,個人の咀嚼・嚥下過程の定量化を目指す研究である.個人特有のデータと食品物性,および咀嚼によって得られる食塊それ自体の物性を調べることによって,従来よりも低コスト・簡便な摂食能力の評価を目指している.その上で現在の達成度を鑑みると,おおむね順調に進展していると考えられる.その理由としては,第一に摂食能力評価の基礎となる数理モデルに関しての研究の進展が挙げられる.第二に食塊物性に関する基礎研究として,きざみ食に対する実験的な研究がスタートしていることが挙げられる.これらはいずれも本研究の課題遂行に欠かすことができないものであるが,研究論文としてまとめられていない点において,達成度の評価としては当初の計画以上に進んでいるとは言いがたい.以上の理由から,上のような達成度の区分を自己評価としてあげたい.本研究は,ヒトの咀嚼過程で形成される食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現する数理モデルを用いて,個人の咀嚼・嚥下過程の定量化を目指す研究である.ある個人から得られた実データと粒度特性に対する食品の物性や被験者属性の影響を踏まえて数理モデルを構成することで,従来の機器測定等に比べ低コスト,簡便に個人の摂食能力を評価できるような普遍的な指標の提案を目指している.平成28年度に関しては,咀嚼および嚥下能力における重要な要素であるヒトにより咀嚼された食片が口腔内で舌や口腔運動によって唾液等とともに凝集された塊,食塊に関して以下の研究を行った。1)平成27年度で検討を行ったイーデンモデルを基礎とした食塊物性モデルについて,そのシミュレーション法の検討した。2)1)で挙げた食塊物性モデルについて,正規分布をもとにランダムな粒子サイズを生成し,それを踏まえたモデルクラスターの充填率の計算を行った。正規分布は平均値・分散という二つのパラメータで形状が決定されるが,それらはクラスターの充填率には影響を与えない一方で,総粒子数が充填率に大きく影響を与えることが分かった。この研究成果については二報の論文(うち一報は受理された)にまとめられ,社会に公表する予定である。3)1)で挙げた食塊物性モデルについて,現実の現象により多く登場する対数正規分布をもとにランダムな粒子サイズを生成し,それを踏まえた各種物理量の検討を行った。この課題については次年度以降の検討課題である。本研究は,ヒトの摂食過程における重要な過程である食塊形成に着目し,咀嚼片の粒度特性を再現する数理モデルを用いて,個人の摂食過程、特に咀嚼・嚥下過程の定量化を目指す研究である。それにより従来のような機器測定や生理学的測定、官能評価法よりも低コスト・簡便な摂食能力の評価を目指している。その上で現代の達成度を振り返ってみると,おおむね順調に進展していると考えられる。その理由としては,平成27年度に導入・検討した摂食能力評価のための数理モデルについて具体的な物理量のシミュレーションなど,研究の進展がみられることが挙げられる。

これについては論文にまとめられ,うち一報は受理されている。また,食塊物性に関する基礎研究として,これまでも行ってきた実験的な研究についても進展がある。これは昭和女子大学の森高初惠氏との共同研究である。実験的な研究についても論文として公表する予定であるが,平成28年度には達成されなかった。以上の理由から,上のような達成度の区分を自己評価としてあげたい。本研究は,ヒトの咀嚼課程で形成される食片の凝集体である食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現する数理モデルを用いて,個人の咀嚼・嚥下過程の定量化の基礎となる知見を探る研究である。過去の食品粒度特性から得られた知見や食品物性,被験者属性の影響を踏まえて数理モデルを構成することで,従来の生理学的測定,機器測定等に比べ低コスト,簡便に個人の摂食能力を評価できる普遍的な指標の提案を最終的には目指している。平成29年度は,咀嚼および嚥下能力における重要な要素であるヒトにより咀嚼された食片が口腔内で舌や口腔運動によって唾液等とともに凝集された食片の塊である食塊について以下のような研究を行った。1)前年度までに検討を行ったイーデンモデルおよび数値シミュレーションによって,特に粒度分布が自然界でよく見られる正規分布にしたがう食片について食塊形成モデルを確立した。2) 1)の食塊形成モデルで作られた擬似的食塊クラスターに関して,クラスター内における食片の占める割合を与える充填率を計算した。この結果は昨年度受理され,今年度発行された論文で触れられている。