hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノム関連情報から生体分子ネットワークを予測するためのカーネル法の開発

私の研究課題は、様々なゲノム関連データを用いて、生体分子(遺伝子やタンパク質、化合物)間の機能的ネットワークの予測法の開発である。主に以下の3点について成果が得られた。遺伝子やタンパク質に関する様々なゲノム関連情報(発現情報、細胞内局在情報、進化情報など)を用いて、遺伝子間の機能ネットワークを予測するシステムGENIESを構築した。複数のデータ統合とカーネル法に基づく教師付き学習のアルゴリズムを実装している点が特長である。現在、オンラインソフトウェアが利用可能となっている(URLは以下の13.備考を参照)。糖鎖という生体分子の構造を、糖鎖転移酵素の遺伝子発現情報から予測する手法を開発した。糖鎖構造を、糖鎖転移酵素とその連続触媒反応から構成されるネットワークの生成物と考え、無向グラフと有向グラフが混在したデータ構造として扱った。連続値の発現データを入力データとして、未知の構造や中間体の予測ができるアルゴリズムが特長である。ガン特異的な糖鎖構造の予測へ応用した成果は、Genome Informatics誌で発表し、現在Webサーバーを構築中である。化合物の構造情報から、その化学反応を予測し、対応する酵素番号(EC番号)を予測する手法を開発した。我々のグループが提唱しているRDMという化学反応分類体系とEC番号の相関をカーネル関数で表現し、それをスコアリングの手順に取り入れることによって、大幅な予測精度の向上を実現した。その手法を実装した化学反応予測システムE-ZYMEを構築し、またNucleic Acids Research誌で発表された最新のKEGGデータベースの論文中にも紹介されている。
最先端陽電子スペクトロメータを用いた世界最高感度の荷電レプトンフレーバー破れ探索

本研究は、多くの新物理理論においては実験で観測可能な確率で生じ得ることが予言されているものの、未だに観測されたことのない事象の一種である、ミュー粒子がガンマ線と陽電子に二体崩壊する事象を世界最高感度で探索する。この事象を実験によって発見することはすなわち、新物理の発見と同義であり、発見されなくとも、その崩壊分岐比に上限をかけることで新物理理論に制限を加えることが出来る。特に申請者は最先端の陽電子検出器の運用・データ取得・データ解析を主導・遂行する。
金属固溶体中における軽元素の固溶限と拡散性を計測する新たなメソドロジーの確立

本研究は,金属固溶体相における軽元素の固溶限を計測する新たな手法の確立を主たる目的とした.本研究で提案した手法は,まず金属基材表面にCを蒸着し,熱処理により内方拡散させ,グロー放電発光分光分析法で深さ方向の濃度プロファイルを計測して固溶限を決定することを骨子とする.本手法は,難浸炭性材料に容易にCを浸透させることができ,濃度プロファイルを解析して固溶限を決定することに特徴がある.固溶限が既知のNi-C二元系で本手法の有効性を確認した.この手法をPt-C系に適用して,現在までに報告のないPt中におけるCの固溶限を決定した.持続可能な社会を構築するためには、構造用金属材料分野における希少金属使用量を低減する技術が求められている。B、C、Nなどの軽元素は、資源として豊富であり、金属材料中の格子欠陥や他の固溶元素と強く相互作用するため,微量添加で材料の力学特性に大きな影響を与える。もし、軽元素の挙動をより詳細に理解し、制御することが出来れば、希少金属を使わずに同等の材料特性を引き出すことが可能となり、希少金属使用量削減に貢献できる。しかしながら、軽元素は局所領域での定量分析が困難であり、固溶限が低い場合は適用できる手法に限界があるため、金属固溶体中おける固溶限といった基礎的な熱力学データですら信頼性に欠く現状である。以上の背景から、本研究では金属固溶体相中における軽元素の固溶限を計測する新たな手法の開発を目的とした。固溶限が既知の材料を用いたケーススタディーを行い、手法の適用性・妥当性を検討した。本手法の骨子は、まず金属基材表面にBあるいはCを蒸着し、それらを内方拡散させ、グロー放電発光分光分析(GD-OES)で深さ方向の濃度を計測し、濃度プロファイルから固溶限を求めることである。比較的研究データが充実しており、状態図が簡素であるNi-C二元系において、本手法の有効性を検討した結果、計測したNi中におけるCの固溶限を過去のデータと一致しており、本手法が固溶限の決定に有効であること確認した。この結果を受け、本手法をPt-C系、Pd-C系に適用して、現在までに報告例のないPt中におけるCの固溶限を決定することができた。本研究は,金属固溶体相における軽元素の固溶限を計測する新たな手法の確立を主たる目的とした.本研究で提案した手法は,まず金属基材表面にCを蒸着し,熱処理により内方拡散させ,グロー放電発光分光分析法で深さ方向の濃度プロファイルを計測して固溶限を決定することを骨子とする.本手法は,難浸炭性材料に容易にCを浸透させることができ,濃度プロファイルを解析して固溶限を決定することに特徴がある.固溶限が既知のNi-C二元系で本手法の有効性を確認した.この手法をPt-C系に適用して,現在までに報告のないPt中におけるCの固溶限を決定した.希少金属の使用量低減は,持続可能な社会の構築に不可避な命題である.社会基盤材料である構造用材料には,種々の希少金属が添加元素として使われている.とりわけ,鉄鋼は生産量が莫大であるため,添加元素の濃度は微量でも,トータルでは大量の希少金属が消費されている.もし,資源として豊富であり,B(ホウ素),C(炭素),N(窒素)等軽元素の挙動をより詳細に理解し,制御することが出来れば,希少金属を使わずに同等の材料特性を引き出すことが可能となり,ひいては希少金属使用量の削減に繋がる.軽元素の挙動を理解する上で最大の難関は,その局所領域での定量分析の困難さにある.一例として鉄鋼材料におけるBの効果を上げると,僅か20 ppm程度のB添加で焼入性が著しく向上することが知られているが,EPMA-WDSの感度ではBの局所的な存在状態が定量分析できないため,メカニズムは未解明のままである.さらに,金属固溶体中おける固溶限といった基礎的な熱力学データですら,信頼性に欠く現状である.以上の背景から,本研究では軽元素の固溶限を計測する新たな手法を提案し,その有効性を確認することを目的とした.本手法の骨子は,まず金属基材表面にBあるいはCを蒸着し,それらを内方拡散させ,グロー放電発光分光分析(GD-OES)で深さ方向の濃度を計測し,濃度プロファイルから固溶限を求めることである.本年度は,比較的研究データが充実しており,状態図が簡素であるNi-C二元系において,本手法の有効性を検討した.その結果,計測したNi中におけるCの固溶限を過去のデータと一致しており,本手法が固溶限の決定に有効であること確認した.この結果を受け,本手法をPt-C系に適用して,現在までに報告例のないPt中におけるCの固溶限を決定することができた.装置の故障により当初の計画を上回る成果を出すことはできなかったが,おおよそ計画通りに進んでいる.本手法の有効性をNi-C系で確認できたこと,そして今までに報告のないPt-C系での測定データを獲得したことは評価できる.現在Pd-C系のCの固溶限を測定しているところであるが,データがまとまり次第,投稿論文として結果を公表する予定である.本研究における目的の一つは,軽元素の固溶限を計測する新たな方法論を確立することである.現在までに本手法の有効性をNi-C系で確認することが出来たが,さらに手法の信頼性を確保する必要がある.

