hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下垂体の発生・分化と血管形成における新規下垂体転写因子ＰＲＸの機能解析

本研究では、まず、新規転写因子PRX1とPRX2の特異抗体を作製し、下垂体の発生過程における発現変動を解析し、PRX1とPRX2が胎仔期の下垂体に出現する事を初めて示した。と同時に、何れも下垂体周辺に存在する間葉系細胞の中にそれぞれの陽性細胞が存在し、胎仔期に下垂体内に進入することを明らかにした。一方、PRX1とPRX2の機能を解析する実験系を検討する中で、下垂体腫瘍由来の株化細胞を調べることで、TtT/GF細胞がPRX1とPRX2を発現する事を、初めて同定した。その細胞を他の下垂体腫瘍由来の株化細胞と比較すると、TtT/GFを含めて、幹細胞性の特性を示すことも観察した。1.前年度から進めていた2種の特異抗体を用いて解析した、PRX1とPRX2の両者の局在についてまとめた論文が受理された。2.PRX1とPRX2が、胎齢(E)15.5日頃に、下垂体内でSOX2とPROP1に遅れて発現すること。また、神経外胚葉系の幹・前駆細胞マーカーであるSOX2の抗体を用いて調べてみると、下垂体周辺にはPRX1とPRX2が別々に存在する間葉系の細胞が存在する事が判明し、論文投稿を行い、2度のやり取りを通じて最近論文が受理された。3.下垂体周辺に存在する間葉系細胞が下垂体に進入することを観察していたが、さらに実験を進め、PRX2陽性細胞は侵入後に速やかにその存在を消失させ、PRX1陽性細胞(SOX2陰性)はその数を増し、他の内皮細胞のマーカーを発現する血管形成に係わる細胞に分化する結果を得た、投稿する直前である。4.PRX1とPRX2が異なる発現調節を受けることは明らかであり、その解析のためには両者を発現する株化細胞は有用なツールである。下垂体由来の株化細胞を含めて複数の細胞におけるPRX1とPRX2の発現を調べ、下垂体腫瘍由来のTtT/GF株、非下垂体由来のNIH3T3における発現を確認することが出来た。この過程で、他の下垂体腫瘍由来の株化細胞とTtT/GF株が、幹細胞性を有しながらも、特徴ある遺伝子発現プロフィールを示す事を見出した。この結果を論文投稿するところである。5.その機序を探るために、上記で同定したPRX1とPRX2を発現する細胞を用いて、両者のプロモーターに作用する転写因子を探索した。その結果、複数の因子が両者のプロモーターに共通して作用することを明らかにした。その一方、KLF6がPRX2のみを制御することが分かった。さらに、KLF6はPRX2を発現する生後の幹細胞に存在することを示した。1.新規下垂体転写因子の特異抗体を作製した。ウサギを用いた作製したそれぞれの抗体の特異性を、抗原としたペプチドの吸収実験を、ウエスタンブロット、および、ラット胎仔のwhole bodyを用いて行い、特異的な抗原反応である事を確認した。2.その2種の特異抗体を用いて、ラット胎仔のwholebody染色を行い、両者が共通する局在や、それぞれに特異に局在すること組織が認められ、相当な局在の違いがあることが判明した。結果を取りまとめて、現在論文投稿を行い、第1回目の査読結果を受け、加筆訂正して2回目の査読を受けている。3.PRX1・PRX2に加え、下垂体特異的で幹・前駆細胞のマーカであるPROP1、および、神経外胚葉系の幹・前駆細胞マーカーであるSOX2の抗体を用いて胎仔期の下垂体における発現の変動を調べた。その結果、PRX1とPRX2は、胎齢(E)15.5日頃に、下垂体内でSOX2とPROP1に遅れて発現すること。下垂体周辺にはPRX1とPRX2が別々に存在する間葉系の細胞が存在する事が判明した。4.その後、下垂体の幹・前駆細胞(SOX2とPROP1を発現する細胞)に、PRX1が出現することが観察された。5.一方、下垂体周辺に存在する間葉系細胞が下垂体に進入することが観察された。その際に、PRX2陽性細胞は侵入後に速やかにその存在を消失させ、PRX1陽性細胞(SOX2陰性)はその数を増し、他の内皮細胞のマーカーなどとの共染色を行うと、血管形成に係わる細胞との結果を得た。現在、これらの成果をとりまとめているところである。

さらに、こうしたPRX1とPRX2陽性細胞の挙動を解析し、下垂体形成と血管形成との関係を詳細に調べることで、下垂体機能獲得の分子機構を明らかに出来ると期待している。1. PRX1とPRX2が下垂体形成と下垂体を構成する細胞供給に異なる役割を果たすことを明らかにした研究成果を報告した。2.PRX1とPRX2を発現する株化細胞を用いて、発現制御の解析を行った。特に非下垂体由来のNIH3T3株におけるPRX1とPRX2の発現と比較する実験を行った。NIH3T3株とTtT/GF株を比較し、後者が幹細胞性を有しながらも、特徴ある遺伝子発現プロフィールを示す事が分かった。3. PRX1とPRX2のプロモーターに作用する転写因子の多数の候補因子を調べて、複数の因子が両者のプロモーターに共通して作用することを明らかにし、転写因子KLF6がPRX2のみを制御することも突き止めた。この結果を論文報告した。4.PRX1とPRX2が、胎仔期下垂体内でSOX2とPROP1に遅れて発現し、神経外胚葉系の幹・前駆細胞マーカーであるSOX2の抗体で調べてみると、下垂体周辺にはPRX1とPRX2が別々に存在する間葉系の細胞が存在する事が判明した。5.下垂体に進入する周辺に存在するSOX2陰性で、PRX1あるいはPRX2陽性の間葉系細胞の観察を行い、PRX1陽性細胞が増加する一方、PRX2のそれは侵入後に速やかに消失することを明らかにした。それら侵入細胞が、他血管形成に係わる細胞に分化する事を内皮細胞などのマーカー分子を解析することで明らかにした。6.PRRX1とPRRX2などを発現する間葉系細胞の下垂体への侵入を解析する中から、第4の胚葉を構成する細胞として知られている神経堤細胞に着目して、その細胞のマーカーであるSOX10を用いて、下垂体とその周辺組織の発生過程を解析した。その結果、生後に下垂体後葉に存在するSOX10陽性細胞を確認し、その後中葉、前葉にも出現する事を確認した。この結果の論文作成を行っている。分子内分泌学1.PRX1・PRX2が下垂体由来と間葉系由来の細胞の2種があることが明らかになった。2.株化細胞を使って、PRX1とPRX2の発現調節機構の違いの一端を明らかにできた。3.PRX1とPRX2の両者の発現を調節する因子と、PRX2のみのを調節する因子KLF6を同定した。4.KLF6とPRX2が下垂体の幹細胞に共存する事を明らかにした。以上を通じて、研究は順調に展開している。1.PRX1・PRX2の免疫組織化学とその結果の定量的解析が順調に進んだ。2.何度も挑戦したPRX1・PRX2の全身での局在解析ができた。3.下垂体におけるPRX1とPRX2の特異な発現動態の一端が明らかとなった。4.下垂体におけるPRX1とPRX2の、幹・前駆細胞と血管形成への関与について新知見が得られた。1.下垂体幹細胞の樹立を継続的に進める。2.PRX1・PRX2の標的遺伝子を特定する。3. PROP1の標的遺伝子を特定する。4.下垂体の血管形成機序の解析を行う。1.まだ成功していないが、下垂体幹細胞の樹立を進める。該当なし
遺伝子情報を利用した行動変容プログラムの開発

