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大豆イソフラボン代謝産物の機能性及び安全性評価に関する研究

大豆イソフラボン代謝産物のエクオールの機能性と安全性の評価を行った。機能性の評価では、エクオールは脂肪細胞MC3T3-L1の分化を抑制するとともに、TNFにより抑制されたヒト血管内皮由来HUVEC細胞のeNOS遺伝子発現を回復させた。エクオールは、骨粗鬆症モデル動物の骨・脂質代謝及び血流を改善する可能性が示唆された。安全性の評価では、エクオールはエストロゲン受容体陽性乳がん細胞MCF-7のDNA合成期細胞の割合を有意に増加させた。作用機構としては、細胞周期のG1期での進行を促進させることで陽性細胞増加に導く可能性は低く、MCM2-7のクロマチン結合などに正に機能する可能性が考えられた。研究目的:大豆イソフラボンは弱いエストロゲン様作用を持つことが示唆されており、閉経後の骨・脂質代謝異常、更年期症状等に対して有効に作用する可能性が示唆されている。なかでも、ダイゼインから腸内細菌によって産生されるエクオールは、他のイソフラボンに比べて強いエストロゲン様活性を持つことが示唆されている。しかし、その作用の詳細ならびに安全性は不明である。そこで、本研究では、有効性評価として脂質代謝及び血管系に対するエクオールの新規作用とそのメカニズム、安全性評価として乳腺細胞の増殖に対する作用とそのメカニズムを分子、細胞および動物レベルで明らかにすることを目的とする。研究計画:25年度は、有効性評価としてエクオールの脂肪細胞の増殖と分化に対する作用とそのメカニズムを、安全性評価として、乳腺細胞のDNA複製に対する影響を評価する。研究結果:エクオールは、脂肪様株細胞MC3T3-L1細胞の増殖に対し、0.150μMでは影響を及ぼさなかったが、100μMでは有意に抑制した。エクオールは、脂肪細胞の分化の指標であるPPARγ、C/EBPα、FASの遺伝子発現に対し、低濃度では促進したが、100μMでは有意に抑制した。一方、エストロゲン受容体タンパク質の存在を確認したヒト乳がん由来のMCF-7細胞を用いて、エクオールのDNA複製に対する影響を、DNA合成前駆体となるブロモデオキシウリジンのDNAへの取り込みを蛍光顕微鏡観察することにより評価したところ、1μMエクオールは、無添加細胞に比べDNA合成を促進する傾向があったが、統計学的な有意差は認められなかった。この結果の確実性を検討するために、今後、実験例数を増やして、エクオールの乳がん細胞のDNA複製への影響を明らかにする。一方で、エクオールは100 μMまで、2本鎖DNA切断の指標となる、H2AXのリン酸化を有意に増加させなかった。大豆イソフラボンは弱いエストロゲン作用を持つことが示されており、閉経後の骨・脂質代謝異常、更年期症状等に対して有効に作用することが報告されている。なかでもダイゼインから腸内細菌によって代謝されるエクオールは、他のイソフラボンと比べて、より強いエストロゲン活性を示すことが示唆されている。しかし、その作用の詳細及び安全性は不明である。そこで本研究では、有効性評価として骨・脂質代謝及び血管系に対するエクオールの新規作用とそのメカニズム、安全性に関しては乳腺細胞のDNA複製に対する影響を評価する。平成26年度は、有効性評価として、血管内皮細胞を用いて、血管拡張に関与するとされているeNOS及びその関連遺伝子の発現及び血管の炎症に関与するサイトカインの遺伝子発現を中心に検討したところ、エクオールは、エストロゲン欠乏に起因する血管内皮の炎症を抑制するとともに、血管を拡張させる作用がある可能性が示唆された。安全性については、エストロゲン受容体をもつヒト乳がん由来MCF-7細胞を用いて、エクオール濃度を、0.01 μM 100 μMまで変えてDNA複製細胞の割合を調べたところ、0.01 μM 10 μMのエクオール存在下に2倍以内のDNA複製細胞の増加が見られ、100 μM存在下において4倍程度の促進が見られた。100 μMエクオール存在下ではMCF-7細胞増殖が抑制されたことから、この条件でのDNA複製促進は細胞増殖に繋がらないと考えられる。エクオールによるDNA複製促進の機構を明らかにするため、DNA複製にDNAヘリカーゼとして機能するMCM2-7タンパク質とエストロゲン受容体との直接的な相互作用を、昆虫細胞でのヒトエストロゲン受容体とMCM2-7タンパク質を共発現させ、抽出液よりMCM2-7を回収する実験により調べたところ、両者の間には直接的な相互作用は認められなかった。有効性評価:エクオールの脂質代謝及び血管系に対する作用卵巣摘出骨粗鬆症モデルラットを用いて、エクオールの骨及び脂質代謝、血流に対する影響を評価したところ、5週間の0.064%エクオール混餌投与は、エストロゲン欠乏による全身体脂肪量、血中総コレステロールの増加並びに骨量減少を改善した。また、エクオール摂取はエストロゲン欠乏による尾部血流の低下を改善した。安全性評価:ダイゼインによるMCF7細胞DNA複製の促進0.01100 μMのダイゼインの存在下に1日間培養したMCF-7細胞のDNA合成期細胞を、ブロモデオキシウリジンの取り込みにより検出した。1 μMダイゼイン添加細胞では、非添加細胞の約2倍のDNA合成陽性細胞が観察された。この増加は統計的に有意であった。1 μMを至適としたDNA合成促進効果は、エクオールでも同様に観察されている。