そこでPd-C系についても測定を行うとともに,本手法以外での固溶限の測定を行い,比較検討を行う.また,本年度は,本題のBの固溶限の計測に挑戦する.Bは定量分析が困難であるため,C系よりも固溶限測定の難易度が高い.実際に,固溶限に関する研究報告例が少ない,未踏の領域である.すなわち,本手法によりFe中におけるBの固溶限やMo中におけるBの固溶限が正確に計測することが出来れば,学術的価値が高い.予備実験では,測定結果のばらつきが大きく,結晶粒径の違いが影響している可能性が示唆された.そこで,結晶粒を大きくし,その影響を低減することとした.その際,高純度のFe箔を汚染することなく結晶粒を粗大化する熱処理を行う必要があり,湿水素雰囲気中での熱処理を計画している.さらに,Fe2B単相を合成し,それと純Feとの拡散対実験からの固溶限の決定にも着手し,可能であれば拡散係数を求める.次年度の研究費の主な使途は,実験消耗品および外部依頼の組成分析料である.本研究では,高純度溶解原料からアーク溶解し,結晶粒を粗大化した試料を基材に用いる.軽元素の固溶限が極めて小さい場合は極微量の不純物の影響が懸念されるため,超高純度の原料の購入が必要であり,また粗大粒組織が得られない場合には単結晶を購入する必要がある.そのため,原料費に50万円程度確保する.平行精密治具の購入には40万円,外部依頼分析料に50万円確保する.拡散対治具,真空封入管などのガラス用品,有機溶剤,研磨紙,理化学用品等の消耗品ならびに熱力学計算ソフトウェアに120万円確保する.2度の国内学会参加のための旅費と研究成果発表費用などに20万円確保する.本年度繰り越し分を含め計280万円の研究費を使用する予定である.
野球投手の下肢体力要素，投球動作，および投球パフォーマンスの関連性について

【目的】本研究は,野球投手における投球時のストライド幅と股関節の柔軟性ならびに球速の関連性を明らかにすることを目的とした.【方法】大学生の上手投げ投手15名が,室内に設置された移動式マウンドからホームベース上に設置されたストライクゾーンの枠を目がけて全力の直球を投じた.投球動作は,マウンドの左前方,左後方,右前方,ならびに右後方にハイスピードカメラ(EX-ZR1600,カシオ社製)を設置し,毎秒240コマで撮影した.なお,投球時のストライド幅は,ストライクゾーンを通過し,尚且つ最高球速を示した投球動作を対象として,三次元動作解析システム(ToMoCo-VM,東総システム社製)を使用して計測した.球速は捕手の後方からスピードガン(BSG-1,ユピテル社製)を用いて計測した.加えて,股関節の柔軟性(外転方向)の指標として,投球前に立位で両脚を左右に開脚した幅を計測した.得られた値は下肢長にて標準化した(開脚幅/下肢長).ピアソンの相関分析を用いて,最高球速とストライド幅ならびに開脚幅/下肢長とストライド幅の関連性を評価した.なお,有意水準は5%未満とした.【結果】最高球速(128.5±8.7 km/h)は,投球時のストライド幅(130.1±12.4 cm)と有意な相関関係を示さなかった.加えて,投球前の開脚幅/下肢長(1.9±0.1)と投球時のストライド幅の間にも有意な相関関係は認められなかった.【結論】本研究の結果から,投球時のストライド幅は球速に有意な影響を及ぼさないことと,投球時のストライド幅は股関節の柔軟性(外転可動域)と関連性がないことが示唆された.被験者の事情により,競技能力の高い投手の測定ができていない.今後は,競技能力の高い投手の測定を実施する予定である.【目的】本研究は,1試合完投相当の投球数が投手の下肢機能に与える影響を検証するとともに,投球パフォーマンスとして球速の変化を明らかにすることを目的とした.【方法】大学生の投手12名を対象とした.投手はマウンド上から捕手に向かって,1イニングを13球(9球直球,4球カーブ)とし,9イニングの計117球を投じた.投球の前後で,内転外転筋力測定器II(竹井機器工業)を用いて等尺性股関節内転・外転筋力を測定するとともに,GymAware (Kinetic Performance)にてスクワットジャンプ(腕振りなし)における跳躍高,平均パワー,および平均速度を評価した.加えて,投球パフォーマンスとして,スピードガン(ミズノ社)で捕手の後方から直球の初速を計測した.投球前後の体力項目の比較ならびに1イニング目と9イニング目の最高球速の比較は,対応のあるT検定にて行った.なお,有意水準は5%未満とした.【結果】股関節の内転筋力(449.2±76.4 N →420.3±62.7 N, P<0.01)および外転筋力(473.2±56.3 N →446.1±57.5 N, P<0.05)は,投球前に比して投球後で有意な低下を示した.その一方で,スクワットジャンプの跳躍高(0.41±0.05 m →0.42±0.04 m),平均パワー(2855.5±584.6 W →2919.9±531.6 W),および平均速度(1.66±0.2 m/s →1.58±0.18 m/s)は投球前後で有意な変化を示さなかった.球速に関しては,1イニング目の最高球速(132.4±7.1 km/h)と9イニング目の最高球速(130.8±7.9 km/h)に有意差は認められなかった.【結論】本研究において,1試合完投相当の投球は投手の股関節内転筋力および外転筋力に疲労の影響を及ぼすことが示された.今年度は1試合相当の投球数が投手の下肢機能に与える影響を検証したが,概ね計画通りに研究を進めることができた.予備実験を繰り返したことで,本実験で大きなトラブルが生じることもなく,妥当性と信頼性の高いデータを取得することができたと考えている.【目的】野球の指導現場では,投手の球速を向上させるために,下肢機能の強化を目的としたトレーニングが頻繁に行われている.しかしながら,上肢に比して投手の下肢機能に関する報告は少なく,球速との関連性は十分に明らかにされていないのが現状である.そこで,本研究は投手の下肢機能と球速の関連性を明らかにすることを目的とした.【方法】大学生の上手投げ投手15名を対象とした.投手の下肢体力項目として,等尺性股関節筋力(内転・外転・内旋・外旋),他動的股関節可動域(内転・外転・内旋・外旋),ジャンプ能力(腕振りなしスクワットジャンプ;跳躍高,ピークパワー),そして片脚バランス能力(Y-バランステスト)を測定した.加えて,スピードガンを用いて,直球の最高球速を計測した.ピアソンの相関係数を用いて,上記の体力要素と球速の関連性を評価した.なお,有意水準は5%未満とした.【結果】