3) 1)のモデルについて,その数理的な性質を検討し,過去の空間充填モデル等との比較を行った。その結果,我々が検討しているモデルは粒度が一定のモデルに比べて,充填率が大きくなることが確かめられた。また,充填率に対する界面効果の影響を粒子数無限大の極限をとることで評価したところ,界面のゆらぎが充填率の大きく影響を与えることが示された。この結果については,今年度受理され,発行された。本研究は,固形食品の咀嚼過程で形成される食片の集合体である食塊に着目し,その構成要素である咀嚼食片の粒度特性を再現するモデルを用いて,個人の摂食能力の定量化に関する基礎研究である。本研究期間にわたり,特に以下の研究を行った。1)任意の統計分布にしたがうランダムな半径を持つ食塊粒子群を生成し,それに基づいて擬似的な食塊を形成する数理モデルを提案した。2) 1)のモデルを用いて,特に正規分布にしたがう食片群からなる食塊を形成し,それらの空間充填率を計算し,食塊物性との関連を検討した.これらの成果については論文や学会発表として社会に還元されている。平成28年度に関しては,平成27年度の成果を踏まえ以下の様な研究計画を立てている(交付申請書参照).1)個人の食片データを用いた咀嚼・嚥下能力の定量化:提案者らの先行研究によって得られた実際の食片粒度データを用いて空間充填率をシミュレーションにより得ることで,前年度数値的に検討してきた食塊物性と空間充填率との関係について,実データの解析結果を用いて比較検討する.また実データに関しては,その他の実験(レオメータによる力学測定,直接観察による速度スペクトルの評価,官能評価)による結果が得られるため,それらと比較することでより総合的な食塊物性と空間充填率の評価が可能になる.2)被験者
中枢神経の遺伝子発現に対する科学物質の影響

セレノプロテインP(SelP)とセレノプロテインP類似蛋白(SelP-LP)のプロモーター部位をクローニングし配列比較すると、いずれのプロモーターにも肝、造血器特有の転写制御配列及び炎症関連配列が認められた。さらにSelPにはグルココルチコイド応答配列(GRE)が認められたが重金属応答配列(MRE)はなく、SelP-LPにはMREのみが存在した。これら転写制御機構の有効性を、SelPやSelP-LP同様生体防御蛋白であり、種々の刺激で誘導されることの知られているメタロチオネイン(MT)やオステオネクチン(OST)と比較検討した。SelP・SelP-LPmRNA培養細胞・生体組織のいずれにおいても構成的に発現していた。MTmRNAが強い誘導を受けるような条件下で、腎培養細胞ではSelPmRNAはグルココルチコイドに応答し、約4倍に増加したが、OSTmRNAは減少した。重金属負荷によってはSelP-LPmRNAも含めて変化しなかった。しかしながら、生体に投与した場合、SelP・SelP-LPmRNAは脳・腎いずれの臓器でも変化は認められず、OSTmRNAはグルココルチコイドに応答せず、重金属投与で増加したが脳での増加は軽度であった。MTmRNAは培養細胞と生体で一定の反応を示すのに対し、SelP・SelP-LP・OSTmRNAは細胞別・臓器別に異なる反応を示すうえに、脳において部位別局在を示すことから、得られたプロモーター部位を用いて部位を決定する転写因子の解析を開始した。この際に上丘にアデノシンA2a受容体が局在し、しかも従来のアデノシン受容体サブタイプに共通した機能と考えられていたようにシナプス伝達を抑制性に制御するのではなく、興奮性に制御していることを見い出し報告した。
ＳＦジャンルに見る再生医療を中心とした生命科学の社会受容の研究

今日、再生医療を中心とする再生医療は社会から大きな注目を浴びているが、その領域が先端であるため、一般の人々にとっては実際に何が行われているのかの詳しいことは伝わりにくい。こうした話題は「フィクション」を創るための材料としてはもっとも有益なものであり、中でも科学を扱う「サイエンス・フィクション(SF)」では多くの生命科学が描かれていた。本研究では、SFでのライフサイエンス像は必ずしも科学的に正確でないのと同時に、キメラ動物やクローンのように「気味の悪いもの」としてネガティブな感情に繋がるものとなっていた。こうした研究を通じて、社会の生命科学受容を理解し、適切な情報発信に繋げる必要がある。1950年代から1980年代にかけてのSF作品の収拾、および分析を中心にした研究を行った。1953年にワトソンとクリックが遺伝子という抽象概念を「DNA分子」という実体をもつ物質へと還元させた。