hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨髄細胞のTREM2陽性マイクログリア細胞への分化誘導

本年は、蛍光物質であるGFPを各細胞に発現するマウスから骨髄細胞を採取し、各血液系統に分化した細胞を除去したLN細胞を分離した。分離したLN細胞を、昨年培養を確立した一次グリア混合培養と共培養した。通常一次グリア混合培養内のマイクログリアは球形でTREM2陽性、Iba1陽性であるが、共培養したLN細胞は形態学的に球形のものと突起を伸ばしやや大型のアメーバー様形態を示すものが混在していた。球形の細胞はTREM2陽性、Iba1陽性でありミクログリアに分化していると考えられたが、アメーバー様の細胞はTREM2陰性であった。次にグリア培養上清のサイトカインの役割を調べるためにした一次グリア混合培養と共培養した。通常一次グリア混合培養内のマイクログリアは球形でTREM2陽性、Iba1陽性であるが、共培養培養上清でLN細胞を培養した。LN細胞は共培養したときと同様の形態を示し、円形のものと突起を出しているものの両形態を示した。しかしTREM2,Iba1は両方とも陽性であった。さらに培養上清中のGM-CSF,M-CSFの役割を検討するためLN細胞をGM-CSF,M-CSFそれぞれの存在下で培養した。GM-CSFで培養したとき、LN細胞は形態学的に膨化した。TREM2は細胞内で陽性であり、Iba1は陽性であった。LN細胞をM-CSFで培養したとき、培養上清で培養したときと同様にLN細胞は円形のものと突起を出しているものの両形態を示し、TREM2,Iba1両方とも陽性であった。以上のことから一次グリア混合培養上清にはM-CSFが含まれていると考えられ、ミクログリアの分化環境下ではM-CSFが重要であると思われた。しかし他のグリアとの細胞接着がミクログリアの形態を維持するために必要であると考えられた。現在これらの結果をまとめ論文準備中である。本年度は動物および遺伝子時実験における倫理委員会の申請および実験に必要な技術の確立をおこなった。申請に関しては、本実験研究において使用される予定の遺伝子改変動物使用、動物実験、および遺伝子実験のすべてにおいて倫理委員会に申請、実験の許可を得た。同時に動物実験、遺伝子操作における実験従事者および管理者としての申請も行いP2遺伝子操作可能な実験管理者としての許可を得た。またこれら倫理委員会の決定まで期間を要したため、名古屋大学医学部澤田教授からマイクログリア細胞株を供与していただき、細胞株の増殖維持を行い、マイクログリア細胞株2系統の維持に成功した。それぞれの細胞株の成長因子による影響を調べるため成長因子存在下、非存在下で培養し形態観察した。しかし明らかな形態変化を認めなかったため一部細胞を遺伝子発現ファイルの検索のため凍結保存した。実験技術に関してはマウス骨髄細胞の取得、磁気ビーズ法による主要系列陰性細胞の取得に成功した。また骨髄細胞から増殖因子投与によってマクロファージ様細胞の培養に成功した。さらに末梢血からのモノサイト単離にも成功した。また末梢血モノサイトのなかに分化途中であると思われる一群があり、その検出にGr1分子が有用であるという情報を得たため(自己免疫疾患に関する班会議)、マイクログリアに分化する細胞の有力候補としてGr1陽性細胞の単離を試みている。混合グリア培養に関しては研究室の移転などもかさなったためまだ確立されていない。骨髄移植実験に関してはドナー動物であるGFP遺伝子導入マウスの供与先との交渉を終え次年度に供給される予定である。
分岐を伴う管構造の形成における足場蛋白質DLGの機能の解明