最高球速(136.1±4. 5 km/h)は,軸脚の股関節外転(r = .60,p<0.05),内転(r = .59,p<0.05)筋力と踏み込み脚の股関節外転(r = .68,p<0.01),内転(r = .63,p<0.05),外旋(r = .58,p<0.05)筋力と有意な正の相関関係を示した.しかしその一方で,軸脚および踏み込み脚の股関節可動域と片脚バランス能力は,最高球速と有意な相関関係を示さなかった.また,ジャンプ能力(跳躍高とピークパワー)と最高球速の間にも有意な関連性は認められなかった.【結論】本研究の結果から,投手の両脚の股関節筋力が球速と密接な関係にあることが示唆された.繰り返す投球動作が下肢機能に及ぼす影響ならびに投手の下肢機能と球速の関連性を概ね予定通りに評価できているので上記のような自己評価とした.【目的】本研究は,野球投手における投球時のストライド幅と股関節の柔軟性ならびに球速の関連性を明らかにすることを目的とした.【方法】大学生の上手投げ投手15名が,室内に設置された移動式マウンドからホームベース上に設置されたストライクゾーンの枠を目がけて全力の直球を投じた.投球動作は,マウンドの左前方,左後方,右前方,ならびに右後方にハイスピードカメラ(EX-ZR1600,カシオ社製)を設置し,毎秒240コマで撮影した.なお,投球時のストライド幅は,ストライクゾーンを通過し,尚且つ最高球速を示した投球動作を対象として,三次元動作解析システム(ToMoCo-VM,東総システム社製)を使用して計測した.球速は捕手の後方からスピードガン(BSG-1,ユピテル社製)を用いて計測した.加えて,股関節の柔軟性(外転方向)の指標として,投球前に立位で両脚を左右に開脚した幅を計測した.得られた値は下肢長にて標準化した(開脚幅/下肢長).ピアソンの相関分析を用いて,最高球速とストライド幅ならびに開脚幅/下肢長とストライド幅の関連性を評価した.なお,有意水準は5%未満とした.【結果】最高球速(128.5±8.7 km/h)は,投球時のストライド幅(130.1±12.4 cm)と有意な相関関係を示さなかった.加えて,投球前の開脚幅/下肢長(1.9±0.1)と投球時のストライド幅の間にも有意な相関関係は認められなかった.【結論】本研究の結果から,投球時のストライド幅は球速に有意な影響を及ぼさないことと,投球時のストライド幅は股関節の柔軟性(外転可動域)と関連性がないことが示唆された.被験者の事情により,競技能力の高い投手の測定ができていない.今後は,投手の下肢体力要素と投球動作ならびに投球パフォーマンスの関連性を明らかにすることを目標に研究を進めていく予定である.今後は,投手の股関節機能(主に柔軟性)と投球動作の関連性を評価する予定である.今後は,競技能力の高い投手の測定を実施する予定である.旅費や人件費・謝金の未使用が大きく影響していると考える.購入業者からの値引き率が大きかったことが物品費の抑制につながった.加えて,測定の効率化を図ることで,人件費を抑えることができた.次年度使用金は,海外旅費(国際学会での発表)に当てるとともに,被験者費用や測定補助費として用いる予定である.本年度に,競技力の高い投手の測定ができなかったため,それに関する人件費・謝金の繰越が生じた.加えて,研究が完結していないため,研究論文の執筆や発表にかかる費用が未使用となった.それゆえ,次年度に繰り越した研究費は,被験者への謝金や測定補助者への人件費,論文作成に関わる費用や研究発表にかかる旅費などに使用する予定である.研究の進捗具合によって,変動しやすい消耗品や旅費として使用する予定である.
温度に応答して共有結合ゲルを形成する生分解性インジェクタブルポリマーの医療応用

