hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ｔｒｋBシグナルを介した炎症制御メカニズムの解明と歯周炎治療への展開

本研究から、脳由来神経栄養因子(BDNF)は、IL-1βによって誘導されるヒト血管内皮細胞(HMVEC)におけるIL-6、IL-8といった炎症性サイトカイン発現や好中球のHMVECへの接着を制御することが示唆された。BDNFが有する炎症制御能がin vivoにおける速やかな歯周組織再生促進効果の発現に寄与していると推察される。新たな歯周組織再生療法の開発を目指して、申請者らは、これまで成長因子の1つである脳由来神経栄養因子(BDNF)の歯周組織再生治療薬としての臨床応用を目指して、BDNFが歯周組織再生に有用であることをin vitroおよびin vivoの両面から検討し、明らかにしてきた。近年、炎症の治癒機転には多くの再生現象が関与し、逆に再生医療を成功に導くためには炎症に関係するサイトカインなど多くの分子の制御が必要であることが明らかとなってきた。そこで、本研究は、BDNFの高親和性受容体trkBを介した炎症制御メカニズムを明らかにするとともに、trkBの遺伝子多型という観点からも解析することとした。さらに、歯周組織再生促進作用としてだけでなく、軽度歯周炎をターゲットとした抗炎症作用としての面からも検討し、安心・安全なサイトカイン療法を展開することを目的とした。平成25年度は、培養ヒト血管内皮細胞に刺激因子としてIL-1beta(10 ng/ml)を作用させ炎症性サイトカイン発現や細胞-細胞間接着分子破壊を誘導した。刺激因子作用の24時間前にBDNF(50 ng/ml)(ヒト組換え型、大日本住友製薬)を作用させておくことで、炎症性サイトカイン発現や細胞間破壊が抑制できるか検討した。BDNF(50 ng/ml)は、IL-1beta(10 ng/ml)によって誘導される炎症性サイトカイン(IL-6、IL-8、MCP-1)やIgGスーパーファミリーであるICAM-1のmRNA発現を統計学的に優位に減少させることをReal-time PCRで明らかとした。また、ICAM-1に関しては、ウェスタンブロットや免疫染色を用いて蛋白質レベルで解析した。新たな歯周組織再生療法の開発を目指して、申請者らは、これまで成長因子の1つである脳由来神経栄養因子(BDNF)の歯周組織再生治療薬としての臨床応用を目指して、BDNFが歯周組織再生に有効であることをin vitroおよびin vivoの両面から検討し、明らかにしてきた。平成25年度は、培養ヒト血管内皮細胞に刺激因子としてinterleukin(IL)-1beta(10 ng/ml)を作用させ、炎症性サイトカイン発現や細胞ー細胞間接着分子破壊を誘導することを確認したが、平成26年度は、刺激因子作用の24時間前にBDNF(50 ng/ml)(ヒト組換え型、R&D)を作用させておくことで、炎症性サイトカインであるIL-6、IL-8、そしてIgGスーパーファミリーであるICAM-1のmRNA発現を統計学的に有意に減少させることをreal-time PCRで明らかとした。また、ICAM-1に関しては、ウェスタンブロットや免疫染色で蛋白質レベルで解析した。さらにICAM-1は炎症時における好中球の接着、そして血管外への遊走に関与することから、好中球の血管内皮細胞への接着におけるBDNFの影響を検討することとした。平成27年度の解析に向けて、HL-60細胞の好中球様細胞への分化の検討を開始したところである。脳由来神経栄養因子(BDNF)は歯周組織再生促進能を有することがこれまでの研究で明らかにされている。In vivoの研究でBDNF投与群は歯周組織再生過程において、非投与群より炎症性細胞浸潤が軽度であることが示されている。そこで本研究は、BDNFの炎症制御能を検討して以下の結果を得た。1. BDNFはヒト血管内皮細胞(HMVEC)の炎症性サイトカイン(IL-6, IL-8, MCP-1)のmRNA発現に対し、統計学的な有意差はないが、抑制する傾向を示した。一方、BDNFは抗炎症性サイトカイン(IL-4, IL-10)のmRNA発現を促進した。2. BDNF前処理はIL-1β刺激で誘導されたHMVECのIL-6, IL-8およびMCP-1のmRNA発現を抑制した。3. IL-1βはHMVECのICAM-1発現を促進したが、BDNFは影響を及ぼさなかった。4. BDNFはIL-1βによって誘導されたHMVECのICAM-1発現を抑制した。5.好中球様HL-60細胞はBDNF高親和性受容体TrkBを発現していた。6. BDNFは好中球様HL-60細胞のIL-8 mRNA発現を抑制した。さらにBDNF前処理はIL-1βによって誘導された好中球様HL-60細胞のIL-8 mRNA発現を抑制した。7. IL-1β刺激によって促進された好中球様HL-60細胞とHMVECの接着をBDNFは抑制した。

本研究から、BDNFは、IL-1βによって誘導されるHMVECにおける炎症性サイトカイン発現や好中球のHMVECへの接着を制御することが示唆された。近年、再生療法を成功に導く為には、炎症に関係するサイトカインなど多くの分子の制御が必要であることが明らかとなってきた。したがって、BDNFが有する炎症制御能がin vivoにおける速やかな歯周組織再生促進効果の発現に寄与していると推察される。本研究から、脳由来神経栄養因子(BDNF)は、IL-1βによって誘導されるヒト血管内皮細胞(HMVEC)におけるIL-6、IL-8といった炎症性サイトカイン発現や好中球のHMVECへの接着を制御することが示唆された。BDNFが有する炎症制御能がin vivoにおける速やかな歯周組織再生促進効果の発現に寄与していると推察される。これまでの研究でBDNFが炎症制御(炎症性サイトカイン、ICAM-1発現制御)に関与していることをすでに明らかにしたので、平成27年度は実際に好中球の血管内皮細胞への接着におけるBDNFの制御能などをさらに検討することができる。歯周病学英語論文作成を開始し、必要な追加実験などを検討しながら研究をまとめていく。平成26・27年度は、ビーグル犬根分岐部III級歯周組織欠損モデルを用いたin vivoの研究開始を予定しているが、平成25年度のin vitroの研究においてBDNFの抗炎症作用が示唆されたために、当初の計画通りに動物実験に移行できるため。犬は切片作成のための脱灰に時間がかかる点、さらに犬は免疫染色において反応を保証された抗体が少ない点がin vivoの実験進行の障害となる可能性があるが、当初の予定より早期にin vivo実験に移行できそうで、特に現時点では研究の進行に問題はないと考える。
南太平洋ラグ-ン域の社会生態と地域計画