ダイゼインによるDNA合成細胞の増加が、サイクリンD1の核局在化によるG1期進行の促進によるものである可能性を検討するため、MCF-7細胞に対する、サイクリンD1核局在化を抑制するGSK-3βキナーゼ阻害剤のLiCl2添加の影響を調べた。25 mM LiCl2によりサイクリンD1の核局在化が促進されたが、DNA合成細胞の増加は認められず、逆に低下した。この条件に1 μMダイゼインを共存させると、DNA合成の抑制が部分的に解除された。よって、ダイゼインによるDNA合成の促進はサイクリンD1の核局在化で説明することは難しい。さらにG0からG1期への移行に関わる転写因子MYCの変動について調べたが、MYCタンパク質の量的な変化は認めらない。以上の結果から、ダイゼインによるDNA合成細胞陽性率の増加は、G1期の進行の促進では説明できない。ダイゼインは、MCM2-7ヘリカーゼのクロマチン結合の促進を含む別の機構でDNA合成を促進すると考えられる。大豆イソフラボン代謝産物のエクオールの機能性と安全性の評価を行った。機能性の評価では、エクオールは脂肪細胞MC3T3-L1の分化を抑制するとともに、TNFにより抑制されたヒト血管内皮由来HUVEC細胞のeNOS遺伝子発現を回復させた。エクオールは、骨粗鬆症モデル動物の骨・脂質代謝及び血流を改善する可能性が示唆された。安全性の評価では、エクオールはエストロゲン受容体陽性乳がん細胞MCF-7のDNA合成期細胞の割合を有意に増加させた。作用機構としては、細胞周期のG1期での進行を促進させることで陽性細胞増加に導く可能性は低く、MCM2-7のクロマチン結合などに正に機能する可能性が考えられた。有効性評価に関しては、平成26年度の研究計画をほぼ達成することができた。安全性評価に関しても、ほぼ順調に進行している。栄養学平成27年度は、有効性評価として、閉経後骨粗鬆症モデル動物を用いて、エクオールの骨・脂質代謝並びに血流に対する影響を評価する。具体的には二重エネルギーX線吸収法(DXA)による体組成の測定、尾部の血流量の評価を行う。安全性評価に関しては、エクオール存在下でのDNA複製促進の機構について、MCM2-7などのDNA複製関連タンパク質の発現とそれらのクロマチン結合性の変化という観点から調べる。また、ダイゼインのMCF-7細胞への効果を、これまでと同様にDNA合成の前駆体となるブロモデオキシウリジンを培養液に加え、それを取り込んでDNAが複製された核DNA部位を、抗ブロモデオキシウリジン抗体を使った免疫蛍光染色法により検出することで評価する。エクオールの脂肪細胞の増殖と分化に対する作用に関する評価においては、H25年度の研究計画を100%達成することができた。一方、乳がん細胞のDNA複製への影響に関しては、用量依存性試験を実施する必要があることから、達成度は75%と考えている。平成26年度の研究推進に必要な物品、旅費、謝金等のための研究費を適切に執行した結果、一部残余が発生したため。26年度は、有効性評価としてエクオールの血管内皮系細胞の機能に対する影響を評価する。安全性評価は、平成25年度にヒト乳がん由来のMCF-7細胞を用いて、エクオールのDNA複製に対する影響を、DNA合成前駆体となるブロモ
アート錯体の配位空間制御と機能発現

従来の新反応開拓研究における金属触媒の選択は、研究者の仮説(勘)あるいは膨大な数にのぼる基質・金属・配位子・溶媒・温度等の組み合わせ実験が必要とされてきました。その結果、金属錯体を用いる有機合成化学は実用的には充実してきているものの、理論的には混沌としている感が否めません。どんな中心金属を選ぶべきかどんな配位子を設計・検討するべきか新反応開拓に向けて理論的一般化および完全予測(少なくとも、理論的手法によって、条件の絞り込み)が必要とされています。本研究課題では、物理化学的な反応経路解析によって金属錯体の反応や機能を解明し、予測・設計に役立てようというものであり、これまでの研究者の勘と経験に頼っていた反応開発を新しい方向から考え直そうというものです。目的の反応(のみ)を進行させるためには、理論的には反応活性化エネルギーの予測と制御が必要となります。遷移状態を確認できる手法は、現在のところ理論計算しか存在しません。同時に、錯体の会合度や詳細な構造は、物理化学的な手法を用いて確認するしかありません。物理化学、理論化学と実験化学の融合は、今後の大きな課題です。そこで、申請者が精力的に開発を行ってきたアート錯体を用いた反応の一つである1,4-付加反応について理論的なな解析を詳細に行い、その反応経路および新たな反応機構について見出した。
微小乳頭成分を有する肺腺癌の高悪性度生物学的特性に寄与する因子の解明

肺MPE腺癌は殆どの症例おいて種々の割合で他の組織亜型の成分が混在している。そのため、手術で切除された未固定腫瘍組織を用いたプロテオーム解析によるMPEの特異的タンパク質の確定は極めて困難である。平成27年度の研究では、我々はホルマリン固定・パラフィン包埋した3症例のMPE腺癌を対象にし、同一腫瘍からMPE成分とnon-MPE成分をlaser capture microdissectionにてそれぞれ単離し、QIAGEN RNeasy FFPEkitによって微量RNAを抽出した。抽出した微量RNAの増幅を行った後、Affymetrix社Human Genome U133 Plus 2.0 Array GeneChipを用い、cDNAマイクロアレイによるMPEとnon-MPEにおいて特異的に高発現あるいは低発現・欠失する遺伝子を網羅的に解析した。MPCとnon-MPCの間に発現比率2倍以上に変動した遺伝子が数千個以上検出され、両者の遺伝子発現プロファイルの違いが示唆された。しかし、cDNAマイクロアレイ解析を行う前にlaser capture microdissectionした組織から抽出した微量RNAの前増幅が不可欠であるため、最終に得られた結果がそれに修飾されている可能性がある。よって、現時点で得られた結果からMPEの高悪性度と高い浸潤・転移能に寄与する因子の選び出すのはより詳細かつ慎重な解析が必要である。平成27年度までの研究では、患者胸水から一つのMPE細胞株の樹立に成功した。その細胞株を利用した増殖能や浸潤能などMPEの生物学的悪性度の解析は関係研究者が行っている。更に、術中で2症例のMPE肺癌から採取した腫瘍組織を利用した細胞株の初期樹立にも成功しており、現在、関係研究者がその二つの細胞株のヌードマウス移植腫瘍の作成を努めている。
言語接触による統語変化の理論的研究