2017年度までに,PCGA-PEG-PCGAトリブロック共重合体(CP-OH)末端にアクリル基を導入したCP-Acrylのミセル溶液と,ポリチオール(DPMP)封入CP-OHミセル溶液を混合したIP製剤が,体温により不可逆的にゲル化し,in vitroおよびin vivoでゲル状態の維持期間を1-90日の間で調整できること,セプラフィルムと同等の癒着防止効果を示すこと,および徐放型DDS製剤として25日以上の長期間ラット血中の薬剤(GLP-1)濃度を有効レベル以上に保つことを明らかにした。2018年度は,癒着防止材や血管塞栓材として使用した場合にIPゲルを目的部位に留めておくことを意図して,IPゲルへの生体接着性を付与を試みた。両末端をアルデヒド化したプルロニック(Pluronic-CHO)を混合したIP製剤を作成し,食用肝を用いた接着試験により評価したところ,アルデヒド基を導入しない場合に比べて有意に接着強度が上昇した。癒着防止材としての効果発現において薬剤との併用効果を検討したところ,キマーゼ阻害剤との併用により癒着防止効果が向上することを確認した。ゲル内部での脂肪由来幹細胞(AdSC)での挙動を検討したところ,ゲル内部でAdSCが生存し,TGF-βなどのサイトカイン分泌能力を保持していることを確認した。さらに,マウス心臓を結索して心虚血疾患モデルを作成し,心筋内にAdSC内包IPゲルを打ち込むと,新生血管による血流回復が確認された。血管塞栓材としての応用については,拍動ポンプと連結した樹脂製心臓血管モデルにおいて心冠動脈塞栓が可能なことを確認した。止血剤としての検討も行い,ある程度の止血効果が確認されたものの著しい改善は見られなかった。これはゲル化に至る時間(約1分)が止血に十分なほどには短くなかったことと組織接着性の不足が原因であると考えられる。当初,2018年度の予定としていた,アルデヒド基導入によるゲルの接着強度の向上,癒着防止材としての薬剤(キマーゼ阻害剤)との併用効果,AdSC内包IPゲルの心虚血疾患モデルマウスに対する治療効果,止血剤としての評価については,ほぼ目的通りに研究を遂行し,止血剤を除いた系において良好な結果を得て,各種学会で成果を発表した。血管塞栓材としての評価については,樹脂製心臓血管モデルにおける冠状動脈塞栓には成功したものの,動物実験については,研究協力者の都合により動物(ミニブタ)が用意できず,実施には至らなかった。これは,2019年度に評価を実施する予定である。以上のことから,全体としては,ほぼ順調に進んでいると言える。1)血管塞栓材としての評価:組織接着性が確認されたIPシステムを動物血管組織に対しての塞栓効果を耐圧測定により確認する。良好な結果が得られた場合,中型動物(ミニブタ)を使用しての血管塞栓実験を行う。2)癒着防止材としての評価:IP製剤とキマーゼ阻害剤との併用製剤についてさらに癒着防止効果を検討する。使用薬剤量など,IPとの併用における最適な投与形態を確定し,犬などの中型動物を用いた癒着防止効果についても検討する。3)止血材としての評価:スクシンイミド系IPに加えてアルデヒド化プルロニックを混合したIPシステムにおいても止血剤として効果があるかどうかを検討する。麻酔下において露出させたマウスの肝臓に穿針して出血させ,出血部位にIP製剤を滴下しゲル化させることにより止血する。流れ出た血液をろ紙などに吸い取ることにより重量を測定し,止血効果を評価する。4)再生医療への応用:脂肪由来幹細胞(AdSC)をゲル内に封入した後に,未分化能が維持されているかどうかを,サイトカイン分泌および未分化マーカーの発現をRT-PCR法を用いて確認する。心虚血モデルによる実験も引き続き行い,心エコーなどにより血流回復を評価する。5)麻酔薬徐放効果の検討:麻酔薬の投与方法は長年,改善されていない。そこで本IP製剤を使用して,麻酔効果の持続について検討する。麻酔薬としてリドカインおよびレボブピバカインを選択し,これらとIPを混合した後のゲル化挙動やゲル物性について検討する。今回の検討では正常動物(ラット)に対する投与および急性術後痛を想定した,足底切開による疼痛モデルへの投与により検討する。鎮痛の評価はvon Freyfilamenttestまたはpaw pressure testを用いて,逃避閾値を測定することで行う。PEGを高分子開始剤としたグリコリド(GL)とカプロラクトン(CL)との共重合により,末端が水酸基であるPCGA-PEG-PCGAトリブロック共重合体(CP-OH)を合成し,その末端をスクシンイミドエステル基(OSu基)に変換したCP-OSuを得た。CP-OSuとCP-OHを適当な割合で混合したミセル水溶液に,ポリリシン等のポリアミン水溶液を加えたもの(以下OSu-IP製剤とする)を調製し,温度応答型ゲル化挙動を観察した。その結果,32°C付近でゲル化し,その後4°Cまで冷却してもゾルに戻らず,不可逆的な化学架橋ゲルを形成することを見出した。次に,OSu-IP製剤から調製したゲルをPBS中に浸漬し,ゲル状態を維持する期間を調査したところ,通常のIPゲルでは1日以内にゾルに戻ってしまう条件下で,最長12日間ゲル状態を維持することを確認した。この維持期間はCP-OSuとポリリシンとの混合比率を変えることによって簡便に調節可能であった。

OSu-IP製剤をマウス皮下に注入してゲル化させ,所定日数後にゲルの存在状態を観察したところ,体内でも1週間以上ゲル状態を維持しており,良好な生体適合性を示すことが分かった。OSu-IP製剤ゲルの内部での細胞の生着・増殖を評価したところ,細胞毒性を示さずゲル内部でL929マウス線維芽細胞が増殖可能であることが分かったラット癒着モデルにおいて,キマーゼ阻害薬を含有するIP製剤ゲル化の癒着防止効果を調べたところ,対照群と比較して優位に優れた結果を得た。一方,チオール-エン反応型IPの合成についても検討した。CP-OH両末端がアクリレート化されたCP-Acrylを合成し,これとCP-OHを混合したミセル溶液と,各種ポリチオールを含むCP-OHミセル溶液を混合したものもOSu-IP製剤と同様に不可逆的な化学架橋ゲルを形成することを見出した。当初28年度の予定としていた項目はほぼ目的通り達成し,論文の投稿・受理も完了した。さらに,29年度予定として挙げていた,チオール-エン反応型IPの合成にも成功し,OSu-IP製剤と同様に不可逆的な化学架橋ゲルを形成することを見出した。前年度と同様にPCGA-PEG-PCGAトリブロック共重合体(CP-OH)末端にアクリル基を導入したCP-Acrylを合成した。ポリチオールとしてDPMPを封入したCP-OHミセル溶液と,CP-Acrylミセル溶液を混合し,加熱して得た不可逆的な化学架橋ゲルの高度湿潤状態でのゲル状態維持期間を検討した。その結果,CP-AcrylとCP-OH/DPMPの混合比を変えることにより,in vitro(PBS中)におけるゲル状態の維持期間を1-90日の間で調整でき,in vivo(ラット皮下)においても同様の期間ゲル状態を維持することを確認した。体内移植した後の組織反応も軽微であった。これにより先に報告したCP-OSuの系より広範囲な期間でゲル状態維持期間調整が可能であることが明らかとなった。以前に,IPをPEGと混合して凍結乾燥することで,即時使用可能なIP製剤を調製できることを報告したが,それと同じ手法により,この系でも即時使用可能なIP製剤が調製できることも明らかにした。このCP-Acryl+CP-OH/DPMP系の癒着防止材としての評価を行った。昨年度までの動物モデルでは癒着発生の再現性が高くないため,ラット盲腸をアルカリ処理する癒着モデルを新たに構築した。その結果,IP製剤ゲルは対照群と比較して優れた効果を示し,市販品であるセプラフィルムと同等の結果を得た。また,CP-Acryl+CP-OH/DPMP系の薬物徐放型DDSへの応用を意図して, GLP-1(グルカゴン様ペプチド)をモデル薬剤として選択し,マウス皮下投与後のGLP-1の血中濃度推移を追跡した。その結果,CP-OHでは初期バースト後に血中濃度が急激に低下するのに対し,CP-Acryl+CP-OH/DPMP系の場合には25日以上の長期にわたって血中のGLP-1を有効濃度以上に保つことができた。当初29年度の予定としていた項目(ゲルの基礎物性測定,癒着防止材としての評価,タンパク質薬剤徐放製剤としての評価,即時溶解製剤化の検討)はほぼ目的通り達成し,論文の投稿・受理も完了した。ただし,癒着防止の実験モデルを再構築したため,キマーゼ阻害剤との併用効果については最適化をするまでには至っていない。
惑星状星雲の多波長三次元分光データ解析による恒星風質量放出の解明