今日の職域では、職業起因性の疾病よりも生活習慣病が健康管理上の問題となっている。昨今の分子生物学の発展を背景に、遺伝的個人差の解析が可能となり、肥満症や高血圧に関連した遺伝子に関する知見も得られつつある。本研究では、データ把握が比較的容易である職域集団を対象として用い、健診データ・ライフスタイルと肥満、高血圧などの生活習慣病との関連が疑われる候補遺伝子を探索した。次に飲酒行動を規定するアセトアルデヒド脱水素酵素2型の遺伝子診断結果を利用した健康指導介入を行った。その結果、介入群では週飲酒量が減少傾向を示した。概要:今日の職域では、職業起因性の疾病よりも生活習慣病が健康管理上の問題となっている。昨今の分子生物学の発展を背景に、遺伝的個人差の解析が可能となり、基礎代謝と関連した肥満遺伝子に関する知見も得られつつある。本研究では、対象者の管理がしやすく、データ把握が比較的容易である職域集団を対象として用い、肥満関連遺伝子の遺伝子型(遺伝子多型)を含めた栄養指導に関する個別支援プログラムの開発を目的とする。H21年度の研究実績は以下のとおりである。1.九州内の某企業(社員は1,100人)に在職し、本研究協力の承諾を得た社員より、20、21年度の健診データを入手。さらにそのうち224名の社員のゲノムDNAの収集と詳細な食事調査を実施した。2.有効な健康指導を実施するための予備的な断面調査(1)対象者の肥満に関連する遺伝子としてエビデンスが得られている"ベータ3-アドレナリン受容体遺伝子(Beta-3)"を解析した.(2) Beta-3とライフスタイル・健診データとの関連性について統計解析した.(3)以上の研究結果に基づき、介入研究に関するアウトカムを設定した.3.遺伝子解析結果を用いた健康指導方法ついて検討した。具体的には、対象者をランダムに2群にわけ、産業医が面談法によって健康指導を行う。健康指導の内容は、Beta-3遺伝子診断の結果に基づき、カロリー制限を説明し、必要カロリー数を明示した栄養指導を行うことである。健康指導の効果は、健診データと健康指導効果に関連した質問票によって評価することとした。昨今の分子生物学の発展を背景に、遺伝的個人差の解析が可能となり、肥満症や高血圧症に関連した遺伝子に関する知見も得られつつある。本研究では、データ把握が比較的容易である職域集団を対象として用い、遺伝子診断結果を利用した健康指導・栄養指導に関する個別支援プログラムの開発を目的とする。H22年度の研究実績は以下のとおりである。1.遺伝子診断と生活習慣病に関する断面調査1)九州内のA企業(社員は1,100人)とB企業(社員は700人)に在職し、本研究協力の承諾を得た社員より20、21年度の健診データを入手。年齢とライフスタイルを調整後、β3アドレナリン受容体(Beta 3-Adrehergic Receptor;ADRB3)遺伝子多型(Trp64Arg)の頻度を分析した。その結果、Tip/Arg+Arg/Arg型は軽度肥満のみで関連が認められ、Argアレル保有者が軽度肥満の遺伝的背景となっている可能性が示唆された。肥満と密接な関係のある高血圧・脂質代謝異常のマーカーはADRB3遺伝子多型と関連は認められず、生活習慣と関連が認められた。2)B企業の224名の社員のゲノムDNAを用いて、高血圧症と関連があるといわれているアンジオテンシノーゲン遺伝子多型(M235T)を分析した。その割合はMM型18%、MT型32%、TT型60%であった。2.遺伝子診断を用いた介入研究1)遺伝子診断を用いた介入研究遺伝子解析結果を用いた健康指導方法を作成。2)飲酒行動を規定するALDH2遺伝子型を用いた節酒に関する健康指導を実施。1.遺伝子診断と生活習慣病に関する断面調査九州内に位置する企業社員のなかで、健診データとゲノム提供を受けた社員1355名を対象とした。(2)飲酒行動を規定するアセトアルデヒド脱水素酵素2型(ALDH2)遺伝子多型と高血圧と関連について分析を行った。その結果、ALDH2遺伝子多型と飲酒量の高血圧の発症に対する独立した関連は見られず、ALDH2遺伝子多型が飲酒行動を支配することで高血圧発症に関わる可能性が明らかとなった。

2.遺伝子診断を用いた介入研究飲酒行動を規定するALDH2遺伝子型を用いた節酒に関する健康指導を実施した。その結果、通知1年後の変化をみると、有意差はないが、通知後群で週飲酒量が減少傾向を示した。通知群、非通知群ともに、肝臓機能の評価指標であるGOTとGPTの平均に有意な変化はみられなかった。
Galectin-1を介した膵癌細胞-膵星細胞間相互作用の解明

平成19年度は、1)膵癌細胞株における組み換えgalectin-1投与による細胞内シグナル伝達の解析、2)組み換えgalectin-1投与による膵癌細胞株の細胞増殖の解析、3)galectin-1 siRNA発現ベクターの作成、4)ヒト膵星細胞galectin-1 siRNA安定発現株の作成、を行なった。抗リン酸化抗体を用いたWesternblottingを用いた解析では、組み換えgalectin-1投与により、膵癌細胞株PANC-1のERK、p38が活性化されることが示唆された。また、BrdUELISA法を用いた解析では、膵癌細胞株AsPC-1、PANC-1は、組み換えgalectin-1投与により、濃度依存性に増殖が抑制される傾向が認められた。外因性のgalectin-1による細胞増殖抑制はneuroblastomaなどでも報告されており、これに類似した所見と考えられた。次にヒト膵星細胞における内因性のgalectin-1の働きを調べるために、galectin-1 siRNA安定発現株の作成を試みた。Galectin-1(NM002305)のsiRNA配列をCAGATGGATACGAATTCAAと設計し、shRNAの形で発現するようにデザインし、タカラバイオ社のpBAsi hU6 Neo DNAベクターを用いてsiRNA発現ベクターを作成した。ロシュ社FuGENE6トランスフェクション試薬を用いて培養ヒト膵星細胞にベクターを導入し、G418を用いてクローンを2つ選択した。現在、これらのクローンの機能解析を行なっているところである。これまで外因性のgalectin-1が膵星細胞の増殖とケモカイン産生を促進することを報告してきたが、今後、alectin-1発現抑制クローンを用いることにより膵星細胞と膵癌細胞株の相互作用におけるgalectin-1の働きについて更に詳細な解析を行なう予定である。平成18年度は、(1)galectin-1の膵星細胞ならびに膵癌における発現、(2)組み換えgalectin-1処理による膵星細胞機能への影響、(3)アンチセンスgalectin-1導入による膵星細胞活性化指標に対する影響を、各々検討した。膵癌患者切除標本においてgal-1は膵癌細胞で弱く、周囲の間質で強く発現していた。その発現は核および細胞質の両方に認められた。ラットより分離された膵星細胞においてgalectin-1の蛋白およびmRNA発現は、分離翌日の未だ静止期にある細胞では認められなかったが、培養により活性化した2週間後の細胞では強く発現が認められた。免疫蛍光染色では、galectin-1発現は活性化膵星細胞の細胞質ならびに核に強く認められた。組み換えgalectin-1は濃度依存性に、膵星細胞の増殖を誘導した。この増殖誘導は、血小板由来増殖因子(PDGF)に比べると弱いものであった。Galectin-1は、ケモカインMCP-1とCINC-1、さらにコラーゲンの産生を誘導した。Galectin-1は細胞内シグナル系であるextracellular-signal regulated kinaseおよびNF-κBを活性化した。アンチセンスcDNA導入により不死化膵星細胞におけるgalectin-1発現は蛋白レベルで抑制された。空ベクターを挿入した細胞と比べて、アンチセンス導入細胞では、細胞の移動能が有意に抑制されていた。さらに、膵星細胞の活性化指標であるα-SMAならびにIII型コラーゲン遺伝子発現の抑制も認められた。一方、組み換えgalectin-1処理により、膵癌細胞増殖が誘導された。以上の結果より、galectin-1が膵星細胞の細胞機能および活性化をautocrine機序により調節している可能性が示唆された。
深在性放射線抵抗性腫瘍に対する熱・熱外中性子捕捉治療の開発

