hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
休眠遺伝子の覚醒で産生される活性天然物をシーズとする難治性疾患治療薬の網羅的開発

エピゲノム制御剤を用いて植物・微生物の休眠遺伝子を覚醒させることにより生物活性が高い化合物を効率よく創出し、我々が確立した革新的スクリーニング法を駆使することによって、これまでの薬剤とは一線を画す新たな作用機序をもつ化合物ヒットを網羅的に探索した。平成30年度は新規天然物の構造展開を行い、多様性に富む化合物を多数生成した。代表的なウイルスと種々のがん細胞に対するスクリーニングを実施、他の微生物への交差活性と作用点を検討した。複数の化合物ライブラリーを構築し、メロテルペノイド系ライブラリーに抗骨粗鬆効果と抗白血病効果を見出した。前者では破骨細胞株においてartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)活性を濃度依存性に抑制した。後者の抗白血病効果はEpstein-Barr virus (EBV)やhuman T-cell leukemiavirus type I (HTLV-I)によって引き起こされる白血病・リンパ腫に効果を示す一方で、他の白血病細胞には細胞毒性を示さず、ウイルス関連悪性腫瘍に特異的に効果を示すことを見出した。さらにNMR解析にて構造を決定し、成果をChemistry - A European Journalに報告した。生合成経路の再構築と再設計による糸状菌ジテルペノイドピロンライブラリーの構築と生物活性評価を行い、日本薬学会医薬化学部会の第36回メディシナルケミストリーシンポジウム(京都)にて学会の優秀賞を獲得した。耐性HIVにも効果を示す逆転写酵素阻害剤を見出し、第66回日本ウイルス学会学術集会(京都)等で報告した。ケミカルバイオロジー手技を応用し、学理的な面から医薬品に導き、難治性疾患治療の向上やunmet medical needsに貢献することを目的として研究を行ったが、それに資する成果を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではエピゲノム制御剤を用いて植物・微生物の休眠遺伝子を覚醒させることにより生物活性が高い化合物を効率よく創出、そして我々が確立した革新的スクリーニング法を駆使することによって、これまでの薬剤とは一線を画す新たな作用機序をもつ化合物ヒットを網羅的に探索することを目的としている。平成28年度はスクリーニング源としての新規天然化合物の創出のため、天然資源の抽出物に対して直接、化合物の分子骨格を変化させる反応を行うことで得られる多様性拡大抽出物から得られる化合物の単離・構造決定を行った。ビャクシ・カンゾウ・コウボクといった薬用植物の多様性拡大抽出物から、新規分子骨格を有した化合物30種を同定した。また植物ホルモンを利用して糸状菌の休眠遺伝子の活性化も試みた。その結果、サイトカイニン類がArthrinium sacchariのポリケタイド生産を活性化することを見出した。また、新規に化学合成した薬剤も収集し、化合物ライブラリー化を行った。一部は既存の誘導体も購入し、その構造活性相関も検討した。これら収集した化合物を検討し、その一部に抗HIV活性、抗ヘルペス活性があることを見出した。これらはtime of addition試験から吸着阻害だけでなく、ウイルス細胞侵入以降のステップで効果をしめしているものも含まれていることを明らかとした。さらに新規ポリケタイドの一部に白血病細胞に選択的に毒性を示す一群を見出している。これらの結果を総合的に検討し、構造活性相関を導き出す足がかりを構築している。これまでのアッセイ系に加えて、実際の感染部位である角膜細胞を用いた眼感染症モデルもin vitroで構築しつつある。単に天然物を分離、精製するだけではなく、構造を決定し、その新規性を確認している化合物を50以上、取得することができた。また化合物の構造が確認できたことから、それを中間体として合成展開を可能としている。八角から生成されるシキミ酸を合成に利用するタミフルのような新規化合物につながる可能性が期待できる。さらに化学合成された既存のepigenetic modulatorに加えて植物ホルモンを使用しても新規天然物が合成誘導されることは新規の知見であり、事実、この一群の天然物から抗白血病効果を有するものを同定している。抗ウイルス効果では、天然物によって異なる作用点を持つことが明らかとなり、これら新規天然物を用いたchemical biologyにつなげ、新たなウイルス複製ステップの同定にも寄与することができる可能性がでてきた。また、失明という臨床的にも大きな問題になるヘルペス角膜炎のin vitroモデルを確立し、通常の培養細胞とは異なる活性を示す薬剤を同定している。本研究ではエピゲノム制御剤を用いて植物・微生物の休眠遺伝子を覚醒させることにより生物活性が高い化合物を効率よく創出し、さらに我々が確立した革新的スクリーニング法を駆使することによって、これまでの薬剤とは一線を画す新たな作用機序をもつ化合物ヒットを網羅的に探索することを目的としている。平成29年度は、これまでの研究を継続し、スクリーニング源としての新規天然化合物の創出を行った。天然資源の抽出物に対して直接、化合物の分子骨格を変化させる反応を行うことで得られる多様性拡大抽出物から得られる化合物を単離し、昨年同様に構造決定を行った。ビャクジュツ・ウコン・コウブシといった薬用植物の多様性拡大抽出物から,新規分子骨格を有した化合物12種を同定した.また植物ホルモンを利用して糸状菌の休眠遺伝子の活性化も試みた。

一部は既存の誘導体も購入し、その構造活性相関も検討した。これら収集した化合物を検討したところ、エンベロープウイルスに対する抗ウイルス活性は見出されなかったが、その一部に抗ガン活性・抗白血病活性があることを見出した。ヘルペスウイルスやアデノウイルスによる角・結膜炎に対するin vitroアッセイ系はこれまで開発されていなかったが、平成28年度にヘルペス角膜炎のモデルを確立したことに続き、アデノウイルスについても構築し得た。HIVについては耐性ウイルスを抑制しうる核酸誘導体を複数見出し、その作用機序や多剤耐性株への効果を検討中である。平成30年度は天然物を分離・精製するだけではなく、構造を決定し、その新規性を確認している化合物を50以上取得することができた。また化合物の構造が確認できたことから、それを中間体として合成展開した。化学合成された既存のepigenetic modulatorに加えて植物ホルモンを使用しても新規天然物が合成誘導されることは新規の知見であり、事実、この一群の天然物から抗白血病効果を有するものを同定している。抗ウイルス効果では、化学合成した核酸誘導体の中に1st lineで臨床使用されるemtricitabine耐性を示すM184V変異を有する耐性HIV株に対して野生株同様の強い活性を有する一群の化合物を見出した。ウイルス逆転写酵素の機能解析の糸口をつかむchemical biology toolを同定できた。これら新規核酸を、我々が同定し、現在米国メルク社で臨床開発されている薬剤EFdA/MK-8591との比較検討を行っている。また、失明という臨床的にも大きな問題になるヘルペス角膜炎のin vitroモデルとしてヒト角膜細胞株を用いて確立した。この方法はMTT色素法によって簡便かつ迅速に抗ヘルペス効果を再現性よく検討することができた。既存薬を検討したところ、通常の培養細胞とは異なる活性を示す薬剤を同定することができた。この角膜細胞株を用いて、同様の疾患を引き起こすアデノウイルスに応用し、その角膜炎モデルを構築できた。エピゲノム制御剤を用いて植物・微生物の休眠遺伝子を覚醒させることにより生物活性が高い化合物を効率よく創出し、我々が確立した革新的スクリーニング法を駆使することによって、これまでの薬剤とは一線を画す新たな作用機序をもつ化合物ヒットを網羅的に探索した。平成30年度は新規天然物の構造展開を行い、多様性に富む化合物を多数生成した。代表的なウイルスと種々のがん細胞に対するスクリーニングを実施、他の微生物への交差活性と作用点を検討した。複数の化合物ライブラリーを構築し、メロテルペノイド系ライブラリーに抗骨粗鬆効果と抗白血病効果を見出した。前者では破骨細胞株においてartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)活性を濃度依存性に抑制した。後者の抗白血病効果はEpstein-Barr virus (EBV)やhuman T-
放任か制限か？　―親の養育態度と子どもの事故の関係―

