hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯の移動時の骨形成機序に対する血清・生化学的研究

I.成熟雄性Wistar系ラット(12週齢)75匹を対照群(C)、装置のみを装着した偽移動群(Psue)、歯の移動群(E)の3群に分けた。歯の移動は1,3,5,7,21日間とし(各5匹)、上顎第一臼歯を移動し、血清生化学的計測を行った。[結果]:1)有意差は見られなかったが、E群の血清BGP値は、C群・Psue群と比べ1-21日目の各実験期間で僅かな増加傾向を示した。2)安定期(7-21日目)のE・Psue群の血清Alk-Pは、歯の移動初期(1-5日目)に比べ、有意な増加を示した。以上のことから実験的歯の移動は、ラットにおいて全身的影響を与えている可能性が示唆された。II.8週齢雄性Wistar系ラット80匹をCa欠飼料で4週間飼育したものと、通常飼料で4週間飼育したものとに分け、さらに歯の移動群、週齢が対応する対照群、計4群(cont,exp,Ca^-,Ca^-+exp)に分ける。歯の移動は約10gの力で1,3,5,7日間行い、血清生化学的計測を行った。[結果]:1)Ca欠群(Ca^-,Ca^-+exp)は通常飼料群(cont,exp)に対し、高い血清BGP値を示した。2)血清BGP・血清Alk-Pは、歯の移動3日目で対照群(C,Ca^-)に対し移動群(exp,Ca^-+exp)で低い値を示した。III.成熟雌性Wistar系ラット(12週齢)54匹を非妊娠群(NP)、妊娠群(P)、妊娠+歯の移動群(PE)の3群に分けた。歯の移動は、7,14,21日間行い、血清生化学的計測を行った。[結果]血清BGPは各群間で有意差はなかった。P/PE群では、血清Ca、血清無機Pと血清総コレステロールの間に負の相関がみられ、7,14,21日目と血清Ca、血清無機Pが減少するにつれ血清総コレステロールが増加した。P群とPE群では有意差はなかった。しかし21日目で、P群に対してPE群で血清Caが低い値を示したことは、妊娠中の歯の移動が骨代謝に何らかの影響を与える可能性も示唆している。IV.健常人・成人女子抜歯症例26例について治療前と抜歯後について血清BGP、血清Alk-P、血清Ca、血清無機P、血清尿素・窒素、血清総蛋白について計測した。[結果]:抜歯後血清BGPのみが有意に増加した。妊娠中のラットの歯の移動の際の骨代謝を検討するため、骨代謝マーカーである血清中のBGP(bonc-gla-protein,osteocalcin)と他の生化学的検査項目について検索を行った。

[試料および方法]:成熟雌性Wistar系ラット(12週齢)54匹を非妊娠群(NP)、妊娠群(P)、妊娠+歯の移動群(PE)の3群に分けた。歯の移動は妊娠の確認後(プラグの検出)、約10gの力を用いて、下顎第一臼歯を頬側7,14,21日間移動。採血は心臓より約56ml採取(10:0012:00a.m.)、3000rpm、10分間遠沈し血消を分離し、BGP(Priceらの方法に従い、抗ラットBGPウサギ血清を用いたRIA法)、Ca、Inorg-P,Alk-P、Urea-Nitrogen、Na、K、Total-protein、Total-CHOについて計測した。統計学的検索は、ANOVA分析、さらに各検査項目間の相関を求めた。なお、データーが当初の予測より増えたため、統計処理に当たり、4GBハードディスク、640MBコンパクトMoなどを購入した。[結果]:(1)P/PE群の胎児数は平均13匹。(2)体重変化はNP群に対してPE群は21日目でわずかに減少。(3)NP群に対してP/PE群の21日目では、BGP、Total-protein、Total-CHO以外のすべての項目で有意に減少(p<0.01)。Total-CHOは有意に増加(p<0.05)。(4)P群に対してPE群では、21日目でCaの減少(p<0.01)、Total-proteinの増加(p<0.05)。(5)各群内で特に強い相関(p<0.01,p<0.001)がみられた検査項目は、NP群:CaとTotal-CHO(正)、P群:CaとTotal-CHO(負)、Inorg-PとTotal-CHO(負)であった。[考察および結論]:骨代謝マーカーであるBGPは各群間で有意差はなかった。PRE群では、Ca、Inorg-PとTotal-CHOの間に負の相関がみられ、7,14,21日目とCa、Inorg-Pが減少するにつれTotal-CHOが増加した。P群とPE群では有意差はなかった。以上のことから、骨代謝に妊娠が与える影響と歯の移動が与える影響とを比較すると、歯の移動が与える影響は少ないことが示唆された。しかし、P群に対してPE群で21日目でCaの減少がみられたことは、妊娠中の歯の移動が骨代謝に何らかの影響を与える可能性も示唆している。I.正常成熟ラットの歯の移動が血清生化学的測定値に与える影響について...[試料および方法]:成熟雄性Wistar系ラット(12週齢)75匹を対照群(C)、装置のみを装着した偽移動群(Psue)、歯の移動群(E)の3群に分けた。歯の移動は1・3・5・7・21日間とし(各5匹)、上顎第一臼歯を移動し、血清生化学的計測を行った。[結果]:1)E群の血清BGPは、C群、Puse群と比べ、各実験期間で有意差は認められなかった。2)E・Psue群の血清Alk-Pは、C群と比べ、歯の移動初期および中期では有意に低い値を示したが、安定期の21日目ではC群と有意差を示さなくなった。II.Ca欠乏ラットでの歯の移動が血清生化学的測定値に与える影響について...[試料および方法]:8週齢雄性Wistar系ラット80匹をCa欠飼料で4週間飼育したものと、通常飼料で4週間飼育したものとに分け、さらにそれぞれの群で実験的歯の移動を行った群と週齢が対応する対照群、計4群(cont,exp,Ca^-,Ca^-+exp)にわける。歯の移動は約10gの力で1・3・5・7日間行い、血清生化学的計測を行った。[結果]:1)Ca欠群(Ca^-,Ca^-+exp)は通常飼料群(cont,exp)に対し、高い血清BGP値を示した。2)血清BGP・血清Alk-Pは、歯の移動3日目で対照群(C,Ca^-)に対し移動群(exp,Ca^-+exp)で低い値を示した。
胃癌とEpstein-Barr Virusとの関連性について