昭和63年度から平成2年度にいたる3年間で南太平洋のバヌアツ、フィジ-、トンガ王国、西サモア、キリバス、ソロモン諸島、パプア・ニュ-ギニア、ニュ-カレドニア、ニュ-ジ-ランド、仏領ポリネシアの10ケ国・地域で調査を実施した。南太平洋諸国は島峡域であり、リ-フやマングロ-ブで囲まれたラグ-ンへの依存度が高い。地域の社会経済発展にとってラグ-ン域の活用と管理は不可欠であるが、そこは沿海住民の生産・生活空間であり、その係わり方や度合いは極めて多様である。こうした伝統的な土地(海面)占有関係、生活様式は今日急速に変容しており、いわゆる近代化の波と至るところで摩擦を生じている。南太平洋諸国が政治の季節を迎えたといわれるが、その現象形態はともあれ、民族主義、伝統主義に色どられ、土地問題が基本になっている点で共通している。近代的な法体系の整備、インフラの整備や資本・技術の導入、人口の増加と流動化、貨幣経済の浸透、外国人観光客の増加、海浜・漁業開発などは、氏族や部族を基本単位として自給体系を形成してきた伝統社会を大きく変容させている。それは土地(海面)に関する権利の二重化、自給生産の減退と商品生産への特化という跛行的利用、血縁結合および社会規範の希薄化、資源管理や相互扶助機能の低下、生活・生産単位の核家族化となって現れている。地域ごとにラグ-ン域の社会生態と地域開発の特徴を述べよう。バヌアツのマラクラ島では土地問題の波及は小さいが、広大なラグ-ン域では移・輸出用海産物の乱獲が進行して共同体的土地所有(マサラ制)による資源管理に課題を呈している。フィジ-のラキラキ地区ではラグ-ン漁業を規制する慣習法・マタンガリ制度が機能しているが、個別的演場利用であるキリン草の養殖が成立し、部族総有制に波紋を役げかけている。トンガ王国のトンガタプ島、ババウ島では慣習法が希薄で、核家族を中心として自給漁労に加えて小商品漁業が展開している。定置網での許可制、閉鎖水域での漁期制限が行われる一方、漁業法では禁止されている漁法も残っている。西サモアでは氏族制・マタイによって土地とともにラグ-ン漁業の秩序が保たれているが、それに規制されない動力船漁業が育成されている。マタイ制度も商業的作物の導入、拡大家族の衰微で統合力が弱まっている。キリバスのタラワ南部では人口集中がすすみ、そこでは先住民によるラグ-ン域の占有権は崩れ、自由漁場となっている。有用資源の乱獲の進行とともにキリン草やカツオ餌料用のミルク・フィッシュの養殖が展開している。ソロモン諸島では土地(海面)の占有・利用形態は部族ごとに違っているといってよいほど多様で、マライタ島北部でも造船業や観光業に特化として自給漁労がかえって減退した集落がある一方で、新しいタイプの地域指導者によって共同体的な村作りを通して人口流出の防止を図る漁業集落もある。ニュ-ジョ-ジア島では合弁カツオ企業の進出によって労働力需給、餌料採捕にともなうラグ-ン域の利用、生活様式に大きな変化をもたらしている。パプア・ニュ-ギニアでは氏族結合が強固であるが、ウェワク地方では人口の都市流出によって農漁業の粗放化、ラグ-ン資源の乱獲、資源管理機能の低下がみられる。ニュ-カレドニアや仏領ポリネシアでは、ラグ-ンの発達や漁業に違いはあるものの、氏族による伝統的な土地(海面)占有・利用と行政によって推進されている個人への漁業許可制度や漁業規制との間で摩擦が生じている。観光開発が進んでいる都市部では、生業的漁業が制約され、沿海住民の観光事業へのコミット、輸入水産物の増加がみられ、生活様式も西欧化しつつある。ニュ-ジ-ランドは南太平洋諸国と違って慣習法は埋没し、商業的漁業、養殖業の発展と生物学的基準による漁獲規制と割当て制が貫徹している。バヌアツのマラクラ島では土地問題の波及は小さいが、広大なラグ-

ン域では移・輸出用海産物の乱獲が進行して共同体的土地所有(マサラ制)による資源管理に課題を呈している。フィジ-のラキラキ地区ではラグ-ン漁業を規制する慣習法・マタンガリ制度が機能しているが、個別的演場利用であるキリン草の養殖が成立し、部族総有制に波紋を役げかけている。トンガ王国のトンガタプ島、ババウ島では慣習法が希薄で、核家族を中心として自給漁労に加えて小商品漁業が展開している。定置網での許可制、閉鎖水域での漁期制限が行われる一方、漁業法では禁止されている漁法も残っている。西サモアでは氏族制・マタイによって土地とともにラグ-ン漁業の秩序が保たれているが、それに規制されない動力船漁業が育成されている。マタイ制度も商業的作物の導入、拡大家族の衰微で統合力が弱まっている。キリバスのタラワ南部では人口集中がすすみ、そこでは先住民によるラグ-ン域の占有権は崩れ、自由漁場となっている。有用資源の乱獲の進行とともにキリン草やカツオ餌料用のミルク・フィッシュの養殖が展開している。ソロモン諸島では土地(海面)の占有・利用形態は部族ごとに違っているといってよいほど多様で、マライタ島北部でも造船業や観光業に特化として自給漁労がかえって減退した集落がある一方で、新しいタイプの地域指導者によって共同体的な村作りを通して人口流出の防止を図る漁業集落もある。ニュ-ジョ-ジア島では合弁カツオ企業の進出によって労働力需給、餌料採捕にともなうラグ-ン域の利用、生活様式に大きな変化をもたらしている。パプア・ニュ-ギニアでは氏族結合が強固であるが、ウェワク地方では人口の都市流出によって農漁業の粗放化、ラグ-ン資源の乱獲、資源管理機能の低下がみられる。ニュ-カレドニアや仏領ポリネシアでは、ラグ-ンの発達や漁業に違いはあるものの、氏族による伝統的な土地(海面)占有・利用と行政によって推進されている個人への漁業許可制度や漁業規制との間で摩擦が生じている。観光開発が進んでいる都市部では、生業的漁業が制約され、沿海住民の観光事業へのコミット、輸入水産物の増加がみられ、生活様式も西欧化しつつある。ニュ-ジ-ランドは南太平洋諸国と違って慣習法は埋没し、商業的漁業、養殖業の発展と生物学的基準による漁獲規制と割当て制が貫徹している。
機能性色素を用いた放射線インジケータによるIVR患者被ばく線量の検討