本研究の目的は、親の養育態度や安全対策等の意識・行動と子どもの事故発生の関係を明らかにすることである。質問紙調査は14歳児の親674名を対象に行われた。分析の結果、安全に対する育児態度は、「放任型(27.9%)」、「現実容認型(48.9%)」、「管理型(14.7%)」の3つに分けられた。育児態度と子どもの事故・ヒヤリハット発生数との関連では、現実容認型にやや回数が多かったものの、その違いに有意差はなかった。また安全対策において、管理型は放任型より、リスクを遮断し、子どもの行動を制限する対策が多かった。本研究の目的は、親の養育態度および安全意識と実際の事故発生の関係について、インタビュー調査と質問紙調査から実証的に明らかにすることである。調査では、発達の初期段階であり、親の依存度が高い14歳児を対象に、養育態度と安全対策等の安全に係る意識・行動が子どもの事故やトラブル発生といかなる関係にあるのかを明らかにする。前年度研究において実施したインタビュー調査に基づいて、研究の2年目では、以下の項目について実施した。質問紙項目作成:親の養育態度には制限ー放任等いくつかのタイプがあると考えられ、例えば放任タイプに子どもの事故は多いと予想される。しかし、その養育態度や日頃の安全対策は子どもの発達の度合い、行動特性、事故経験、きょうだいの存在や家庭環境などにも影響を受けると考えられる。そこで、子どもの性、年齢、きょうだい構成等の属性の他、子どもの性格特性、養育や安全についての基本的態度、日頃の種々の安全対策の実施状況、種々の事故やヒヤリハットの経験回数などを問う質問紙を作成した。質問紙予備調査の実施:平成24年度インタビューを実施した支援サークルに依頼して、就学前の児童を持つ保護者20名を対象に予備調査を行った。質問紙の最後に回答のしやすさについての自由記述欄を設け、質問紙内容について見直し、最終的な質問紙を作成した。質問紙本調査の実施:大阪府のA幼稚園、三重県のB幼稚園の協力を得て、園児の保護者674名を対象に質問紙を配布した。そして2週間後に423の質問紙を回収した(回収率62.8%)。現在、データはコンピュータに入力され、単純集計および統計的解析を実施中である。研究の1年目は、以下の項目について実施した。文献調査:子どもの事故リスクに関して、保護者の認識と子どもの事故リスクに関係する先行研究をレビューした。その結果、保護者の認識と子どもの負傷リスクの関連を明確に実証した研究はほとんどないことがわかり、本研究の独自性および意義が再確認された。インタビュー調査:子どもを育てる上で特に安全面についての意識や実態調査、および質問紙調査での項目作成の資料とするため、インタビュー調査を実施した。調査場所は池田市内の子育て支援施設2箇所で、インフォーマントは支援施設に通う乳幼児の母親20名であった。質問は半構造化面接に即して行い、聞き取り項目としては、子どもの性別、年齢、きょうだい構成などの基本的な属性の他、事故やヒヤリハット体験の内容、日頃実施している安全対策、子育てについての考え方、子どもが怪我をすることへの抵抗感、子どもの性格等の特性、安全面で日頃気になっている点などであった。インタビュー調査で書き取ったインタビューデータをパソコンに入力し、キーワードを付与することにより、質問項目ごとのカテゴリー化を試みた。また事故発生に至るまでのプロセスをいくつかのフローチャートにまとめ、関連する情報等も含めてプロセスの因果、問題点や不明点などの事項を抽出した。また日頃の安全対策の種類や事故、ヒヤリハットの内容などもとりまとめ、次年度予定している質問紙項目作成の資料とした。本研究の目的は、親の養育態度および安全意識と実際の事故発生の関係について、実証的に明らかにすることである。調査では、発達の初期段階であり、親の依存度が高い14歳児を対象に、養育態度と安全対策等の安全に係る意識・行動が子どもの事故やトラブル発生といかなる関係にあるのかを調査した。調査用質問紙では、親の養育態度を捉えるため、養育や安全についての基本的態度、日頃の種々の安全対策の実施状況、種々の事故やヒヤリハットの経験回数などを問う項目で構成された。そして、大阪府のA幼稚園、三重県のB幼稚園の協力を得て、園児の保護者674名を対象に質問紙を配布した。データはコンピュータに入力され、単純集計および統計的解析を実施した。