銀河の化学的進化は、恒星進化末期の大規模な恒星風質量放出と星間物質(ISM)間の物質循環の結果である。老齢な銀河では、恒星風質量放出とISMに含まれるガス・ダスト質量は同程度とこれまで考えられていた。しかし、最新の観測研究は、全恒星ガス・ダスト質量は全ISMのそれの10%以下、90%以上はミッシングマスと報告している。ミッシングマス問題が未解決であるのは、中小質量星における恒星風質量放出が未だ定量的に解明されていないためである。そこで本研究は、中小質量星の進化末期にある惑星状星雲の星周殻内の原子/分子ガス・ダストの三次元物理量分布を調査し、中小質量星における恒星風質量放出の解明を目指す。
RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖の前立腺癌細胞における機能的役割

これまでにわれわれは、モノクローナル抗体RM2は悪性度を反映して前立腺癌細胞に対する反応が高くなること、そして、ハプトグロビンベータ鎖が前立腺癌に対するRM2の反応性を担っていることを示してきた。そこで、本研究では「RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖はどのような機能的役割を果たしているか」を明らかにすることを目的とした。まず、前立腺癌細胞をモノクローナル抗体RM2で処理したところ、足場依存性および非依存性増殖能の低下、アポトーシスの増加、運動能および浸潤能の低下が観察された。さらに、5-AzaやPBAにより前立腺癌細胞を処理したところ、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖の発現低下とともに、悪性形質に関連したシグナル伝達分子の発現レベルの変化が観察された。一方、がん抑制に関与するシグナル伝達分子はその発現が増加していた。これらの結果は、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖がシグナル伝達分子と密接に関わることにより、前立腺癌細胞の悪性形質発現に関与することを示唆している。以上より、RM2により処理した前立腺癌細胞のシグナル伝達分子を調べた結果、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は、Ras→Akt pathway、Src & FAK pathwayのほか広くシグナル伝達分子の発現レベルに影響を及ぼしていることが示唆された。以上の結果から、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は上位にあるシグナル伝達分子へ関与している可能性が考えられた。RasやSTAT3の発現レベルが変化したことから、それらを制御しうる可能性のある分子として、EGFRが考えられた。LNCaP, PC3, DU145のcell lysateをRM2で免疫沈降し、抗EGFR抗体で検出したところ、3種類の前立腺癌細胞株すべてにおいて、バンドが検出された。さらにRM2により、これら3種類の細胞株を刺激すると、EGFRの細胞内への移動が増加することが示された。これらの結果から、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は、EGFRとの相互作用を通して、Ras→Akt pathwayを刺激し、STAT3の発現を上昇させ、悪性形質発現に関与しているが、RM2により相互作用がブロックされることが示唆された。以上、RM2が規定するhaptoglobin-beta鎖は、シグナル伝達分子の変化とともに前立腺癌細胞株の悪性形質の発現に関連していることが示唆された。モノクローナル抗体RM2は悪性度を反映して前立腺癌細胞に対する反応が高くなる。そして、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は、前立腺癌に対するRM2の反応性のほとんどを担っている。そこで、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖の機能的役割を解析するため、平成20年度に前立腺癌細胞をモノクローナル抗体RM2で処理することにより、増殖能の低下、足場依存性および非依存性増殖能の低下、アポトーシスの低下、運動能および浸潤能の低下が観察された。さらに、5-AzaやPBAにより前立腺癌細胞を処理したところ、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖の発現低下とともに、悪性形質に関連したシグナル伝達分子は発現レベルの低下がみられ、がん抑制に関与するシグナル伝達分子はその発現が増加していた。

平成21年度はRM2により処理した前立腺癌細胞のシグナル伝達分子をある程度網羅的に調べた。その結果、まず注目すべきものとして、RasおよびのAkt発現低下がPC3,DU145において観察された。その他、SrcおよびFAKの発現低下がLNCaP,PC3で認められた。また、LNCaP,PC3,DU145でBcl-2の発現レベルが低下し、STAT3の発現レベルも低下した。一方、がん抑制に関与するp16は発現レベルの増加が観察された。以上から、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は、Ras→Akt pathway、Src & FAK pathwayのほか広くシグナル伝達分子の発現レベルに影響を及ぼしていることが示唆された。現在、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖と相互作用する分子について研究中である。以上の結果から、上位にあるレセプターへのRM2の関与が考えられたため、平成22年度はRM2が規定するハプトグロビンベータ鎖と相互作用する可能性のある分子について研究した。RasやSTAT3の発現レベルが変化したことから、それらを制御しうる可能性のある分子として、EGFRが考えられた。LNCaP,PC3,DU145のcell lysateをRM2で免疫沈降し、抗EGFR抗体で検出したところ、3種類の前立腺癌細胞株すべてにおいて、バンドが検出された。すなわち、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖がEGFRと相互作用をしていることが示唆された。さらにRM2により、これら3種類の細胞株を刺激すると、EGFRの細胞内への移動が増加することが示された。PC3,DU145におけるEGFRの細胞内への移動は、脳2刺激後、5minでピークになるのに対して、LNCaPにおけるそれは30minでピークになるという違いが見られた。これらの結果から、RM2が規定するハプトグロビンベータ鎖は、EGFRとの相互作用を通して、Ras→Akt pathwayを刺激し、STAT3の発現を上昇させ、悪性形質発現に関与しているが、RM2により相互作用がブロックされることが示唆された。
置換不活性金属イオンの外圏型錯体生成に基づく新しい抽出分離法に関する研究