今回の検討用の放射線インジケータ付きジャケット及び帽子を日油技研工業と共同で作製した。経皮冠動脈IVR:慢性完全閉塞に対する経皮冠動脈IVRを対象として、平成17年10月からデータの収集を開始し、6施設で72例分のデータを収集した。皮膚最大吸収線量は3.2±2.1Gyであった。15症例において皮膚最大吸収線量が5Gyを超えていた。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は1.6-5.3Gyであり、施設間に有意差が認められた。放射線皮膚障害(紅斑)が2例において認められた。結論:慢性完全閉塞に対する経皮冠動脈IVRでは、平均最大皮膚線量は施設間で異なっているものの、最大皮膚線量は多くの場合に放射線皮膚障害の閾値を超えている。患者最大皮膚線量を低減するために線量の推測・測定を行うべきである。心臓カテーテルアブレーション:平成17年度に行ったパイロットスタディー(15例)と合わせて計104例分のデータを3施設で収集した。皮膚最大吸収線量は0.5±0.5Gyであった。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は0.2-0.6Gyであり、施設間に有意差が認められた。結論:心筋カテーテルアブレーションの際の平均最大皮膚線量は施設間で異なっているものの、概ね放射線皮膚障害の閾値に達していないものと考えられる。脳神経領域の血管病変に対する塞栓術:血管内手術を対象として、平成17年12月からデータの収集を開始し、103例分のデータを6施設で収集した。皮膚最大吸収線量は1.9±1.1Gyであった。20例において皮膚最大吸収線量が一過性脱毛の閾値(3Gy)を超えていた。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は1.0-2.4Gyであり、施設間に有意差が認められた。脱毛が6例において認められた。結論:血管内手術では、平均最大皮膚線量は施設間で異なっているものの、多くの施設で最大皮膚線量が時に放射線皮膚障害の閾値を超えており、脱毛などの放射線皮膚障害が散見される。従って、患者最大皮膚線量を低減するために線量の推測・測定を行うべきである。日油技研工業株式会社と共同で従来型より高線量を測定できるインジケータを開発した。これらのインジケータを用いて基礎実験を行い、線量応答曲線を作成した。その際、今回購入した放射線モニタを用いて較正を行った。経皮冠動脈IVR:第1回PCI被ばく防護研究会を平成17年6月に開催し、測定対象を慢性完全閉塞病変に対するPCIとすることとした(参加施設数:8、目標症例数:120)。15例の心臓カテーテルアブレーションに対してパイロットスタディを行うこととし、14例分のデータを収集した。平均皮膚最大吸収線量は0.8±0.5Gy(範囲:0-1.7Gy)である。

第17回カテーテル・アブレーション委員会公開研究会(平成17年10月29日)において虎の門病院循環器センター内科三谷が発表を行っている(「機能性色素を用いた放射線インジケータによるアブレーション時の患者被曝の測定」)脳神経領域の血管病変に対する塞栓術:対象を脳血管内手術とし、4施設で計測を行うこととした(目標症例数:100)。平成17年12月からデータの収集を開始し、現時点で17例分のデータを収集している。平均皮膚最大吸収線量は1.8±1.2Gy(範囲:0.5-5.2Gy)である。第54回共済医学会(平成17年10月26日)において虎の門病院放射線部片岡が発表を行っている(「放射線インジケータを用いた線量推定法インジケータ貼付位置の検討」)。腹部IVR:子宮動脈塞栓術を対象とすることとし、専用のインジケータつきパンツを開発した。参加施設は依頼中である。倫理委員会:全ての参加施設において倫理委員会の承諾を得ている。経皮冠動脈IVR:平成17年10月からデータの収集を継続し、6施設で80例分のデータを収集した。皮膚最大吸収線量は3.3±2.0Gy(範囲:0.5-10.2Gy)であつた。16症例において皮膚最大吸収線量が5Gyを超えていた。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は1.6-5.3Gyであった。また、第2回PCI被ばく防護研究会を平成18年9月21日に開催し、各参加施設に中間報告を行った。心臓カテーテルアブレーション:平成17年度に行ったパイロットスタディー(15例)と合わせて計101例分のデータを3施設で収集した。皮膚最大吸収線量は0.5±0.6Gy(範囲:0-2.9Gy)であった。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は0.1-0.7Gyであった。脳神経領域の血管病変に対する塞栓術:平成17年12月からデータの収集を継続し、100例分のデータを6施設で収集した。皮膚最大吸収線量は1.9±1.1Gy(範囲:0.4-5.6Gy)であった。21例において皮膚最大吸収線量が一過性脱毛の閾値(3Gy)を超えていた。各施設の皮膚最大吸収線量の平均は1.1-2.6Gyであった。
高温・高圧・高濃度水蒸気雰囲気における乱流燃焼メカニズムの研究