分析では、養育態度について「怪我許容傾向(子どもの怪我について許容的/否定的」、「遊び制限傾向(子どもの遊びや行動を制限すべき/すべきでない)」の2つの質問をもとに、1放任型態度(子どもの怪我に許容的で遊びや行動を制限しない)、2「現実容認型態度(怪我は許容するが遊びや行動も制限する)」、3「管理型態度(子どもが怪我をすることに抵抗感があり、遊びや行動を制限する)」の3つのタイプに分類された。これら態度と事故・ヒヤリ体験の関連を見ると、事故体験に有意傾向がみられたのみで、それ以外には有意差は見られなかった。また親の養育態度と日頃の安全対策についても特に関連は見られなかったが、これは多くの親が同程度の安全対策を日頃から実施している結果に起因すると解釈された。今後は今回の結果を踏まえて、さらに縦断的な研究を継続する必要があると考える。産業心理学質問紙の作成:平成25年度では、前年度インタビュー調査、および前年度インタビュー調査を実施した支援サークルを対象とした予備調査の結果に基づき、本調査に使用する質問紙を作成することが出来た。作成した質問紙は、子どものパーソナリティに関する質問である“子どもの特性"13項目、子どもの育児に関して、放任か制限するかなどの“安全に係る育児態度"3項目、放任ー制限という安全に係る育児態度の背景にあると考えられる“一般的育児態度"6項目、日常生活において実施している子どもの安全確保のための具体的な“安全対策"16項目、具体的な事故・ヒヤリハット体験についての“過去1年間の事故・ヒヤリハット経験"15項目、“親子の属性"6項目の全59項目で構成されていた。質問紙調査の実施:大阪府のA幼稚園(在園児数474名)、三重県のB幼稚園(在園児数200名)の協力を得て、園児の保護者674名を対象に質問紙を配布した。2週間後に423の質問紙を回収した(回収率62.8%)。データは入力され、現在単純集計および統計的解析を実施中である。以上から平成25年度研究はおおむね順調に進展していると評価される。平成24年度では、研究の開始にあたり、まず子どもの事故リスクに関する保護者の認識と子どもの事故リスクの関係を検討した先行研究を後半にレビューすることができた。また子どもを育てる上で特に安全面についての意識や実態調査、および質問紙調査での項目作成の資料とするため、子育て支援施設に通う乳幼児の母親20名に対してインタビュー調査を実施することができた。そして、インタビュー調査で書き取ったインタビューデータをパソコンに入力し、キーワードを付与することにより、質問項目ごとのカテゴリー化を試みた。その結果、事故発生に至るまでのプロセスをいくつかのフローチャートにまとめ、そこでの問題点や不明点などの事項を抽出することが出来た。そして、合わせて日頃の安全対策の種類や事故、ヒヤリハットの内容などもとりまとめ、次年度実施予定の質問紙項目案を作成できた。以上から平成24年度研究はおおむね順調に進展していると評価される。前年度実施した質問紙調査結果の分析を引き続き実施する。養育態度については、1怪我をすること、2行動を制限することの2つの視点での許容ー拒絶の軸が考えられるが、これらの組み合わせから親の養育態度をいくつかにタイプ分けする。分析の従属変数としては、事故の種類別回数だけでなく、クラスター分析等から事故をカテゴリー化する。そしてそれら事故回数を従属変数とする分散分析や重回帰分析等から、事故に関与する要因を明らかにする。
植物ゲノムにおける転移因子由来非コードRNAの転写制御

植物のゲノムでは遺伝子内部の非翻訳領域に転移因子(トランスポゾン)が大量に蓄積している。本研究は植物ゲノムの遺伝子内部に存在する転移因子由来の潜在的プロモーターから転写されるRNAの転写制御メカニズムをエピジェネティック制御の観点から明らかにすることを目的とする。
LAT2阻害薬による正常細胞の選択的防護に基づくBNCT治療効果比の向上

本課題では、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)で現状用いられている唯一の腫瘍選択的ホウ素製剤であるアミノ酸誘導体L-BPA (L-borono- phenylalanine)に対して、これを基質として細胞内へ取り込むためのL-アミノ酸トランスポーター(LAT)のうち、腫瘍細胞に選択的に発現するLAT1に対して、正常細胞に選択的に発現しているLAT2を標的とする選択的阻害薬を用い、L-BPA BNCTに併用することで正常細胞を救済し、これにより許容される腫瘍への付与線量を増加させることを試みている。平成29年度にLAT2阻害薬の合成プロセスの最適化を完了しなかったため、平成30度はその続きの実施と、LAT2阻害選択性について評価することを目的とした。平成30年度は、平成29年度に引き続き、LAT2阻害剤の合成経路の検討を実施し、少量ではあるが最終産物を得ることができた。この薬理効果評価のために、解析に用いる単一細胞ICP質量分析装置プロトコル作成を行った。A172、SAS細胞を用いてBPAに暴露後にICP-MSで解析を行うプロトコルを評価した。ICP-MSはppbオーダーのBPA量の定量には向くがppmオーダーの定量は逆に困難であるため、この感度を大幅に定価するために、四重極電圧の調整およびAMSガスの最適化を実施した。暴露後に解析のために実施する洗浄や解析まえのバッファー懸濁状態においてBPAが細胞内から流出してしまうことが明らかとなり、その対策がとられた。具体的には、ICP-MSのフローチューブの見直し、サンプル導入時間の短縮化を行った。平成29年度までに実施する予定であった、LAT2阻害剤の合成が遅れてしまったために、全体的にはおよそ半年ほどの遅れが生じている。またLAT2阻害剤の阻害作用を評価するにあたり、細胞のBPA取り込み・排泄がLAT以外の別の経路で行われている可能性が示唆され、LAT2阻害作用のみを分離して解析することが困難であったことへの対策を要することになり、さらに全体的に研究が遅延する形となった。正常細胞へのLAT2阻害作用を、単一細胞ICP-MSを用いて平成30年度に最適化した条件にもとづいて実施する。万一、解析がうまく実施出来な買った場合に備えて、液体シンチレーションカウンターに基づいた解析方法も平行して検討する。LAT2阻害作用による生体への影響の評価についてはマウスにLAT2阻害薬を投与して致死量のBNCTを照射することにより、マウス体内の各臓器の傷害の影響によって評価を行う。計画の遅延により、未実施分の実施課題にかかる経費を次年度に残す形となった。
動物腫瘍系における温熱の制癌効果を左右する因子とその修飾に関する研究

温熱療法が新しい治療療法とし確立されるためには生物学的基礎研究に基づいた治療方法を行わなければならない。この研究は温熱処理による培養レベルと動物レベルの癌・腫瘍の解析と、宿主である個体の解析を行った。以下にその研究成果をまとめる。1.癌細胞と正常細胞に熱感受性を比較すると浮遊状態では差がないが、増殖飽和状態では癌細胞の方が高かった。熱ショック蛋白を調べると、癌細胞では核への局在化はみられなかったが、正常細胞ではみられた(渡辺)。2.癌温熱療法の臨床では、腫瘍は体温の37°Cから徐々に時間をかけて温度を上昇させて治療設定温度にもっていく。この際、熱耐性が誘発される。アルカロイドのセファランチンはこの熱耐性誘導を阻止し、抗癌剤シスプラチンは細胞致死増感効果により、熱耐性を見がけ上、効力を失わせた(奥村)。3.ピューロマイシンとCuSO4は熱増感性を示し、亜砒酸ナトリウムは熱抵抗性を示した。またピューロマイシンと亜砒酸ナトリウムは熱耐性を誘導した。これらの薬剤は熱感受性と熱耐性を解析する糸口となる(加納)。4.温熱、アドリアマイシン及びセファランチンの三者併用を行うとアドリアマンイシン抵抗性細胞の致死効果を高めた。これは潜在的致死障害の修飾阻害によるものと考えられた(川崎)。温熱、低酸素増感剤及びセファランチンの三者併用は温熱の効果を増感した(田中)。温熱にTNF及びグルコースを併用すると腫瘍増殖を低下させた(平岡).温熱、シスプラチン及び免疫賦活剤OK-432の併用は癌治癒に効果があった(中村)。5.ウサギの視床下部にアルゴンレーザーで加温すると体温を下げるために高率よく生理反応が働くことが明らかとなった(小坂)。
中性子散乱非弾性実験による実空間ダイナミクス解析手法の確立と物性研究への応用