昨年度までに、DLG遺伝子ノックアウトマウスにおいて、腎臓、尿管、ミュラー管、ウォルフ管の形態形成異常が生じることを示してきた。本年度は、DLGの細胞内機能を検証するための手掛かりを得るため、DLGノックアウトマウスの発生をさらに詳細に解析した。その結果、出生直前のホモタイプDLGノックアウトマウスで、以下の発生異常を見出した。1.心臓および心臓流出路の重篤な奇形。胎生18.5日のDLGノックアウトマウス胎仔心臓のパラフィン連続切片を作製し、パソコン上でHE染色画像を立体構築することにより、心臓の形態と両大血管の走行を検証したところ、心室中隔欠損、両大血管右室起始、総動脈幹遺残、大動脈弓狭窄等の心奇形が見出された。これらの異常は、腎泌尿生殖器における形態異常の発症頻度よりも高く、例えば心室中隔欠損については、これまでに解析したすべてのホモタイプマウスに必発していた。心臓および心臓流出路における形態異常と、やはりホモタイプマウスで必発である二次口蓋裂とは、いずれも神経堤の発生が阻害された場合に見られる発生異常であり、このことから、DLGノックアウトマウスでは、神経堤由来の細胞の発生に異常が生じていることが示唆された。2.消化管の極端な短小化。胎生18.5日のDLGノックアウトマウスを用いた解析では、小腸、大腸あわせた長さが野生型マウスのほぼ50%程度であった。腸管に分布する腸管神経叢は、神経堤細胞に由来し、神経堤細胞の遊走が阻害されると腸管神経網が腸管遠位部で欠失してヒルシュスプルング病を発症することが知られている。DLGノックアウトマウスで、もしも神経堤細胞の発生異常が心臓神経堤にとどまらず、体幹神経堤にも及ぶものであれば、腸管神経叢の発達にも異常が生じ、このことが腸管の短小化に寄与しているのではないかと考え、腸管神経叢の発達過程を可視化する手法を確立した。(1)DLGKOマウスでは、上皮性の管構造の形態形成が正常に進行しない傾向が見られていたが、今回さらに、消化管の形成にも異常があることを示す知見が得られた。(2)DLGKOマウスにおける尿管の伸長不全の原因を追究するため、胎生12.5日の尿管上皮細胞の増殖率を比較したところ、KOマウスでは野生型に比べて細胞増殖率が低下していた。また腸管上皮細胞でDLGは、細胞間接着因子であるE-cadherinの細胞内局在を規定すると報告されているが、胎生期DLG KOマウスの尿管上皮細胞で、E-cadherinは野生型と同じ細胞の側壁部に局在していた。これらの結果は発生期の上皮細胞において、DLGが新規の分子機能を果たしていることを示唆するものである。(3)これまでの研究で、出生直前の雌のDLG KOマウスにおける膣の無形成を明らかにしてきたが、今年度はその形態形成過程を詳細に解析した。発生過程の泌尿生殖器部分を抗Pax2抗体でホールマウント染色し、胎仔期の生殖管の詳細な形態観察を可能にした。この方法で野生型マウスにおける生殖管の発達過程を観察したところ、胎生14.5日までに下方に伸長した左右のミュラー管の下部が、胎生15.5日までに癒合することが示された。この膣の内腔は次第に下方へ拡大し、出生直前には子宮頸部と尿道の背面に観察される膣腔の上部へと発達していた。この過程をDLG遺伝子KOマウスで観察すると、ミュラー管の伸長が遅延しており、さらに左右のミュラー管がまったく癒合せず、左右ミュラー管の下端はいずれも盲端となって尿道上端付近の高さで閉塞していた。またこれらの組織切片を観察すると、KOマウスではミュラー管上皮周囲の結合組織の癒合も見られず、これらの組織を構成する細胞の性質や挙動が野生型マウスと著しく異なることが明らかになった。

腸管に分布する腸管神経叢は、神経堤細胞に由来し、神経堤細胞の遊走が阻害されると腸管神経網が腸管遠位部で欠失してヒルシュスプルング病を発症することが知られている。DLGノックアウトマウスで、もしも神経堤細胞の発生異常が心臓神経堤にとどまらず、体幹神経堤にも及ぶものであれば、腸管神経叢の発達にも異常が生じ、このことが腸管の短小化に寄与しているのではないかと考え、腸管神経叢の発達過程を可視化する手法を確立した。
悪性グリオーマに対する脳特異的発現ベクターを用いた遺伝子治療の開発的研究