本研究は,高温・高圧下における高濃度水蒸気を含む低酸素予混合気の乱流燃焼メカニズムを解明し,燃焼ガス再循環を用いた新しい高負荷燃焼方式への応用展開を図ることを目的として企画された.再循環物質は燃焼生成物質であるから,水蒸気,二酸化炭素,窒素であり,特に,水蒸気と二酸化炭素両者の効果を明らかにする研究を段階的に行った.具体的には,燃焼ガスを模擬した水蒸気および二酸化炭素により希釈された高温空気を酸化剤に用い,乱流および層流予混合火炎に対し各種レーザー計測を併用して乱流火炎構造および燃焼速度の計測を行った.初年度は,二酸化炭素で希釈したメタン・空気乱流予混合火炎の特性を,乱流燃焼速度や平均火炎領域体積によって調べる実験と平行して,新たに,高温空気に水蒸気を連続的に供給する装置を設計・製作した.4本のロッドヒータが挿入された銅製円筒内にステンレススチールウールを詰めた熱交換器を製作し,マスフローコントローラにより水を連続的に供給して熱交換と蒸発を起こさせた.これにより広い水流量範囲で安定に水蒸気を発生させることに成功した.さらに,供給水蒸気が過熱蒸気である場合と湿り蒸気である場合に火炎発光の違いとPLIFおよびPTV計測への影響を明らかにした.第2年度は,モル分率10%まで空気を水蒸気で希釈した高温酸化剤に対する大気圧および高圧下での燃焼実験を本格的に行った-高温高圧乱流火炎のレーザー計測では,OH-PLIF計測を行い,各水蒸気添加条件に対して,500枚の画像を用いて反応進行変数を求め,それを基に乱流燃焼速度等の導出を行い,二酸化炭素希釈乱流予混合火炎との結果と比較を行って燃焼ガス再循環型ガスタービン燃焼器の特性を予測する基礎データを取得した.乱流燃焼実験と共に,PLIF計測とPTV同時使用した水蒸気希釈環境下の層流燃焼速度測定も行った.その結果,既存の詳細反応モデルによる数値解析結果と比較すると,特に過濃側で実験結果による燃焼速度が数値計算結果を上回り,燃料改質反応が生じることが原因となっている可能性を示した.また,数値解析において過濃燃焼条件下でCO濃度が低下し,排出ガスに対する水蒸気添加効果が表れた.本研究は,高温・高圧下における高濃度水蒸気を含む低酸素予混合気の乱流燃焼メカニズムを解明し,燃焼ガス再循環を用いた新しい高負荷燃焼方式への応用展開を図ることを目的として企画された.再循環物質は燃焼生成物質であるから,水蒸気,二酸化炭素,窒素であり,特に,水蒸気と二酸化炭素両者の効果を明らかにする研究を段階的に行った.具体的には,燃焼ガスを模擬した水蒸気および二酸化炭素により希釈された高温空気を酸化剤に用い,乱流および層流予混合火炎に対し各種レーザー計測を併用して乱流火炎構造および燃焼速度の計測を行った.初年度は,二酸化炭素で希釈したメタン・空気乱流予混合火炎の特性を,乱流燃焼速度や平均火炎領域体積によって調べる実験と平行して,新たに,高温空気に水蒸気を連続的に供給する装置を設計・製作した.4本のロッドヒータが挿入された銅製円筒内にステンレススチールウールを詰めた熱交換器を製作し,マスフローコントローラにより水を連続的に供給して熱交換と蒸発を起こさせた.これにより広い水流量範囲で安定に水蒸気を発生させることに成功した.さらに,供給水蒸気が過熱蒸気である場合と湿り蒸気である場合に火炎発光の違いとPLIFおよびPTV計測への影響を明らかにした.第2年度は,モル分率10%まで空気を水蒸気で希釈した高温酸化剤に対する大気圧および高圧下での燃焼実験を本格的に行った-高温高圧乱流火炎のレーザー計測では,OH-PLIF計測を行い,各水蒸気添加条件に対して,500枚の画像を用いて反応進行変数を求め,それを基に乱流燃焼速度等の導出を行い,二酸化炭素希釈乱流予混合火炎との結果と比較を行って燃焼ガス再循環型ガスタービン燃焼器の特性を予測する基礎データを取得した.乱流燃焼実験と共に,PLIF計測とPTV同時使用した水蒸気希釈環境下の層流燃焼速度測定も行った.その結果,既存の詳細反応モデルによる数値解析結果と比較すると,特に過濃側で実験結果による燃焼速度が数値計算結果を上回り,燃料改質反応が生じることが原因となっている可能性を示した.また,数値解析において過濃燃焼条件下でCO濃度が低下し,排出ガスに対する水蒸気添加効果が表れた.本研究は,高温・高圧下における高濃度水蒸気を含む低酸素予混合乱流燃焼メカニズムを解明し,燃焼ガス再循環を用いた新しい高負荷燃焼方式への応用展開を図ることを目的とする.具体的には,燃焼ガスを模擬した水蒸気および二酸化炭素により希釈された高温空気を酸化剤に用いた高圧乱流予混合火炎に対し,各種レーザー計測を併用して乱流火炎構造および局所燃焼速度の計測を行う.本年度は,はじめに高温空気に水蒸気を連続的に供給する装置を設計・製作した.4本のロッドヒータが挿入された銅製円筒内にステンレススチールウールを詰めた熱交換器を製作し,マスフローコントローラにより水を連続的に供給して熱交換と蒸発を起こさせた.これにより広い水流量範囲で安定に水蒸気が発生することを確認した.燃焼実験では,大気圧下において,水蒸気を含むメタン・空気乱流予混合火炎をノズルバーナにより安定化させた.その結果,同じ水蒸気添加率においても,供給水蒸気が過熱蒸気である場合と湿り蒸気である場合に火炎発光が大きく異なった.すなわち加熱蒸気では水蒸気を多く含む火炎の特長である赤い発光がほとんど見られなかったが,湿り蒸気では火炎全体が赤色発光で覆われた.水蒸気の状態による火炎への影響も今後の検討対象とすることとした.レーザー計測では,PLIF計測と粒子追跡速度計法(PTV)を同時に実施するための予備実験を行った.特にPTV用ダブルパルスレーザー導入

窓部の表面反射防止に工夫を行い,画像のSN比を向上させることができた.数値計算では,メタン・水蒸気・空気予混合火炎の層流燃焼速度を求めると共に,高圧下の乱流予混合燃焼で重要な固有不安定性特性スケールを推定する計算を行い,水蒸気添加によって燃焼速度が低下すること,および固有不安定性が抑制される方向にあることを明らかにした.本研究は,高温・高圧下における高濃度水蒸気を含む低酸素予混合気の乱流燃焼メカニズムを解明し,燃焼ガス再循環を用いた新しい高負荷燃焼方式への応用展開を図ることを目的とする.具体的には,燃焼ガスを模擬した水蒸気および二酸化炭素により希釈された高温空気を酸化剤に用いた高圧乱流予混合火炎に対し,各種レーザー計測を併用して乱流火炎構造および燃焼速度の計測を行う.本年度は,昨年度開発した,高温空気に水蒸気を連続的に供給する装置を高圧容器内流路に組み込み,モル分率10%まで空気を水蒸気で希釈した高温酸化剤に対する火炎安定試験を行った.水蒸気供給装置は,特に水流量の多くなる高圧下で安定して作動し,昨年度見られた大気圧下での湿り蒸気による突発的な火炎高さの変化はなくなった.実験は雰囲気圧力0.5MPaまでの高圧下で可能になった.また,水蒸気希釈率の増大と共に,火炎からの黄赤色発光が強まった.これは水蒸気分子からの発光スペクトルの内,可視域にあるバンドスペクトルの強度が増大するためであることを分光計測から確認した.この現象は高圧下ほど顕著であった.レーザー計測では,PLIF計測と粒子追跡速度計法(PTV)を同時に実施し,特に層流燃焼において水蒸気希釈環境下の燃焼速度測定に成功した.その結果,既存の詳細反応モデルによる数値解析結果と比較すると,特に過濃側で実験結果による燃焼速度が数値計算結果を上回った.過濃側水蒸気添加混合気では燃料改質反応が生じることが原因となっている可能性がある.また数値解析では,過濃燃焼においてCO濃度が低下しており,水蒸気添加効果が表れている.高温高圧乱流火炎のレーザー計測では,OH-PLIF計測に成功し,各水蒸気添加条件に対して,500枚の画像を用いて反応進行変数を求め,それを下に乱流燃焼速度の導出に成功し,二酸化炭素添加乱流予混合火炎との結果と比較を行い,燃焼再循環型ガスタービン燃焼器の特性を予測する基礎データを取得することができた.
膝関節疾患に対する安全かつ有効な膝伸筋トレーニングの開発