我々は平成4年度より胃癌とEpstein-Barr virus (EBV)との関連性を研究しているが、今年度新たに得られた研究成果は下記に示すごとくである。1.EBV関連胃癌症例の臨床的特徴:EBV関連胃癌は全胃癌の4.9%を占め、男性優位で噴門部から胃体部局在し、限局隆起型が多い。我々の検索したEBV関連胃癌22例では肝転移、腹膜播腫はみられず特徴的であった。2.表現形質の解析:EBV関連胃癌では細胞接着因子であるLFA-1、ICUM-1やHLAクラスII抗原の発現が増強している傾向がみられたが、逆に減弱している症例もみられ一定していなかった。4.浸潤リンパ球の検索:EBV関連胃癌では一般的にリンパ球浸潤が豊富であるが、その主体はTリンパ球でありCD4陽性リンパ球がCD8陽性リンパ球より優位であった。T細胞受容体の解析は症例が少なく不十分であった。5.HLAタイピング:EBV関連胃癌患者に対しHLAタイピングを行っているが、症例数が少なく解析は困難である。今後も症例を重ねていく予定である。7.アポトーシスとの関連:EBV関連胃癌でアポトーシスを抑制するbcl-2の発現を示す症例がみられた。以上が今年度の成果であるが、今後も研究を継続していく方針である。
種々の走査プローブ顕微鏡による分子操作・加工による分子素子の製造と機能評価

今年度の研究は主として以下の点に着目して研究を進め、ほぼ予定通りの成果を挙げることが出来た。均一で安定な高配向性「超構造単分子膜」形成に関してはLB膜の方法により、A-S-D三組分子の向きを揃えて単分子膜を形成できるかどうかを調べた。この目的のために2種類の構造を持つと考えられる多層膜の形成をヘテロLB膜形成装置を用い、一層おきにA-S-D三組分子を含む単分子膜を交互に積層した。タイプaではA-S-D三組分子のDの部位が空気側に、タイプbではAの部位が空気側に向いていると予想される。これらの膜の配向性の評価は表面電位顕微鏡で光照射時の光起電力を測定することによって行った。光起電力の測定結果は膜の配向性を強く支持している。「超構造」内のナノドメイン形成に関しては、A-S-D三組分子とアンテナ分子の混合単分子膜のドメイン形成を膜の自己組織化機能を利用して試みた。ここでは炭化水素鎖(HC)とフッ化炭素鎖(FC)を持つ両親媒性化合物の相分離機能をドメイン形成に利用した。これまでの研究から、アニオン性のHCとFCを持つ両親媒性化合物の混合単分子膜をポリイオンコンプレックス形成により作製すると、二階建て構造をとることが分かった。A-S-D三組分子はカチオン性、アンテナ分子はアニオン性両親媒性化合物であるので、HCを持つカチオン性とアニオン性の両親媒性化合物とFCを持つアニオン性の両親媒性化合物からなる3成分のLB膜を作製し、その構造をAFM、摩擦力顕微鏡、表面電位顕微鏡、SNOM及びSIMSを用いて検討した。また横並びの相分離構造を作る条件についても検討した。
アテロームプラーク破綻動物モデルを用いた破綻機構および薬剤の破綻抑制機構の解明

粥状動脈硬化巣におけるプラーク破綻は心血管疾患の重大なイベントであり、そのメカニズムは不明な部分が多い。最近我々が報告した動物モデルは、ヒトのプラーク破綻の病理像に類似しており、有効な動物モデルである可能性が示唆された。前年度の研究成果において、本動物モデルにおける破綻のメカニズムとしてマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)の関与と、その主な分泌細胞として炎症性細胞(好中球・マクロファージ)が示唆された。その研究成果を踏まえ本年度の研究では、本動物モデルにおけるプラーク破綻抑制薬剤(Angiotensin II type I receptor阻害剤)の抗炎症効果との関連性の検討を行った。1.プラーク脆弱化に深く関与することが提唱されているMMPのmRNAの経時的な変化を検討したところ、MMP-8 mRNAの発現が薬剤投与群で有意に抑えられていた。前年度の研究においてプラーク破綻に際して変化の見られたMMP-9は薬剤による発現低下の傾向は見られたもの、有意な差は得られなかった。一方、線維性被膜の主な構成成分であるコラーゲン量の変化を比較したところ、薬剤群で顕著にコラーゲンが保持され、薬剤投与によりプラークが安定化された可能性が示唆された。2.MMP-8分泌細胞を同定するために蛍光二重染色を行ったところ、その主要な産生細胞として考えられる好中球において一致が認められた。3.さらに、本動物モデルのプラーク破綻に伴い、炎症性細胞の接着・浸潤に関与するICAM-1、VCAM-1、MCP-1、また、炎症性サイトカインTNF-α、IL-1βのmRNA発現量は薬剤投与群において有意、に低値を示し、その抗炎症効果が示唆された。以上の結果から、Angiotensin II type I receptor阻害剤はその多面的効果の一つである抗炎症効果を介して、プラーク内への炎症性細胞の接着・浸潤を抑制し、本動物モデルのプラーク破綻を抑制したことが考えられた。本動物モデルにおけるプラークの脆弱化・破綻と炎症反応との関連性の検証粥状動脈硬化巣におけるプラーク破綻は心血管疾患の重大なイベントであり、そのメカニズムは不明な部分が多い。最近我々が報告した動物モデルは、ヒトのプラーク破綻の病理像と類似しているという特徴を有していた。本年度の研究において、ヒトのプラーク破綻で知られている線維性被膜の脆弱化・破綻に際し、炎症性細胞が産生・分泌するタンパク質分解酵素;マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)やカテプシンの存在及び発現変化を調べ、炎症性細胞の関与を明らかにした。さらに、本手技により破綻抑制効果を有することを確認している薬剤において抗炎症作用との関連性についても検討を行った。1.プラークの不安定化に関わっていると考えられているMMPやカテプシンについて、破綻に伴うmRNAの経時的な発現変化の解析を行った。特にプラーク破綻に際して変化の見られたMMP-9においてその産生細胞を同定するためにMMP-9と炎症性細胞のマーカーとの二重染色を行いその一致が認められた。2.さらに、本モデルのプラーク破綻に伴い、炎症性細胞の接着分子、ケモカインのmRNAの発現が認められ、破綻部への炎症性細胞の関与が示唆された。3.スタチンは抗炎症効果がその多面的効果の一つとして注目されている薬剤であり、すでに確認されている本モデルにおける破綻抑制効果において、上述の1)、2)の変化との関連性を検討したところ、炎症性細胞の浸潤抑制ならびMMP-9の発現が有意に抑制されており、さらにプラーク安定化に関与する繊維成分の保持も認められこれらの効果により破綻が抑制された可能性が示唆された。即ち、抗炎症効果の関与により破綻が抑制されたことを示唆するに至った。これらの研究結果を第39回日本動脈硬化学会総会・学術集会および第15回日本血管生物医学会学術大会ならびに第4回名古屋Metabolic Syndrome研究会において発表した。

3.さらに、本動物モデルのプラーク破綻に伴い、炎症性細胞の接着・浸潤に関与するICAM-1、VCAM-1、MCP-1、また、炎症性サイトカインTNF-α、IL-1βのmRNA発現量は薬剤投与群において有意、に低値を示し、その抗炎症効果が示唆された。以上の結果から、Angiotensin II type I receptor阻害剤はその多面的効果の一つである抗炎症効果を介して、プラーク内への炎症性細胞の接着・浸潤を抑制し、本動物モデルのプラーク破綻を抑制したことが考えられた。
伴侶動物の高齢性慢性疾患に潜伏する遺伝子病の証明