中性子非弾性散乱実験による実空間ダイナミクス解析手法の確立と物性研究への応用を本研究の主目的と定め、研究開発を進める。従来、実空間へのフーリエ変換に耐えうる動的構造因子S(Q,E)を得るためには、大量の試料量と膨大な測定時間が必要であったが、J-PARCの大強度中性子ビームと新規解析アルゴリズムの双方を活用することによってこれらの課題を克服する。本研究課題を通じて確立される実空間ダイナミクス解析手法を切り口として、中距離相関がキーとなるネットワークガラスの過剰低エネルギー励起の起源解明に挑む。
傍糸球体装置のレニン発現調節機構における神経型一酸化窒素合成酵素の役割

昨年度はアンジオテンシノーゲン遺伝子欠損(Atg-/-)マウスの傍系球体装量において神経型一酸化窒素合成酵素(N-NOS)が過剰発現していることを示し,この酵素の活性上昇がAtg-/-マウスの腎臓におけるレニン過剰発現に関与していることを示す結果を得た.今年度は,この現象がアンジオテンシノーゲンが存在しない条件下における特異な病態であるか否かを検証するため,腎臓に著明な形態異常を認めないアンジオテンシンタイプ1a(AT1a)受容体遺伝子欠損マウスについて同様の検討を行った.その結果,AT1a-/-マウスの緻密斑においてもN-NOS活性は有意に上昇していた.また,塩分負荷によりN-NOSおよびレニンは並行して発現が低下した.一方,塩分制限によりN-NOS活性は有意に増加したが,レニン発現は上昇する傾向は認めたものの有意な増加はみられなかった.緻密斑のN-NOSはレニン発現と必ずしも連動しない場合のあることが明らかとなった.なお,AT1a-/-マウスにおいても尿濃縮力障害,尿中アルドステロン排泄の低下,塩分摂取量の変化に応じた体重変動など,水・Na保持能力の低下を示唆する所見が得られた.ただし,その程度はAtg-/-より軽度であった.レニンの発現にはプラスタグランディン(PG)が関与しているという報告があるため,Atg-/-およびAT1a-/-マウスの腎臓において誘導型PG合成酵素(COX-2)の分布を検討した.その結果,Atg-/-マウスの緻密斑においてCOX-2が過剰発現していることを明らかにした.COX-2は塩分負荷により発現が減少した.今回使用したCOX-2抗体ではAT1a-/-の緻密斑にはCOX-2は染色されなかったが,塩分制限を行うことによって発現が観察された.野生型ではいずれの条件下においても緻密斑にCOX-2は認められなかった.ただし,COX-2特異的阻害剤であるNS-398は両遺伝子欠損マウスともにレニンの発現を抑制せず,PGがレニン過剰発現に関与している証拠は得られなかった.アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損(Atg^<-/->)マウスの腎において神経型一酸化窒素合成酵素(N-N0S)活性陽性緻密斑細胞数および腎皮質N-N0S mRNA発現は野生型の各々約6倍,2.6倍に増加していた.また,レニン免疫陽性領域およびレニンmRNAレベルは野生型の各々約23倍,7.9倍に亢進していた.Atg^<-/->マウスのレニンmRNA発現はN-N0S特異的阻害薬である7-nitroindazoleにより有意に減少した.4% NaCl含有餌を用いて2週間の食塩負荷を行ったところ,Atg^<-/->マウスの傍糸球体装置におけるN-N0Sおよびレニンの発現はタンパクならびにmRNAレベルで減少した.一方,0.04%NaCl餌による塩分制限を行うとN-N0Sおよびレニンの発現は増加する傾向を示したが有意な変化はみられなかった.野生型マウスではこれらの酵素発現は塩分摂取量と逆相関して変化したが,その変化量はAtg^<-/->マウスと比較してわずかであった.Atg^<-1->マウスは塩分摂取量と並行して体重が有意に変化したが,野生型マウスの体重は一定に保たれた.代謝実験を行ったところ,Atg^<-/->マウスは多尿,低浸透圧尿を呈し,水制限時の尿濃縮力障害がみられた.ただし,クレアチニンクリアランス,尿中NaおよびK排泄量は野生型と差がみられなかった.また,Atg^<-/->マウスはアルドステロンおよびバソプレシン血中濃度・尿中排泄量の各々有意な低下および上昇が認められた.本研究により緻密斑におけるNOの産生の増加がAtg^<-/->マウスのレニン過剰発現に関与していることが示唆された。また,レニン産生はアンジオテンシンIIによる負のフィードバック機構が存在しない条件下においても塩分摂取量の変化により調節されることが明らかとなり,その機構に緻密斑N-N0Sが関与している可能性が示された.Atg^<-/->マウスにおける水・ナトリウム維持機構の障害が緻密斑N-N0S過剰発現に関与している可能性があり,現在さらに検討中である.昨年度はアンジオテンシノーゲン遺伝子欠損(Atg-/-)マウスの傍系球体装量において神経型一酸化窒素合成酵素(N-NOS)が過剰発現していることを示し,この酵素の活性上昇がAtg-/-マウスの腎臓におけるレニン過剰発現に関与していることを示す結果を得た.今年度は,この現象がアンジオテンシノーゲンが存在しない条件下における特異な病態であるか否かを検証するため,腎臓に著明な形態異常を認めないアンジオテンシンタイプ1a(AT1a)受容体遺伝子欠損マウスについて同様の検討を行った.その結果,AT1a-/-マウスの緻密斑においてもN-NOS活性は有意に上昇していた.また,塩分負荷によりN-NOSおよびレニンは並行して発現が低下した.一方,塩分制限によりN-NOS活性は有意に増加したが,レニン発現は上昇する傾向は認めたものの有意な増加はみられなかった.