腹臥位で下腿前面に支点を置いて膝を伸展するフロントブリッジは、支点を下腿近位に置くと、脛骨の前方変位が制動され、膝前十字靭帯再建術後でも安全かつ有用であることを、X線画像および筋骨格モデル解析、筋電図計測により証明した。また支点を下腿遠位に置くと、大腿四頭筋の収縮力と重力が脛骨を前方に引き出し、膝後十字靭帯不全膝にも安全かつ有用であることを、X線画像および筋骨格モデル解析、筋電図計測により証明した。更に、フロントブリッジは変形性膝関節症に対する下肢伸展挙上(SLR)やマッスルセッティングよりも高い筋活動が得られ、有効な膝伸筋トレーニングであることを証明した。1.本研究の目的と計画膝疾患のリハビリテーションにおいて、膝伸展筋力の回復は極めて重要な問題である。しかし、靱帯再建術後の症例では術式に応じてレッグエクステンションのような大腿四頭筋トレーニングの実施に制約が生じたり、変形性股関節症例では目標とした筋収縮力が得られない場合がある。本研究の目的はこうしたトレーニングの問題点を解決するため、我々が発案した腹臥位での下腿近位(遠位)支点による膝伸展運動(Leaf spring exercise with proximal(distal) fulcrum:LSEP(D))の安全性と効果を検証することである。平成25年度の計画は、遅れていた後十字靱帯損傷例のX線画像によるレッグエクステンション時とLSED時の脛骨変位量の比較と、変形性膝関節症に対するLSEDの検証準備の開始であった。2.平成25年度の研究成果変形性膝関節症に対するLSEDの検証は、まず当初予定していた医療機関の運営方針の転換により被験者の確保が困難となり、医療機関の変更が必要となった。変更先候補の医療機関での予備実験により、筋電図学的検証方法の確立までは至ったが、その機関でも変形性膝関節症のみならず、膝十字靱帯損傷例も被験者としての確保が困難な様相を呈しており、更なる代替機関・方法を検討している。1.本研究の目的と計画膝関節疾患のリハビリテーションにおいて、膝伸展筋力の回復は極めて重要な課題である。しかし、靱帯再建術後の症例では術式に応じてレッグエクステンション(開放運動連鎖)のような大腿四頭筋トレーニングの実施に制約が生じたり、変形性膝関節症例では目標とした筋収縮力が得られない場合がある。本研究の目的はこうしたトレーニングの問題点を解決するため、我々が発案した腹臥位での下腿近位(遠位)支点による膝伸展運動(Leaf spring exercise with proximal(distal) fulcrum : LSEP(D))の安全性と効果を検証することである。平成24年度の計画は、生体内での脛骨変位量の解析のため、X線透視画像によるLSEP(D)時の脛骨変位量を実測することとした。具体的には、レッグエクステンションと比較し、ACL損傷例ではLSEPが脛骨前方変位量を抑制すること、PCL損傷例ではLSEDが脛骨前方変位量を増大することを明らかにし、安全性を検証する計画であった。2.平成24年度の研究成果健常成人10名を対象に、床反力計を用いて膝関節屈曲20°での下腿前面にかかる力を計測し、静的平衡方程式を用いて膝関節剪断力の推定値を算出した。その結果、LSEPでは膝関節に-27.8±45.7Nで後方剪断力が発生していた。また、LSEDでは810.4±220.8Nの前方剪断力が発生していた。LSEPトレーニングは、ACL再建術後早期に膝伸展位付近で移植腱に負荷を与えず、大腿四頭筋トレーニングを安全に行える可能性が示された。LSEDトレーニングは膝関節に前方剪断力が発生しており、後方不安定性を有するPCL損傷に対して適用できると考えられた。当該年度は、基本テーマである「膝関節疾患に対するリハビリテーション」の対象疾患のうち、変形性膝関節症に対する膝伸筋トレーニングの検証を実施した。研究の具体的な内容を以下に示す。変形性膝関節症は高齢患者が多く、家庭での自主トレーニングとして従来指導される大腿四頭筋セッティングやStraight leg raising exercise(SLR ex.)は、その方法が理解できなかったり、適切な負荷を与える器具が家庭に無かったりして、十分な効果が得られない症例が散見される。そこで、当該年度は高齢変形性膝関節症患者(平均年齢75.9±4.8歳)を対象に、我々が提案する腹臥位でのレッグエクステンション中の大腿四頭筋の筋活動を調査したところ、大腿四頭筋セッティングやSLR ex.に比べて、腹臥位でのレッグエクステンションは大腿四頭筋の筋活動が有意に高いことがわかった。本研究の結果は、高齢患者が実行する大腿四頭筋セッティングやSLR ex.は大腿四頭筋が十分に収縮できていないことを示唆するとともに、腹臥位でのレッグエクステンションは器具を用いず簡単に大腿四頭筋の収縮が得られ、高齢変形性膝関節症患者の膝伸筋トレーニングに適していることを示しており、高齢変形性膝関節症患者に対するリハビリテーションを考える上での意義は大きいと考える。今回、対象が高齢であったために最大随意収縮時の筋活動を得ることが出来ず、筋活動量の標準化はMMT3の肢位での筋活動を採用しており、筋力増強効果の予測には至らなかった。今後は腹臥位でのレッグエクステンションの筋力増強効果を検証できるよう研究を展開する予定である。

最終年度に実施した研究の成果は、World confederation for physical therapy Congress 2015および保健医療学学会第6回学術集会にて発表した。これらは、研究期間全体を通じてのテーマである「膝関節疾患に対する安全かつ有効な膝伸筋トレーニングの開発」のうち、変形性膝関節症症例に対しての有用性を検証したものである。内容は、これまで膝十字靭帯損傷症例に対して有用なことを明らかにしたフロントブリッジだが、フロントブリッジは上肢での支持が必要であり、この上肢支持は高齢者に多い変形性膝関節症症例には実施困難な事例が散見された。そこで、上肢支持を無くしたフロントブリッジにて、膝伸筋の筋活動量を調べたところ、むしろ上肢支持を無くした方が膝伸筋の筋活動量が高まることが明らかとなり、またSLR exerciseやMuscle settingよりも、膝伸筋の筋活動量が高まることが明らかとなった。よって、高齢で上肢支持が出来ない変形性膝関節症症例でも、上肢支持無しでのフロントブリッジにより、膝伸筋のトレーニングが実施できる可能性が示唆された。これにて、本研究は実験器具の問題により期間を1年延長したり、実験協力施設の都合によりトレーニング効果の検証は出来なかったものの、研究全体の目的であった、フロントブリッジが膝十字靭帯損傷症例に対して安全かつ有用であり、変形性膝関節症症例にも有用に適用できることを証明し、膝関節疾患に対する膝伸筋トレーニングとしてフロントブリッジは大いに役立つことが証明され、今後のリハビリテーションの発展に意義があったと考える。腹臥位で下腿前面に支点を置いて膝を伸展するフロントブリッジは、支点を下腿近位に置くと、脛骨の前方変位が制動され、膝前十字靭帯再建術後でも安全かつ有用であることを、X線画像および筋骨格モデル解析、筋電図計測により証明した。また支点を下腿遠位に置くと、大腿四頭筋の収縮力と重力が脛骨を前方に引き出し、膝後十字靭帯不全膝にも安全かつ有用であることを、X線画像および筋骨格モデル解析、筋電図計測により証明した。更に、フロントブリッジは変形性膝関節症に対する下肢伸展挙上(SLR)やマッスルセッティングよりも高い筋活動が得られ、有効な膝伸筋トレーニングであることを証明した。筋電計の調達の遅れにより、データ収集の開始が遅れ、成果の公表が当該年度に間に合わなかったため。リハビリテーション残りの課題である腹臥位でのレッグエクステンションの筋力増強効果について、今後研究を進める。平成24年度に遅れが発生した後十字靱帯損傷例に対するLSEDのX線画像による安全性の検証は、平成25年度に目的を達成することができた。しかし、変形性膝関節症に対するLSEDの検証は、まず当初予定していた医療機関の運営方針の転換により被験者の確保が困難となり、医療機関の変更が必要となった。変更先候補の医療機関での予備実験により、筋電図学的検証方法の確立までは至ったが、その機関でも変形性膝関節症のみならず、膝十字靱帯損傷例も被験者としての確保が困難な様相を呈しており、更なる代替機関・方法を検討している。平成24年度の研究目的は、膝十字靱帯損傷例を対象にしたX線透視画像による生体内での脛骨変位量の解析まで実施することであったが、X線撮影条件の決定までに多くの時間を要し、実症例の撮影には至らなかった。
頭頸部癌患者エクソソーム由来機能性RNA解析に基づく治療抵抗性分子機序の探索