このことは、「遺伝子工学」という手法による身体改変技術が現実可能性を帯び始め、SFのフィールドにおいても、古典的優生学的な選抜育種的方法論による描写から、直接遺伝子を操作するという方向へとシフトしていく。また、1962年にはイギリスのジョン・ガードンによって「クローン」の作出が成功し、SF作品の中において、遺伝子工学とクローンという2つの技術をモチーフとして取り上げる作品が現れ始め、作品内に描かれる技術内容と、実際の科学研究のレベルについて生物学史的な背景との比較を行い、一般読者が当時の先端科学についてどのような感想を持っていたか分析をった。また、1980年代に入ると、これらの生物学的なアプローチだけではなく、コンピューターネットワークについて取り込んだ作品群が現れる。「サイバーパンク」と呼ばれる作品群がそれで、同時代の一大ムーブメントとなっている。言葉の成立をたどればサイバー(cyber:電脳、コンピュータネットワーク程度の意)とパンク(punk:青二才、チンピラ)の合成語であることから、人間とコンピュータ(ネットワーク)の融合した社会を描いている。これらの作品は、当時勃興し始めたニューラルコンピューティングと生物との融合した社会を描いており、古典的な「自然」と「文化(技術)」を切り分ける二項対立による理解を超えた、ポストモダン的社会を問うている。こうした作品からは、身体に技術を取り込むことは不可避であることを認識しながら、いかに人間性を維持し、新しい価値観を創造するのか、という「キメラ技術」が具現化する再生医療時代に重要な問題を剔出することが出来た。現状の整理を中心として行うことを目的として、現在のSF小説・映画を中心とした文献収集や調査・研究を行った。当初はグレッグ・イーガンやパオロ・バチガルピを中心とする欧米の現代SFの収集を行う予定であったが、日本においても瀬名秀明をはじめとして多くの生物学研究を描いた作品が存在するため、並行して日本SFについても収集を行った。中でも、日本においては大きなヒット作であった漫画、およびそれを映像化したアニメにおいて、「錬金術」が再生医療や幹細胞生物学研究のメタファーとして描かれてきたことなどが明確となり、一般社会の生命感と共鳴している可能性が示された。これと並行し、ISSCR(国際幹細胞学会)や日本再生医療学会などへの学会参加を通じて世界の研究の潮流把握に努める一方、各協力者が主宰する研究室のミーティング、進捗報告などへの参加、また国外の研究者との意見交換を行った。また、こうした研究当事者だけではなく、医療倫理、および文部科学省の規制当事者との意見交換も行い、実際の研究者の意識や研究の進展、その背景にあるさまざまな規制の現状等についても理解を深めることが出来た。さらに、国内各研究機関が作成している再生医療に関するプレスリリースも収集し、メディアに表出した実際の研究について、比較検討を行う準備を開始している。こうした経緯の中で、ヒトと異種動物の細胞が混在する「キメラ動物」を研究することについて、一般社会と研究者の意識において、その許容度が大きく異なることが浮かび上がりつつある。こうした意識は、SF黎明期に描かれたH.Gウエルズの『モロー博士の島』などの進化論SFなどとも通底するものがあり、英文学研究者との協働体制についての予備的検討を開始した。18世紀末からの科学革命と19世紀の文学との関係性を中心にした調査を行った。SFの萌芽は1818年のメアリー・シェリー『フランケンシュタイン、あるいは現代のプロメテウス』に端を発するとされる(Aldiss 1973)が、これに先立つ18世紀末というのは現代科学の黎明期であり、シェリーが『フランケンシュタイン』の着想を得た背景にも筋肉の運動が電気によって生じるとする論文(Galvani 1791)が社会から大きな反響を得ていた。さらに、その文章中には見世物的に死刑に処せられた囚人の身体に電極をつけ、通電するデモンストレーションを行っていたジョヴァンニ・アルディーニや、『生と死に関する生理学的研究』(1800年)において、6ヶ月の間にギロチンで刑死した600体もの死体を使って解剖をしていたことを報告した解剖学者マリー=フランソワ・グザヴィエ・ビシャーなど、解剖学的、あるいは実験生物学的な見地に対する嫌悪感などを見出すことができた。さらに、1896年に執筆されたH.Gウエルズの『モロー博士の島』においては、舞台が南緯一度、西経一〇七度付近の海域と設定され、これはメキシコの遥か南、ガラパゴス諸島の西方であることから、ダーウィンの論文に影響されたことが示唆されている。