1.置換不活性な金属イオンであるヘキサアクアロジウム(III)がトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)とピクリン酸(HPic)によって,pH3-5でヘプタンのような不活性な溶媒に定量的に抽出されるという画期的な成果を得た.しかもこの抽出は25°Cで1分以内に平衡に達することがわかった.また,抽出に対する有機溶媒の効果は大きく,ヘプタン>ベンゼン>1,2-ジクロロエタン>ニトロベンぜン>クロロホルムの順に抽出性は低下した.抽出平衡の解析から,ロジウム(III),Pic,TOPOが1:3:4の会合体として抽出されることを明かにした.今後,有機相中でのロジウム(III)の水和について,カールフィッシャー滴定及びNMRによる検討を行う予定である.2.置換不活性なコバルト(III)錯体,トリス1-ニトロソ-2-ナフトラト及びトリス2-ニトロソ-1-ナフトラト錯体を合成し,二,三のハロゲン化フェノールとの外圏型錯体の生成について基礎的検討を行った.四塩化炭素中でペンタフルオロフェノールや3,5-ジクロロフェノールと混合するとコバルト(III)錯体の溶解度は著しく増大し,また,吸収スペクトルは大きく長波長にシフトし,外圏型錯体の生成を強く示唆する結果を得た.3.アルミニウム(III)及び鉄(III)イオンはアセチルアセトン(Hacac)単独ではヘプタンに部分的(<50%)にしか抽出されないが,3,5-ジクロロフェノール(DCP)が存在するとはるかに低いpH領域から定量的に抽出されることを発見した.抽出平衡の解析より,M(acac)_3にDCPが1,2,及び3分子(Fe系)会合した外圏型錯体を生成することを明らかにした.アルミニウム(III)については400MHz^1H-NMRを用いて,この会合がDCPの水酸基プロトンとアルミニウム(III)に配位したacacの酸素原子との間の水素結合によることを示した.1.置換不活性な金属イオンであるヘキサアクアロジウム(III)がトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)とピクリン酸(HPic)によって,pH3-5でヘプタンのような不活性な溶媒に定量的に抽出されるという画期的な成果を得た.しかもこの抽出は25°Cで1分以内に平衡に達することがわかった.また,抽出に対する有機溶媒の効果は大きく,ヘプタン>ベンゼン>1,2-ジクロロエタン>ニトロベンぜン>クロロホルムの順に抽出性は低下した.抽出平衡の解析から,ロジウム(III),Pic,TOPOが1:3:4の会合体として抽出されることを明かにした.今後,有機相中でのロジウム(III)の水和について,カールフィッシャー滴定及びNMRによる検討を行う予定である.2.置換不活性なコバルト(III)錯体,トリス1-ニトロソ-2-ナフトラト及びトリス2-ニトロソ-1-ナフトラト錯体を合成し,二,三のハロゲン化フェノールとの外圏型錯体の生成について基礎的検討を行った.四塩化炭素中でペンタフルオロフェノールや3,5-ジクロロフェノールと混合するとコバルト(III)錯体の溶解度は著しく増大し,また,吸収スペクトルは大きく長波長にシフトし,外圏型錯体の生成を強く示唆する結果を得た.3.アルミニウム(III)及び鉄(III)イオンはアセチルアセトン(Hacac)単独ではヘプタンに部分的(<50%)にしか抽出されないが,3,5-ジクロロフェノール(DCP)が存在するとはるかに低いpH領域から定量的に抽出されることを発見した.抽出平衡の解析より,M(acac)_3にDCPが1,2,及び3分子(Fe系)会合した外圏型錯体を生成することを明らかにした.アルミニウム(III)については400MHz^1H-NMRを用いて,この会合がDCPの水酸基プロトンとアルミニウム(III)に配位したacacの酸素原子との間の水素結合によることを示した.
ナノ分子技術を応用した3次元形態を有する再生軟骨の作製法の開発

軟骨は運動・支持組織の主要な構成組織であり、外傷、加齢性疾患などの様々な疾患により障害をうける軟骨の再生、再建は、整形外科学のみならず現代医学の最重要課題の一つとなっている。軟骨再生医療は徐々に成果を挙げつつあるも、広範に軟骨が欠如している変形性関節症や、顎顔面先天異常などの他科疾患に広く応用するためには、in vitroで、3次元構造を有する再生軟骨を作る必要がある。一方、近年、必要な分子組成あるいは分子構造を人工的に合成し、高機能高分子化合物を創製するナノ分子技術が飛躍的な発展を遂げている。本研究では、ナノ分子技術を応用し、患者由来の軟骨細胞をin vitroで大量増殖させ、3次元形態を有する再生軟骨を作製することを目的として、ナノ分子技術を応用した増殖および分化培養法の確立、ならびに再生軟骨の機能化と性能評価を行った。培養中に生じる軟骨細胞の脱分化現象を防止するためには3次元培養が有効である。しかし、軟骨細胞の3次元大量培養法は報告例がない。本研究では、ナノファイバーである中空糸を導入し、3次元大量培養装置の開発を試み、その基盤技術を確立した。また、軟骨細胞増殖培養に伴って生じる細胞の脱分化という問題に対処すべく、脱分化型軟骨細胞を再分化させるための液性因子の組み合わせを網羅的に検索したところ、BMP-2とinsulin、甲状腺ホルモン(T3)の組合せ(BIT)が理想的な再分化誘導法であることを見出した。軟骨細胞の増殖・分化に必要な足場素材に関しても、感染の危険性のない新規合成ペプチドの使用を検討した。さらに、遺伝子導入に使用する機能化ナノミセル構造体に関しても、検討を進め、軟骨再生への応用を試みた。いずれも、近年急速に進歩したナノ分子技術の成果をいち早く再生医学に導入し、医工の融合により、実現が望まれている軟骨再生を試み、大きな成果を得た。本研究では、必要な分子組成あるいは分子構造を人工的に合成し、高機能高分子化合物を創製するナノ分子技術を応用して、ヒト由来の軟骨細胞をin vitroで増殖・分化させる方法を確立し、十分な力学的強度を有し、特異的な3次元形態を呈する再生軟骨の作製を実現する事を目的として研究を行い、本年度、以下の成果を得た。1.ナノ分子技術を応用した増殖培養方法の確立に関しては、軟骨細胞を効率的に培養するハイドロゲル包埋3次元増殖培養を検討し、同培養法が軟骨細胞の特性維持に有用であることを、分子生物学的、形態学的、生化学的に明らかにした。さらに、ハイドロゲルの素材として、アテロコラーゲン(AC)、アルジネート(AG)と、理想的な分子構造を人工的に合成した新規ペプチド(SP)を比較、検討した。その結果、SPを用いて培養した軟骨細胞では、β1 integrinなどを介した細胞外基質シグナルが認められるものの、ACに比べると増殖促進能が若干劣る傾向が見られた。増殖の促進因子に関しては、FGF-2、IGF-I、insulinなどの12種類の液性因子の組み合わせを統計学的に検討し、最適化を図ったところ、FGF-2およびinsulinの組み合わせが最も効率的に軟骨細胞の増殖を促進することが明らかとなった。2.ナノ分子技術を応用した分化培養方法の確立に関しては、増殖培養により得た軟骨細胞を高密度培養し、基質産生を促させるためのハイドロゲルを検討した。AC、AGやSPを用いて、細胞・ハイドロゲル複合体を作製して長期培養し、軟骨細胞マーカー等の発現、蓄積を評価したところ、AC、AGと同様にSPでも、II型コラーゲンの発現やプロテオグリカンの基質産生・蓄積が見られ、SPの有用性が示唆された。