頭頸部扁平上皮癌の臨床において、遠隔転移をきたした患者の予後は極めて不良であり、遠隔転移の制御が患者の生命予後の改善に不可欠である。遠隔転移の分子機序を、最新のゲノム科学的手法で解析し理解する事が、本疾患の治療法の開発に繋がると考える。申請者は、治療抵抗性を獲得した頭頸部扁平上皮癌臨床検体を用いて、機能性RNA発現解析を施行してきた。現在、再発や遠隔転移をきたした患者の血液から、エクソソームを抽出し、マイクロRNA発現解析を行っている。本研究では、これら機能性RNA解析データの総合理解から、頭頸部扁平上皮癌の遠隔転移に関与する分子経路を探索する。
不全心における胎生期遺伝子再発現が心筋ギャップ結合の発現・分布・機能に及ぼす影響

心筋細胞間の物質や電気的興奮のやりとりはギャップ結合を介して行われる。心室でギャップ結合を構成するコネキシン43蛋白(Cx43)の発現・分布異常は、心筋組織の電気的興奮の伝導性に影響を及ぼし、重大な不整脈の原因となる。本研究ではCx43の発現・分布を制御する因子について詳細に検討を加えた。胎生期遺伝子についてはCx43に影響するものを抽出するに至らなかった。細胞内カルシウム制御蛋白・キナーゼはCx43の分布制御を介して心筋組織の興奮伝導性に影響を及ぼした。脂質(コレステロール)は心室のCx43に影響しなかったが、心房のコネキシン40蛋白発現を減少させ、脂質代謝異常と心房細動との関連を示唆した。野生型マウスに大動脈縮窄(TAC)手術を加えたマウスでは、非手術群に比べて心室筋ギャップ結合蛋白コネキシン43(Cx43)の発現が著しく低下し、心筋組織の興奮伝播速度が著しく低下した。しかしII型カルモデュリン依存性蛋白キナーゼ(CaMK-II)の抑制ペプチドを強制発現させた遺伝子改変マウス(AC3-I)にTAC手術を加えても、非手術AC3-Iマウスと比べてもCx43の発現や興奮伝播速度が維持されていた。この研究結果については、これまでに行ってきたin-vitro実験の結果と組み合わせて論文投稿中である。心室筋でCx43の発現に関わる可能性がある転写因子として、CREBおよびSP1を新たに抽出した。新生仔ラット心室筋培養においてCREB/SP1を活性もしくは不活性化した場合のCx43発現が変化することを見出した。現在、siRNAを用いたノックダウン実験などによる詳細なメカニズムの検証を行っている。さらに、心房組織でギャップ結合を構成するコネキシン40蛋白(Cx40)の発現が、脂質負荷を加えたマウスにおいて著しく減少し、同マウスにおいて心房細動の誘発頻度が増加することを見出した。これまで炎症や酸化ストレスによって心房組織のリモデリングを生じた結果として心房細動が発生すると考えられてきたが、脂質負荷では炎症性マーカーや酸化ストレス反応とは別のメカニズムでCx40の発現が変化して心房細動を生じることを新たに見出した。新生仔ラットの心室筋、正常の成獣ラット心室筋、および大動脈縮索(TAC)手術を加えて心不全を生じた成獣ラットの心室筋を免疫染色し、心筋ギャップ結合蛋白コネキシン43(Cx43)の発現分布を観察した。正常心室筋では介在板に局在するCx43が、TACによる心負荷で心筋側面に発現する現象(Lateralization)が確認された。一方、新生仔ラット心室筋では介在板の構成が未熟で、細胞間結合蛋白カドヘリンなどの発現が少なく、Cx43の発現のみ低下する不全心とは異なる所見だった。介在板におけるCx43発現に他の細胞間結合蛋白が関与することは既に知られており、胎生・新生児期のCx43分布と、不全心におけるCx43異常分布は異なるメカニズムであることが示唆された。心筋ギャップ結合の伝導性が細胞内カルシウム制御蛋白のカルモデュリン(CaM)およびII型CaM関連蛋白キナーゼ(CaMK-II)によって影響されるか検証するために、CaM阻害薬W7がギャップ結合の物質輸送に及ぼす影響を、新生仔ラット心室筋培養を用いたScrape loading法で検証した。この結果、CaM阻害でCx43の細胞膜発現が増加し、ギャップ結合を介した物質の透過性が高まることを新たに見出した。さらに、Cx43と連動して心筋細胞の興奮性を制御するKir2.1チャネルの機能に関する研究を平行して行った。オランダの共同研究者から入手した新規Kir2.1チャネル阻害薬PA-6の作用機序を検証する実験を行い、PA-6が細胞内スペルミンと相互作用を持ってKir2.1チャネルを有効に阻害する一方で、細胞内マグネシウムとは相互作用を持たずにチャネル阻害作用が増強されることを新たに見出した。これらの研究によって、PA-6の作用機序解明に寄与した。CaMK-II抑制によるCx43発現の増加に関しては、これまで行ってきたin-vitro実験の結果を実験動物を用いたin-vivo実験で検証できた形で、論文投稿にこぎつけている。CaMK-IIによるCx43発現制御のメカニズムはこれまでに充分には解明されていなかったが、今回新たにCREBとSP1が関与している可能性を見出した。さらに、研究範囲を心房筋に広げ、臨床で最も高い頻度で見られる不整脈の心房細動に関連するCx40の発現がコレステロールによって修飾を受けることを見出した。これまでにコレステロールが心房のCx40発現を抑制するという学会報告は散見されてきたが、メカニズムは不明であった。