当時ダーウィンが提唱した進化論はキリスト教社会に大きな影響を与えており、ヒトが動物から進化した存在、つまり「動物と根を同じくする」ということ、あるいはベーアが提出した「胚葉論」からは、ヒトが「アダムとイブ」から細胞を引き継いでいない可能性も浮上しており、こうした違和感が、「動物人間」という表象に現れている可能性があり、現在におけるヒト細胞と動物胚を利用した異種キメラに対する嫌悪感の源泉が潜む可能性が示唆された。前年までは西欧を中心としたSF作品群に注目をしてきたが、本年は日本におけるSF作品に注視した研究を行った。安部公房『第四間氷期』(1959)、小松左京『復活の日』(1964)、瀬名秀明『パラサイト・イヴ』(1995)など、生命科学の知識を基盤とし、人間とは何か、生命とは何かという問題に対して挑戦した伝統を持つようになった。こうした文脈について、にほんで最大のSF関係のコンベンションである日本SF大会に参加し、情報収集を行うとともに、世界最初のSF小説とされる『フランケンシュタイン』やその他の英米文学作品と比較し、英米文学者との討議を行うなどした。また、近年、伊藤計劃といった成熟した生命科学や医療技術を描く作品が海外にも翻訳され、非常に高い注目を集めていることから、アメリカ・ワシントン州スポーケンで行われたSFコンベンションに参加し、海外のSF研究者などと討議を行った。このように日本SFを概観し、海外から移入された科学知識をどのように反映してきたか、またその作品群において描かれた生命観を海外のものと比較し、検討を行った。これまでの成果を集大成し、過去2年の間に行ってきた研究を有機的に統合させ、著作にまとめるための準備を行った。現在、再生医療研究においては、動物の体内で臓器を作成し、移植のリソースとして利用する「ヒト動物集合胚」の是非が検討されている。SFの文脈における「バイオフォビア」の源泉がどのように生じてきたのかをまとめることで、日本の生命科学の進展に寄与するものと考えられる。今日、再生医療を中心とする再生医療は社会から大きな注目を浴びているが、その領域が先端であるため、一般の人々にとっては実際に何が行われているのかの詳しいことは伝わりにくい。こうした話題は「フィクション」を創るための材料としてはもっとも有益なものであり、中でも科学を扱う「サイエンス・フィクション(SF)」では多くの生命科学が描かれていた。本研究では、SFでのライフサイエンス像は必ずしも科学的に正確でないのと同時に、キメラ動物やクローンのように「気味の悪いもの」としてネガティブな感情に繋がるものとなっていた。こうした研究を通じて、社会の生命科学受容を理解し、適切な情報発信に繋げる必要がある。初年度の遅れが影響しているが、論文化前のノート的な論考の執筆や学会における発表は行っており、資料収集については順調に行っている。幹細胞生物学、科学技術社会論日本国内における新規研究協力者を確保し、ディスカッションを行うこと、また本年のワールドコンなどの参加を通じて最終年度に向けた成果の集約をはかる。初年度の遅れが影響し、論文執筆に至るまでの論点整理がやや遅れているが、資料収集など、予定した作業や分析は概ね順調に行っている。
絨毛癌抑制機構の研究

1)絨毛癌抑制遺伝子群の局在する染色体を同定するために、PSV2neoで標識した正常ヒト1-22番染色体を単一で保有するマウスA9細胞ライブラリーの中から1,2,6,7,9,11番染色体保有A9細胞と絨毛癌細胞CC1との間で微小核融合を行った。それぞれの融合細胞について(1)ヌードマウスでの造腫瘍性(2)足場非依存性増殖能(3)腫瘍増殖速度(4)細胞倍加時間(5)血清要求性(6)細胞飽和密度を検討した。その結果、CC1細胞と比較して7番染色体移入クローンにのみ造腫瘍性および足場非依存性増殖能の抑制、細胞倍加時間の延長を観察した。他の微小核融合クローンではこれらの抑制を観察しなかった。しかし、血清要求性および細胞飽和密度はCC1細胞と7番染色体単一移入CC1細胞間では差を認めなかった。2)マウスF9細胞の分化に関与するヒト染色体を同定するために、F9細胞に正常ヒト1,2,6,7,9,11,18,19番染色体を微小核融合法にて単一移入した。その結果、7番染色体単一移入細胞のみが親細胞の保有する細胞増殖特性をすべて著明に抑制した。さらに、細胞形態も大きく変化し、内胚葉系列の細胞に類似した細胞の他に、多核で胞体の大きな合胞体細胞類似の細胞が同クローン中に多数出現した。