本研究は、犬猫の高齢性慢性疾患に潜伏する遺伝子病の高頻度潜在性を証明しようとする研究である。ライソゾーム病に含まれる数疾患をスクリーニングするために、犬猫の酵素活性の対照値を作成した。ハイリスクスクリーニングによって、猫ムコ多糖症VI型を診断し、新規原因変異を同定した。遅発型の神経セロイド・リポフスチン症の犬2症例および遺伝性拡張型心筋症の猫1症例を同定した。また、猫のムコ多糖症VI型とピルビン酸キナーゼ欠損症、犬の網膜萎縮症と変性性脊髄症の分子疫学調査を実施した結果、これらの疾患は品種により非常に高い頻度で潜在しており、伴侶動物の臨床において重要な遺伝性高齢性慢性疾患であると判明した。本研究では、犬猫の高齢性慢性疾患、特に循環器疾患(心不全)、腎泌尿器疾患(慢性腎臓病)、肝疾患(肝機能不全)、筋疾患(筋麻痺・運動障害)ならびに骨関節疾患(特発性骨関節症)に潜伏する遺伝子病(ファブリー病、ゴーシェ病、ポンペ病、ムコ多糖症、等)の高頻度潜在性を証明する研究である。すなわち、酵素スクリーニング等を用いて各疾患症例を同定し、その分子基盤を明らかにし、その疾患が十医療に占める割合(有病率)を産出することを目的とする。本年度は、濾紙血を用いた方法を確立する前に、全血から分離された白血球ペレットを用いた方法で、α-ガラクトシダーゼ(ファブリー病)、グルコセレブロシダーゼ(ゴーシェ病)、α-グルコシダーゼ(ポンペ病)、アリルスルファターゼAおよびB(ムコ多糖症VI型等)の活性測定法を確立し、犬および猫の対照値を設定した。一方、各種学会を通じて、各専門分野の獣医師にコンタクトをとり、これらの疾患の想定する病態を説明し、発症の可能性がある症例の情報を得た。その結果、ファブリー病(犬1頭)、ゴーシェ病(犬5頭)、ポンペ病(猫2頭)、ムコ多糖症(猫4頭)が疑われる症例について情報が得られ、これらについて白血球ペレットを用いた酵素活性測定等の検査を実施した。その結果、これらの症例の内、猫の3例において新たなムコ多糖症を同定した。さらに、その内の1例については、VI型でありARSB遺伝子に新規病原性変異を同定した。本研究では、犬猫の高齢性慢性疾患、特に心不全、慢性腎臓病、肝機能不全、筋麻痺・運動障害ならびに特発性骨関節症などに潜伏する遺伝子病(ファブリー病、ゴーシェ病、ポンペ病、ムコ多糖症、など)の高頻度潜在性を証明する研究である。すなわち、酵素欠損を検出するスクリーニング法を開発して、それらを用いて各疾患が疑われる症例を同定し、その分子基盤を明らかにして、それらの疾患が獣医療にどの程度潜在するかを明らかにすることを目的とする。本年度は、濾紙血を用いた簡易酵素スクリーニング法を開発した。本法に適用した酵素は、α-ガラクトシダーゼ(ファブリー病)、グルコセレブロシダーゼ(ゴーシェ病)およびα-グルコシダーゼ(ポンペ病)であった。その結果、犬および猫のα-ガラクトシダーゼ活性はヒトの活性の約5倍であった。犬のグルコセレブロシダーゼ活性は、ヒトの約40倍であったのに対して、猫の活性はヒトの半分程度であった。犬のα-グルコシダーゼ活性は、ヒトの活性の約1.5倍であったのに対して、猫の活性はヒトの約8倍であった。以上のように、これらの酵素は動物により大きく活性が異なることから、スクリーニングにはそれぞれの動物に対しての至適条件を設定する必要があることが判明した。また、本研究の経過によって同定されたムコ多糖症VI型の猫は、猫ARSB遺伝子のエクソン5に新規の1塩基欠失が同定された。この変異による疾患は、過去に報告された同遺伝子の2種類の変異よりも重症であることが示唆され、新たな動物モデルを提供するものと考えられた。また、本変異に関する遺伝子型検査法を開発して分子疫学調査を実施した結果、調査した猫集団の中には本変異は見出せなかった。さらに、ビーグル犬において、ポンペ病に類似する心筋の組織変化が認められた犬が同定されたため、現在、犬GAA遺伝子についてシーケンス解析を実施している。解析したすべての遺伝子病の同定には至っていないが、その内の1疾患(猫のムコ多糖症VI型)については、新規病原性変異を同定することに成功した。現在、遺伝子型検査法を確立して分子疫学調査を実施するとともに、この症例の臨床データおよび分子基盤について論文公表を準備しているところである。

また、ゴーシェ病を疑った純血種犬の骨疾患がプロコラーゲン異常に基づく骨形成不全症である可能性が高まったので、その関連遺伝子の解析を開始した。上記のような成果に基づいて判断すると、本年度は計画を一部改変したものの、概ね順調に計画を実行して、着実な成果を上げることができていると考えられる。獣医臨床遺伝学当初の計画にあった濾紙血を使った各種酵素測定法を確立する。これには、α-ガラクトシダーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α-グルコシダーゼの他、新たに神経セロイド・リポフスチン症のCLN1およびCLN2の関連酵素の活性測定も導入する予定である。また、尿素サイクル異常およびピリミジン代謝異常などの先天代謝異常症による肝機能異常も対象に調査する予定である。
コモンズとしての森林に生じる鳥獣害問題についての環境社会学的研究