緻密斑のN-NOSはレニン発現と必ずしも連動しない場合のあることが明らかとなった.なお,AT1a-/-マウスにおいても尿濃縮力障害,尿中アルドステロン排泄の低下,塩分摂取量の変化に応じた体重変動など,水・Na保持能力の低下を示唆する所見が得られた.ただし,その程度はAtg-/-より軽度であった.レニンの発現にはプラスタグランディン(PG)が関与しているという報告があるため,Atg-/-およびAT1a-/-マウスの腎臓において誘導型PG合成酵素(COX-2)の分布を検討した.その結果,Atg-/-マウスの緻密斑においてCOX-2が過剰発現していることを明らかにした.COX-2は塩分負荷により発現が減少した.今回使用したCOX-2抗体ではAT1a-/-の緻密斑にはCOX-2は染色されなかったが,塩分制限を行うことによって発現が観察された.野生型ではいずれの条件下においても緻密斑にCOX-2は認められなかった.ただし,COX-2特異的阻害剤であるNS-398は両遺伝子欠損マウスともにレニンの発現を抑制せず,PGがレニン過剰発現に関与している証拠は得られなかった.
新しいヒトキマーゼ測定法の確立とその臨床応用

まず第一に、特異性の高いキマーゼ阻害薬を使用し、新しいヒトキマーゼ依存性アンジオテンシンII(AII)産生能の測定法を確立した。この方法を用いて、人の末梢血検体を分析し、ヒトキマーゼAII産生能がヒトの循環単核球中に存在し、単球に多く、男性で高値であり、白血球数・CRP、HOMA指数・尿中微量アルブミン/クレアチニン比などと正相関することを見出した。すなわち、生活習慣病の病態で循環単核球中のキマーゼ活性が増加することを明らかにした。平成19年度の本研究目標は,1)新しいヒトキマーゼ測定法の開発,2)人循環血中の白血球のキマーゼ活性の測定を確立することであった。この目的1については,すでに確立し,その成果については,平成18年10月に開かれた国際高血圧学会と平成20年3月に開かれた日本循環器学会にて発表した。すなわちキマーゼの基質となるアンジオテンシンIをNma/Dnpにて修飾し,その有効性を生化学的に検証し,測定法として確立した。本研究目的2の臨床の循環器系疾患を持つ患者での測定を,平成19年度は精力的に遂行し,約400名の患者から集められた白血球中のキマーゼ活性を測定した。その結果は,循環血中単核球のキマーゼ活性は主に炎症性マーカー(CRP白血球数)やインスリン抵抗性の指標(HOMA-IR)や性別(男性)などと有意な相関性を示した。これらの結果は循環器疾患の誘因となる危険因子のある患者では,循環血中単核球中のキマーゼ活性が高いことが示唆され,心血管病の予測因子となることが示唆された。現在は疾患別の差や治療による効果などを判定中である。さらに,生活習慣を含併する循環器疾患での層別化解析を行うこともどのような病態でキマーゼが役割を持つかを明らかにできる。このような結果は,無症状ではあるが危険因子を抱えたハイリスク患者の診療において,予後予測因子として循環血単核球中キマーゼ測定が有用になる可能性を示している本研究の成果が将来の循環器疾患の臨床に応用できるように,本研究を推進したい。本研究の目的は、1.新しく簡便で臨床応用可能なアンジオテンシンII (AII)産生酵素活性測定法を確立し(平成19年度)、2.ヒトキマーゼの循環単核球中の活性変化と関連する臨床病態を発見・同定すること(平成20年度)であった。目的1は特異性の高いキマーゼ阻害薬を使用することにより確立し、循環白血球中にAII産生酵素活性が存在し、しかも多核球ではそのほとんどがカテプシンG依存性であることが判明し、単核球ではアンジオテンシン変換酵素・キマーゼ・カテプシンG活性がバランスよく活性を示し、単核球を使用すると各AII産生酵素活性測定が可能であることを報告した(Murakami et al. 2007)。単核球をさらに分類して分析すると、T細胞(NK,killer,helper)・B細胞・単球のどの分画にも3つのAngII産生酵素活性があり、キマーゼ活性は単球分画で最も高かった(Abe et al. 2008)。目的2について明らかになったことは、単核球中キマーゼ依存性AII産生活性は男性で高値、白血球数・CRP、HOMA指数・尿中微量アルブミン/クレアチニン比などと正相関することから、軽度な炎症病態・インスリン抵抗性・慢性腎機能障害(CKD)などで増加することが明らかとなった(Okamura et al. 2008, 2009)。これらの結果は循環器疾患の誘因となる危険因子のある患者では循環単核球中キマーゼ依存性AII産生活性が高いことが示唆され、心血管病の予測因子としての役割が推測された。また、急性期病態との関連では、急性心筋梗塞の急性期にキマーゼ活性を含む単核球中AII産生活性が増加することが明らかとなった(Okamura et al. 2009)。今後、慢性生活習慣病を基礎疾患とする心腎血管疾患の急性期及び回復期の分析を継続し、キマーゼ阻害薬の対象病態を同定する。
軽度発達障害児の友人関係形成スキル発達支援プログラム開発のための心理学的研究

自閉症やアスペルガー障害を主とする知的能力の高い発達障害児を対象とした集団心理療法を実施する中でそこに参加する児童および保護者を対象に友人関係意識についての調査研究を実施した。その結果、学校等の日常生活において友人関係トラブルに遭遇しやすい発達障害児自身は決して友人を欲していないわけではなく保護者の認識をも超えて、親しい友人を持つこと、友人の気持ちをわかることを希求していることが明らかとなった。そうした心理療法において必要なプログラム構成上の視点について明らかにした。平成19年度は軽度発達障害児の友人関係スキル形成のための発達支援プログラムとしてどのような内容が子供同士の関わり合いを促進するのかについて、実際の集団心理療法場面の分析を通して検討を行った。集団心理療法における各グループは、こどもの障害特性、年齢水準、多動性衝動性、行動の柔軟性といった特徴を考慮して構成され、グループリーダーを中心としたセラピストの協議によってプログラムが構成された。2つのグループにおける12個のプログラムを「活動性」、「競争性」の視点から評価し、クラスター分析を実施した結果、プログラムは「活動的対決プログラム」、「活動的共同作業プログラム」、「創造的共同作業プログラム」の3つのクラスターに分類されることが明らかとなった。これら3つのクラスター間の違いについて「こども同士の相互作用」という観点から行われたSD法によるセラピストの評価点を指標として、一要因三水準の分散分析を行った結果、「活動的対決プログラム」と「活動的共同作業プログラム」との間に有意な差が認められた。活動的対決プログラムと比べて活動的共同作業プログラムの方がこども同士の相互作用の程度が高かったことが明らかとなった。発達障害児の場合、元来、多動・衝動性といった行動コントロールの課題を抱えていることが多いため、プログラムの中に競争的課題や勝敗といった対戦的内容を持ち込むことはむしろこども同士の相互作用を阻害する可能性が高く、むしろ、意図的に共同・協力といった観点をプログラムに組み入れる必要があることが示された。平成20年度は、発達障害児自身が自らの友人関係のあり方についてどのように認識し、生活の中でどのような期待や不安をいだいているのかについて調査研究を実施した。同時に、保護者自身が我が子の友人関係意識についてどのように認識しているのかについても併せて尋ね、子供自身の認識のあり方との関係性について分析した。その結果、対人関係に困難を抱える自閉症を中心とした発達障害児においても、現実の友人関係よりもよりよい関係性を持つことを強く望んでいることが明らかとなった。また、性差も明らかになり、友人との共同活動をもつことを男児が女児よりも多く望んでいること、女児においては、共同的な活動そのものよりも、友人との相互理解を望んでいることが明らかとなった。さらに、保護者と子供自身の友人関係に関する認識に差異が認められた。保護者が思う以上に、発達障害児自身は「相手を傷つけない配慮」、「友達の気持ちの理解」、「友達を楽しい気持ちにさせる配慮」といった項目において、自ら努力していることが示された。また、保護者から見て、不注意傾向が高いと見なされているこどもは、友達を怒らせたりけんかをしないようにする努力を他児と比べて高いレベルで行っていることが明らかとなった。これらの結果から、一見、他者への配慮性のなさ、攻撃性の高さなど否定的特徴から評価されやすい発達障害児でも自己内においては感受性高く他児との友人関係のあり方について悩み、考えていることが示唆された。具体的には発達障害児友人関係尺度を作成し、現在の友人関係および、将来の友人関係に関する期待の二つの認識について、こども自身および保護者に尋ねた。同時に、WISC-IIIおよびCBCLの評価を実施した。友人関係尺度の分析の結果、こどもの友人関係は、3つの因子構造から理解できることが明らかとなった。さらに友人関係への希求性が低いとされる発達障害児であっても、現状よりも将来的によりよい友人関係を持ちたいと考えていることが示された。CBCLではかられる、引きこもり、不安抑鬱、社会性の問題等、問題行動カテゴリーごとに、友人関係尺度の評価値について、リスク高低群間で比較したところ、両群間に、友人関係認識のあり方に有意な差異が認められた。例えば、引きこもり傾向の強い児童は、現状よりも頻繁に友人関係の機会を持つことを期待しており、不安抑鬱傾向の強いこどもたちは、友人関係に対する将来展望が悲観的であること、また社会性の問題の強いこどもたちは、日常的な会話を求め、約束事やルールを守ることについては高い認識を示している一方で、悩みを相談するなどの内面的なコミュニケーションを求めることにおいては消極的であることが示された。これらの結果から、こどもの行動特徴から、友人関係への認識を推し量りつつ、適切な対人スキル獲得支援を実施していくことの必要性が示唆された。
運針術習得システムの開発