脳特異的に発現するMBPプロモータで制御された殺細胞遺伝子を組み込んだレトロウイルスベクターを用いて、悪性グリオーマに特異的な遺伝子治療法の研究を続けてきた。そして、Polyoma ori発現遺伝子をパッケージング細胞に導入することで、高力価な脳特異的レトロウイルスベクターの開発に成功した(Hum Gene Ther 9:161-172,1998)。そして、このマウスMBPプロモータで制御された殺細胞遺伝子を組み込んだamphotropicレトロウイルスベクターによって、ヒトグリオーマ細胞が強く抑制されることも証明された(Jpn J Cancer Res 88:678-686,1997)。また、ウイルス産生細胞を腫瘍内に移植する場合には、それ自体は移動性に大変乏しいが、腫瘍内で産生されたウイルスベクターを取り込んだグリオーマ細胞は腫瘍内をよく移動するので、bystander効果が最も有効に作用する時点にganciclovir等の後療法を行うことが賢明であることも実証されている(Hum Gene Ther 8:381-391,1997;Gene Ther,in submitted)。一方、マウスモノクローナル抗体(ONS-M21)が認識するグリオーマ関連抗原がintegrin α3であると同定され(Br J Cancer,inrevised)、この抗原の発現メカニズムを現在解析中である。またONS-M21抗体のみならず、そのヒト型化や単鎖抗体が細胞膜表面上の腫瘍関連抗原と結合すると、グリオーマ細胞や髄芽腫細胞によく取り込まれることから(Cancer Lett,in press)、殺細胞遺伝子導入法や、免疫複合体を用いたバイオターゲッティングへの応用が期待されている。さらにレトロウイルスレセプターを有しないグリオーマを対象にして、ONS-M21抗体やそのヒト型化抗体とHVJリポソームとの併用によるグリオーマ特異的イムノリポソーム法の開発にも着手している(Gene Ther 4:768-772,1997)。従来よりレトロウイルスベクターを用いた遺伝子治療法の開発的研究を行い、MBPプロモーターでHTK遺伝子を制御した脳特異的遺伝子発現ベクターの有用性と、その高ウイルス産生クローンの樹立について報告してきた(Jpn J CancerRes 83 : 1244-1247,1992 : J Neurosci Res 36 : 472-479,1993,Cell Struct Funct 20 : 177-183,1995,Jpn J Cancer Res 86 : 1010-1013,1995)。また、ウイルス産生グリオーマ細胞を脳腫瘍モデルの脳内に移植しガンシクロビル(GCV)で治療したところ、局所腫瘍形成内のみならず、遠隔部位まで浸潤したグリオーマ細胞を後追いしてHTK導入グリオーマ細胞とよく混在したと推測される時期よりGCV治療を行うと、腫瘍増殖を極めて良く抑制した。すなわち、約25%のグリオーマ細胞にHTK遺伝子を導入できれば、GCV投与にてほぼ全例治癒せしめることができた(Hum Gene Ther,in press)。このことは、腫瘍切除後に残存腫瘍にHTK遺伝子を効率よく導入できれば、HTK遺伝子陽性グリオーマ細胞が残存腫瘍内を広く浸潤移動していくので(J Neurosci Res 38 : 415-423,1994)、HTK遺伝子陽性細胞が十分に浸潤混在したと推測される時期にGCVを投与すると、浸潤性の強いグリオーマをも抑制できる可能性(Bystander効果)が示唆された。レトロウイルスに対するレセプターを有しないグリオーマを治療するには、前述した脳特異的遺伝子発現ベクターをHVJ-リポソームに封入し、グリオーマ細胞内に導入する必要がある。マウス脳腫瘍モデルにLacZ遺伝子をHVJ-リポソームを用いて導入したところ、正常脳組織へのLacZ遺伝子の導入はほとんど認めず、専ら脳腫瘍細胞にのみ表現された。MGモデルに対するHTK遺伝子組み込みベクター封入HVJ-リポソームを用いた治療実験では、コントロール群が全例10日以内に死亡したのに対し、治療群では全例生存しえた(Gene Ther,in press)。さらに、我々が樹立したヒト髄芽腫やグリオーマ細胞に特異的に結合するマウスモノクローナル抗体(ONS-M21)やそのヒト型化抗体(Br J Cancer 68 : 831-837,1993 ; Mol Imunol32 : 407-416,1995)、さらには単鎖抗体とHVJ-リポソームを併用したイムノリポソーム法を開発することで、より特異的で高導入効率の遺伝子治療が可能である。