本年度の研究の結果、以下のことが明らかになった。(1)BNCTにおける1cm^3の腫瘍の90%治癒線量はBPAは10Gy、BSHで15Gyと推定された(実験腫瘍)。(2)この条件で治療した悪性神経膠腫GIV16列の2年生存率は40%で、それ以前(7%)に比して有意な改善が得られた。(5)水酸基結合のBPA誘導体、BPA(OH)_2、は正常脳への取り込みが30%減少し細胞毒性もBPAの約1/2に減少した。(6)Gd硼素複合体は腫瘍に長く溜まることが判った。(7)抗CEA抗体と硼素化合物封入リポゾームの結合体のBNCT効果が腫瘍の増殖抑制で確認された。(8)アシアロ糖蛋白受容体量に結合した^<99m>Tc-アシアロ糖蛋白の放射能で肝細胞に対するBSH-BNCT効果を調べると、RBEは約2.0であった。(9)重粒子放射線(炭素線)照射では低酸素細胞の再酸素化が1.5日以内に始まったが、X線照射では開始が照射4日目以降であった。(10)京大炉重水設備(改造後)の熱外中性子の線量分布を腫瘍の硼素30ppmの条件で二次元輸送計算すると2cm深部の線量は体表面の約6倍、5cm深部でも約3倍になることが判った。
MRIを用いた腫瘍細胞密度を可視化する分子画像の開発と癌治療への応用

本研究の目的は,臨床用の磁気共鳴装置を用いて,生体内組織の細胞密度を可視化する分子画像の開発と癌治療への応用である。生体内組織の磁化移動効果を応用した交差緩和率画像を開発し,乳癌腋窩リンパ節転移の評価を行った結果,交差緩和率画像は生体内組織の細胞密度を可視化する分子画像であることが明らかになった。さらに,乳癌術前化学療法の早期治療効果判定を実施した結果,交差緩和率画像は術前化学療法に伴う乳癌組織の細胞密度の減少を検出することにより,形態的な縮小が起こる前段階で早期治療効果判定を行うことが可能であった。1.目的:本研究は,磁化移動効果を利用した交差緩和率(equivalent cross-relaxation rate(ECR))を画像化したMR画像法(ECR法)により,細胞密度を可視化する分子画像を開発するとともに,癌治療における応用を目的としたものである。2.具体的内容:対象疾患は乳癌腋窩リンパ節転移である。腋窩リンパ節において,(1)ECR法の画像を構成し,定量的なパラメータであるECR値による腋窩リンパ節転移の評価。転移リンパ節のECR値は80%以下となり,ECR値の閾値を80%として癌転移の有無を評価することが可能であった。(2)リンパ節の細胞密度とECR値との相関性。正常リンパ節では小さな細胞が密に存在しているが,転移リンパ節は粗の状態へと変化している。ECR法はこのような組織・細胞の状態変化をECR値の低下として検出し,ECR値は細胞密度と相関した。3.意義:(1)早期乳癌において,腋窩リンパ節転移の有無は予後および治療方針を決める上で重要である。本研究ではECR値を用い,乳がん腋窩リンパ節転移を評価した。ECR値により個々の腋窩リンパ節転移の評価をすることが可能であり,ECR法は腋窩リンパ節転移の有無を評価するとともに,腋窩廓清の適応評価および最適化に貢献すると考えられた。さらに,ECR値は生検不可能な部位におけるリンパ節転移の評価を可能とし,リンパ節転移の評価におけるECR法の有用性が示唆された。(2)ECR値は細胞密度と相関するとともに,リンパ節転移を組織・細胞の状態変化として検出し,形態・機能の変化が起こる前段階で転移を評価し得るパラメータである。4.重要性:(1)ECR法は細胞密度を可視化する分子画像の一手法となり得る。(2)ECR法は癌の早期診断・早期治療効果判定に貢献する細胞密度画像であると考えられた。1.目的:本研究の目的は,昨年度,細胞密度を可視化する分子画像として開発した交差緩和率画像(equivalent cross-relaxation rate (ECR)image (ECRI))を用いて乳癌術前化学療法における早期治療効果判定を行うことである。2.具体的内容:昨年度の研究により,ECR値は細胞密度と相関した値を示し,ECRIは細胞密度を可視化する分子画像であることが明らかになった。ECR値は細胞密度が高い部位で高値を示し,細胞密度の低下や線維成分の増加により低値を示した。一方,癌化学療法では,癌組織の形態的な変化が起こる前段階で細胞密度の低下や線維成分の増加が起こるとされており,上記のような特性を持つECRIは癌化学療法における早期治療効果判定に有用であると推察される。乳癌術前化学療法を予定している乳癌患者の早期治療効果判定にECRIを応用した結果,術前化学療法後の病理検索でpCR(pathological complete response)となった症例ではで術前化学療法中に癌組織のECR値が顕著に低下した。3.意義:癌化学療法において,早期治療効果判定は予後および治療方針を決める上で重要である。本研究ではECR値を用い,乳癌術前化学療法における早期治療効果を評価することにより,pCR症例を早期に検出することが可能である。ECRIは乳癌術前化学療法における癌組織の変化を組織・細胞の状態変化として検出し,形態的な変化が起こる前段階で治療効果を評価し得る分子画像である。4.重要性:ECRIは癌化学療法における早期治療効果判定に貢献する分子画像であると考えられた。
消化管粘膜防御機構の分子構造と免疫反応に関する発達学的検討