種々の分化関連マーカーによる検索から7番染色体単一移入細胞ではEC細胞形質が消失し、壁側内胚葉細胞類似の分化関連マーカーの発現を認めた。1,2)の結果より、7番染色体上には絨毛癌抑制に関与する優性な遺伝子群とともに、F9細胞を分化誘導する遺伝子群が存在することが推測された。絨毛癌化における癌抑制遺伝子群の局在する染色体を検索する目的で、絨毛癌細胞株CC1に対して正常ヒト染色体単一移入マウスA9細胞ライブラリ-より1,2,6,7,9、11番染色体を含むクロ-ンを選択し微小核融合を行った。それぞれの融合細胞について1)ヌ-ドマウス上での造腫瘍性2)足場非依存性増殖3)腫瘍増殖速度4)細胞倍加時間5)血清要求性6)細胞飽和密度を比較検討した。その結果、1、2、6、9、11番染色体単一移入細胞クロ-ンでは親細胞CC1との間でヌ-ドマウス上での造腫瘍性、足場非依存性増殖、細胞倍加時間においては有意差は認められなかった。しかし、7番染色体単一移入細胞クロ-ンではCC1と比較して腫瘍形成率、足場非依存性増殖は著明に低下し、細胞倍加時間も著明に延長した。一方、血清要求性、細胞飽和密度はCC1と各種微小核融合細胞クロ-ンとの間では有意差は認められなかった。以上の結果より正常ヒト7番染色体の単一移入によりCC1の造腫瘍性、足場非依存性増殖、細胞増殖速度を抑制することが明らかとなった。このことから、正常ヒト7番染色体上に絨毛癌の抑制に関与する優性な遺伝子群の存在することが推測された。次に、ヒト絨毛癌細胞の造腫瘍性抑制にかかわる遺伝子群をクロ-ニングする目的で、正常ヒト7番染色体単一移入マウスA9細胞とA9親細胞間でのmRNAサブトラクションを行い正常ヒト7番染色体に発現を由来したcDNAライブラリ-を現在作成した。平成3年度はこのcDNAライブラリ-をCC1細胞にトランスフェクションし、正常ヒト7番染色体を移入した際に観察された形態変化(Flat)と同様な変化を生じた細胞をクロ-ニングし、同細胞とCC1親細胞間でmRNAサブトラクションを再度行い絨毛癌抑制遺伝子のクロ-ニングを行ない、同時に絨毛癌化に伴う細胞骨格構築の変化についても検討する予定である。

種々の分化関連マーカーによる検索から7番染色体単一移入細胞ではEC細胞形質が消失し、壁側内胚葉細胞類似の分化関連マーカーの発現を認めた。1,2)の結果より、7番染色体上には絨毛癌抑制に関与する優性な遺伝子群とともに、F9細胞を分化誘導する遺伝子群が存在することが推測された。絨毛癌抑制遺伝子の存在する染色体を同定するために、PSV2neoにより標識された1ー22番染色体を単一で保有するマウスA9細胞ライブラリ-の中から1,2,6,7,9,11番染色体を含むA9細胞を選び,微小核形成後,ヒト絨毛癌細胞CC1との間で微小核融合を行い、G418耐性クロ-ンを選択した。各クロ-ンについて1)ヌ-ドマウス皮下移植後の腫瘍形成率2)腫瘍増殖速度3)足場非依存性増殖能4)細胞倍加時間5)血清要求性6)細胞飽和密度、を調べたところ、7番染色体単一移入CC1クロ-ンのみが1),2),3),4)の形質を抑制した。しかし、1,2,6,9,11番染色体を単一移入で保有するCC1親細胞との間に差を認めなかったため、7番染色体上に絨毛癌抑制に関わる遺伝子の存在が推測された。次に、ヒト絨毛癌細胞の造腫瘍性抑制に関わる遺伝子群をクロ-ニングする目的で、正常ヒト7番染色体単一移マウスA9細胞とA9細胞間でmRNAサブトラクションを行い、正常ヒト7番染色体に発現を由来するcDNAライブラリ-の作成をした。このcDNAライブラリ-を絨毛癌細胞CC1に導入し、1)細胞倍加時間の延長したクロ-ンを選択する目的として、Brd U,Hoechst33258を用いる方法、2)足場非依存性増殖能の抑制されたクロ-ンを選択する目的としてコンカナバリンAを用いる方法、以上の2つの方法を用いてスクリ-ニングを繰り返し、増殖特性の抑制されたクロ-ンを選択した。それぞれの方法により選択されたクロ-ンについて、導入された遺伝子を発現ベクタ-の一部をプライマ-としたPCR法により増幅し、現在いくつかの候補となる遺伝子についてクロ-ニングを終了している。1)絨毛癌抑制遺伝子群の局在する染色体を同定するために、PSV2neoで標識した正常ヒト1-22番染色体を単一で保有するマウスA9細胞ライブラリーの中から1,2,6,7,9,11番染色体保有A9細胞と絨毛癌細胞CC1との間で微小核融合を行った。それぞれの融合細胞について(1)ヌードマウスでの造腫瘍性(2)足場非依存性増殖能(3)腫瘍増殖速度(4)細胞倍加時間(5)血清要求性(6)細胞飽和密度を検討した。