また、ウイルス産生細胞を腫瘍内に移植する場合には、それ自体は移動性に大変乏しいが、腫瘍内で産生されたウイルスベクターを取り込んだグリオーマ細胞は腫瘍内をよく移動するので、bystander効果が最も有効に作用する時点にganciclovir等の後療法を行うことが賢明であることも実証されている(Hum Gene Ther 8:381-391,1997;Gene Ther,in submitted)。一方、マウスモノクローナル抗体(ONS-M21)が認識するグリオーマ関連抗原がintegrin α3であると同定され(Br J Cancer,inrevised)、この抗原の発現メカニズムを現在解析中である。またONS-M21抗体のみならず、そのヒト型化や単鎖抗体が細胞膜表面上の腫瘍関連抗原と結合すると、グリオーマ細胞や髄芽腫細胞によく取り込まれることから(Cancer Lett,in press)、殺細胞遺伝子導入法や、免疫複合体を用いたバイオターゲッティングへの応用が期待されている。さらにレトロウイルスレセプターを有しないグリオーマを対象にして、ONS-M21抗体やそのヒト型化抗体とHVJリポソームとの併用によるグリオーマ特異的イムノリポソーム法の開発にも着手している(Gene Ther 4:768-772,1997)。
EMT(上皮間葉転換)を誘導する分子機構を標的とした頭頸部癌転移治療の研究

癌細胞の転移プロセスに関与する上皮間葉転換(EMT)について次のような成果を得た:1)細胞接着因子E-カドヘリンの発現低下,転写抑制因子SIP1の発現亢進は舌扁平上皮癌の頸部リンパ節転移の予測因子と考えられた。2)血管新生調節因子Ang2は乳癌細胞においてEMT誘導のみならず,アポトーシス抑制を介して生存能を増強させることで,転移能を亢進させることを解明した。3)選択的Cox2阻害の抗腫瘍作用はEMT抑制も介していることが示された。2.乳癌細胞MCF-7においてAng2は,ILK-AKT-Bcl-2 pathwayの活性化によるアポトーシス抑制を介し転移巣での初期増殖能とcell survivalを増強させることで,転移能を亢進させることが解明された。2.全stageの舌扁平上皮癌の凍結組織標本40例におけるE-cad,その転写抑制因子,Cox2の発現をreal-time PCRにより定量した結果,癌部では非癌部に比べCox2発現が有意に亢進し,E-cad発現は有意に低下していた。臨床病理学的因子との関係ではCox2は頸部リンパ節(LN)転移と,SIP1-twistは分化度・神経周囲浸潤と,snailは分化度と,E-cadはT分類・頸部LN転移との間に,各々有意な相関が認められ,多変量解析の結果頸部LN転移の独立規定因子はE-cad発現低下であった。Cox2とE-cad転写抑制因子の発現亢進およびE-cad発現低下はいずれも舌扁平上皮癌の悪性度と進行への関与が,特に頸部LN転移には癌細胞のEMTの関与が強く示唆された。1)頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)細胞における選択的Cox2阻害は,E-cad低発現細胞では転写抑制因子の発現抑制を介したE-cad発現増強の誘導と遊走運動能抑制を示し,EMTの抑制による抗腫瘍効果を導く可能性が示唆された。舌扁平上皮癌凍結組織標本40例において,癌部では非癌部に比べ有意なCox2発現亢進とE-cad発現低下を認め,後者は多変量解析における頸部LN転移の独立規定因子であった。