1.ラット単離小腸細胞内における蛋白代謝(1)ラット小腸上皮細胞の分離法の改変(2)単離細胞内遊離アミノ酸濃度(FAA)の経時的変動空腸では回腸より約2倍多くのプールを有していた。遊離アミノ酸濃度は生直後高く、離乳期に平衡となる。(3)単離細胞内高分子蛋白(MMP)の経時的変動20Kd以上の蛋白では空腸と回腸で差異がみられた。離乳期まではこの比率が成熟期に比べ1.5倍以上を占める。(4)単離細胞内蛋白代謝に及ぼす発達学的影響因子食事変化の影響をみると、長期哺乳群は細胞内FAA,MMPとともに離乳期では対照と相違はないが、早期離乳群では同時期に明らかな量的減少を認めた。アミノグラムや電気泳動パターンは3群ともに類似していた。ステロイド投与によるFAA,MMPの細胞内増加は軽度であった。2.腸粘膜防御機構破綻を来す疾患における臨床的検討(1)アレルギー性胃腸症の病態の多様性と超徴形態学的検討年齢分布、主症状の随伴症状、出生歴、アレルギー歴、乳児期栄養起因食物抗原、組織学的検索、治療及び予後について検討した。(2)小児クローン病における免疫学的検討(3)消化管出血疾患の鑑別法1.ラット単離小腸細胞内における蛋白代謝(1)ラット小腸上皮細胞の分離法の改変(2)単離細胞内遊離アミノ酸濃度(FAA)の経時的変動空腸では回腸より約2倍多くのプールを有していた。(2)小児クローン病における免疫学的検討(3)消化管出血疾患の鑑別法1。ラット小腸上皮細胞の分離法と改変とviability従来行っていた方法を若干修正し、分離用緩衝液よりアミノ酸溶液を除いたが、これによるviabilityの差異は少なくとも分離後60分では見られなかった。2。ラット単離小腸細胞内における蛋白代謝平衡に及ぼす因子について上皮細胞内の各遊離アミノ酸濃度は、空綢が回綢より約2倍程度高いプ-ルを有していた。そして空綢における遊離アミノ酸濃度の発達学的平衡は、離乳期に認められることが明らかになった。この平衡に関わる因子としては、遺伝的にprogramされている要素と食事変化による影響が大で、内分泌学的変化による調整は少ないものと考えられた。一法、上皮細胞内における20kd以上の上分子蛋白についても、空腸と回腸では差異が見られた。空腸細胞内では、離乳期までは少なくともこの比率は成熟期の1.5倍以上を占める。この高分子蛋白の発育変動に及ぼす因子としてはアミノ酸と同様遺伝的素因と食変化の影響が最も大きいものと推察された。3。今後の展開以上のことから、消化管を通過する抗原は、少なくとも離乳期までは膨大であり、種々の免疫反応を惹起する一因となることが示唆された。今後は細胞膜の流動性や局所免疫の発達との関連を明らかにする。また小児アレルギ-性胃腸症のヒト組織において病態解明のため免疫染色などを応用していく。小腸細胞内における蛋白代謝の動的な平衡時期を推察するために、ラット単離小腸細胞内の遊離アミノ酸濃度と、高分子蛋白の発育変動を検討した。生直後から離乳期、成熟期に致るSprague-Dawleyラットを6時間飢餓の後、全小腸を切除し細胞分離を行った。血清総蛋白量の年齢による変化は、ラットにおいてはヒトと同様に生後まもなく総蛋白質は低く、生後2週目頃より離乳期にかけて、急激に増加することが分った。成熟ラットにおいては、飢餓(24時間)の影響を見ると、血清アミノ酸は飢餓後低下するのに対し、小腸細胞内では一般に増加する傾向にあった。又、空腸と回腸における細胞内遊離アミノ酸濃度を比較すると、各アミノ酸濃度は空腸細胞の方が約2倍前後高値を示すものが多かった。しかしながら、トリプトファン、プロリン、シスチン、タウリン、アスパラギン及びアルギニンなどは、ほぼ同様の値を示していた。加齢による血清と小腸内のアミノ酸濃度をみると生直後、遊離アミノ酸は高く、離乳期に近づくに従って成熟域と同程度となっている。次に成熟ラットの空腸と回腸の上皮細胞内における分子量25以上の蛋白を、SDS-PAGEで比較検討すると、各分画に質的な差異はほとんど認められなかった。以上の結果よりラットの小腸細胞内の蛋白代謝プールは、空腸の方が回腸に比して、大きいことが明らかとなった。

又、細胞内のアミノグラムは、血清のものと類似しており、さらに発育変動をみても同様の増減を示すことから、両者の間には遊離アミノ酸の平衡に関して密接な関係が存在するものと思われた。1。ラット単離小腸細胞内における高分子蛋白代謝-発達学的平衡と影響因子ラット小腸の機能的成熟が完成するのは離乳期に相当する生後3週頃といわれている。この期間中、蛋白質の消化吸収に関しては関係酵素群の活性や加水分解に加わる種々の因子の関与にも乏しいためか、アミノ酸や高分子化合物の小腸細胞内輸送が亢進しているとされる。今年度は種々の因子の影響下で小腸粘膜防御機構が成熟する際に、小腸細胞内の高分子蛋白の動的平衡がいかに変動を示すかを推察した。単離小腸細胞を凍結融解、遠心後、その上清をSDS-Acrylamide Gradient Gel(1020%)にて泳動した。分子量20万以上の蛋白は離乳期までの増加が著しかったが、質的には発育変動はみられなかった。早期離乳群では高分子蛋白の占める割合は低下していたが、長期離乳群ではその減少は軽度であった。またステロイド投与によって高分子蛋白は量的に増加することが明らかになった。2。アレルギー性胃腸症の病態の多様性と超微形態学的検討消化管粘膜防御機構の破綻した疾患として種々のアレルギー性胃腸症の臨床的観察と超微形態学的検討を行った。そして年齢分布、主症状と随伴症状、出生歴、アレルギー歴、乳児期栄養、原因となる食物抗原、組織学的検索、治療および予後について明らかにした。
自尊心回復グループ認知行動看護療法の医療経済学的評価