本研究は、言語接触による統語変化のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的とする。30年度は自ら編集した国際的論文集で論文を発表し、これまでの研究の成果を発表した。そこでは所有名詞の語順変化を扱ったが、これを文レベルでの語順変化と平行的に分析する。文レベルでの語順変化が動詞上昇の消失により発生したという先行研究があり、ここでは元は動詞上昇の結果、動詞初置の語順を得ていた言語が、動詞上昇がなくなった結果、動詞中置の語順となったと分析している。これを拡大して、所有名詞の語順変化は名詞上昇の消失によると分析する。つまり名詞上昇により主要部名詞ー所有者の語順の語順となっていたものが、名詞上昇の消失により所有者ー主要部名詞の語順へ変化したと分析する。上記の論文で扱ったもう1つの課題は、言語接触の影響が、文レベルと名詞句レベルでどう違うか、ということがある。元来動詞初置型のオーストロネシアがSVOになったのは、主語中置型の言語との接触が原因だという説があるが、名詞レベルでは、西インドネシアと東インドネシアでは状況が異なる。西インドネシアでオーストロネシアが接触したと思われる言語は、現在の東南アジアの言語から推測すれば、オーストロネシア祖語と同じ主要部ー所有者の順序を持つ言語であり、語順の変化を引き起こさなかった。これに対し東インドネシアで接触した言語はパプア言語であり、これは所有者ー主要部なので、言語接触による語順変化が起こったという仮説に支持を与える。このような考察を刊行した。これを遂行するため、27年度は1ラマホロト語の助動詞の位置変化、2ラマホロト語の所有名詞の語順変化、3日本語の複合語及び連用形の研究を行った。1では一昨年日本英語学会で発表した内容を、開拓社の論文集で出版するため論文にした(今秋出版予定)。この研究はThe Final-over-Final Constraint (FOFC)という原理の例外を扱う。この原理は動詞に関しては[V O] Auxの語順を普遍的に排除すが、ラマホロト語ではこれが可能である。通言語的に当てはまるFOFCが、言語接触において違反できるとなれば、どの程度、そしてなぜ普遍文法に違反できるのか、ということが問題となる。まだ問題提起の段階だが、考察を進めていく。2では所有名詞の語順変化を動詞上昇の消失と並行して起こった名詞上昇の消失による仮定して、主要部名詞ー所有者の語順から所有者ー主要部名詞の語順の変化が起こったという分析を論文にした。現在国際的論文集(John Benjaminsと契約)に載せるべく、編集中である。(筆者はこの論文集の編者。)3については、論文を2本発表した。国際的学術誌に掲載された連用形の論文で重要となるのは、通時的視点と複合語であった。昨年、RobeetsがDiachrony of verbal morphologyで日本語とアルタイ諸語との比較動詞形態論を示した。ここで重要となるのは、何が系統的継承で、何が言語接触によるものか、ということである。Robeetsは詳細な論証のもと、この2つを峻別し、系統的継承を証明しているが、裏を返せば、日本語の形態論の起源を考えることは、必然的に言語接触とは何かを考えることと不可分であり、本研究のテーマにも多いに寄与した。論文2つが完成しての出版のめどがあり、問題の所在がはっきりしてきた。また、新たな展開としてアルタイ語の観点から日本語の研究が言語接触とも関連することがわかり、視野が広がった。これを遂行するため、28年度は1ラマホロト語の助動詞の位置変化、2ラマホロト語の所有名詞の語順変化の研究を行った。1では学会で発表した内容を論文にしたものが開拓社より出版された。この原理は動詞に関しては[V O] Auxの語順を普遍的に排除すが、ラマホロト語ではこれが可能であり、FOFCの例外となる。どの程度、そしてなぜ普遍文法に違反できるのか、という問題についての考察は継続中である。)今年度加わった考察として、言語接触の影響が、文レベルと名詞句レベルでどう違うか、ということがある。元来動詞初置型のオーストロネシアがSVOになったのは、主語初置型の言語との接触が原因だという説があるが、名詞レベルでは、西インドネシアと東インドネシアでは状況が異なる。西インドネシアでオーストロネシアが接触したと思われる言語は、現在の東南アジアの言語から推測すれば、オーストロネシア祖語と同じ主要部ー所有者の順序であり、語順の変化を引き起こさなかった。

また、新たな展開としてアルタイ語の観点から日本語の研究が言語接触とも関連することがわかり、視野が広がった。本研究は、言語接触による統語変化のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的とする。これを遂行するため、29年度はこれまで行ってきたラマホロト語の助動詞の研究を発展させ、状況判断(evidentiality, `seem'の意味に相当)の助動詞の分析を行った。ここで特徴的なのは、補文の主語の位置で復元代名詞(resumptive pronoun)の出現が主語上昇の軌跡(痕跡)を示すと考えられ、複文の構造が動機付けられることである。また、近隣のムナ語では複文構造が一致(agreement)によって明示される。主語上昇があると思われる主節(助)動詞は、補文の主語と一致を示すが、主語上昇がないと思われる主節(助)動詞は、デフォルトの3人称単数の一致が出る。これは、一致が複文構造の種類(上昇構造か否か)を明示していると分析できる。代名詞と一致は文法化の過程で密接に関連していて、ラマホロト語とムナ語を含む東インドネシアの言語が、パプア言語との言語接触の影響を受けている部分である。これまでの研究で、助動詞の位置がパプア言語の影響を受けていることはわかっているが、助動詞を含む複文構造が反映される方法として、代名詞と一致の2種類があることは興味深い。言語接触の状況の違いが要因かどうか、まだ不明であるが、もしこの可能性があれば、言語接触による統語変化に新たな示唆を与えることになるので、引き続き研究を継続する。これらの成果は28年度に刊行した開拓社の論文集の続編に掲載予定である。もう1つ、言語接触とは直接関係はないが、日本語の句複合の論文を英語で発表した。ここでは形態論と密接に関わった統語変化を扱っており、この本研究につながるものである。当初の研究であるラマホロト語の所有名詞の研究が完成し、出版のめどがついた。またラマホロト語の助動詞の研究を発展させ、関連する言語の状況判断の助動詞まで拡大する見通しがついた。30年度は自ら編集した国際的論文集で論文を発表し、これまでの研究の成果を発表した。そこでは所有名詞の語順変化を扱ったが、これを文レベルでの語順変化と平行的に分析する。文レベルでの語順変化が動詞上昇の消失により発生したという先行研究があり、ここでは元は動詞上昇の結果、動詞初置の語順を得ていた言語が、動詞上昇がなくなった結果、動詞中置の語順となったと分析している。これを拡大して、所有名詞の語順変化は名詞上昇の消失によると分析する。つまり名詞上昇により主要部名詞ー所有者の語順の語順となっていたものが、名詞上昇の消失により所有者ー主要部名詞の語順へ変化したと分析する。上記の論文で扱ったもう1つの課題は、言語接触の影響が、文レベルと名詞句レベルでどう違うか、ということがある。元来動詞初置型のオーストロネシアがSVOになったのは、主語中置型の言語との接触が原因だという説があるが、名詞レベルでは、西インドネシアと東インドネシアでは状況が異なる。
可変ハードウェアを備えたマルチスレッド計算機に関する研究