多数のカワウが生息する愛知県知多郡美浜町大字上野間通称「鵜の山」の森林および、カワウ営巣により森林「被害」が深刻化している滋賀県長浜市(旧びわ町)大字早崎竹生島における森林について、住民・関係者の森林「被害」認知の相違にポイントをおいて、文献資料と現地での関係者からの聞き取りを併用した調査をおこなった。さらに森林現況についての生態学的調査、航空写真をもちいた判定によって両地区森林における枯損域の拡大についての実態把握をおこなった。その際、既存の研究をレビューすることによって、「鵜の山」については営巣地の現況把握が手薄であること、また、逆に竹生島では森林の保全と管理実態と歴史的変遷に関する資料が手薄であることが判明してきたので、「鵜の山」の森林については集団営巣地の規模(営巣数、糞量)と森林への影響(植生,樹木枯損度,土壌の養分組成,植物および土壌の同位体比)についての分析をおこない、竹生島の森林ついては土地利用の現況および歴史的背景についてのヒアリングに重点をおいた調査を行なった。それらの聞き取り情報と「被害」の現況および歴史的変遷とをあわせることによって、両地区住民の「被害」認知が相違している要因を検討した。その結果、両地区住民による森林「被害」認知の相違が、生態学的な森林の実態的変化に対する直接評価に由来するのではなく、森林の社会的な位置づけの相違に由来しているという仮説を得た。また、調査情報集約の方法として,都市計画図をベースにGIS(地理情報システム=Geographic Information System)によりデジタル化した。平成16年度は,研究計画・方法に記載したとおり,1被害状況の聞き取りとベースマップ作成のための資料入手,2営巣地の森林枯損度判定のための方法論的検討,3文献収集,4調査情報の共有と方法論的検討の4点について集中的な作業を行った.1カワウの大規模営巣地である,愛知県美浜町「鵜の山」および滋賀県びわ町竹生島について現地踏査を数回行い,ベースマップ作成に必要なデータ収集を行なった.あわせて関係機関へのヒアリングも実施し,実測図等の入手等を行なった.また,営巣による被害状況については,竹生島のある琵琶町については,地元博物館の利点を生かした情報の入手を行ない,「鵜の山」のある美浜町については,地元関係機関および関係者からの聞き取り・現地資料収集を行ない,紙上で簡単なベースマップを作成した.2営巣地における森林枯損度については,ベースマップ作成を念頭において,主として航空写真をもちいた判読について方法論的な検討を行い,その実用化への目処をつけるとともに,データのGIS化についての技術的な検討も行なった.その結果,後者についてもおおむね達成への目処をつけることができた.また,営巣地における土壌等の理学的方法による現地調査の準備も行った3文献については,関係機関の協力を得て複写を行い,複写資料として滋賀県立琵琶湖博物館に保管し,相互利用を可能にした.4研究分担者との検討会を行った他,分担者および協力者のメーリングリストを立ち上げ,そこでの討論によって調査情報の共有と方法論的検討を行った.多数のカワウが生息する愛知県知多郡美浜町大字上野間通称「鵜の山」の森林および、カワウ営巣により森林「被害」が深刻化している滋賀県長浜市(旧びわ町)大字早崎竹生島における森林について、住民・関係者の森林「被害」認知の相違にポイントをおいて、文献資料と現地での関係者からの聞き取りを併用した調査をおこなった。
神経芽腫群腫瘍のアポトーシス誘発遺伝子及び抑制遺伝子と予後の関連

従来報告してきた神経芽腫におけるApoptoslsの発現機序を理解するため、Fasおよびその関連物質(蛋白)の発現状態を観察した。考察とまとめ:神経芽腫組織中はFasLを好発現するがFasは少数の非apoptosis腫瘍細胞に存在し、FasLおよびcaspase-3の発現は著しかった。caspase-3はDNA fragmentationを導く蛋白体の一つであり,神経芽腫におけるapoptosisの発現はおそらくFas非介在性の発言経路によるものと考えられた。本年度の研究目的である、小児がんとくに神経芽腫群腫瘍におけるApoptosis発現の検証と、発現に関与すると考えれれる腫瘍遺伝子の検索を行い以下の結論を得た。1)神経芽腫と診断された手術摘出35腫瘍組織の光顕的観察を行った結果、多くの組織中にkaryorrhexesと表現されているApoptosisとして矛盾しない細胞濃縮あるいは萎縮、崩壊像を認めた。この形態学的特徴は、ことにマス・スクリーニングで発見された予後良好群の腫瘍組織中に多発していた。さらに電顕像では核の断片化を伴った萎縮、濃縮細胞の存在を認め、Apoptosisの発現を裏付ける結果を得た。2)karyorrhexes形態を認めた腫瘍組織について、Nick end labelling法を施行し腫瘍内DNA fragmentationの存在を検索したところ、神経芽腫組織の74%に染色陽性細胞の出現を認め、Apoptosis発現細胞の存在を確認した。また、凍結組織標本の得られた7腫瘍組織を用いてagarose gel electrophoresisを行ったところ、神経芽腫腫瘍の60%にapoptosisで見られるDNA fragmentationの特徴的所見を観察できた。3)Apoptosisに抑制的に作用するとされるbcl-2の腫瘍内発現性を免疫組織学的に検索したところ、進行神経芽腫腫瘍組織に高い発現率を認めた。以上の結果、神経芽腫群腫瘍におけるApoptosisの発現はかなり高頻度に認められることが判明し、これらの現象が、乳児の神経芽腫に時に見られる腫瘍の自然褪縮に強く拘わるものと考えらた。これらのことを踏まえ、次年度より神経芽腫腫瘍組織中のApoptosis関連遺伝子の検索をさらに進めることと、実験的Apoptosis誘発の可能性について検討を加えることとした。神経芽腫のうち、マス・スクリーニング(MaS)発見例や1歳未満乳児例の予後は、一般に良好である。予後良好因子には腫瘍細胞の分化成熟と、自然退縮が関与すると仮定した。これを解明するため、免疫組織学的手法を用いて腫瘍の細胞分化に関連した特性を検索した。対象および方法1.対象神経芽腫98例(111検体)を対象とした。乳児群72例(うちMaS例;63例)と1歳以上群26例の2群に分けて検討した。死亡例は乳児群になく、1歳以上群では16例であった。2.方法結果S-100蛋白、MAP-2及びNCAMの陽性率は乳児群腫瘍で有意に高かった(p=0.01、p=0.0002、p=0.03)。VIPの陽性率は両群間で有意差は認めなかった。1歳以上群におけるS-100蛋白とMAP-2陰性例の予後は陽性例に比べ有意に不良であった(p=0.003、p=0.0002)。また、乳児群にもMAP-2陰性例が9例(12.5%)存在した。ISEL法陽性細胞の発現率は両群間で有意差を認めなかった。今回の結果からはアポトーシスと予後を関連づけることはできなかった。今後培養細胞、抗Fasモノクローナル抗体等を用い、更にアポトーシス発現とその意義につき検討を進める予定である。従来報告してきた神経芽腫におけるApoptosisの発現機序を理解するため、Fasおよびその関連物質(蛋白)の発現状態を観察した。結果:神経芽腫組織中のFas発現率はわずか12%であった。Fas発現腫瘍においても発現部位陽性細胞の局在とapoptosis発現部位は一致しなかった。これに比べFasLは検索した組織検体全例に発現した。その発現は神経芽腫あるいは節芽腫で、またstageIIIVの症例で強い傾向にあった。Western blot分析では10例中8例に約40kDaのFasL蛋白帯が検出された。Caspase-3の様々な程度で発現し、10例中4例に著しいcaspase-3様活性を認め、それらはcaspase-3に特異的なinhibitorであるAc-DEVD-Hによって著明に抑制された。考察とまとめ:神経芽腫組織はFasLを好発現するがFasは少数の非apoptosis腫瘍細胞に存在し、FasLおよびcaspase-3の発現は著しかった。caspose-3はDNA fragmentationを導く蛋白体の一つであり、神経芽腫におけるapoptosisの発現はおそらくFas非介在性の発現経路によるものと考えられた。
不斉光増感能を有するポリアミノ酸誘導体の合成およびその光不斉反応