研究目的は、精神障害者が地域生活を維持・促進できることをねらいに、研究責任者が開発した「自尊心回復グループ認知行動看護療法(以下、プログラム)の介入について医療経済学的側面から効果的であるかを評価することである。非ランダム化の並行群間比較デザインを予定していたが、介入群と対照群の特性とベースラインのアウトカム指標に差があったことから、1群事前・事後テストの研究デザインに変更した。介入は教材に基づき、12回のセッションを週1回、5-6人の集団に対し実施した。アウトカム指標の臨床評価指標は、自尊心、認知、GAF、EQ5D5Lとし、医療経済学的指標は「患者が実際に支払った医療コスト」とした。医療コストは、3カ月間毎の合計コストを算出し比較した。介入前3カ月間(A0)、介入終了後3カ月間(A1)、介入終了後4-6カ月間(A2)、介入終了後7-9カ月間(A3)に測定し、A0と比較した。他の指標は、介入前(T0)、介入中間点(T1)、介入終了直後(T2)、介入終了3月後(T3)に測定した。分析は線型混合モデル分析である。地域で生活する28名の精神障害者に介入を行った結果、T2のEQ4D5LはT0より有意に高得点で中程度の効果量であった(p<.05,ES.51)。T1とT3は小の効果量があった(ES.37,.47)。T2とT3の自尊心は有意に高得点で効果量は中であった(p<.05,ES.64;p<.01,ES.71)。認知の「先読み」「べき思考」「深読み」「自己批判」「白黒思考」はT3で有意に低下し、中程度の効果量があった(p<,05,ES.5-.7)。GAFは、T2とT3で効果が認められた(p<.01,ES-.70;p<.001,ES-1.1)。A2とA3の医療コストは、A0より有意に低コストで中程度の効果量であった(p<.01,ES.63;p<.05,ES.55)。1回のプログラムに要する期間は3カ月間であり、その後、介入後3カ月後まで追跡し、評価を行っている。また、追跡中に脱落する者もいるために、予定している50人のデータを収集するのに時間を要している。引き続き、介入群に対し、計画的にプログラムを実施する。現在、40人の介入が終了しデータ収集が終了した。研究期間を1年延長したことから、目標とする50人のデータ収集は可能になる予定である。本研究課題の目的は、精神障害者が地域生活を維持・促進できることをねらいとし、研究代表者が構築した「自尊心回復グループ認知行動看護療法(以下、プログラム)」の看護介入について、医療経済学的側面からプログラムが効率的であるかを明らかにすることである。対象者は、中四国圏内で地域生活をしている精神障害者とし、研究参加者を募集した。研究参加者を無作為に、介入群(通常治療とプログラムを実施するグループ)と比較対照群(通常治療のみのグループ)に無作為に割り付ける予定であったが、応募者が少なかったことから、応募者を介入群に割り付け、病院デイケアに通所中の精神障害者を対象群にした。つまり、無作為比較試験の予定から非ランダム化の並行群間比較デザインに変更した。データ収集は、介入群の介入前、介入中間時点(6週)、介入終了直後(12週)、介入終了3カ月後(24週)に行い、比較対照群も介入群と同時期に測定する。主要アウトカム評価項目は自尊心尺度とし、副次アウトカム評価項目は、認知の偏り測定尺度、気分プロフィール検査、日本語版EQ-5D-5L、機能の全体的評価尺度、介入者の1時間の単価、対象者がプログラム参加に必要になった時間と費用、とした。分析は、2群間2時点でのウィルコクソンの符号順位検定またはt検定を用い比較検討し、2群間の費用便益分析を行う。現在、介入群に介入中であり、4名は介入が終了し、11名に介入中である。当初の計画は無作為比較試験を予定していた。しかし、研究への応募者が予想していたよりも少なかったことから非ランダム化の並行群間比較デザインに変更した。応募者を介入群として、現在、プログラム介入を進めており、ほぼ予定のスケジュールで介入を進めることができている。研究目的は精神障害者が地域での生活を維持・促進できることをねらいとし、研究代表者が作成した「自尊心回復グループ認知行動看護療法(以下、プログラム)」の看護介入について、医療経済学的側面から効率性を明らかにすることである。計画当初は、ランダム化比較試験を行う予定であったが、応募者が少なかったことから、非ランダム化の並行群間比較デザインに変更した。在宅生活をしているプログラムへの応募者を介入群に割り付け、病院デイケアに通所中の精神障害者を対照群にした。データ収集は、介入群の介入前、介入中間時点(6週)、介入終了直後(12週)、介入終了3月後(24週)に行い、比較対象群も同時期に測定した。主要アウトカム評価項目は自尊心尺度とし、副次アウトカム評価項目は、認知の偏り測定尺度、気分プロフィール検査、日本語版EQ-5D-5L、機能の全体的評価尺度である。

分析は、2群間2時点でのウィルコクソンの符号順位検定またはt検定を用い、2群間の費用便益分析を行う。現在、対照群の介入は終了し、介入群は34名の介入が終了した。対照群のデータ収集(3カ月後)は、終了した。プログラムへの応募者を集め、介入群として、現在、プログラム介入を進めており、ほぼ予定通りのスケジュールで進めることができている。研究目的は、精神障害者が地域生活を維持・促進できることをねらいとし、研究責任者が構築した「自尊心回復グループ認知行動看護療法(以下、プログラム)」の看護介入について、プログラムのアウトカム評価に引き続き、医療経済学的側面からプログラムが効果的であるかを明らかにすることである。ランダム化比較試験を行う予定であったが応募者が少なかったために、非ランダム化の並行群間比較デザインに変更し、プログラム介入とデータ収集を行っている。データ収集は、介入群の介入前、介入中間時点(6週)、介入終了直後(12週)、介入終了3か月(24週)に行い、対照群も同時期に測定している。現在、対照群のデータ収集は終了した。介入群における介入は48名が終了した。現在も、12回からなるプログラムを、週に1回の割合で、1グループ約5名程度を対象に実践している。対照群のデータ収集(3か月後)は、終了した。プログラムへの応募者を集め、介入群として、現在、プログラム介入を進めている。しかし、プログラムへの応募者はコンスタントに確保できているものの、脱落者が存在するため、介入後3か月後まで追跡した介入群として必要な人数を、確保できにくい状況にある。研究目的は、精神障害者が地域生活を維持・促進できることをねらいに、研究責任者が開発した「自尊心回復グループ認知行動看護療法(以下、プログラム)の介入について医療経済学的側面から効果的であるかを評価することである。非ランダム化の並行群間比較デザインを予定していたが、介入群と対照群の特性とベースラインのアウトカム指標に差があったことから、1群事前・事後テストの研究デザインに変更した。介入は教材に基づき、12回のセッションを週1回、5-6人の集団に対し実施した。アウトカム指標の臨床評価指標は、自尊心、認知、GAF、EQ5D5Lとし、医療経済学的指標は「患者が実際に支払った医療コスト」とした。医療コストは、3カ月間毎の合計コストを算出し比較した。介入前3カ月間(A0)、介入終了後3カ月間(A1)、介入終了後4-6カ月間(A2)、介入終了後7-9カ月間(A3)に測定し、A0と比較した。他の指標は、介入前(T0)、介入中間点(T1)、介入終了直後(T2)、介入終了3月後(T3)に測定した。分析は線型混合モデル分析である。地域で生活する28名の精神障害者に介入を行った結果、T2のEQ4D5LはT0より有意に高得点で中程度の効果量であった(p<.05,ES.51)。T1とT3は小の効果量があった(ES.37,.47)。T2とT3の自尊心は有意に高得点で効果量は中であった(p<.05,ES.64;p<.01,ES.71)。認知の「先読み」「べき思考」「深読み」「自己批判」「白黒思考」はT3で有意に低下し、中程度の効果量があった(p<,05,ES.5-.7)。GAFは、T2とT3で効果が認められた(p<.01,ES-.70;p<.001,ES-1.1)。A2とA3の医療コストは、A0より有意に低コストで中程度の効果量であった(p<.01,ES.63;p<.05,ES.55)。1回のプログラムに要する期間は3カ月間であり、その後、介入後3カ月後まで追跡し、評価を行っている。また、追跡中に脱落する者もいるために、予定している50人のデータを収集するのに時間を要している。
神経発達期のウィルス感染により誘発される神経精神障害の分子機構に関する研究