我々の研究によって、コレステロールによるCx40発現の変化は炎症や酸化ストレスとは異なるメカニズムである可能性が示唆された。心臓電気生理学Cx40/Cx43を細胞膜に輸送する微小管が様々な外的因子によって制御を受け、細胞膜上の蛋白発現を変化させていると仮説を立て、微小管を構成するTubulin蛋白にGFP標識したレンチウィルスを用いた実験の準備を進めている。心筋由来細胞であるHL-1細胞もしくは新生仔ラット心室筋の培養細胞にレンチウィルスを感染させ、CaMK-II阻害剤やコレステロール負荷によってTubulin-GFPの伸長・短縮が影響を受けるか確認する予定である。また転写因子CREB/SP1が実際にCx40/Cx43の発現に関与しているか、クロマチン免疫沈降法やsiRNAを用いたノックダウン実験などを行って詳細に検討する予定である。購入予定であった試薬(WB用抗体)が在庫切れのために年度内に入荷できなかったため。翌年度に同試薬を注文して購入する。
皮膚所属リンパ節における抗原捕捉部位の違いがアレルゲン性に及ぼす影響の解明

リンパ節はウィルスや細菌の感染から身を守るための前衛の場である一方で、アレルギーや自己免疫疾患の発症とも関わりが深い。体に侵入した異物はリンパの流れに乗り、近隣のリンパ節に運ばれると免疫系が活性化し排除されるが、アレルギーなどを引き起こしやすい比較的分子量の大きな異物は、リンパ節の深部に位置する髄質領域に蓄積する傾向がある。本研究では髄質領域で起きる免疫応答とアレルギー発症との関係を明らかにすることを目的とする。
インカの世界遺産マチュピチュ都市遺跡の地すべり危険度調査

インカ帝国の空中都市遺跡として知られるペルー国のチュピチュ世界遺産を主な試験地として,斜面変動計測と土質強度試験の結果を総合した計測数値に基づいた説得力ある地すべり危険度評価を実施し,大規模岩盤地すべりの危険度予測の一例を先進的に進めることが本研究の目的である。本課題を国際共同研究として推進するため、研究協力者であるペルー,イタリア,チェコ,スロバキアの研究者らとともに国際斜面災害研究機構(ICL)の第1回代表者会議(平成14年11月、ユネスコ本部)において提案し、国際斜面災害研究計画(IPL)のCoordinating Project「C101-1:マチュピチュ遺跡における地すべりの調査」として採択された.本課題では毎年国際調査団を組織し、ペルーの文化庁,自然資源庁,外務省,地質鉱物金属研究所、地球物理学研究所,クスコ大学の協力を得て調査を行い、地すべり変状調査及び電子雨量計,長スパン伸縮計、トータルステーション(光波測距儀)、GPSの設置、観測を実施した.これらの実績の上でペルー国政府は上記C101-1のグループを公式な同遺跡の地すべり調査団として認定した。年度毎に提供している研究成果は政策に反映されている。伸縮計観測の結果では雨期には地すべり移動が観測され、乾期には停止することが見いだされた。同遺跡が山稜に建設された理由は、この場所が過去の地すべりによって山稜が削られ、居住可能な平坦地形が形成されたこと、および地すべりによって岩が破砕され山稜周辺に農耕が可能な土壌が形成されたためであると推定した。平成17年10月に米国科学アカデミー本部で開催したICL総会で本課題の成果を報告した。同時に佐々らが編集し、独・Sringer社から発行した書籍の巻頭に成果を掲載した.平成18年1月に国際斜面災害研究機構、京都大学、ユネスコを含む国連6機関が東京・国連大学で共催した円卓会議において本研究成果はIPLの核となるプロジェクトであるとして高く評価された.インカ帝国の空中都市遺跡として知られるペルー国のチュピチュ世界遺産を主な試験地として,斜面変動計測と土質強度試験の結果を総合した計測数値に基づいた説得力ある地すべり危険度評価を実施し,大規模岩盤地すべりの危険度予測の一例を先進的に進めることが本研究の目的である。同時に佐々らが編集し、独・Sringer社から発行した書籍の巻頭に成果を掲載した.平成18年1月に国際斜面災害研究機構、京都大学、ユネスコを含む国連6機関が東京・国連大学で共催した円卓会議において本研究成果はIPLの核となるプロジェクトであるとして高く評価された.インカ帝国の空中都市遺跡として知られるペルー国クスコ州の険しい山の峰に建設されたマチュピチュ世界遺産を主な試験地として,斜面変動計測と土質強度試験の結果を総合した計測数値に基づいた説得力ある地すべり危険度評価を実施し,大規模岩盤地すべりの危険度予測の一例を先進的に進めることが本研究の目的である。佐々が会長を務める国際斜面災害研究機構(ICL,平成14年2月設立)はマチュピチュの地すべり危険度評価に関する国際共同研究を推進するため国際斜面災害研究計画(IPL)においてペルー,日本,イタリア,カナダ,チェコ,スロバキアの研究者らによる「C101-1:マチュピチュ遺跡における地滑りの調査」プロジェクトを発足した.佐々,福岡,王功輝(学振特別研究員)の3名はZvelabil氏の他,チェコ(1名),イタリア(4名),ユネスコ(1名)の専門家からなる国際調査団を組織し,9月27日に首都リマで開催されたペルー地質学会においてマチュピチュの地すべり危険度についての特別セッションとラウンドテーブルディスカッションセッションを開催した.両セッションにはペルー地質鉱物金属研究所,ペルー文化庁,自然資源庁,ペルー地球物理学研究所,クスコ大学らの専門家や学生ら約百名が出席し,上記調査団がこれまで実施した現地観測の結果から推定される危険度の評価,今後の観測計画について討議を行い,より精密な観測の実施が必要であるという結論に到達した.