「不斉光増感能を有するポリアミノ酸誘導体の合成およびその光不斉反応」を達成するため、1.光学活性増感剤を有するポリアミノ酸の合成、2.合成したポリアミノ酸誘導体の溶液中における構造の解析、3.光学活性増感剤を導入したポリアミノ酸を用いた不斉光増感反応についての検討の3つの項目に分けて検討した。1.光学活性増感剤を有するポリアミノ酸の合成ポリアミノ酸としては、右巻および左巻のα-ヘリックスやβ-シート構造等の高次構造を持つことが知られているポリ-L-および-D-リシンを用いた。ポリアミノ酸側鎖に導入する光学活性増感剤としては、均一溶液中での光不斉増感異性化反応に関する研究成果から有効であることが明らかになっているベンゼンポリカルボン酸のメンチルおよびジアセトングルコースエステルを用いた。ポリアミノ酸側鎖への導入は、NCA法により合成したポリ-L-および-D-リシンにキラルな増感剤を導入する高分子反応法を用いて目的化合物を合成した。2.光学活性増感剤を有するポリアミノ酸誘導体の溶液中における構造の解析得られた光学活性増感剤導入ポリリシン誘導体の構造についてUVスペクトル測定ならびに、CDスペクトルにより高次構造について検討した。その結果ポリ-L-ならびに-D-リシン誘導体はメターノル等の溶媒中で右巻きおよび左巻きのα-ヘリックス類似構造を有することが明らかとなった。また、ポリアミノ酸中での増感剤の励起状態における物性と基質との分子間相互作用について、蛍光を測定し、その発光特性など光化学に対する基礎的な知見を得た。・光学活性増感剤を有するポリアミノ酸誘導体を用いた不斉光増感反応についての検討本研究は、増感剤を高分子化することによりこのエキサイプレックス形成を促進し、ポリアミノ酸の高次構造をキラルな反応場として用い、より高効率な不斉光反応を達成しようとするものである。まず今回合成したα-ヘリックス構造を有する増感剤を用いて、これまで詳細に検討してきたシクロオクテンのエナンチオ区別光増感異性化反応について検討した。まだ詳細については検討中であるが、これまでの均一系増感剤とは異なる高次構造付与による興味ある知見が得られている。
LES/RANSハイブリッドモデルへの変分マルチスケール法の適用

変分マルチスケール法(VMS法)に基づく最新の乱流モデルであるtime dependent subscalesモデルに着目し,乱流の微細変動成分が評価される要素積分点の数を制御することで,LES領域とRANS領域を明確に区別しない新たなLES/RANSハイブリッド乱流モデルの開発を試みた.チャネル乱流において従来のVMS-LESモデルとの比較を行ったが,現段階では優位な差は認められなかった.しかし,積分点数の制御には改善の余地があり,また他のパターンの解析メッシュにおいての検討も必要であると考えている.平成24年度は,PIV解析を用いたより詳細な正方形角柱まわりの流れの流速測定と,VMS法の微細スケールの新たなモデリングを検討した.PIV解析では,平成23年度よりも撮影(解析)範囲を狭め,より微細な流速変動を捉えることを念頭に置いて可視化実験を進めた.その結果,特に,流れの剥離せん断層近傍の領域の微細な流速変動に関するデータを蓄積することができたが,物体ごく近傍の領域ではPIV解析に用いるシーディング粒子の濃度が十分に高められなかったことから,取得データの精度に課題が残った.VMS法における微細スケールの新たなモデリング法を開発するため,正方形角柱まわりの流れを対象に解析を進めた.従来のHughesらの提案したモデリング法を用いて解析を行った結果,レイノルズ数100,1000の場合は角柱に作用する空気力を妥当に評価した.その後,より高いレイノルズ数の流れについても精度の良い結果を得るため,モデリング法の改良を進めた.具体的にはCodinaらの提案したtime dependent sub-scaleモデリング法を採用し,その改良に取り組んだ.Codinaらの方法は,要素のガウス積分点において流れの微細変動成分を評価し,Hughesらが考慮しなかった微細変動成分の時間微分項を含めてモデリングし,微細変動成分を時間発展的に扱うものである.本研究では,ガウス積分点数と解析精度の関係に着目し,検討を進めた.現段階では,解析を進めている最中であり,最終的な結論は得られていないが,壁面近傍では積分点数を増やすことでより精度の良い結果が得られるのではないかと考えている.変分マルチスケール法(VMS法)に基づく最新の乱流モデルであるtime dependent subscalesモデルに着目し,乱流の微細変動成分が評価される要素積分点の数を制御することで,LES領域とRANS領域を明確に区別しない新たなLES/RANSハイブリッド乱流モデルの開発を試みた.チャネル乱流において従来のVMS-LESモデルとの比較を行ったが,現段階では優位な差は認められなかった.しかし,積分点数の制御には改善の余地があり,また他のパターンの解析メッシュにおいての検討も必要であると考えている.平成23年度は主として,正方形角柱まわりの流れの流速測定を実施した.本予算で新たに購入したハイパワーレーザを用いることで,従来のレーザーを用いた場合よりも遥かに鮮明な可視化画像が得られ,PIV解析の精度向上が図れた.PIV解析を実施し,流れの微細スケールの変動成分を評価した.また,PIV解析の結果を補完するために,熱線流速計を用いた面的な流速測定も実施し,より詳細に正方形角柱まわり流れの変動成分に関する情報が得られた.これらは平成24年度にVMS法の微細スケールの新たなモデルを構築する際に,必要不可欠な参照データとなる.流速測定と並行して,VMS-LESモデルの微細スケール近似法の適用範囲をパラメトリックに検討するため,以前に構築したVMS-LESモデルに基づく解析コードを,より大規模な並列計算へと適用させるための改良を施した.これは,当初の研究計画には含まれていない内容であるが,当初の計画どおり既往の解析コードを用いてスーパーコンピュータによる大規模並列解析を実施した結果,既往のコードがスーパーコンピュータの演算能力を最大限に発揮できるまでのチューニングがなされていなかったため,解析時間が想定よりも多く要することが判明したことにより実施した内容である.具体的には,これまではMPI並列計算ライブラリのみを用いて解析コードは構築されていたが,OpenMP並列計算ライブラリを併用する形式を採用し,解析時間の短縮が達成されるよう改良を試みた.現時点では,パラメトリックな解析を実施するまでに至っていないが,平成24年度にパラメトリックな解析を実施する素地は築けたといえる.研究実績に記したように,当初の予定では,以前に構築したVMS-LESモデルに基づく解析コードを用いたパラメトリックな解析から,VMS-LESモデルの適用範囲の検証を行う予定であったが,計算時間の観点から解析コードの改良が必要と判断したため,当初の予定には含まれていなかった,大規模並列計算を実施するための解析コードの改良を試みた.そのため,モデルの検証が当初の予定よりも遅れている.