平成27年度に医学教育における基本手術手技の教育状況を把握するために、全国80校の医学部に「基本手術手技に関するアンケート調査」を実施した。その結果、医学部生に対して特に重要な基本手術手技は運針と結紮であることも明らかになった。平成28年度には手術器械の形状から導出される最適運針動作の理論の構築および動作設計のために、刺入動作と刺出動作のモデル化を行いロボットによる運針実験を行った。刺入動作については角針と丸針を実施し、損傷量の少ない理想的な条件を求め、動作設計ができた。平成29年度には運針術習得システムの基本構成となる、内視鏡下手術のための運針動作計測システムを開発した。平成27年度は1医学教育における基本手術手技の教育状況を把握するために、全国80校の医学部に「基本手術手技に関するアンケート調査」を実施した。その結果、分類定義できた動作は運針、結紮、切断、剥離、焼しゃく、ふさぐ、切開、穿刺の8件であり、医学部生に対して特に重要な基本手術手技は運針と結紮であることも明らかになった。今後、基本手術手技の動作研究や運針術習得システムの開発に興味を有した回答者は53.7%であり、協力も可能であると回答された。また、2手術器械の形状から導出される最適運針動作の理論の構築および動作設計のために、刺入動作と刺出動作のモデル化を行いロボットによる運針実験を行った。また、刺入動作における直線動作に関して、組織損傷量の解析を行った。後者の実験結果においては、刺入角、接線角、刺入深さ、彎曲針の形状を定義することにより、医原性損傷部位の面積を推定することが可能となり、刺入角と接線角に約15°の差を設定して刺入すると、約30%の医原性損傷面積の軽減につながったことが明らかになった。なお、平成27年度に計画されていた3研修生に対する教育ニーズの調査はできなかった。研修生に対する教育ニーズの調査はできなかったが、その他の計画はおおむね順調に進んでいるため。運針術習得システムの開発についても、連携企業の策定、およびソフトの仕様に関する学術的検討も順調であるため、「おおむね順調に進展している」と判断した。平成28年9月に九州大学で開催された日本機械学会2016年度年次大会にて「手術用彎曲針を用いた直線的な刺入動作による医原性損傷に関する研究」と題して、口頭発表した。本発表は平成27年度に実施した研究成果の内、手術器械の形状から導出される理想的な動作設計例として、運針術における刺入動作のモデル化と医原性損傷量を考慮して、医原性損傷量の少ない動作例を提案し、公表した。学会会場のフロアからは意見としては、引抜き動作の検討が期待されることと、実験室ベースの解析であることが指摘され、今後の研究発展の必要性が指摘された。平成29年3月に大阪産業大学で開催されたMedical Art Expert研究会セミナーでは「基本手術手技の動作解析に関する研究」と題して、平成27年度に実施した基本手術手技に関するアンケートの結果とその分析結果を口頭発表した。これらの発表により、臨床に近い状況で実験する必要性と、動作精度の適正化が課題であることが指摘された。臨床に近い状況とは、被運針組織が工業用スポンジであることや、針種類が角針ではなく丸針であることなどであり、また、動作精度の適正化については、例えば刺入角度の再現について、刺入角76.5°が理想的な角度であるが、そのような3ケタで示される角度を外科医が再現できるかどうかについて疑問であるなど、今後の教育システムを開発するに当たり、重要な助言が多く寄せられた。平成27年度までに、医学部教育におけるアンケート調査を行い、基本手術手技の教育状況を把握した。平成28年度は、動作の質に関する評価方法を考案するために、すでに開発され、市場に供給されている手術手技に関する教育システムを調査した。また、いままでにモデル化した運針動作における直線動作を臨床に近づけ、これから開発する教育システムを臨床環境に近づけて評価を行うための研究を行った。平成28年度は連携組織を立ち上げるために、アンケートに協力してくれた外科医(香川大学医学部や北海道大学医学部、広島県立病院)にヒアリングを行った。ここでも本研究における実験環境を臨床条件に近づけることが肝要であることが指摘された。また、外科医は多忙で、すでに手術手技を研究する研究組織が複数構築されているため、本研究のための連携組織を別に構築する必要性を感じていないことも明らかになった。また、動作の質に関する評価方法を考案するために、すでに開発されている内視鏡下運針術教育システムを調査した結果、運針した後の縫合結果(液漏れなど)を評価しているが、運針動作過程をトレーニングするシステムではなかったため、今後の開発目標として、運針動作軌道を適切な動作に修正することが重要であり、研修生ではなく医学部生に対して、内視鏡下の運針術をトレーニングする機器を開発することが明確になった。また、各学会等で指摘された点を克服するために、ロボットを用いた運針実験において使用していた角針を丸針に変更し、より臨床環境に近づけるために、大動脈縫合を想定し、血管壁に対して直線的な刺入動作における医原性損傷量を推定し、動作設計を行った。運針動作の標準化と運