発達期のウィルス感染により引き起こされる代表的な精神神経疾患として統合失調症が知られているが、統合失調症患者の30%が薬物の適正使用にも関わらずいまだ治療抵抗性(難治性)統合失調症と診断され、長期入院を余儀なくされている。統合失調症とその治療薬の研究がウィルス感染による神経発達障害の病因および病態生理解明に繋がると考え、2013年度はその分野で活発に研究をしている米国Icahn School of Medicine at Mount SinaiのGonzalez-Maeso博士の研究室において難治性統合失調症および治療薬(抗精神病薬)の作用メカニズム解明および新たな治療法開発に関する研究を行った。近年、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤と非定型抗精神病薬の併用が治療抵抗性統合失調症に有効であることが報告されているが、HDACが非定型抗精神病薬の薬効にどのような影響を与えているか、詳細なメカニズムは不明であった。我々は非定型抗精神病薬(クロザピンなど)の有する5HT2A受容体拮抗作用がHDAC2発現を誘導し、それに伴い脳機能維持において重要な受容体の1つである代謝型グルタミン酸受容体mGlu2プロモーター上のピストンH3アセチル化の低下、mGlu2転写活性の抑制を引き起こすことを明らかにした。さらに抗精神病薬によるHDAC2誘導メカニズム探索のために5HT2A受容体依存的に発現変化する転写因子を5HT2Aノックアウトマウスおよび5HT2Aアゴニストおよびアンタゴニストを用いて現在調査中である。また抗精神病薬により誘導されるHDAC2の作用を抑制するためにHDAC2ノックアウトマウスおよび米国で既にリンパ腫において臨床適応されているHDAC阻害剤SAHAを用いて抗精神病薬によるHDAC2誘発作用の抗精神病薬効果に与える影響に関して研究を遂行中である。2013年5月には国際学術誌Glia誌において「発達期の異常免疫応答による神経発達障害におけるIFITM3の役割に関する研究」を発表した。世界に先駆けて免疫応答による神経発達障害の分子メカニズムを解明した研究であり、多くの研究論文で引用され、注目を浴びている。今後は抗精神病薬によるHDAC2誘導メカニズム関連分子群を統合失調症患者の死後脳を用いて抗精神病薬での治療歴の有無との関係を調べる予定である。さらにそのHDAC2誘導シグナルが統合失調症様異常行動に与える影響について調べる予定である。周産期のウィルス感染が統合失調症発症リスクを高めることが知られているが、その分子メカニズムは明らかにされていない。これまでに新生仔期マウスにtoll-like receptor 3アゴニストpolyI:Cを処置することで周産期ウィルス感染モデル動物の作製を行なった(Ibi et al.,2009 Neurosci Res)。新生仔期polyI:C処置マウスで認められる脳機能障害にはアストログリア細胞のインターフェロン誘導性膜貫通タンパク(IFITM3)による神経細胞-アストログリア細胞相互作用の破綻が関わっていることを明らかとした(未発表データ)。平成23年度は、polyI:C処置マウスの大脳皮質第2-3層の錐体細胞樹状突起発達異常におけるIFITM3の役割をGolgi染色法により調べた。PolyI:C処置マウスは成熟後、樹状突起複雑度およびスパイン数の低下が認められるが、ifitm3ノックアウトマウスではそのような神経発達異常は認められなかった。さらにIFITM3の病態生理学的意義を明らかにする為にまずIFITM3の細胞内局在を免疫染色法を用いて調べたところ、IFITM3は、早期エンドソームにおいて高い発現が認められた。早期エンドソームの機能の一つとしてエンドサイトーシスが知られているため、IFITM3がエンドサイトーシスに与える影響を、IFITM3過剰発現COS7細胞に蛍光標識されたトランスフェリン(Tf)および上皮増殖因子(EGF)を処置し、その取り込みを調べた。IFITM3過剰発現はコントロールと比較して有意にTfおよびEGFの取り込みを抑制した。IFITM3はアストログリア細胞において受容体を介するエンドサイトーシスに関与していることが明らかとなった。IFITM3下流に存在する液性因子(神経細胞-グリア細胞相互作用破綻を引き起こす分子)の同定は平成23年度の実施計画であったが、完了困難であったため次年度の完了を試みる。これまでに統合失調症の環境要因の一つである周産期ウィルス感染のモデル動物としてtoll-like receptor3アゴニストpolyI:Cを新生仔期マウスに処置することで新生仔期擬似ウィルス感染モデル動物の作製を行なった(Ibi et al.,2009 Neurosci Res)。本年度は、新生仔期polyI:C処置マウスで認められる脳機能障害にはアストログリア細胞のインターフェロン誘導性膜貫通タンパク(IFITM3)が関与することを一流英文学術誌Glia誌に報告した(Ibi et al.,Glia,Inpress)。Glia誌に受理された研究内容の概要を記載する。In vitro研究からアストログリア細胞のIFITM3は早期エンドソームに局在し、アストログリア細胞のエンドサイトーシスを制御することで細胞外液性因子の異常を引き起こし、それにより培養神経細胞の突起伸展およびスパイン形成が抑制されることを明らかとした(Ibi et al.,Glia,In press)。In vivoの研究からはpolyI:C処置による認知障害および大脳皮質におけるスパイン低下はifitm3ノックアウトマウスにおいて観察されなかったことから、それら脳機能異常においてもIFITM3が重要な役割を担っていることを明らかとした(Ibi et al.,GIia,Inpress)。