しかし,解析コードの改良を行ったことで,平成24年度当初に前年度の消化できる見込みは立っている.平成23年度に改良したVMS-LESモデルに基づく解析コードを用いて,正方形角柱まわりの流れを対象に,モデルの適用範囲に関する検証を行う.解析の検証結果については,平成23年度の流速測定で得られたデータを活用する.その後,当初の計画どおり,モデルの改良を実施する.モデル化の方針としては,Hughesらの微細スケール近似方法を踏襲し,方程式の残差とモデルパラメータの積の形で微細スケールを近似するが,微細スケールのサイズを広く取った場合の近似方法として,摂動級数の複数項を用いてモデルパラメータを算出する方針をとる.摂動級数の項数およびメッシュサイズをパラメータとして検証を行う.その結果に基づき,橋梁断面まわりの流れへの適用性を検討する.なお,橋梁断面まわりの流れの検証データ取得のために,PIV解析を実施する.平成24年度は,パラメトリックな解析とモデル化の検討が中心となることから,解析データの容量が膨大になることが想定される.そのため,データ保存用の外付けハードディスクおよびデータ保存メディアを多く購入する.また,橋梁断面まわりの流れの検証データ取得のためのPIV解析では,可視化実験を実施する必要があるため,可視化溶剤や実験模型材料代などを購入する.本研究の成果を,2013年2月にアメリカで開催される国際会議International Conference on Finite Elements in Flow Problems (FEF 2013)にて発表することを計画しており,そのための旅費を計上する.
エンテロウイルス71カプシド変異によるウイルス学的多様性と中枢神経疾患発症機構

エンテロウイルスA71(EV-A71)は、手足口病の主要な原因ウイルスであるとともに、小児を中心とした致死的EV71脳炎を含む重症中枢神経疾患発症に関与する。しかし、EV-A71感染における重症中枢神経疾患の発症機構は明らかにされておらず、ヒトにおける重篤化を規定するウイルス側・宿主側因子は特定されていない。EV-A71カプシド蛋白質の特定のアミノ酸(VP1-145等)は、分離株間で多様性を有し、1PSGL-1受容体特異性、2マウスモデルにおける病原性、3中和抗原性エピトープ、4ヘパラン硫酸結合性、5ヒトEV-A71感染重篤化への関与の可能性等、さまざまなウイルス表現型に関与する。我々は、「宿主におけるエンテロウイルス71カプシド適応変異と受容体特異性・病原性の変化[基盤研究B](平成25年平成28年)」により、特定のEV-A71カプシドアミノ酸(VP1-145等)は、カニクイザル感染個体内で速やかに変異し、quasi-speciesを生じることを明らかにした。EV-A71感染マウスモデルの改良を図るため、ヒト受容体特異性を反映した機能の異なるEV-A71受容体を発現したノックインマウスの作製を進め、EV-A71感染実験を開始した。さらに、感染動物組織等からEV-A71カプシド遺伝子を直接増幅し、次世代シークエンス解析により感染個体内におけるEV-A71ゲノム変異およびquasi-speciesの出現を網羅的かつ定量的に解析する手法を検討した。我々は、「宿主におけるエンテロウイルス71カプシド適応変異と受容体特異性・病原性の変化[基盤研究B](平成25年平成28年)」によるカニクイザル感染実験により、PSGL-1結合性を含む多様なウイルス学的性状および神経病原性を規定する特定のEV-A71カプシドアミノ酸(VP1-145等)は、感染個体内で速やかに変異し、quasi-speciesを生じ、異なる遺伝子型のEV-A71株においてもVP1-145が病原性を規定すること、VP1-145EからVP1-145Gへのアミノ酸変異がカニクイザルにおけるEV-A71弱毒化に関与することを確認した。EV-A71感染マウスモデルの改良を図るため、ヒト受容体特異性を反映した機能の異なる複数のEV-A71受容体を単独あるいは同時に発現するヘテロノックインマウスの交配を進め、ホモノックインマウスの系統を樹立した。これらのマウスを用いてEV-A71感染予備実験を試みたが、重篤な症状は観察されなかった。マウス等感染動物組織等から、培養細胞によるウイルス分離を経ずにEV-A71カプシド遺伝子を増幅し、次世代シークエンス解析により個体内変異およびquasi-speciesの出現を網羅的かつ定量的に解析するための条件検討を進め、ランダムプライマーを用いた非特異的遺伝子増幅、および、高感度カプシド遺伝子増幅法であるECRA法等エンテロウイルス特異的プライマーを用いた方法による次世代シークエンス解析による検出感度や遺伝子解析精度を比較し、検出・解析方法の至適化を図った。EV-A71ゲノム分子進化の過程で生じる多様な表現型を示すEV-A71バリアントの個体内・個体間適応戦略の解析を進めることにより、EV-A71による神経病原性発現機構の解明が期待できる。受容体導入ノックインマウスにEV-A71株を脳内接種し病原性の発現を確認したが、いまのところ、いずれのノックインマウスにおいても、顕著な臨床症状は観察されていない。原因としては、1感染実験に使用したEV-A71株のもつ病原性が元々低かった、2マウス体内でヒト受容体が十分に発現していなかった、3感染に使用したマウスの週齢が適切ではなかった、などが考えられた。今後、マウス組織におけるヒト受容体発現の確認を進めるとともに、種々のEV-A71分離株を用いた感染実験を実施する。さらに、様々な週齢のマウスを用いて感染実験の至適条件を検討する。しかし、EV-A71感染における重症中枢神経疾患の発症機構は明らかにされておらず、重篤化を規定するウイルス側・宿主側因子は特定されていない。EV-A71カプシド蛋白質の特定のアミノ酸(VP1-145等)は、分離株間で多様性を有し、1PSGL-1受容体特異性、2マウスモデルにおける病原性、3中和抗原性エピトープ、4ヒトEV-A71感染重篤化への関与の可能性等、さまざまなウイルス表現型に関与する。我々は、「宿主におけるエンテロウイルス71カプシド適応変異と受容体特異性・病原性の変化[基盤研究B](平成25年平成28年)」によるカニクイザル感染実験により、PSGL-1結合性を含む多様なウイルス学的性状および神経病原性を規定する特定のEV-A71カプシドアミノ酸(VP1-145等)は、感染個体内で速やかに変異し、quasi-speciesを生じることを明らかにした。