本研究では、必要な分子組成あるいは分子構造を人工的に合成し、高機能高分子化合物を創製するナノ分子技術を応用して、ヒト由来の軟骨細胞をin vitroで増殖・分化させる方法を確立し、十分な力学的強度を有し、特異的な3次元形態を呈する再生軟骨の作製を実現する事を目的として研究を行い、本年度、以下の成果を得た。1.ナノ分子技術を応用した培養方法の確立---増殖系FGF-2およびinsulinを含有する培養液を用いたハイドロゲル三次元包埋培養法を確立した。さらに、それらの原理をシステム化するために、中空糸を用いた3次元細胞培養装置の開発をおこなった。中空糸を用いた増殖用三次元培養装置を作製し、中空糸の素材、直径、孔経を検討した。さらに、培養装置からの効率より回収方法を開発するため、中空糸モジュールの設計を最適化し、効率よい細胞回収を実現する軟骨細胞培養用三次元包埋培養装置の開発に成功した。2.ナノ分子技術を応用した培養方法の確立---分化系FGF-2、IGF-I、insulin、BMB-2、growth hormone、PTH、dexamethasone、vitamin D、T3、estrogen、testosterone、IL-1RAなどの各種液性因子から、軟骨基質の産生を促す一方、肥大化せずに永久に軟骨形質を保つ組み合わせを、fractional factorial designによる分散解析を活用し選択した。その結果、BMP-2とinsulinの組み合わせが、基質産生を促すものとして最適であることがわかった。さらに、後期軟骨細胞マーカーとしてX型コラーゲンの発現を減少させるものとして、BMP-2とinsulinの組み合わせに甲状腺ホルモンT3を加える組み合わせが有用であることが明らかとなった。必要な分子組成あるいは分子構造を人工的に合成し、高機能高分子化合物を創製するナノ分子技術を応用して、ヒト由来の軟骨細胞をin vitroで増殖・分化させる方法を確立し、十分な力学的強度を有し、特異的な3次元形態を呈する再生軟骨の作製を実現する事を目的として研究を行い、本年度、以下の成果を得た。1.機能化ナノミセル構造体(人工ウイルス)による遺伝子導入法の開発安全で高効率な軟骨分化誘導因子の遺伝子導入法の開発を行った。具体的には、PEG-PLLブロック共重合体にRGDなどのアミノ酸配列を付加し、機能化したナノミセル構造体(人工ウイルス)を作製した。機能化ナノミセル構造体を用いて培養細胞にレポーター遺伝子を導入し、遺伝子導入効率を評価した。2.再生軟骨の機能化と性能評価再生軟骨に対する3次元形態付与方法の開発については、PLLA、PLDA、PLCL、PLGAなどの生分解性ポリマーを用いた多孔体(8mm x 8mm x 3mm)に細胞・ハイドロゲル複合体を投与し、培養した。培養後、複合体の収縮率の測定、各種細細胞マーカーの遺伝子および蛋白発現評価、組織学的・微細形態学的解析、力学的強度計測をおこなった。その結果、PLGAに対し、細胞・ハイドロゲル複合体の浸透が良好で、得られた再生軟骨も軟骨特性に優れた所見を示した。さらに、in vivoでの再生軟骨組織内移植細胞の生存率、軟骨形質維持、増殖、基質産生などを評価するため、同様な方法で作製した再生軟骨をヌードマウスに移植した。
平安京関係史跡の歴史学的・考古学的研究

平安京は、延暦13年(794)から明治2年(1869)までの日本の首都である。一千年のながきにわたって、日本社会・日本文化の主導的役割をはたしつづけてきた。にもかかわらず、平安京の研究は、けっして十分であったとはいいがたい。とりわけ、平安京の周辺地域についてはほとんどその研究はおこなわれていないといえる。本研究は、以下のような実績をあげることができた。1.長岡京(784-794)は、"謎の都"ともいわれるように、遷都の経過・造営の過程・廃都の原因など、よくわかっていなかった。本研究においては、主として政治史の流れに注目することによって、ある程度それを明らかにすることができた。2.平安遷都直後に推進された、平安京造営のありさまを具体的に解明した。3.10世紀における平安京の変化は、「池亭記」に描写されてはいるが、きわめて文学的な表現であり、難解である。その内容を、歴史学の側面から明らかした。4.鳥羽・白河といった郊外のニュータウンの展開のありさまを、近時の発掘調査の成果をとりいれて明らかにした。5.平安京の都市としての側面を考えるために、市民階級の信仰である御霊信仰について分析を加えた。
疾患関連遺伝子Lnk/Sh2b3を介する病態形成機構と生体防御