その結果、CC1細胞と比較して7番染色体移入クローンにのみ造腫瘍性および足場非依存性増殖能の抑制、細胞倍加時間の延長を観察した。他の微小核融合クローンではこれらの抑制を観察しなかった。しかし、血清要求性および細胞飽和密度はCC1細胞と7番染色体単一移入CC1細胞間では差を認めなかった。2)マウスF9細胞の分化に関与するヒト染色体を同定するために、F9細胞に正常ヒト1,2,6,7,9,11,18,19番染色体を微小核融合法にて単一移入した。その結果、7番染色体単一移入細胞のみが親細胞の保有する細胞増殖特性をすべて著明に抑制した。さらに、細胞形態も大きく変化し、内胚葉系列の細胞に類似した細胞の他に、多核で胞体の大きな合胞体細胞類似の細胞が同クローン中に多数出現した。
原子間力顕微鏡による再生医療培養組織の力学特性解析

本研究の目的は、これまでに構築してきた、組織の広範囲にわたる弾性率測定を可能にした原子間力顕微鏡法(AFM)を改良して、高速レオロジー測定を可能にすることで組織の正確な診断を実現し、移植用培養組織モデルの力学特性と分子生物学的な手法による機能との相関関係を調べることができる計測手法を確立することである。本年度は、組織の主な構成要素である細胞を用いて、レオロジー測定により取得できる複数のレオロジー変数を用いた組織診断の可能性を評価した。異なる状態の多数の単一細胞の弾性率とレオロジー変数を測定し、両者の識別精度を比較した。その結果、弾性率を用いた識別よりも複数のレオロジー変数を用いた識別の方が識別精度は有意に高かった。さらに、この時のレオロジー測定速度はこれまでに構築した広範囲弾性率測定の約1.5倍であった。以上より、これまでよりも高速かつ高い識別精度で診断が可能な超広範囲AFMの開発に成功した。さらに、これまでに構築したAFMの技術を元にして、細胞表面のダイナミクスを反映する値である相互作用長の空間分布を調べることが可能なイオンコンダクタンス顕微鏡も構築した。これを用いて、正常上皮細胞とがん遺伝子が発現した細胞が混在した単層上皮シートにおいて、両者が隣接している細胞と、同種の細胞の中に位置する細胞では相互作用長が異なっていることが明らかになった。この結果から、本手法により、組織の中に異なる状態の細胞があることを検出できる可能性が示唆された。以上のように、当初予定していた移植組織モデルの評価までは到達できなかったが、当初の予想を超える新手法による再生医療培養組織の力学特性解析法が確立した。これにより、移植組織モデルの力学測定と分子生物学的手法による機能解析の相関関係から移植組織モデルの高精度な評価が可能になると期待できる。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、組織の広範囲にわたる高速レオロジー測定を可能にする原子間力顕微鏡法(AFM)を開発し、移植用培養組織モデルにおける、力学測定と分子生物学的な手法による機能解析との相関関係を明らかにすることである。今年度は始めに、従来のXY粗動スキャナはノイズレスでの測定に時間を要するため、微動と粗動を組み合わせる測定システムを導入した。微動でマッピングを行った後に、粗動で隣接する領域に移動させてマッピング測定を行うことで、広範囲でのマッピング測定を粗動のみを用いた時よりも高速で行うことが可能になった。次に、一つずつ周波数を変えて測定する周波数掃引法よりも高速で測定が可能な、多重周波数同時測定法の構築を行った。カンチレバーを振動させた際の位相と振幅の周波数特性を測定し、安定して測定が可能な周波数を調べ、その中で、倍波の影響で互いに影響を与えない組み合わせの周波数を測定周波数とした。そして3T3やHepG2といった培養細胞のレオロジー測定を行い、先行研究の報告と同様に、細胞の貯蔵弾性率と損失弾性率はPower-law structural dampingモデルに合致することを確認した。移植用培養組織モデルにおける、レオロジー測定と分子生物学的手法による機能解析の相関を調べる実験を構築するための最初の段階として、培養細胞を用いて物性と機能の相関を調べる実験系の構築を行った。細胞には、肝がん由来の培養細胞であるHepG2を用い、単一細胞レベルでの測定を行った。レオロジー測定を完了した後に、肝細胞で合成されタンパク質であるアルブミンを免疫蛍光染色し、レオロジー測定を行った細胞と同一の細胞を蛍光観察した。同一の細胞のレオロジー特性とアルブミン染色輝度を対応付けることに成功し、培養細胞においては明確な相関は見られないという結果が得られた。本結果は、第54回生物物理学会で発表を行った。今年度は、長広範囲かつ高速でレオロジー測定が可能なAFMシステムの構築のために、XY粗動スキャナと微動スキャナを組み合わせたスキャンシステムの構築、そして、多重周波数同時測定法の導入を計画していた。実際に、これらのシステムを導入し、それによる細胞の力学測定を行うことに成功したため、概ね研究は順調に進展していると言える。一方で、構築したこの測定系をどこまで高速化できるかの検討が課題として残っているため、次年度に検討を行う予定である。