本研究は統合失調症の環境要因の分子メカニズム解明および分子標的治療薬開発に繋がると考えられる。今年度は、IFITM3によるエンドサイトーシス制御の分子メカニズムの解明とそれによって影響を受ける細胞外液性因子の網羅的解析を開始した。IFITM3によるエンドサイトーシス制御の分子メカニズム解明のためにGST融合IFITM3を作製し、GSTプルダウンアッセイを行い、IFITM3の結合タンパクを現在解析中である。また細胞外液性因子の網羅的解析のためにセクレトーム解析を行った。その結果、今のところ複数の候補分子が同定され、個々の分泌性タンパクが神経細胞に与える影響に関して現在調査中である。さらに2012年の11月より分子薬理学の最新技術習得のために米国ニューヨークのMount Sinal HospitalのJavier Gonzalez-Maeso先生の研究室において研究指導を受けている。現在習得中の技術は今後のIFITM3の詳細な分子機能解析に有用となるであろう。発達期のウィルス感染により引き起こされる代表的な精神神経疾患として統合失調症が知られているが、統合失調症患者の30%が薬物の適正使用にも関わらずいまだ治療抵抗性(難治性)統合失調症と診断され、長期入院を余儀なくされている。統合失調症とその治療薬の研究がウィルス感染による神経発達障害の病因および病態生理解明に繋がると考え、2013年度はその分野で活発に研究をしている米国Icahn School of Medicine at Mount SinaiのGonzalez-Maeso博士の研究室において難治性統合失調症および治療薬(抗精神病薬)の作用メカニズム解明および新たな治療法開発に関する研究を行った。近年、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤と非定型抗精神病薬の併用が治療抵抗性統合失調症に有効であることが報告されているが、HDACが非定型抗精神病薬の薬効にどのような影響を与えているか、詳細なメカニズムは不明であった。我々は非定型抗精神病薬(クロザピンなど)の有する5HT2A受容体拮抗作用がHDAC2発現を誘導し、それに伴い脳機能維持において重要な受容体の1つである代謝型グルタミン酸受容体mGlu2プロモーター上のピストンH3アセチル化の低下、mGlu2転写活性の抑制を引き起こすことを明らかにした。さらに抗精神病薬によるHDAC2誘導メカニズム探索のために5HT2A受容体依存的に発現変化する転写因子を5HT2Aノックアウトマウスおよび5HT2Aアゴニストおよびアンタゴニストを用いて現在調査中である。また抗精神病薬により誘導されるHDAC2の作用を抑制するためにHDAC2ノックアウトマウスおよび米国で既にリンパ腫において臨床適応されているHDAC阻害剤SAHAを用いて抗精神病薬によるHDAC2誘発作用の抗精神病薬効果に与える影響に関して研究を遂行中である。
有機分子表面修飾を必要としない、新しいタイプの極性溶媒分散性Ｓｉナノ結晶の創成

コロイド状シリコン(Si)ナノ結晶は、塗布法による大面積半導体薄膜の低コスト形成や蛍光バイオイメージング等の様々な分野への応用が期待されている。本研究では、ホウ素(B)とリン(P)を同時ドーピングするという原理的に全く新しい方法で、表面修飾無しで高い極性溶媒分散性を有するSiナノ結晶を開発する。本研究により、極性溶媒分散性(特に水分散性)同時ドープSiナノ結晶の作製方法確立、表面構造の解析と極性溶媒分散性のメカニズムの解明、広範囲(1-14 nm)にわたるサイズ制御と発光エネルギー制御、ゲルマニウム(Ge)との混晶化による吸収断面積の向上、塗布による高品質Siナノ結晶薄膜の作製等の成果を得た。コロイド状シリコンナノ結晶は、塗布法による大面積半導体薄膜の低コスト形成や蛍光バイオイメージング等の様々な分野への応用が期待されている。シリコンナノ結晶を水やアルコール等の極性溶媒中で安定させるためには、有機分子による表面修飾が不可欠であると考えられてきた。しかしながら、表面修飾分子が塗布膜の特性を劣化させる等の問題が指摘されている。本研究では、n型とp型の不純物を同時ドーピングするという原理的に全く新しい方法で、表面修飾無しで高い極性溶媒分散性を有するシリコンナノ結晶を開発する。昨年度までに開発した同時スパッタリング法による不純物同時ドープ極性溶媒分散性シリコンナノ結晶作製技術をさらに発展させ、ナノ結晶のサイズを広範囲で制御する技術の開発を行った。ナノ結晶の成長温度を制御することにより平均直径を1nmから14nmまでの広範囲で制御する技術を確立した。このサイズ制御により、0.85eVから1.85eVまでの非常に広範囲にわたってナノ結晶コロイドの発光エネルギーを制御することが可能になった。この発光制御範囲は、これまでのナノ結晶のサイズによる発光制御に関する報告の中で最も広いものの一つである。さらに、発光エネルギー(サイズ)と、発光量子効率及び発光寿命の関係を明らかにした。コロイド状シリコンナノ結晶のバイオ応用のためには、ナノ結晶が水に分散し水中で安定した発光を示す事が必要である。水中で安定して分散するシリコンナノ結晶作製技術の開発及びその評価を行った。作製した水溶媒シリコンナノ結晶コロイドは、非常に広いpHの範囲で安定した発光を示す事を示した。また、水中で光照射下においても発光効率の低下は非常に小さかった。以上の結果は、不純物同時ドープ極性溶媒分散性シリコンナノ結晶が、蛍光修飾等のバイオ応用に非常に適した材料であることを示している。コロイド状Siナノ結晶は、塗布法による大面積半導体薄膜の低コスト形成や蛍光バイオイメージング等の様々な分野への応用が期待されている。Siナノ結晶を水やアルコール等の極性溶媒中で安定させるためには、有機分子による表面修飾が不可欠であると考えられてきた。本研究では、n型とp型の不純物を同時ドーピングするという原理的に全く新しい方法で、表面修飾無しで高い極性溶媒分散性を有するSiナノ結晶を開発する。同時スパッタリング法で作製したBとPを同時ドーピングしたSiナノ結晶を埋め込んだシリカ薄膜をフッ酸溶液でエッチングすることにより、同時ドープSiナノ結晶を溶液中に取り出し、その物性評価を行った。特に、BとPの濃度を系統的に変化させた試料について、溶液分散性の不純物濃度依存性を詳細に検討した。その結果、不純物をドーピングしないSiナノ結晶やBとPのいずれかのみをドーピングしたSiナノ結晶は、極性溶媒に全く分散せず、BとPを同時にドーピングしたSiナノ結晶のみが極性溶媒分散性を有することが明らかになった。また分散するナノ結晶の量が、不純物濃度に強く依存することを明らかにした。同時ドープSiナノ結晶の極性溶媒分散性の起源を明らかにするために、ナノ結晶をフッ酸水溶液中に分散した状態でフォトルミネッセンスの経時変化を調べた。発光測定結果と光電子分光法による評価の結果、同時ドープSiナノ結晶の表面には高B濃度層が形成されており、その負の表面電荷によるナノ結晶間の静電反発により高い極性溶媒分散性が保持されていることが明らかになった。本研究では、ホウ素とリンを同時ドーピングするという原理的に全く新しい方法で、表面修飾無しで高い極性溶媒分散性を有するシリコンナノ結晶を開発する。本年度は、以下の研究を実施した。