また10月67日にかけてペルー文化庁クスコ支所の協力を得て本研究の主要な試験地であるマチュピチュ遺跡の地質地形調査と地すべり変状調査及び電子雨量計を設置し,長スパン伸縮計測線と光波測距側線,ボーリングの各位置を決めた。また,伸縮計データの収録・データ転送のための装置(トリダス)を4台試作し,その試験運用を実施している.なお,トリダスは野外設置し,耐用年数も長くないことから消耗品として購入した.平成15年3月に京都大学においてC101-1運営会議を開催し,イタリア,ペルー,カナダ,チェコ,スロバキア,エジプト,ロシア,ユネスコからの代表者が集まり,ペルーの国家的プロジェクトとして推進するための打ち合わせを行った.インカ帝国の空中都市遺跡として知られるペルー国クスコ州の険しい山の峰に建設されたマチュピチュ世界遺産を主な試験地として,斜面変動計測と土質強度試験の結果を総合した計測数値に基づいた説得力ある地すべり危険度評価を実施し,大規模岩盤地すべりの危険度予測の一例を先進的に進めることが本研究の目的である。佐々が会長を務める国際斜面災害研究機構(ICL,平成14年2月設立)はマチュピチュの地すべり危険度評価に関する国際共同研究を推進するため国際斜面災害研究計画(IPL)においてペルー,日本,イタリア,チェコ,スロバキアの研究者らによる「C101-1:マチュピチュ遺跡における地すべりの調査」プロジェクトを発足した.佐々,福岡,王功輝の3名はZvelabil氏の他,チェコ(1名),スロバキア(2名),イタリア(12名)の専門家からなる国際調査団を組織し,9月14日30日にかけてペルーを訪問し,首都リマのペル文化庁,自然資源庁,外務省,ペルー地質鉱物金属研究所を訪問して研究成果,研究計画について討議した後,マチュピチュに移動し,各グループが持ち込んだ危機による計測,観測,調査を実施した.マチュピチュにはGPS3台,トータルステーション1台を持ち込み,設置場所の決定,現地の文化庁職員に設置方法と計測方法,データ取得方法についての説明を行った.現地での調査にはペルー地球物理学研究所,クスコ大学らの専門家,ICL会員機関でもあるクスコのGrudec Ayar社のCarreno氏らが参加した.また,クスコ市において関係諸官庁,市民団体に国際合同調査団がこれまで実施した現地観測の結果から推定される危険度の評価,今後の観測計画について討議を行い,より精密な観測の実施が必要であり,早急に伸縮計,GPS等の危機を設置すべきであるという結論に到達した.リマに戻った後,ペルー文化庁,自然資源庁,地球物理学研究所,地質鉱物金属研究所,クスコ大学の専門家が集まり,今回の調査団の成果について説明を行った.平成16年1月に京都大学においてICL事務局会議と国際シンポジウムを開催し,これまでの研究成果に費え公表した.また,C101-1運営会議も併せて開催し,研究計画と推進方法についての討議,研究成果の発表方法,ペルーの国家的プロジェクトとして推進するための打ち合わせを行った.その結果を踏まえて平成16年度の調査計画を作成し,在東京ペルー大使館を通じてペルー文化庁へ提出した.インカ帝国の空中都市遺跡として知られるペルー国クスコ州の険しい山の峰に建設されたマチュピチュ世界遺産地区を主な試験地として地すべり危険度評価を実施し、大規模岩盤地すべりの危険度予測を先進的に進めることが本研究の目的である。
網膜の発生分化過程における神経細胞特異的RNA結合蛋白遺伝子の機能に関する研究

(1)PTBLP遺伝子の生理機能を解析神経系培養細胞PC12株を用いてNGFによる神経分化との関連などについて分子生物学および細胞生物学的検討を行った。PTBLPの転写産物にはC-末端部分にある2個のRRMドメインを欠失したPTBLP-Sが存在している。このPTBLP-Sと完全長PTBLP-Lの2種類のcDNAをPC12細胞で過剰発現させたところ、PTBLP-Sは神経分化に影響を与えないのに対して、PTBLP-Lは神経分化を抑制した。また、PTBLP-LとSをco-transfectionして同時に共発現させた場合、PTBLP-Lは細胞質に移行し、神経分化の抑制効果は見られなかった。これらの結果から、PTBLPは神経分化の制御に深く関与することが示唆された。(2)PTBLP遺伝子を欠失したマウスの作成ノックアウトマウス作成のため、ベクターDNAを作製した。このDNAをマウスES細胞に導入し、相同組み換えしたESクローンを単離した。このESクローンを用いてキメラマウスを作製した。10匹のキメラマウスのうち1匹から産まれたマウスに変異遺伝子が移行していた。このヘテロマウスをC57BL/6と8世代以上交配させた。また、ヘテロマウス同士を交配させ、ノックアウトマウスのホモ体の作成を試みたが、ホモ体の産出はできなかった。胎児期で検索したところ、野生型やヘテロ体と形態学的に変化なくホモ体も生存していることから、誕生前後に死亡しているものと考えられる。現在は、胎児網膜を用いて器官培養を行い、網膜の分化過程について検討している。以上の結果から、PTBLP遺伝子は神経組織の発生分化において重要な役割を果たしていることが明らかとなった。本研究計画では、PTBLP遺伝子を中心にして、その他の神経細胞特異的RNA結合タンパク遺伝子が網膜神経細胞の発生分化過程における役割を細胞生物学、免疫組織化学、電気生理学および分子生物学などの最新の手法を用いて解析し、網膜神経細胞の発生分化過程におけるこれらの遺伝子の生理機能を明らかにする。(1)神経系培養細胞株PC12とWERI-Rb1細胞を用いて、神経成長因子(NGF)やレチノイン酸によって誘導される神経分化過程におけるPTBLP、HuD、La抗原およびNOVA2などの神経細胞特異的RNA結合タンパク遺伝子の発現動態を検討するために、RT-PCR法を行った。PTBLP遺伝子の発現はこれらの細胞においてHuDやLa抗原の一つであるSSB遺伝子の発現と同程度であった。また、神経分化誘導によるPTBLP遺伝子の発現は増加するが、大きな変化は見られなかった。(2)PTBLP遺伝子のノックアウトマウスの作製を行った。PTBLP遺伝子の第1エクソンと第2エクソンを欠失するターゲットDNAを作成し、129/Svj由来のES細胞にエレクトロポレーション法により導入した。相同組換えを起こしたクローンを選択し、キメラマウスの作成を行った。8匹のキメラマウスをC57BL/6Jと交配させ、その内1匹のキメラマウスからPTBLP(+/-)のヘテロマウスを得た。さらに、このヘテロマウスをC57BL/6Jマウスと交配させ、4世代までのヘテロマウスを作成した。今後は、これらのヘテロマウス同士を交配させ、PTBLP(-/-)のホモ接合体マウスの作成に取りかかる予定である。

このPTBLP-Sと完全長PTBLP-Lの2種類のcDNAをPC12細胞で過剰発現させたところ、PTBLP-Sは神経分化に影響を与えないのに対して、PTBLP-Lは神経分化を抑制した。また、PTBLP-LとSをco-transfectionして同時に共発現させた場合、PTBLP-Lは細胞質に移行し、神経分化の抑制効果は見られなかった。これらの結果から、PTBLPは神経分化の制御に深く関与することが示唆された。(2)PTBLP遺伝子を欠失したマウスの作成ノックアウトマウス作成のため、ベクターDNAを作製した。このDNAをマウスES細胞に導入し、相同組み換えしたESクローンを単離した。このESクローンを用いてキメラマウスを作製した。10匹のキメラマウスのうち1匹から産まれたマウスに変異遺伝子が移行していた。このヘテロマウスをC57BL/6と8世代以上交配させた。また、ヘテロマウス同士を交配させ、ノックアウトマウスのホモ体の作成を試みたが、ホモ体の産出はできなかった。胎児期で検索したところ、野生型やヘテロ体と形態学的に変化なくホモ体も生存していることから、誕生前後に死亡しているものと考えられる。現在は、胎児網膜を用いて器官培養を行い、網膜の分化過程について検討している。以上の結果から、PTBLP遺伝子は神経組織の発生分化において重要な役割を果たしていることが明らかとなった。