針術習得システムの開発ができなかったが、内視鏡下の持針器や縫合針の位置を3台のCCDカメラで計測する画像処理システムの開発と被運針組織に加わる負荷を計測するシステムを考案した。平成29年11月の日本経営工学会秋季大会(横浜市)にて「彎曲丸針の直線的刺入による医原性損傷の軽減に関する研究」と題して、口頭発表した。本発表は丸針による直線的刺入動作における医原性損傷を軽減するために、医原性損傷部位の面積を算出する理論式を構築し、医原性損傷面積を軽減する動作を考案した。学会会場のフロアからは意見として、損傷評価について、本来、損傷量は体積であるが面積に置き換える根拠や、針の剛性と組織の弾性に関する検討の必要性などが指摘された。現在までの学会発表により、臨床に近い状況で実験する必要性と、外科医による動作精度の再現が課題であることが指摘された。臨床に近づけるためには、内視鏡下手術への対応や引抜き動作の解析が必要であり、動作精度の再現については、有効数字3桁の理想的な動作内容を外科医が再現できるかどうかについて検討する必要がある。これらの所見から最終年度には運針術習得システムの基本構成となる、内視鏡下手術のための運針動作計測システムを開発した。本システムは、内視鏡用手術道具、トレーニングボックス、6軸力覚センサーや3台のCCDカメラで構成した。手術道具を非接触で3次元位置計測する画像処理システムと、被運針組織に加わる負荷を測定する力解析システムを組み合わせ、運針術習得システムの開発を試みた。手術道具を3次元で位置計測するシステムではテンプレートマッチング手法を活用したシステムを提案できた。力解析システムにおいては、運針動作を刺入動作・運針動作・針離し動作などに分類し、運針対象物にかかる負担を推定することができた。今後の課題は3次元位置計測システムを完成させ、医療従事者によるデータ収集を行い、熟練者の助言情報を整理し、力解析システムと手術道具位置情報に基づき、定量的な動作指標による動作助言ができる運針術習得システムを構築したいと考える。平成27年度に医学教育における基本手術手技の教育状況を把握するために、全国80校の医学部に「基本手術手技に関するアンケート調査」を実施した。その結果、医学部生に対して特に重要な基本手術手技は運針と結紮であることも明らかになった。平成28年度には手術器械の形状から導出される最適運針動作の理論の構築および動作設計のために、刺入動作と刺出動作のモデル化を行いロボットによる運針実験を行った。刺入動作については角針と丸針を実施し、損傷量の少ない理想的な条件を求め、動作設計ができた。平成29年度には運針術習得システムの基本構成となる、内視鏡下手術のための運針動作計測システムを開発した。今後は基本手術手技を研究する医工連携組織を立ち上げたいと考えているが、まずはアンケートに協力していただいた医師と連携する。そして、1研修医や医学部生のニーズ調査、2動作の質に関する評価方法の考案、3運針動作の標準化および4運針術習得システムの開発を行う予定である。運針動作の標準化として理想的な刺入動作の設計は構築できたので、引抜き動作の設計を行い、熟練外科医の助言に基づき、外科医の動作を理想的な動作に近づけるための内視鏡下運針術習得システムを構築する。そのために運針動作によって被運針組織に与える負荷と縫合針の位置関係から、外科医に助言するシステムを開発する予定である。システム開発のために、内視鏡用手術道具、トレーニングボックスやCCDカメラを購入する。
シミュレーションロボットを用いたミュジアム参加型学習環境の構築

本年度は、咋年度末に行った欧来各地のさまざまなスタイルをもった博物館、美術館の調査の結果を踏まえた整理を行った。歴史をもつ博物館は、稀少工芸品を集大成しそれらを鑑賞する揚所であったが、祉会の近代化の中で、新たな工芸品を作り出すための見本展示場としての教育資源として機能させる場所となった。現代社会においては、教育的な側面をさらに重視した博物館が各地に設置されるようになる。このような流れの中では、単に知識を取り込むことを目的とした運営形態から、訪問者への参加を促すような形態へとの明らかな変化がある。博物館には、ただ陳列されたものを見て歴史的な位置づけを確認する形式知の強化だけではなく、経験知としての十分満足感をもたらすための仕組みを積極的に捉えてゆくという取り組みが非常に重要になっている。我々が開発してきた絵画生成ソフトの対話機能を上記の観点から拡張し、埼玉県川口市で2002年2月に開館した「映像ミュージアム」に常設展示している。このソフトは、単に絵画を操作者の前で例示するだけではなく、操作者の言語化を含んだ選択操作により生成される図柄に大きな変化が起こることや、そこで行った操作の意味を評価し、操作の理解を前提として新たな操作を行うというリフレクション指向のものとなっている。この種のソフトウェアでは基本的なコンセプトのみならず、さまざまな要因がその評価に影響を与えるが、基本的には良好に受け入れられており、今後のさらなる改善を計画中である。これらの活動と並行して、3次元モデルで群れの動きを表現する先行研究をうけて、感情を表現するための二次元アニメーション生成ツールのプロトタイブ作成を行った。本研究では、デジタル・ミュジアムをネットワークで結ばれた情報空間上の構造と実空間上の構造を併せ持つシステムとしてとらえている。このデジタル・ミュジアムは展示・創造・学習を行うための場を提供することにより、人間の創造的活動を補助することを目的としている。既存のミュジアムは、過去に行われた他者による活動の成果を展示する場所として考えられることが多かったが、他者の活動をより深く捉えるための補助手段を提供することや、他者の作業に触発された時にさらに自己なりの表現をする場としての性格付けをすることが、ミュジアム自体の存在価値を大きなものにすると考える。そこで、本年の活動の1つとしては、他者の語りをリフレクションし、また語りの意味の解釈を共有できるシステムのプロトタイピングを行った。対象は、美術教育における教授者の発話である。このシステムは美術教育のなかでの教員の発話をテキスト化したうえで、キーワードでそれらのフレーズを呼び出すことができるようにしたものである。システムの使用者は、フレーズを対象にしてコメントや解釈をくわえてゆく、これらの追加された情報は複数の学習者によって共有されるというものである。2つ目の活動は、このミュジアムの構成要素(コンポーネント)として、コンピュータに指示を与えながら自分の好みにあった抽象絵画を生成するシステムを付加するというものである。このシステム自体は研究分担者の2名(美馬義亮、柳英克)がかかわるプロジェクトで開発してきたものであるが、ミュジアムの中でのリフレクション・情報共有と発信をするものとして優れた性質を持っておりデジタル・ミュジアムの中での位置付けを検討中である。3つ目の活動は3月に予定されているもので著名なデジタル・ミュジアム的な場の調査を行うことになる。本年度は、昨年度末に行った欧米各地のさまざまなスタイルをもった博物館、美術館の調査の結果を踏まえた整理を行った。歴史をもつ博物館は、稀少工芸品を集大成しそれらを鑑賞する場所であったが、社会の近代化の中で、新たな工芸品を作り出すための見本展示場としての教育資源として機能させる場所となった。