本年度は、感染動物組織等から、培養細胞によるウイルス分離を経ずにEV-A71カプシド遺伝子を増幅し、次世代シークエンス解析により個体内変異およびquasi-speciesの出現を網羅的かつ定量的に解析するための条件検討を進めた。ランダムプライマーを用いた非特異的遺伝子増幅、および、高感度カプシド遺伝子増幅法であるECRA法(Arita, Shimizu, at al. JCM2015)等エンテロウイルス特異的プライマーを用いた方法による次世代シークエンス解析による検出感度や遺伝子解析精度を比較した。また、EV-A71感染マウスモデルの改良を図るため、ヒト受容体特異性を反映した機能の異なる複数のEV-A71受容体を発現したノックインマウスの作製を進めた。我々は、「宿主におけるエンテロウイルス71カプシド適応変異と受容体特異性・病原性の変化[基盤研究B](平成25年平成28年)」によるカニクイザル感染実験により、PSGL-1結合性を含む多様なウイルス学的性状および神経病原性を規定する特定のEV-A71カプシドアミノ酸(VP1-145等)は、感染個体内で速やかに変異し、quasi-speciesを生じることを明らかにした(Kataoka, Shimizu, et al. PLOS Pathogens 2015)。そのため、本年度は、感染動物組織等から、培養細胞によるウイルス分離を経ずにEV-A71カプシド遺伝子を増幅し、次世代シークエンス解析により個体内変異およびquasi-speciesの出現を網羅的かつ定量的に解析するための条件検討を進めた。今後、カニクイザルEV-A71感染個体内におけるウイルス変異およびquasi-species出現について次世代シークエンスを用いた網羅的解析を進める。CRISPR/Cas9を用いES細胞内でEV-A71受容体遺伝子の相同組換えを起こし、ES細胞とレシピエント卵を代理母マウスに移植しキメラマウスを作製した。野生型マウスとの交配により、異なる複数のEV-A71受容体を単独あるいは同時に発現するノックインマウスを樹立する。エンテロウイルスA71(EV-A71)は、手足口病の主要な原因ウイルスであるとともに、小児を中心とした致死的EV71脳炎を含む重症中枢神経疾患発症に関与する。しかし、EV-A71感染における重症中枢神経疾患の発症機構は明らかにされておらず、ヒトにおける重篤化を規定するウイルス側・宿主側因子は特定されていない。EV-A71カプシド蛋白質の特定のアミノ酸(VP1-145等)は、分離株間で多様性を有し、1PSGL-1受容体特異性、2マウスモデルにおける病原性、3中和抗原性エピトープ、4ヘパラン硫酸結合性、5ヒトEV-A71感染重篤化への関与の可能性等、さまざまなウイルス表現型に関与する。
基本健康診査における糖尿病関連検査異常指摘者と正常者のソーシャルサポートの比較

本研究は,継続的に基本健康診査を受診している地域住民を対象に,糖尿病関連検査の初回異常指摘者と正常者の糖尿病予防に関連するソーシャルサポートを比較することで,糖尿病発症予防につながるソーシャルサポートを明らかにすることを目的としている。平成18年度に行った質問紙調査では,有効回答者1,361人(有効回収率44.5%)に占める初回異常指摘者の人数が非常に少なかった。そのため,平成19年度は,特に疾患を有していない健康者と血糖値の異常指摘者で,ソーシャルサポートの比較の分析を行った。その結果,男性は健康者で,テレビ等のマスメディアから情報を得ている割合が異常指摘者よりも有意に高く,女性は異常指摘者で,保健師や看護師から健康情報を得ている割合が有意に高かった。また,平成17年度に実施した質問紙調査の検討の際,他の生活習慣病を含めて分析しても,糖尿病の有無のみが健康行動の実施に影響していた。このことから,平成18年度の調査においても生活習慣病別のソーシャルサポートを検討したところ,糖尿病者では,健康に対する助言・支援者がいるという認識および,一緒に運動してくれる人がいる割合が有意に低かった。上記の分析の他,平成17・18年度の結果を踏まえ,平成18年度の調査対象者の中から協力者を募り,糖尿病等の生活習慣病予防におけるソーシャルサポートの有効活用に関する検討会を開催した。話し合いでは,健診体制の課題,健診結果など健康情報源の活用に関する課題,地域での広報活動に関する食生活改善推進員への期待などが挙げられた。以上の成果から,糖尿病者は,他の生活習慣病と比較しても低いソーシャルサポート状況にあることが明らかになり,予防段階においても,健康情報源に対する認識を高めるとともに,地域の健康づくり体制などの支援情報の広報を強化し,活用できるサポート資源を持てるよう支援する必要性が考察された。本研究は、継続的に基本健康診査を受診している地域住民を対象に、糖尿病関連検査の初回異常指摘者と正常者の生活習慣を把握し、糖尿病予防に関連する家族などの関わりを比較することで、糖尿病発症予防につながるソーシャルサポートを明らかにすることを目的としている。そのため、平成17年度はベースライン調査として、糖尿病予防に効果があるとされている生活習慣とソーシャルサポートの実態把握を行い、それらの関連性を検討した。本年度は、地域住民を対象とした調査の前に、看護系大学生の40歳以上の家族、または40歳以上の同大学職員を対象にプレテストを実施した。プレテストでは、質問内容の妥当性の検討を行うとともに質問に対する対象者の反応を把握し、調査内容の信頼性を確認した。プレテストの結果をもとに、質問紙を再構成し、9月に宮城県Y町の協力を得て、地域住民を対象としたアンケート調査を実施した。本調査の対象者は、Y町の2地区を除く40歳以上の住民のうち、平成17年度住民基本健康診査受診者2,457人中、有効回答の得られた1,643人である(有効回答率66.9%)。また、本研究は、糖尿病予防に関するソーシャルサポートを把握することから、糖尿病の既往がないと記述のあった952人を分析対象とした。その結果、糖尿病予防に関わる生活習慣の実施状況は「職業形態」、「同居者」、「家族の生活習慣」、「適切な生活習慣を実施する上での困難感の程度」、「生きがいの有無」とともに、「運動するよう誘ってくれる人」、「情報源」などのソーシャルサポートと関連が認められた。対象者の生活習慣に関わる要因として家族の影響が挙げられたため、その点も含め、18年度の調査では、糖尿病関連検査異常指摘者と正常者のソーシャルサポートに比較を行い、糖尿病予防におけるソーシャルサポートの活用性を検討していく。本研究は、基本健康診査を受診している地域住民を対象に、糖尿病関連検査の異常指摘者と正常者の生活習慣行動(健康行動)を把握し、糖尿病予防に関連する家族等の関わりなどを比較して、相違の有無を明らかにすることで、糖尿病発症予防につながるソーシャルサポートの方向性を検討することを目的としている。平成18年度は、平成17年度に行ったべースライン調査の結果の一部を東北公衆衛生学会、日本公衆衛生学会で発表し、他研究者との意見交換を行い、妥当性や分析の方向性について示唆を得た。調査に関しては、平成17年度と同様に、宮城県A町の40歳以上の住民のうち、基本健康診査を受診した3,061人を対象に自記式質問紙調査を行った。また、対象者に趣旨説明と同意書への署名を得て、A町より血糖値およびBMIに関する基本健康診査結果の情報を入手した。回収が得られたのは1,702人(55.6%)であった。そのうち、糖尿病の既往、現病がないと答えた911人(男性366人、平均年齢(標準偏差)66.6(±9.7)歳、女性539人、平均年齢(標準偏差)62.8(±9.7)歳)を分析対象に基本解析を行った。有効回答者のうち、平成18年度に初めて血糖値の異常を指摘された人は6名と非常に少なかった。そのため、平成19年度に分析を進める際には、要指導、要医療と判定された48名と異常がなかった人との生活習慣行動(健康行動)、家族や周囲の人の関わりなどの違いについて検討する予定である。また、得られた調査結果を踏まえ、A町の保健医療職および地域住民の協力を得て、意見交換を行い、糖尿病予防におけるソーシャルサポートの活用性について考察を深めていく。