並列計算や分散処理において、スレッドという考え方に基づいたプログラミング技法やスケジューリングなどが注目されている。このような、汎用プロセッサのコアやハードウェア化されたスレッドを用いて効率的なマルチスレッド処理を実現するためには、必要なプログラムの断片を直接FPGAなどの可変ハードウェアで実行し、マルチスレッドの実行中に埋め込むことが可能なアーキテクチャを開発する必要がある。ここでは、その基礎研究として、ソフトウェアと可変ハードウェアとの協調動作による効率化を目標とする研究を行った。この研究では、まず、可変ハードウェアの有効性を検証するために、暗号化をとりあげ、米国政府の次期標準暗号方式に採用されたRijndaelのアルゴリズムをハードウェア記述言語で記述し、その動作速度や回路規模などの総合的な動作特性に関して評価を行った。暗号化回路のハードウェア化の実装に関しては、ハードウェア量を削減してより実用的な実装設計を行うこととし、基本的な処理の単位を32ビットとし、ハードウェアの単純化を図った。このアルゴリズムを実現する方式の1つで、低スループットの繰り返しアーキテクチャについて評価を行った。市販のFPGAをターゲットとして合成した結果、低スループットの方式にもかかわらず、実用的な処理にも対応可能であるということが確認された。次に、汎用プロセッサとマルチスレッド的に協調動作することで高速化を実現するアーキテクチャについて研究を行い、そのソフトウェア的な記述からのハードウェア化の問題について検討した。具体的には、記述内容を限定したC言語で書かれたソースコードそのままの動作をするハードウェアを生成することを目標とし、また、組み合わせ回路のみでは実現できないループやジャンプ、変数間の依存関係などを正常に処理するために、内部状態を持つステートマシンとしてハードウェアを生成するシステムを作成し評価した。本研究を進めるための準備として、各種のシミュレーションやデータ解析を行うためのワークステーションの整備を行った。さらに、高水準のハードウェア記述言語からFPGAへの論理合成を実行するために、市販の論理合成用のソフトウェアを整備した。ハードウェアの実験環境としては、書き換え可能なハードウェアであるFPGAを用いて実験を行うためのシステムを構築した。これらの実験環境により、抽出されたハードウェア記述を、論理合成ツールによって、FPGAによるハードウェア表現まで変換するための準備を整えた。次に、本研究を進めるための1つの実際的な応用として、ネットワークプロセッサにおける高機能な処理をターゲットして設定した。そのような機能の典型的なベンチマーク例として暗号化をとりあげ、これを高水準のハードウェア記述言語で記述した。そのハードウェア・アルゴリズムを論理合成しさらにFPGAへ配置配線することによってハードウェア化における得失の評価を行った。具体的には、米国政府の次期標準暗号方式に採用されたRijndaelのアルゴリズムをハードウェア記述言語で記述し、その動作速度や回路規模などに関して評価を行った。また、並列化のオーバヘッドを見積るために、細粒度マルチスレッド計算機EM-Xを利用して、プロセッサ間での通信などによる遅延時間の変動によって、マルチスレッド処理における遅延の隠蔽効果がどのように影響するかについて評価した。ここでは、共有メモリを用いたベンチマークプログラムを用いて、リモートアクセスの遅延を隠蔽するマルチスレッドの効果およびキャッシュ化の効果との関連や種々のオーバヘッドなどについて評価を行った。この評価によって、ハードウェア化すべきルーチンの定量的な見積もりを行う基礎的なデータを得た。まず、可変ハードウェアの有効性を検証するために、暗号化をとりあげ、米国政府の次期標準暗号方式に採用されたRijndaelのアルゴリズムをハードウェア記述言語で記述し、その動作速度や回路規模などの総合的な動作特性に関して評価を行った。次に、汎用プロセッサとマルチスレッド的に協調動作することで高速化を実現するアーキテクチャについて研究を行い、そのハードウェア的な方式およびソフトウェア上の問題について検討した。ハードウェアの方式に関しては、汎用的なRISCプロセッサと直接ハードウェア記述言語で記述されたハードワイアードな処理モジュールの間で、どのようにしてデータを受け渡しするか、またどのようにして協調動作をすべきかについての検討を行い、レジスタ間でのデータの受け渡しおよびメモリを介したデータの受け渡しに関して評価を行った。

ソフトウェア上の問題に関しては、適当な処理ごとにハードウェアとソフトウェアのどちらで実装するかを決める必要があり、この分割を自動化するための基礎研究を行った。このシステムでは,動作解析によって中心的な処理を抽出し、この部分について適当な粒度でブロックに分割するとともに適切なハードウェア記述を生成する。さらにブロック間の通信を決定し、最適化を行い各ブロックの実装方法を決定する必要がある。従来の研究では、通信の実装方法について詳細な検討を行っていなかったが、本研究では、ソフトウェアの自動ハードウェア化を行う際の通信に着目して、ハードウェア/ソフトウェア分割の基礎的な手法を検討し、それらの評価を行った。
ロールモデルの実証的調査に基づく看護教育プログラムの開発

我々はロールモデルの設定に及ぼす要因を検討した。その結果、看護学生が自己の行動に意識を向けることで現実の文脈に沿ったロールモデルを形成することが示唆された。そして、自己焦点化を支援することの重要性が明らかになった。次に、我々は実習経験が初心者の目標管理を促進するかを検討した。結果、実習経験により限定された行動や特性を達成するために多くの努力をするように調整することが明らかとなった。また、ロールモデルに関する基礎研究を実施し、批判的思考の影響を示す知見を得た。これらの知見を元に、批判的思考を取り入れた思考訓練を実施し、ロールモデルを適切に立てられるかを検討した。本研究の目的は、学習者(看護学生)がストレス下にある状態において、ロールモデルがどのように形成されるのかを実証的に検証することである。また、その成果を踏まえ、ストレスを感じた学習者がどのようにして自らを振り返ることで、適切なロールモデルを形成・活用することができるのかを理論化し、ロールモデルの活用事例を作成して教育プログラムを開発し、成果をガイドラインとしてまとめる。そこで、25年度は昨年に引き続きロールモデルの設定に及ぼす要因を検討すると共に、昨年度に得た知見を元にロールモデル形成のための教育プログラムとして、批判的思考を習慣化するためのプログラムを実施した。24年度は、実習経験を経ることで、ロールモデルとしてふさわしい行動や特性を達成するためにどのように努力を調整するのかを検討した結果、実習経験により限定された行動や特性を達成するために多くの努力をするように調整することが明らかとなった。さらに、25年度の調査では、全ての実習を終えた学生はより特定の目標に努力を集中して目標を達成しようすることが明らかとなった。また、看護学生は実習を経てどのような目標を立てるようになるのか検討した結果、2・3年生では「対象者のアセスメント」を重視したが、実習を全て終えた4年生は、「人の尊厳の重視と人権の擁護を基本に据えた援助行動」を最も重要な目標とみなすようになり、変化を認めた。さらに、これらの知見を元にロールモデル形成のための教育プログラムとして、目標設定の仕方や維持の仕方等、考える習慣づけを行うために、メタ認知の訓練を取り入れたプログラムを作成し、4年生5名に対して実施した。そこで、本年度はロールモデルの設定に及ぼす要因を検討した。まず、学生の自己の行動を振り返ること、自己焦点化がロールモデルの選択に及ぼす影響を調べた。学生は自己焦点化あるいは他者焦点化のいずれかを行った後に、ロールモデルにとって重要な行動を選択した。その結果、自己焦点化した学生において、自分のストレス管理についての項目を重要だと選択する傾向が認められた。自己の行動に意識を向けることで現実の文脈を意識したロールモデルが形成されることが示唆され、自己焦点化を支援することの重要性を明らかにした。次に、実習経験が初心者の目標管理を促進するかどうかを検討した。初心者は実践で成功や失敗を経験し、先輩看護師の実践の観察やコミュニケーションを通して、目標管理のための知識を身につけると考えられる。実習経験を経ることで、ロールモデルとしてふさわしい行動や特性を達成するためにどのように努力を調整するのかを検討した。その結果、実習経験により限定された行動や特性を達成するために多くの努力をするように調整することが明らかとなった。また、ロールモデル設定の基礎的知見を得るために、教育大学でロールモデルに関する基礎研究を実施し、その批判的思考の影響を示す知見を得た。今後、この知見を看護系学生に適用しつつモデルを精緻化する。看護学生のロールモデルの実証的調査に基づく看護教育プログラムの開発を行うことを目的とする。24年度にはロールモデルの設定に及ぼす要因を検討し、学生が自己の行動に意識を向けることで現実の文脈を意識したロールモデルが形成されることが示唆され、自己焦点化を支援することの重要性を明らかにした。次に、実習経験が初心者の目標管理を促進するかどうかを検討し、実習経験により限定された行動や特性を達成するために多くの努力をするように調整することが明らかとなった。25年度は、24年度の知見を元に教育プログラムを作成し、批判的思考を取り入れた思考訓練を実施することで、ロールモデルを適切に立てられるかを検討した。ロールモデル形成のための教育プログラムとして、批判的思考を習慣化するプログラムを実施する。