これを用いて、正常上皮細胞とがん遺伝子が発現した細胞が混在した単層上皮シートにおいて、両者が隣接している細胞と、同種の細胞の中に位置する細胞では相互作用長が異なっていることが明らかになった。この結果から、本手法により、組織の中に異なる状態の細胞があることを検出できる可能性が示唆された。以上のように、当初予定していた移植組織モデルの評価までは到達できなかったが、当初の予想を超える新手法による再生医療培養組織の力学特性解析法が確立した。これにより、移植組織モデルの力学測定と分子生物学的手法による機能解析の相関関係から移植組織モデルの高精度な評価が可能になると期待できる。今年度は、測定システムの構築が完了したが、測定のさらなる高速化に関する検討が課題である。測定をさらに高速化するために、モジュレーションの時間を短くすること、スキャナの移動速度を上げることが必要であるが、一方で精度が失われる可能性もある。そこで、高速化に伴って、測定の精度がどのように変わるかを調べることで、どこまで高速化が可能かを明らかにする。また、高速化に伴う精度減少が何に依存するかを明らかにし、その改善方法も検討する。これにより、細胞集団や組織の超広範囲マッピング測定のさらなる高速化を可能にする。そして、今年度検討した分子生物学的手法による機能解析と力学特性解析の組み合わせを基礎として、ラットのプライマリー肝細胞を用いた組織モデルに対して、それぞれの手法による解析結果の関係を明らかにしていく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
スギ免疫療法長期効果に対する治療前予測・新規候補分子の機能解析

アレルギー性鼻炎におけるバイオマーカーの研究は、効果の客観的評価、治療前の予測因子として重要であり、スギ免疫療法長期効果に対する治療前予測・新規候補分子を解析した。網羅的解析では、免疫療法4年目に症状スコアが低い有効群と症状スコア高い無効群分類すると、4年目有効群に治療前血漿濃度が高い分子が46種類、4年目無効群に治療前血漿濃度が高い分子が115種類候補として存在した。4年目有効群な治療前血漿分子は抗酸化作用を有するものが複数存在した。我が国におけるスギ舌下免疫療法中の効果として、IL-10産生制御性T細胞、Th2サイトカイン、Th17サイトカインの変化などが挙げられる。我々が検討した長期舌下免疫療法では、血漿3a、C5a、IL-4、IL-17A濃度の有意な減少、Apolipoprotein A4は有意な増加が認められた。バイオマーカーの候補である舌下免疫療法4年目のIL-17A濃度と強く相関する治療前血漿分子も存在した。TSLPは気道アレルギー患者のCD34陽性骨髄前駆細胞からのTH2サイトカインの産生を促すが、血漿TSLP濃度も同様に、4年目で、1年目と比較して有意に減少し、1年目の血漿TSLP濃度は4年目の症状スコアと相関し、治療中から長期の効果を予測しうる因子の候補と考えられた。制御性T細胞にはFoxp3陰性でIL-10産生するTr1細胞が存在し、Tr1細胞はIL-21を産生する。治療前血漿IL-21濃度は治療後1年目の症状スコアと有意に逆相関し治療前予測因子とも考えられたが、4年目の症状スコアとは相関せず長期予後予測因子の候補とはならなかった。スギ舌下免疫療法の充分な効果が期待されるには34年以上治療が必要である。治療効果には個人差があり治療前に長期効果を予測することができれば、医療経済及び患者にとって福音となり、更なる研究が期待される。1)スギ舌下免疫療法治療前血清、末梢血単核球を利用し、網羅的な観察を更に継続・並行して長期効果予測分子とバイオマーカーを模索した。今後、2)スクリーニングした分子を用い各種アレルギー担当細胞への(細胞内シグナルを含む)影響を観察する。3)効果予測分子リコンビナント、分子標的siRNAと中和抗体による、免疫療法(-)/(+)花粉症モデルマウス、好酸球性鼻粘膜浮腫性病変モデルマウスへの影響を観察する。