3)当院で一次治療を行った上咽頭癌32症例の生存分析において,5年疾患特異的生存率(CSS)/無病生存率(DFS)は43.4/34.8%,III/IV期症例では5年CSS/DFS 34.5/29.8%,多変量解析にて全症例CSSでは年齢,T分類,プラチナ製剤の有無の3因子が、DFSではT分類,プラチナ製剤の有無の2因子が各々独立予後因子であった。III/IV期症例ではプラチナ製剤の有無のみがCSSとDFS双方の独立予後因子で,上咽頭癌治療におけるプラチナ製剤併用の優位性が改めて裏付けられた。2011年3月に当教室の実験室を含めた医局施設の移転(引越)が行われたため,その前後2ヶ月以上に亘って細胞実験のすべてを中断せざるを得なかった。またHNSCC細胞への遺伝子導入において効率が不十分且つ導入細胞のselectionに難渋しているため,着目分子強発現細胞モデルの確立が遅延している。加えて臨床組織標本の検討において臨床統計に必要な経過観察期間の延長を要し,また病理学的事項の再評価にも予測以上の期間を必要とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。HNSCC細胞へのSIP1導入による安定強発現株の樹立が困難であることから,in vivo modelに必ずしも拘らず,transient transfectionおよびsiRNAによるgene knockdownにおけるin vitroレベルでの表現型の変化に絞って評価検討する。また本研究計画作成後に得られた知見である,選択的Cox2阻害がHNSCC細胞の種類によってはE-cadherin発現を増強させる(すなわちEMTを抑制している可能性がある)ことに着目し,そのシグナル経路の特定と,細胞遊走運動能の抑制効果を含めた抗腫瘍効果の評価検討を進めることで,EMTを誘導する新しい分子機構の解明につなげる。さらに臨床組織標本においてもEMT関連因子に加えて,Cox2とその関連因子(誘導因子およびeffector分子)の発現の評価を追加し,悪性度および予後の指標としての臨床的意義を検討する。
受精におけるCキナーゼに関する分子生物学的研究

受精は細胞間連絡および相互作用の一つの興味深いモデルにもかかわらず、その詳細な分子機構は解明されていない。体細胞にみられるシグナル伝達・細胞応答機構は、受精現象においても考えられ、マウスの場合、精子側からみれば卵子透明層糖蛋白質であるZP3がシグナルで先体反応が起こり、卵子側からみればシグナルは精子で、表層顆粒の放出が細胞応答の一つとしてあげられる。受精時における精子・卵子のイノシトールリン脂質、サイクリックヌクレオチド、Caイオン、GTP結合蛋白質そしてCキナーゼというシグナル伝達、細胞応答機構に関与すると考えられる諸因子の研究が活発に行われている。本研究では、特に、Cキナーゼに焦点をしぼり、マウスを用い精子・卵子におけるCキナーゼの役割を分子生物学的見地から分析することにより、哺乳類受精の分子機構を解明している。1.精子におけるCキナーゼ活性とCキナーゼ依存性蛋白質リン酸化:(1)[^3H]PDBu含有培養液にて37°Cで培養し、経時的にPDBu^+bindingを測定することにより、腫瘍プロモーターに特異的な受容体が存在することを確認した。(2)細胞質・膜・核画分のPKC活性測定により、細胞質にPCK活性を認め、TPA処理により膜へ移行することが明らかとなった。(3)精子を[^<32>P]orthophosphateにて標識し、Ca^<2+>ioinophore、TPA処理後、二次元電気泳動を行ない、分子量215KDaと35KDa蛋白質リン酸化が、TPA処理により亢進した。(4)ヒト膵臓癌細胞由来の精製PKCを用いたinvitroリン酸化反応の結果、同様に215KDaと35KDa蛋白質リン酸化の亢進を認めた。2.卵子におけるCキナーゼ依存性蛋白質リン酸化:invivoまたはinvitroリン酸化反応の結果、分子量70KDa蛋白質リン酸化が、TPAで亢進した。以上のことより、マウスの受精過程は、PKCを介する蛋白質リン酸反応により調節されている可能性が示唆された。