学生のうちに看護師としての成長を育むことができるような目標を立てられるように、成長の目標となるロールモデルを立てる経験をし、将来意識的に目標をもって成長できる能力を育成することを目指したプログラムを設計した。このプログラムは、これまでに得た自己への焦点化や経験の重要さを踏まえた上で、日常的に目標を言語化し、それを批判的に考える経験をする。批判的思考を用いてロールモデルを考えるプログラムを実施した結果、思考を刺激する質問の方が事実を確認する質問に比べて多かった。今回、事実確認の質問は視点の切り替え時に認め、視点の切り替えをしていた参加者は、看護師について問いなおすことができていた。一方で視点の切り替えと事実確認の質問が少ない参加者は、思考を深めようとする質問はするが看護師を問いなおすことが少なかった。視点の切り替えとそれに伴う事実確認がロールモデルの形成に関与している可能性が示唆された。基礎看護学25年度に教育プログラムの開発およびガイドラインの策定を行う予定であったが、プログラムの開発および実施日の調整等に時間を要し、実施後の分析に至っていない。適切なロールモデルの活用の仕方についての知見を蓄積し、教育プログラムを開発し、ガイドラインを策定するために、24年度は看護学生のロールモデルの調査を行い、調査によってロールモデルの設定に及ぼす要因を検討した。24年度に得た知見は、教育プログラムに活用できるものであり、研究はおおむね順調に進展している。25年度に実施したプログラムの分析を行い、ガイドライン作成および学会での発表を行う。特に学生が卒後の緊張感のある生活のなかで学びの資源を見つけるための自己調整をどのようにするのかという点を重視して、学生が教育プログラムにおいて経験を積めるようにする。批判的思考を取り入れた思考訓練を実施することで、ロールモデルを適切に立てられるかを検討し、ガイドライン策定の資料とする。24年度の知見を基に、25年度は教育プログラムの開発およびガイドラインの策定を行う。ロールモデル形成のための教育プログラムとして、批判的思考を習慣化するプログラムを実施する。学生のうちに看護師としての成長を育むことができるような目標を立てられるように、成長の目標となるロールモデルを立てる経験をし、将来意識的に目標をもって成長できる能力を育成することを目指したプログラムを設計する。また、特に学生が卒後の緊張感のある生活のなかで学びの資源を見つけるための自己調整をどのようにするのかという点を重視して、学生が教育プログラムにおいて経験を積めるようにする。25年度に教育プログラムの開発およびガイドラインの策定を行う予定であったが、プログラムの開発および実施日の調整等に時間を要し、実施後の分析に至っていない。
植物における血縁個体間の協力

本研究では、オオバコと他種競争者であるシロツメクサを用いた栽培実験を実施し、遺伝的に近い個体と集団で生育することが、種内および種間競争に対して有利であることを明らかにした。さらに、近隣の同種個体の遺伝的類似性の識別や競争者の存在の識別は、種子の段階から水溶性の化学物質を用いておこなわれており、それらの条件に応じて発芽タイミングを調節している事も明らかにする事ができた。加えて本研究では、種間競争に対する近隣個体の遺伝的類似性の効果が様々な分類群において共通していることを示唆した。植物の種間競争における研究では、ある種とある種がそれぞれ1個体で生育している条件が想定され、進められてきた。しかし、実際には植物集団中には遺伝構造が存在し、多くの場合植物は血縁個体と共に種間競争に曝される。本年度は、オオバコと他種競争者であるシロツメクサを用いて、オオバコの近隣個体の遺伝子型がシロツメクサとの種間競争に及ぼす影響を明らかにするため、栽培実験を実施した。その結果、シロツメクサの成長は、オオバコを非血縁個体同士で生育させた条件よりも、血縁個体同士で生育させた条件において小さく、その違いはオオバコの地上部の形状によって説明できることが示唆された。さらに、オオバコの成長量と種子生産量は血縁個体同士で生育させた条件において、非血縁個体同士で生育させた条件よりも多かった。また、競争者種とオオバコ属植物間の地上部や地下部、または、オオバコ間の地上部や地下部の相互作用を遮断した条件での栽培により、血縁条件と非血縁条件下での可塑性の違いが、種間競争に強く関与していることが示唆された。以上の結果は、遺伝的に近い個体と集団で生育することは、種間競争に対して有利であることを示唆しており、種間競争の結果が種内の遺伝構造に依存していることを意味している。今後は、本現象の一般性と種間競争のメカニズムの解明を目指す。当初の計画通り、種内の遺伝構造が種間競争に及ぼす影響について明らかにした。また、競争者種とオオバコ属植物間の地上部や地下部、または、オオバコ間の地上部や地下部の相互作用を遮断した条件での栽培実験により、血縁条件と非血縁条件下での可塑性の違いが、種間競争に強く関与していることが示唆された。また、予定通りに異なる集団のオオバコの交配と1年草種を用いた実験準備も進行中である。本年度は、昨年度確認された近隣に生育する同種他個体の遺伝的類似度が種間競争に及ぼす影響を、系統的に異なる複数の植物種においても検証した。その結果、トウダイグサ科やアブラナ科といった異なる分類群の植物においても、遺伝的に類似した同種他個体が隣接して生育していた場合、遺伝的に異なる同種他個体が隣接して生育していた場合に比べて、他種競争者の成長量が小さいことが明らかになった。さらに、根を分割した栽培実験から、この現象が地下部の根の応答によって引き起こされていることが明らかになった。地上部の形態を変化させることで、他種の成長を抑制するというオオバコ属植物で観察された結果とは異なっており、分類群ごとに異なる他種抑制メカニズムが存在しているものと考えられる。さらに、播種する組み合わせを変える発芽実験により、植物が種子の段階においても近隣個体の遺伝的類似性によって発芽応答を可塑的に変える事が明らかになった。この発芽応答は、種間競争が存在する場合にのみ観察されたことから、種間競争に対して有利に働く可能性が考えられた。また、つる植物を用いた実験では、つる植物の巻きひげが自他を識別し、自身への巻き付きを避ける自他識別能力を備えていることを発見した。この自他識別においては、株が連結して生理的に同調していることが自己と識別される条件であることも明らかにした。今後は、他の分類群における検証と近隣個体の遺伝的類似性の識別メカニズムを解明する。当初の計画では、生活史の異なる複数のオオバコ属植物を対象に実験を実施する予定であったが、勤務地移動のためいくつかのオオバコ属植物種の入手が困難となった。そこで、他の分類群および生活史の異なる植物種を対象として実験を実施した。植物の種間競争における研究では、ある種とある種がそれぞれ1個体で生育している条件が想定されて進められてきた。しかし、実際には植物集団中には遺伝構造が存在し、多くの場合植物は近縁個体と共に種間競争に曝される。本研究では、オオバコと他種競争者であるシロツメクサを用いた栽培実験を実施し、遺伝的に近い個体と集団で生育することが、種間競争に対して有利に作用することを明らかにした。さらに、近隣の同種個体の遺伝的類似性の識別や競争者の存在の識別は、種子の段階から水溶性の化学物質を用いておこなわれている事、種子はそれらの情報を統合して種間競争環境下で有利となるように発芽タイミングを調節している事も明らかにする事ができた。加えて、種間競争に対する近隣個体の遺伝的類似性の効果をトウダイグサ科やベンケイソウ科といった様々な分類群においても検証を進め、いずれの種においても近隣個体の近縁度に応じた応答が種間競争において有利に働く事を明らかにした。