Lnk/SH2B3は糖尿病関連遺伝子としても報告されており、糖代謝制御への関与機構を検討した。Lnk欠損マウスは定常時から血糖値が高く耐糖能低下、インスリン反応性低下が観察された。骨髄キメラマウスで検討したところ、耐糖能低下は造血系細胞に依存することがわかった。またRag2/Lnk重複欠損マウスでも耐糖能低下が認められたことから、T細胞やB細胞の関与は補助的であると考えられた。近年、腸内細菌叢の変化が耐糖能異常に関与することがわかってきている。Lnk欠損と野生型マウスを同一ケージ内で共同飼育してもLnk欠損マウスの耐糖能異常は改善せず、また野生型マウスにも耐糖能異常の伝搬は見られなかったことから、腸内細菌叢の変化による耐糖能異常への関与は少ないと考えられた。脂肪組織には脂肪細胞に加えて血管内皮細胞、造血系細胞、各種前駆細胞等が存在する。造血系細胞に注目して解析したところ、Lnk欠損マウスの内蔵脂肪ではCD45陽性の血球系細胞が増加していた。増加している細胞分画は、M1マクロファージ、NK細胞を含む1型自然リンパ球(G1-ILC)、NKT細胞、CD8+T細胞であり、IL-12、TNF-α、INF-γ等の炎症性サイトカインの産生が亢進し、脂肪炎症が生じていることが確認された。BrdUを投与して4時間後に脂肪組織から細胞を回収し増殖を検討したところ、Lnk欠損では脂肪組織内でのG1-ILC増殖が亢進していた。Il15欠損マウスと交配したところ、G1-ILC、CD8+T細胞数が正常化し耐糖能異常も改善した。IL-15依存性を示すG1-ILCおよびCD8+T細胞のどちらが原因か検討した.抗NK1.1抗体投与によりG1-ILCを除去すると耐糖能が改善することから、G1-ILCが脂肪炎症の責任細胞であることがわかった。新規の脂肪組織恒常性維持機構、G1-ILCsの維持活性化分子機構と脂肪炎症の病態形成機構との関連を明らかにした。脂肪炎症および耐糖能異常の制御法に向けての基礎知見をさらに収集する。標的細胞や標的制御系に対する抗体や試薬を用いて、治療効果を検討する。Lnk欠損マウスは定常時から血糖値が高く耐糖能低下が観察された。インスリン抵抗性も見られ標的組織のインスリン反応性低下が考えられた。骨髄キメラマウスを作成し検討したところ、耐糖能低下は造血系細胞に依存することがわかった。先行研究にてLnk欠損ではIL-15反応性亢進によるCD8+T細胞活性化から小腸遠位部の絨毛萎縮が生じることを報告している。脂肪もIL-15産生組織であることから、Il15欠損と交配したところ耐糖能異常が改善し、IL-15依存性細胞が脂肪炎症を増悪させると示唆された。脂肪組織の非脂肪細胞分画を分離し解析した結果、IL-15依存性であるNK細胞を含む1型自然リンパ球群(group 1-innate lymphoid cells [G1-ILCs])が増加蓄積しており、IFN-γを産生し脂肪組織の慢性炎症を起こすことが明らかとなった。Brd-Uを投与して調べたところ、Lnk欠損では脂肪組織内G1-ILCsの増殖が亢進し増加していること、Il15欠損マウスとの交配によりG1-ILCsが著減することがわかった。さらに、抗NK1.1抗体投与によりG1-ILCsを除去すると耐糖能改善が見られることから、これらがインスリン抵抗性の責任細胞であることを明らかにした。一方、近年腸内細菌叢が耐糖能異常にも関与することがわかってきている。Lnk欠損と野生型マウスを同一ケージでco-housingしたところ、Lnk欠損マウスの耐糖能異常は改善せず、また野生型マウスにも耐糖能異常の伝搬は見られなかったことから、腸内細菌叢の変化による耐糖能異常への関与は少ないと考えられた。ほぼ計画どおり順調に進行しており、これまでに知られていない脂肪組織内の恒常性維持機構、G1-ILCsの維持活性化分子機構と脂肪炎症の病態形成機構との関連を明らかにした。細胞特異的なLnk欠損マウス作成を進めており、第2イントロンにLoxP配列を挿入したマウスが樹立できている。CRISPR/Cas9システムを用いてさらに3'側へLoxP配列の導入を試みている。

Lnk欠損と野生型マウスを同一ケージ内で共同飼育してもLnk欠損マウスの耐糖能異常は改善せず、また野生型マウスにも耐糖能異常の伝搬は見られなかったことから、腸内細菌叢の変化による耐糖能異常への関与は少ないと考えられた。脂肪組織には脂肪細胞に加えて血管内皮細胞、造血系細胞、各種前駆細胞等が存在する。造血系細胞に注目して解析したところ、Lnk欠損マウスの内蔵脂肪ではCD45陽性の血球系細胞が増加していた。増加している細胞分画は、M1マクロファージ、NK細胞を含む1型自然リンパ球(G1-ILC)、NKT細胞、CD8+T細胞であり、IL-12、TNF-α、INF-γ等の炎症性サイトカインの産生が亢進し、脂肪炎症が生じていることが確認された。BrdUを投与して4時間後に脂肪組織から細胞を回収し増殖を検討したところ、Lnk欠損では脂肪組織内でのG1-ILC増殖が亢進していた。Il15欠損マウスと交配したところ、G1-ILC、CD8+T細胞数が正常化し耐糖能異常も改善した。IL-15依存性を示すG1-ILCおよびCD8+T細胞のどちらが原因か検討した.抗NK1.1抗体投与によりG1-ILCを除去すると耐糖能が改善することから、G1-ILCが脂肪炎症の責任細胞であることがわかった。新規の脂肪組織恒常性維持機構、G1-ILCsの維持活性化分子機構と脂肪炎症の病態形成機構との関連を明らかにした。予備実験として脂肪組織内に存在する細胞群でのLnk発現をLnk-Venusノックインマウスを用いて検討したところ、高脂肪食負荷開始から12週間程で脂肪組織に集積してくるCD8+T細胞で発現低下が起こる可能性が示されている。腸管免疫系におけるLnk欠損CD8+T細胞は、IL-15反応性亢進によって腸管絨毛萎縮の主な担い手となる。高脂肪食負荷時に脂肪に流入するCD8+T細胞がLnk発現低下により脂肪由来IL-15に過剰に反応することが初期のIFN-γ産生を誘導し、脂肪組織の慢性炎症のイニシエーターあるいはアンプリファイヤーとなる可能性が考えられ、この検証を推進する。Lnk発現を低下させる液性因子あるいは環境因子は、脂肪炎症の制御に重要な標的となる可能性がある。Lnk-Venus CD8+T細胞と脂肪細胞との共培養、正常あるいは肥満脂肪の共培養での活性や遺伝子発現の比較、阻害剤パネルの効果により検討し同定する。IL-15受容体シグナル系に重要なJAK3阻害剤投与により、腸絨毛萎縮、耐糖能異常への治療効果がみられるかを検討する。徐放性に一定量が浸み出す浸透圧カプセルにJAKインヒビターを封入して背部皮下に埋め込み、経時的に病態の改善を検討する。新たに腸絨毛萎縮や耐糖能異常の病態形成機構から浮かび上がってきた標的細胞や標的制御系に対する抗体や試薬を用いて、これらの疾患モデルにおける治療効果を検討する。脂肪炎症および耐糖能異常の制御法に向けての基礎知見をさらに収集する。標的細胞や標的制御系に対する抗体や試薬を用いて、治療効果を検討する。年度末までに少額の残余があったが、研究継続にあたり次年度へ繰り越して次年度早々の研究経費に使用予定である。検体採取の遅れにより予定した実験および検査が年度内に終了せず少額の残余があったが、次年度へ繰り越して次年度早々の実験および検査費用に充て使用する予定である。