本研究は,継続的に基本健康診査を受診している地域住民を対象に,糖尿病関連検査の初回異常指摘者と正常者の糖尿病予防に関連するソーシャルサポートを比較することで,糖尿病発症予防につながるソーシャルサポートを明らかにすることを目的としている。平成18年度に行った質問紙調査では,有効回答者1,361人(有効回収率44.5%)に占める初回異常指摘者の人数が非常に少なかった。そのため,平成19年度は,特に疾患を有していない健康者と血糖値の異常指摘者で,ソーシャルサポートの比較の分析を行った。その結果,男性は健康者で,テレビ等のマスメディアから情報を得ている割合が異常指摘者よりも有意に高く,女性は異常指摘者で,保健師や看護師から健康情報を得ている割合が有意に高かった。また,平成17年度に実施した質問紙調査の検討の際,他の生活習慣病を含めて分析しても,糖尿病の有無のみが健康行動の実施に影響していた。このことから,平成18年度の調査においても生活習慣病別のソーシャルサポートを検討したところ,糖尿病者では,健康に対する助言・支援者がいるという認識および,一緒に運動してくれる人がいる割合が有意に低かった。上記の分析の他,平成17・18年度の結果を踏まえ,平成18年度の調査対象者の中から協力者を募り,糖尿病等の生活習慣病予防におけるソーシャルサポートの有効活用に関する検討会を開催した。話し合いでは,健診体制の課題,健診結果など健康情報源の活用に関する課題,地域での広報活動に関する食生活改善推進員への期待などが挙げられた。以上の成果から,糖尿病者は,他の生活習慣病と比較しても低いソーシャルサポート状況にあることが明らかになり,予防段階においても,健康情報源に対する認識を高めるとともに,地域の健康づくり体制などの支援情報の広報を強化し,活用できるサポート資源を持てるよう支援する必要性が考察された。
心房性ナトリウム利尿ペプチドの血管保護作用を応用した癌細胞転移抑制機構

心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)は、現在急性心不全治療薬、心不全マーカーとして臨床応用されている。高リスク肺癌手術に対する周術期低用量ANP投与によって、術後早期再発抑制効果を新たに見出した。本研究の目的は、ANPの肺血管内皮細胞制御による癌細胞の血行性肺転移抑制効果とその機序を明らかにすることである。数種類の癌由来細胞株を用いたマウス尾静脈注入による血行性肺転移モデルや癌細胞の同所移植による自然肺転移モデルにおいて、ANPの肺転移抑制作用を認めた。この効果は、血管内皮細胞に発現しているANP受容体を介して、接着分子E-selectinの発現や血管炎症の制御によるものである。本研究ではANPによる肺転移抑制効果とその機序を明らかにすることを目的とし、得られた結果は以下の通りである。BALB/cヌードマウスまたはC57BL/6マウスに、それぞれA549ヒト肺癌細胞(1x106個/個体)、B16F10マウスメラノーマ細胞(2-5x105個/個体)を尾静注し、血行性肺転移モデルを確立した。尾静注前日にANP(0.5γ)を充填したosmotic pumpを皮下埋没し、また静注2週間後に肺組織をサンプリングし肺転移数を計測した。ANP投与群では対照群と比較して肺転移数が有意に減少した。血管内皮特異的GC-Aノックアウト(KO)マウス及び過剰発現(Tg)マウスにおいても同様に血行性肺転移を検討した。野生型マウスと比較して、GC-A KOマウスでは肺転移が著増、GC-A Tgマウスにおいては有意に抑制された。ANPが肺血管内皮細胞のGC-A受容体を介して、癌転移抑制効果を発揮したものと思われる。ヒト肺動脈内皮細胞(HPAEC)用いた網羅的遺伝子発現解析からANPがE-selectin遺伝子発現を抑制し、細胞接着実験においてANPは癌細胞とHPAECの接着を抑制した。マウス肺転移モデルでも同様に、ANPの肺転移抑制効果の一部はE-selectin発現調節を介するものであった。Lipopolysaccharide(LPS)刺激によって、マウス肺転移及びHPAECへの癌細胞接着能は促進され、一部はE-selectin発現増強によることが分かった。ANP前投与により、LPS刺激による癌細胞ー肺血管内皮細胞への接着促進効果は抑制された。高リスク肺癌手術に対する周術期低用量ANP投与によって、術後早期再発抑制効果を見出し報告した。今年度は、外科手術侵襲モデルとしてLipopolysaccharide(LPS、1 mg/kg)静注投与後C57BL/6マウスを用いてANPの肺転移抑制効果とその機序を明らかにすることを目的とし、得られた結果は以下の通りである。LPS投与マウスにB16F10マウスメラノーマ細胞(2-5x105個/個体)を尾静注し、2週間後の血行性肺転移数を検討した。尾静注前日にANP(0.5γ)を充填したosmotic pumpを皮下埋没した。対照群と比較してLPS投与群では肺転移数は著増し、ANPによって有意に抑制された。LPSによってS100A9/A9-SAA-NFkB及びRhoのシグナル活性が認められ、肺血管内皮細胞における透過性変化及びE-selectinやその他の接着分子の発現亢進、血小板凝集等が肺転移促進の一因と考えられた。ルシフェラーゼ高発現メラノーマ細胞を用いて同様の検討を行ったところ、LPSによって尾静注24時間後の細胞生存数が増加し、ANPによって有意に抑制された。ヒト肺動脈内皮細胞(HPAEC)に対するヒト肺癌細胞株A549細胞の接着性は、LPS処理において有意に増加し、ANP前投与によって抑制された。LPSで誘導されるHPAECの接着分子を検索しsiRNAによって抑制したところ、E-selectinを介したA549細胞接着が最も抑制された。ただHPAECでは発現しない接着分子もあり、in vitroによる検討の限界が認められた。平成27年度の研究実施計画は、ほぼ予定通りに実施することができた。平成26年度にLPS刺激によるマウス肺転移およびHPAECへの癌細胞接着性を検討することができたため、速やかに今年度の研究に移行することができた。LPS投与による肺血管内皮細胞の転移誘導性に関わる遺伝子発現変化をマイクロアレイにて検討する予定であったが、CD31溶性肺血管内皮細胞の分離に伴い炎症性関連遺伝子が変化することが判明した。今後、分離過程の簡素化短時間化等の改善を行って、網羅的遺伝子発現解析を行う予定である。これまでに血行性肺転移モデルを確立し、急性炎症による静注癌細胞の肺転移増悪効果の機序や、血管内皮細胞の炎症誘導性の接着分子発現を解析し報告した。今年度は、癌細胞の同所移植による自然肺転移モデルとして確立と、それに対するANPの肺転移抑制効果とその機序解明を目的とし、得られた結果は以下の通りである。GFP強制発現した各種癌細胞株を作製し、4T1マウス乳癌細胞、Colon26マウス大腸癌細胞をBALB/cマウスに、E0771