これらの結果から植物には少なくとも生理的な接続に依存する自己識別と依存しない近縁識別という2つの個体識別システムが存在する事も判明した。以上の成果から、生物群集の成立時の主要な要因の1つである種間競争の結果が種内の遺伝的要素に依存していることが明らかになった。今後は、種内の遺伝的要素の時空間的変動から種間関係を解析することで、生物群集の成立や動態を予測することが可能となると考えている。本研究では、オオバコと他種競争者であるシロツメクサを用いた栽培実験を実施し、遺伝的に近い個体と集団で生育することが、種内および種間競争に対して有利であることを明らかにした。さらに、近隣の同種個体の遺伝的類似性の識別や競争者の存在の識別は、種子の段階から水溶性の化学物質を用いておこなわれており、それらの条件に応じて発芽タイミングを調節している事も明らかにする事ができた。加えて本研究では、種間競争に対する近隣個体の遺伝的類似性の効果が様々な分類群において共通していることを示唆した。今後は、本現象の一般性と種間競争のメカニズムの解明を目指す。メカニズムとして、地上部の形状に加え、アレロパシー物質として既に知られている、イリドイド・グリコシドと総フェノールを、オオバコ属植物の地上部と地下部でそれぞれ定量化する。また、血縁度の異なる種子を6系統作成する。また、掛け合わせる際に、種子親由来と花粉親由来の種子の両系統と作成する。加えて、野外に生育するオオバコ集団においても血縁者間の協力が生じていることを確かめる。1年草を用いた同様の実験も実施し、生涯適応度についても明らかにする。現在、複数系統のオオバコの交配により、遺伝的類似性が段階的に異なるオオバコ系統を作出中である。今後は、これらの系統を用いて遺伝的類度が種間競争に及ぼす効果について、より詳細な実験を行なうと共に、本現象を引き起こしている至近要因についても明らかにする。生態学
舞茸に含まれる生理活性物質の単離・同定

サルノコシカケ科に属する舞茸には血圧上昇抑制作用があることが,ラットに対して確認されている。これは単一の物質ではなく,複数のタンパク質様物質であると推測され,本研究では舞茸凍結乾燥標品を用い,これらの物質の単離・同定を試みた。なお生物活性はアンジオテンシン変換酵素(ACE)に対する阻害活性をCushman-Cheung法によって測定した。1)低分子物質(DEAE-トヨパール非吸着画分)について:DEAE-トヨパール非吸着画分についてSephadex G-25,HPLC(GS-220)を用い分画した結果,少くとも4画分に活性が存在,その最も活性の強い画分についてさらにHPLC(GS-220,CM-2SW)により精製した結果,最も活性の強い物質はDEAEにもCMにも吸着しない(行った条件で)分子量1000前後の物質であると推定された。2)高分子物質(DEAE-トヨパール吸着画分)について:DEAE-トヨパール吸着画分を01.0Mで溶出した結果,4つの活性画分を得た。次いでSephadex G-100でゲルろ過すると,さらに3画分に活性が存在した。それぞれについてHPLC(GS-510,DEAE-2SW)分析したところ,さらに複数のピークが得られた。その中でも0.1MNacl溶出画分に最も高い活性が存在した。3)パプシン水解物について:ODS(NOMURA ODS)を用いて030%アセトニトリルで溶出・分画したところ,大きく4つの活性画分を得た。各画分についてさらにHPLC(Asahipak GS-220)を用いでゲルろ過を行い,それぞれ3画分を得た。精製標品についてアミノ酸分析を行った結果,アラニン,バリン,リジン等10種のアミノ酸成分から成る1317残基のペプチドであると推定した。サルノコシカケ科に属する舞茸には血圧上昇抑制作用があることが、ラットに対して確認されている。これは単一の物質ではなく、複数のタンパク質様物質であると推測され、本研究では舞茸凍結乾燥標品を用いこれらの物質の単離を試みた。なお生物活性は、アンジオテンシン変換酵素の阻害活性をCushman-Cheung法によって測定した。1)低分子物質について:DEAE-トヨパール650M非吸着画分をSephadex G-25、G-15のゲルロ過を行い、さらにHPLC(220-GS)を用い分画した。その結果、DEAE-トヨパール非吸着画分には、その阻害活性から少くとも4画分に活性が存在し、3番目と4番目に溶出される画分をゲルロ過によりリクロマトし、HPLC分析したところ、2番目に溶出される画分に強い活性がみられた。この画分をさらにHPLCにより精製し、LC-MSにより分析した結果、分子量1000以下の物質であると推定された。2)高分子物質について:DEAE-トヨパール吸着画分を00.5MNaclによりグラディエント溶出し、次いでSephadex G-100、Sephadex G-200で分画し、HPLC(GS-510)で精製を行った。Sephadex G-100でゲルロ過すると、4画分に分けられ、それぞれのピークはさらにDEAE-トヨパール650M、Sephadex G-200でリクロマトすると数個の活性画分が得られた。HPLCでそれぞれについて分析したところ、さらに複数の活性ピークが得られた。