博物館には、ただ陳列されたものを見て歴史的な位置づけを確認する形式知の強化だけではなく、経験知としての十分満足感をもたらすための仕組みを積極的に捉えてゆくという取り組みが非常に重要になっている。我々が開発してきた絵画生成ソフトの対話機能を上記の観点から拡張し、埼玉県川口市で2002年2月に開館した「映像ミュージアム」に常設展示している。このソフトは、単に絵画を操作者の前で例示するだけではなく、操作者の言語化を含んだ選択操作により生成される図柄に大きな変化が起こることや、そこで行った操作の意味を評価し、操作の理解を前提として新たな操作を行うというリフレクション指向のものとなっている。この種のソフトウェアでは基本的なコンセプトのみならず、さまざまな要因がその評価に影響を与えるが、基本的には良好に受け入れられており、今後のさらなる改善を計画中である。これらの活動と並行して、3次元モデルで群れの動きを表現する先行研究をうけて、感情を表現するための二次元アニメーション生成ツールのプロトタイプ作成を行った。シミュレーションロボットという対象の存在意義は、鑑賞者が展示物にかかわり、新たな表現を作ることで、情報の受け手から発信者へ立場を変える点にあった。本研究では、アニメーションとして動作するシミュレーションロボットのプロトタイプを作成し、その操作性や表現力の評価を行った。その結果、単純な操作で様々なバリエーションをもつ動作をシミュレーションロボットに持たせるより、さらに単純な図形要素を再配置することにより抽象画を生成することが、鑑賞者に与える影響が大きいと判断した。シンプルな対象物(オブジェ)であればあるほど、鑑賞者が自由な解釈(見立て)を行うことの自然な帰結である。このシミュレーションロボットの代わりに、我々の手で開発していた抽象絵画生成ソフトをミュジアムに展示可能なシステムとして、マウスの操作で、次から次へと抽象画を生成して没入的に楽しむことのできるシステムが完成した。このソフトウェアは実際に、埼玉県川口市のSkipCityにある映像ミュジアムに1年館常設し、ミュジアムの展示物として利用された。この常設展示の経験を踏まえ、次のステップで、小学生に対する抽象画ワークショップを開催し、美術教育のツールとして価値の評価をおこなった。その結果、このような対話ツールを用いて絵筆や鉛筆での抽象画の作成体験をしたときに、小学生程度の表現技術では偶然による表現と意図的な表現の差がわかりにくいという問題を克服し、小学生でも抽象絵画の艦賞や表現ができるほど深いかかわりを持たせることができることが判明した。最終的にはこのように単体で参加感を強く持てるシステムをさらにネットワークで結合し、ミュジアムにおける鑑賞者の参加をより強く促すシステムとした。このことにより、美術館のなかで使用される対話的システムの今後の方向性の一つを示すことができた。
炎症性皮膚疾患における新規血液RNA診断システムの開発

アトピー性皮膚炎、尋常性乾癬患者の末梢血リンパ球より抽出したRNAをマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析をおこなった。その結果を臨床症状や他の血液検査データと統計解析をおこない、相関が認められるCCL23とS100Pに注目した。これらの遺伝子を搭載して、安価かつ簡易的に臨床に使用できる「選抜アレイ」を作成しようと試みたが実用化できるほどの感度を得ることはできなかった。代表的な炎症性皮膚疾患であるアトピー性反膚炎や尋常性乾癬、膿疱性乾癬なとの病勢の評価、治療効果の判定および治療方法の選択は、皮膚科医の視診と末梢血中の白血球数およびCRPなどの非特異的炎症性マーカーをもとにおこなわれてきた。しかし、皮膚科医の熟練度には個人差があり、従来の血液マーカーは疾患特異的でないために、客観的に皮膚疾患を評価するマーカーは少なく、疾患特異的な病勢の評価や治療効果の判定に利用できる新規マーカーの開発が望まれている。本年度は本学の倫理委員会で承認を受けた同意書に某づき、アトピー性皮膚炎、毛孔性紅色粃糠疹の患者のインフォームド・コンセントを得た後、末梢血を採取して全RNAを抽出した。この全RNAの品質をコスモアイにて評価した後、鋳型にしてCy5標識aRNAを合成し、ヒトmRNAマイクロアレイチップにハイブリダイゼーションをおこなった。その結果、アトピー性皮膚炎でケモカインであるCCL23、カルシウム結合蛋白質であるS100Pなどの血清中に分泌される分子や多数の転写因子の発現上昇が認められた。また、毛孔性紅色粃糠疹ではSERPINA4などのセリンプロテアーゼインヒビターや多数の転写因子の発現上昇がみられた。次年度はさらに症例数を増やして、統計解析をおこない、臨床データと相関がある分子を抽出する。そして、それらの分子を搭載した炎症性皮膚疾患の診断および病勢判定に使用可能な選抜アレイを作成していく予定である。炎症性反膚疾患であるアトピー性皮膚炎や尋常性乾癬などの病勢の評価、治僚効果の判定及び治療方法の選択は、皮膚科医の視診と抹消血中の白血球数およびCRPなどの非特異的炎症マーカーをもとに行われてきた。しかし、視診には個人差があり、従来の血液マーカーは疾患特異的ではないので、疾患特異的で臨床に応用できる新規マーカーの開発が望まれている。本年度は昨年度に引き続き本学の倫理委員会で承認を受けた同意書に基づき、新たなアトピー性皮膚炎、尋常性乾癬の患者のインフォームドコンセントを得た後、末梢血を採取して全RNAを抽出した。この全RNAを昨年度と同様にヒトmRNAマイクロアレイチップをもちいて網羅的遺伝子解析をおこなった。また、尋常性乾癬でもS100Pや多数の転写因子の発現上昇が認められた。マイクロアレイで得られたデータの数値の高低はやや再現性に乏しかったが、アトピー性皮膚炎における臨床評価システムであるSCORAD値や、尋常性乾癬におけるPASI値、非特異的炎症性マーカーであるCRP値との相関を統計処理にて検討して、まず上記のCCL23とSlOOPに注目した。抽出した全RNAを鋳型にして、CCL23とS100Pに特異的なPCRプライマーでRT-PCRをおこない、CCL23とS100PのcDNAをクローニングした。これらのクローンを鋳型として、それぞれの遺伝子に特異的な配列部分を増幅したPCR産物を「誰でもアレイ」にスポッティングして選抜アレイを作成した。抽出した全RNAを鋳型にして、ビオチン化したcDNAを逆転写により生成し、選抜アレイにハイブリダイゼーションを行ったが、シグナルを検出することはできなかった。