1)これまでは同時ドープシリコンナノ結晶をスパッタリング法により作製してきたが、この方法では電子デバイスやバイオ分野での応用に必要な量を作製することが困難であった。hydrogen silsesquioxaneを原料とする真空プロセスを必要としない同時ドープシリコンナノ結晶の新しい大量生成方法を開発した。2)シリコンナノ結晶は可視領域の光吸収断面積が小さい。これは、太陽電池や蛍光バイオイメージングへの応用において大きい問題となる。この問題を解決するために、同時ドープシリコンゲルマニウム混晶ナノ結晶を開発し、光吸収断面積の増大を実証した。3)同時ドープシリコンナノ結晶の電子デバイス応用を念頭に、ナノ結晶薄膜形成技術の開発とその光学的特性及び電気伝導特性の評価を実施した。その結果、ナノ結晶薄膜ではナノ結晶間でエネルギー移動が起きていることを見出した。また、ナノ結晶薄膜の電気伝導特性は吸着分子による影響を強く受ける事を見出した。ナノ材料物性研究は順調に進展している。昨年度開発した技術をさらに発展させ、非常に広範囲にわたるサイズ制御と発光エネルギー制御に成功した。また、水中に分散するシリコンナノ結晶を開発し、その特性を評価することにより、開発した材料が蛍光修飾等のバイオ応用に適していることを見出した。以上により、当初設定した(1)(6)までの研究計画の(1)(4)までをほぼ終了することができた。研究は順調に進展している。本研究の目的は、n型とp型の不純物を同時ドーピングするという原理的に全く新しい方法で、表面修飾無しで高い極性溶媒分散性を有するSiナノ結晶を開発しようとするものであるが、本年度に実施した研究により、高い極性溶媒分散性を実現するための作製条件はほぼ明らかになった。また、極性溶媒分散性の起源解明に関しても、一般的な分析方法に加えて、Siナノ結晶をフッ酸溶液中でエッチングしながらフォトルミネッセンス測定を行い表面の構造について情報を得る、という方法を開発した。その結果、同時ドープSiナノ結晶表面に高B濃度層が形成されており、その負の表面電荷によるナノ結晶間の静電反発が高い極性溶媒分散性の起源であることを明らかにした。今年度は、不純物同時ドープ極性溶媒分散性シリコンナノ結晶の電子デバイス応用を念頭に、ナノ結晶薄膜形成技術の開発とその光学的特性及び電気伝導特性の評価を行う。サイズの異なるナノ結晶から薄膜を形成し、ナノ結晶のサイズが薄膜の電気伝導特性に及ぼす影響を明らかにする。さらに、薄膜形成後の熱処理が薄膜の光学特性及び電気伝導特性に及ぼす影響を明らかにする。太陽電池への応用を念頭に、光電流特性の評価も行う予定である。並行して、本プロジェクトの中心技術である「不純物同時ドーピングによる極性溶媒分散性ナノ結晶形成」の技術を、SiGe混晶ナノ結晶に展開する。SiGe混晶ナノ結晶では、サイズに加えて組成により特性を制御できることが期待でき、ナノ結晶コロイドの応用範囲をさらに拡大することが可能であると考えている。今年度は、同時ドープコロイド状Siナノ結晶の高性能化、高機能化に向けて研究を行う。
接合上皮細胞の遺伝子発現の網羅的解析と特異的マーカーの検索

歯周組織の維持のために重要である付着上皮は角化せず、特異的な性質を示す。特徴付ける分子の発現を網羅的に解析したところ、SLPI、S100A8、S100A9、CXCL1、CXCL2等の自然免疫もしくは自然炎症に関わる分子の発現が確認され、角化する口腔上皮とは異なる性質を有することが明らかになった。本研究の目的は、歯周病病変の初期に破壊の進む上皮性付着機構に着目し、それを担う接合上皮細胞の遺伝子発現の網羅的解析、特異的マーカーの検索を通して上皮付着のメカニズムを分子レベルで理解することである。これまで特異的マーカーも株化細胞も樹立されていなかったが、レーザーマイクロダイセクション法を応用することで克服する。5週齢までのJc1:ICRマウス頭部を凍結薄切(前頭断)の後、接合上皮部分に含まれる細胞群をレーザーダイセクション法によって分離する手法を確立した。凍結切片においても樹脂包埋と同様に硬組織と軟組織の連続性を保った状態で切片を作成することが可能となった。標的組織である接合上皮・口腔上皮のみをレーザーマイクロダイセクション(ML)を用いて回収し、RNA抽出を行った。MLを用いて回収した接合上皮、口腔上皮のRNAサンプルにおいて18S,28SrRNAのピークが明瞭に検出され、低分子量の分解産物は微量であった。さらに、分離した細胞群より全RNAを抽出し、マイクロアレイによる発現遺伝子の網羅的解析に成功した。接合上皮においてCDK (p21,p15)、actin、α-cateninの発現が接合上皮で上昇していることが確認された。さらに抗好中球エラスターゼ作用を持つと知られている分泌型白血球プロテアーゼインヒビター(slpi)についても発現量の増加が認められた。接合上皮においてslpiの発現は口腔上皮に比べ約1000倍高い。口腔上皮に比較しで接合上皮に特異的な発現動態を示す遺伝子についてreal time PCR法による発現の定量的解析を行ったところ、接合上皮においてSlpiの発現は口腔上皮に比べ約1000倍高いことが明らかとなった。また、6週齢の切片上で、免疫染色を行い陽性を確認している。バックグランドの発色が高いために、より正確な陽性部位の局在を明らかにするように継続している。本研究の目的は、歯肉粘膜上皮が歯の表面に付着する機構に着目し、それを担う接合上皮細胞の遺伝子発現やタンパク質レベルの特異的マーカーの検索を通して、上皮付着のメカニズムを分子レベルで理解することである。これまで株化細胞は樹立されておらず、形質変化等で容易ではない。レーザーマイクロダイセクション法を応用することで克服する。7週齢までのJcl : ICRマウス頭部を凍結薄切(前頭断)の後、接合上皮細群をレーザーダイセクション法によって分離する手法を確立した。凍結切片においても樹脂包埋と同様に硬組織と軟組織の連続性を保った状態で切片を作成し、標的組織である接合上皮および口腔上皮のみを、それぞれレーザーマイクロダイセクション(ML)を用いて回収し、高品質のRNA抽出を行った。さらに、全RNAを抽出・集積し、マイクロアレイによる発現遺伝子の網羅的解析を行った。接合上皮においてCDK(p21, p15)、actin、α-catenin、Slpi、Myl6、Krt-17、Erp29、Anxa1等の発現が接合上皮で上昇していることが確認された。さらに発現量の増加が認められたSlpi(分泌型白血球プロテアーゼインヒビター)は、抗好中球エラスターゼ作用を持つと知られているが、real time PCR法による発現の定量的解析を行ったところ、接合上皮においてSlpiの発現は口腔上皮に比べ約1000倍高いことが明らかとなった。この特徴的であるSlpiの、タンパク質レベルでの発現を組織切片上で、免疫染色を行い確認したところ、歯の表面に接する接合上皮部位での強陽性細胞が多数確認される一方で、口腔に面する口腔上皮ではほとんど発現が確認されなかった。また、接合上皮に隣接する歯肉線維層の結合組織を形成する歯肉線維芽細胞で陽性を示す細胞が確認された。本研究の目的は、歯周病病変の初期に破壊の進む上皮性付着機構に着目し、上皮付着で発現する分子を凍結切片から顕微鏡下でレーザーによりきりだし分子レベルで解明することによって、その分子機構を網羅的に解析することである。7週齢までのJcl:ICRマウス頭部を凍結薄切(前頭断)の後、レーザーダイセクション法によって接合上皮部分に含まれる細胞群を分離する方法を平成22年度までに確立し、接合上皮で特に発現の高いと思われる遺伝子の中からSLPI(分泌型好中球プロテアーゼインヒビター)について、発現レベル、タンパク質の発現分布などについて解析を行い、Journal of Periodontal Researchに印刷公表をした。平成23年度では、口腔内の常在菌の存在の有無によって生体の反応性の差異にも着目し解析を進めた。