3)ペプシン水解物について:24hrs、40°Cでペプシン消化を行った後100°C、10分間加熱、冷却後遠心分りし上澄みについて、DEAE-トヨパール(00.5MNaclグラディエント)、Sephadex G-15、G-10のゲルロ過を行った。ペプシン水解物では透析後の試料を100%とした場合、阻害活性は、水解後80%残存し、100°C、10分の加熱処理後も55%の残存活性を示した。イオン交換クロマトおよびゲルロ過により、複数のピークに阻害活性が見られた。サルノコシカケ科に属する舞茸には血圧上昇抑制作用があることが、ラットに対して確認されている。これは単一の物質ではなく、複数のテンパク質材物質であると推測され、本研究室では舞茸凍結乾燥〓品を用い、これらの物質の単位を試みた。なお、生物活性は、アンジオテンシン変換酵素の阻害活性をCushman-Cheung法によって測定した。DEAE-Toyopearl650Mの吸着画分を01.0Naclで溶出した結果、4つの画分(活性の有する)を得た。そのうち最も活性の高い画分をsEPHADX g-100によりゲル3過を行ったところ、さらに3つの活性画分に画分された。このうち活性の高い画分をHPLC(DEAE-2SW)にてグラジェント溶出した結果、0.1MNz1溶出画分にACE阻害活性の高いピークが得られた。ペプシン消化物については、DDSカラムで030%アセトニトリルのリニア・グラジェントさらにAsahlpakGS-220を用いてゲル3過による精製で数個の活性ピークを得た。精製標品について、アミノ酸分析を行った結果、アラニン、バリン、リジン等10種のアミノ酸成分から成子ことが明らかとなった。またプロティンシークエンチーにより、1317残基のペプチドであると推定された。
多元素が関わる酵素反応機構の計算化学的解明

(1)ヘム分解産物のビリベルジンIXα(BV)が、フェレドキシン依存的な酵素phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase(PCyA)によって還元され、生成する機構を昨年度に続いて行った。本年度はONIOM計算を行い、中性子結晶構造解析だけでも断定できない水素の位置(とくにBVの4つのピロール環、His74, His88やAsp105の近く)について、多くの候補から絞ることができた。基質の水素化状態について、占有率で示される実験結果を説明することができた。またAsp105と基質との相互作用の仕方によるプロトン移動についても検討した。次年度以降、学術誌論文につながる結果を得た。(2)有機合成化学上重要なRh(I)-BINAP触媒によるアリルアミンの水素異性化の反応経路を人工力誘起反応(AFIR)法により探索すると、複雑な反応経路ネットワークが見つかった。さらにこの複雑な反応経路ネットワークから有力な反応経路に絞る際に、グラフ理論に基づいたPrimアルゴリズムが有効であることを示した。この論文は学術誌論文Chemical Scienceへの掲載を許可された。本研究は同じ新学術領域の公募班員との共同研究の成果である。(3)リポカリン型プロスタグランジン(PG)合成酵素によるPGH2の異性化によるPGD2の生合成反応機構の検討を検討した。システイン残基が基質と反応する経路において、基質のペルオキシド酸素への求核攻撃の反応経路がエネルギー的に有利であることがわかり、酵素の効果が重要であることが示された。28年度が最終年度であるため、記入しない。(1)ヘム分解産物であるビリベルジンIXα(BV)がフェレドキシン依存的な酵素phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase(PcyA)によって還元され、生成する。本研究では、中性子結晶構造解析によって近年明らかになった酵素PcyAと基質複合体の水素原子を含む構造を用いた分子動力学シミュレーション(AMBER)を行うことで基質と周囲残基との相互作用について検討した。基質BVとPcyAの間の水素結合の揺らぎについて判明した。(2)ニッケル触媒によるメトキシナフタレンのC-O結合開裂反応、Pd触媒によるシアノエステル化反応、Rh触媒のアリルアミンの水素転移反応など、触媒反応のメカニズムについても添加する塩の効果について、量子化学的な検討を行った。2番目の研究については学術誌論文に印刷ずみ(Webで報告)、Rh触媒の反応メカニズムの研究については、同じ新学術領域の公募班員との共同研究である。(3)プロスタグランジン類の生合成酵素触媒の反応に関するQM/MM計算を検討した。酵素反応機構については、巨大系を扱うことによりチャレンジングな課題である。そのため、QM/MM計算を行うに当たり、困難さが予想されていた。この系に対する分子動力学計算は、非常に示唆を富む。現在QM/MM計算はすでに開始しており、今後の進捗が期待される。さらに、金属触媒の反応の理論的研究に関しては、現在学術誌論文に1報印刷中、1報は投稿中である。新学術領域の班員との共同研究もいくつかの課題について現在進行中である。今後、酵素反応に対するQM/MM計算を行うに対しては、MM領域を適切に設定するとともに、酵素ー基質複合体との中性子結晶構造解析のデータも注意深く見積もる必要がある。さらに、酵素や周りの水の役割に着目して、新たな知見が得られるように努力したい。
LKB1欠失による肝癌発症の分子機序の解析