4)好酸球性副鼻腔炎の患者鼻茸浮遊細胞を用いて、花粉抗原、効果予測分子リコンビナント、分子を標的としたsiRNAと中和抗体の影響を網羅的に観察する。5)スギ花粉症合併の好酸球性副鼻腔炎術後症例をランダム化しSLITの影響と再発の有無を検討する臨床研究を施行する。6)進捗状況に応じて血漿サンプルを用いた実験、培養細胞実験による機能解析を行う。抗原特異的免疫療法においては34年目以降に免疫機能が変化することが知られている。予測分子が判明しアレルギーを抑制する分子であれば、治療前に効果を予測できるばかりでなく、治療抵抗性フェノタイプの症例に対してもリコンビナントが新規治療の候補薬となる。好酸球性副鼻腔炎の大規模研究では末梢血好酸球数と同様にスギ花粉症の関与が判明している。好酸球性副鼻腔炎の患者鼻茸浮遊細胞を用いて花粉抗原の影響を網羅的に観察することは好酸球性副鼻腔炎の発症メカニズムの解明に寄与する可能性があり、好酸球性副鼻腔炎のスギ花粉症合併のフェノタイプを考慮した新規治療に貢献する。世界にも類をみない長期間暴露のスギ花粉症は海外より深い関心が寄せられている。これに対する長期治療の予測は世界にアピールできる画期的なことである。研究内容、独創性においては、国際レベルにおいても最高水準のものと考えている。

治療前血漿IL-21濃度は治療後1年目の症状スコアと有意に逆相関し治療前予測因子とも考えられたが、4年目の症状スコアとは相関せず長期予後予測因子の候補とはならなかった。スギ舌下免疫療法の充分な効果が期待されるには34年以上治療が必要である。治療効果には個人差があり治療前に長期効果を予測することができれば、医療経済及び患者にとって福音となり、更なる研究が期待される。1)スギ舌下免疫療法治療前血清、末梢血単核球を利用し、網羅的な観察を更に継続・並行して長期効果予測分子とバイオマーカーを模索した。今後、2)スクリーニングした分子を用い各種アレルギー担当細胞への(細胞内シグナルを含む)影響を観察する。3)効果予測分子リコンビナント、分子標的siRNAと中和抗体による、免疫療法(-)/(+)花粉症モデルマウス、好酸球性鼻粘膜浮腫性病変モデルマウスへの影響を観察する。4)好酸球性副鼻腔炎の患者鼻茸浮遊細胞を用いて、花粉抗原、効果予測分子リコンビナント、分子を標的としたsiRNAと中和抗体の影響を網羅的に観察する。5)スギ花粉症合併の好酸球性副鼻腔炎術後症例をランダム化しSLITの影響と再発の有無を検討する臨床研究を施行する。6)進捗状況に応じて血漿サンプルを用いた実験、培養細胞実験による機能解析を行う。スギ舌下免疫療法治療前後の血清を液体窒素に保存、磁気ビーズマルチプレックス(血管新生、成長因子、心血管因子、サイトカイン、ケモカイン、アジポカイン、筋神経変性因子、ニューロペプタイド)、プロテオーム解析、メタボローム解析(生体物質解析センターに委託)で網羅的に観察する。スギ舌下免疫療法でTh2サイトカインに関係する血清中TSLPが1年目と比べて4年目で減少したが、同じdanger signalであるIL-33は不変であった。補体C3a、C5a、網羅的解析で判明したApolipoprotein A IVも減少したが、アディポサイトカインパネルで検討すると、レプチン、線溶系の分子であるplasminogenactivator inhibitorが増加した。免疫療法開始1年目の血清TSLPの値と4年目の臨床症状が相関した。免疫療法1年目の血清中TSLP値が4年後の症状を予測できる可能性が示唆された。免疫療法治療前の予測因子を検討すると、治療前血清IL-21が高い群ではと他群と比べ、1年目の花粉飛散期の症状のスコアが低く、1年目で免疫療法が有効であることが判明した。長期舌下免疫療法の臨床のバイオマーカーとしてはIL-17Aが長期免疫療法を行ったときの4年目のスコアと相関しているため、IL-17Aが減少した群と他群に分けて、網羅的な観察を行った。その結果、長期免疫療法が有効な群では46種類、無効な群では115種類の血清化合物が存在した。研究所が変更になったこともあり、マウスモデル作成がやや遅れている。抗原特異的免疫療法においては34年目以降に免疫機能が変化することが知られている。予測分子が判明しアレルギーを抑制する分子であれば、治療前に効果を予測できるばかりでなく、治療抵抗性フェノタイプの症例に対してもリコンビナントが新規治療の候補薬となる。好酸球性副鼻腔炎の大規模研究では末梢血好酸球数と同様にスギ花粉症の関与が判明している。好酸球性副鼻腔