セリン・スレオニンキナーゼをコードするLKB1遺伝子はPeutz-Jeghers症候群(PJS)の原因遺伝子として同定されたが、散発性の癌においても、LKB1遺伝子の変異が報告されていることから、癌抑制遺伝子であることが強く示唆されている。Lkb1遺伝子ノックアウトマウスは50週齢以降、肝細胞癌(HCC)を発症する。本研究では、LKB1欠失によるc-Junの発現の上昇が肝癌発症に関与する可能性を示唆した。さらに、LKB1の新たな癌抑制機能として、細胞運動性、細胞増殖に重要な役割を果たすことが知られているPAK1シグナル伝達経路をLKB1が抑制していることを示した。LKB1欠失によるc-Junの発現上昇の機序をヒト大腸癌HCT116細胞にLKB1に対する特異的siRNAを用いて解析を行った。その結果、LKB1を特異的siRNAによりLKB1をノックダウンした細胞では、c-Junの発現量が上昇していることがわかった。また、c-Junと相互作用のあるGSK3βのリン酸化がLKB1ノックダウン細胞で上昇していることから、LKB1のノックダウンは、GSK3βの活性を抑制することが示唆された。さらに、野生型LKB1をLKb1-/-繊維芽細胞に人為的に誘導させるとGSK3βのリン酸化が低下した。このことからLKB1がGSK3βの活性を制御し、その結果c-Junタンパク質を安定化させることにより、転写非依存的にc-Junの発現を抑制していることが示唆された。(2)LKB1欠失により出現する肝臓の未分化細胞の解析Prominin-1陽性は肝臓において未分化細胞マーカーであることが示唆されている。LKb1^<+/->マウスの前癌病変でProminin-1に陽性であることから、免疫不全マウス(NOD/SCID)に前癌病変を移植したところ、前癌病変でも移植可能であることがわかった。また移植病変部の組織像をHE染色により観察すると、前癌病変の特徴を保持していることが確認された。(3)LKB1標的因子の解析LKb1^<+/->マウスで発症する前癌病変、肝細胞癌では、正常肝臓で認められる索状構造が失われており、LKB1は細胞極性、細胞骨格、細胞の運動性に何らかの役割を持つ可能性が示唆されている。細胞運動性、細胞増殖に重要な役割を果たすことが知られているPAK1シグナル伝達経路をLKB1が抑制している可能性を示した。細胞運動性におけるLKB1の役割についての解析を行った結果、細胞運動性、細胞増殖に重要な役割を果たすことが知られているPAK1シグナル伝達経路をLKB1が抑制していることを示し、その分子機序の解析を行った。まず我々は、ヒト大腸癌HCT116細胞を用いて、LKB1をノックダウンすると細胞運動性が上昇し、PAK1活性が亢進していることを見出した。次に、運動性の上昇がPAK1活性の上昇によるものであるのかを調べるため、不活性型PAK1をLKB1ノックダウン細胞に発現すると、細胞運動性の上昇は解除された。一方、LKB1欠損MEF細胞に外来LKB1を発現するとPAK1の活性を顕著に阻害し、同時に運動性の抑制も認められた。このLKB1による運動性の抑制は活性型PAK1の発現により解除された。これらの結果により、LKB1がPAK1依存の細胞運動性を抑制することが示唆された。また、LKB1がPAK1の活性を抑制するためにはLKB1の酵素活性が必要であり、LKB1はin vitroでPAK1のThr109残基をリン酸化することを見出した。さらに、このリン酸化を模したPAK1-T109E変異体は野生型PAK1と比較して顕著に活性が低く、一方、リン酸化耐性のPAK1-T109A変異体はLKB1による抑制を受けなかったことから、LKB1によるPAK1を抑制するために、Thr109残基のリン酸化が不可欠であることが示唆された。さらに、Lkb1(+/-)マウス肝癌では正常肝臓部と比較して、PAK1が活性化していることがわかった。本研究により、我々は、がん抑制遺伝子LKB1の新規標的因子としてPAK1を同定し、また、LKB1がPAK1シグナル伝達経路を抑制し、細胞増殖や運動性を制御していることを示唆した。
心臓MRIの画質改善・定量性向上を目的としたDLRを用いたデノイズ手法の開発

本研究は、心臓MRI検査において、人工知能の一手法であるDeep Learning Reconstruction(DLR)を用いることで、画質・自動解析能・定量性に関しての有用性を検討することを目的としている。DLR技術は撮影時間やコントラストを維持しながら、高精細の画像を得ることが可能であり、現在の心臓MRIにおいて不十分な分解能や定量性の改善が期待できる。DLRによる心臓MRI検査の確立は、精度の高い機能性状評価・撮影時間短縮・各種臨床研究への応用が期待でき、心臓MRIのさらなる普及に貢献すると考えられる。
心不全患者の単球上腫瘍壊死因子発現における急性反応性C蛋白の関与

心不全(CHF)患者の末血中tumor necrosis factor(TNF)-α濃度は健常人に比して有意に上昇しており,その値はNYHA分類と良い相関関係がある。一方,動物実験よりTNF-α自身が心機能を悪化させる。C-reactive protein(CRP)は急性炎症等で上昇する急性反応性蛋白であるが,冠動脈粥腫・単球内にも存在し,単球上にTNF-αを誘発するため,CRPはCHFの発症に直接関与している可能性がある。最近高脂血症患者にスタチンが用いられるが,スタチンはTNF-α濃度を低下させるため,CHFを改善させる可能性がある。対象と方法:健常者(18例),CHF患者(52例,EF;26%)より単核球を抽出。CHF患者において,高脂血症の有無によりスタチン投与群(S群;n=26),スタチン非投与群(N群;n=26)の2群に分類。両群間で,EF, BNP値,CRP(25μg/ml)刺激時における単球の産生するTNF-α値をスタチン投与前,投与6ヶ月後にELISA法にて測定。心事故(心不全悪化による再入院,心不全死)の有無を検討。結果:1)CRP刺激時に,CHF患者単球の産生するTNF-α値は,健常人に比して高値(p<0.01)。2)スタチン投与6ヶ月後,単球の産生するサイトカイン,BNP値はS群では減少したが,N群で変化なし。3)スタチン投与6ヶ月後,S群のEFは有意に改善,N群は変化なし。4)平均2.4年の経過観察中,N群の心事故は12例に対し,S群で6例のみ(p=0.03)。総括;スタチンは,心不全患者の単球の産生する炎症性サイトカインの発現を抑制し,心事故を減少させる。心不全(CHF;chronic heart failure)患者の末血中炎症性サイトカイン(interleukin (IL)-6,IL-1β,tumor necrosis factor(TNF)-α)濃度は健常人に比して有意に上昇しており,その値はCHFの程度(NYHA分類)と良い相関関係がある。一方,動物実験より炎症性サイトカイン自身が心機能を悪化させる。C-reactive protein(CRP)は急性炎症等で上昇する急性反応性蛋白であるが,冠動脈粥腫・単球内にも存在し,単球上に炎症性サイトカインを誘発するため,CRPはCHFの発症に直接関与している可能性がある。最近,高脂血症患者にHMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン)が用いられるが,スタチンは高脂血症患者の血中炎症性サイトカイン濃度を低下させるため,スタチンの投与はCHFを改善させる可能性がある。対象と方法:健常者(20例,平均年齢52歳),CHF患者(52例,平均年齢65歳,平均左室駆出率(EF);26%)より単核球を抽出。両群間で,EF,血漿中brain natriuretic protein(BNP;心筋壊死の指標)値,無刺激下(Control),CRP(25μg/ml;CHF患者に認められるCRP濃度)刺激時における単球の産生する炎症性サイトカイン(IL-6,IL-1β,TNF-α)値をスタチン投与前,投与6ヶ月後にELISA法にて測定。

また,心事故(心不全悪化による再入院,心不全死)の有無を検討。結果:1)Control,CRP刺激時に,CHF患者単球の産生するIL-6,IL-1β,TNF-α値は,健常人に比して高値(p<0.01)。2)スタチン投与6ヶ月後,単球の産生するサイトカイン,BNP値はS群では減少したが,N群で変化なし。3)スタチン投与6ケ月後,S群のEFは改善傾向(p=0.06),N群は変化なし。4)平均2.4年の経過観察中,N群の心事故は12例に対し,S群で5例のみ(p=0.03)。5)両群間で,スタチン投与前の年齢,薬物療法,NYHA分類,EFに差なし。総括;スタチンは,心不全患者の単球の産生する炎症性サイトカインの発現を抑制し,心事故を減少させる。