マイクロマシン設計のための知的計算力学評価システムの研究

本研究では、新たにマイクロマシン設計のための知的計算力学システムの開発を行った。具体的には、マイクロマシンのおおよその概念・構造が提案された段階において、そのモデリング、連続体力学レベルでの各種挙動評価(構造挙動、熱伝導、電磁気現象)を自動的に行い、評価結果の解釈、設計可能解の導出までを自動的に行うシステムを開発した。さらに、マイクロマシン世界の解析・評価結果を設計者が容易に理解できるようにするために、インターネット技術や人工現実感技術に基づく新しいインターフェースを構築した。具体的には、初年度に、商用のソリッドモデラ-、ファジィ理論と計算幾何学に基づく自動要素分割システム、汎用有限要素法解析コードMARCを統合化したCAEシステムに、ニューラルネットワークに基づくデザインウインドウ(満足設計解の存在領域)導出機能を付加した。このシステムを用いて、シリコン薄膜加工技術によって作成される静電容量型のマイクロアクチュエータの満足化設計を行い、4次元のデザインウインドウの導出を行った。その結果、3次元静電場解析や静応力解析、振動解析を行いながら、可動可能な寸法、起動電圧に関するデザインウインドウを効率的に描くことができた。第2年度には、連続変数空間の探索が可能な遺伝的アルゴリズムを開発し、それを上記のCAEシステムに組み込むことにより、最適設計機能を付与した。これを用いてトンネル電流を利用したマイクロ加速度センサーの最適設計を行った。その結果、3次元静応力解析や固有値解析をもとに最適な形状および物性値を導出できるようになった。また、遠隔地からインターネット経由で本CAEシステムを利用し、仮想現実感技術によってリアルなシミュレーションが可能となる新しいインターフェースを開発した。本研究では、マイクロマシンのおおよその概念および構造が提案された段階において、そのモデリング、連続体力学レベルでの各種挙動評価(構造挙動、熱伝導、流体、電磁気現象)を自動的に行ない、評価結果の解釈から設計可能解の導出までを自動的に行なうシステムを開発する。本年度は、商用CADシステムの幾何モデラ-、研究者らが開発したあいまい知識処理手法と計算幾何学手法に基づく自動要素分割モジュール、構造・熱伝導・静電場解析が可能な汎用非線形有限要素法解析コードの統合化を進めた。その結果、ユーザーが幾何モデルを作成した後、直接幾何モデルに対して境界条件・物性値・節点粗密情報を指定すると、あとは全自動で有限要素モデルが作成され、詳細解析が実行できるようになった。その特徴は、現在の計算機シミュレーションのState-of-the-Artに属する詳細解析であるにもかかわらず、詳細解析にかかわるノウハウはすべてシステム側で管理され、設計者が行なう作業がすべて幾何モデルを対象として行なわれる点である。その結果、マイクロマシン特有の解析のバリエーション(すなわち異なる現象の解析や連成解析)にあわせて、異なる有限要素モデル作成プロセスを少ない情報で容易に制御できるようになった。また、本研究では、設計者のミクロ世界の理解を促進するために、マイクロマシン挙動の詳細解析結果をデータベースとして蓄積し、ユーザーがインタラクティブに寸法を変化させると瞬時に解析結果を内挿し表示する機能を、仮想現実感環境上に実装した。これらのシステムをマイクロ静電ウオブルモータに適用し、基本性能を検証した。本研究では、マイクロマシンのおおよその概念および構造が提案された段階において、そのモデリング、連続体力学レベルでの各種挙動評価(構造挙動、熱伝導、流体、電磁気現象)を自動的に行い、評価結果の解釈から設計可能解の存在範囲(デザインウインドウ)や最適設計解の導出までを自動的に行うシステムを開発する。本年度は、昨年度商用のソリッドモデラ-DESIGNBASE、あいまい知識処理手法と計算幾何学に基づく自動要素分割システムFUZZYMESH、汎用有限要素法解析コードMARCを統合化したCAEシステムに、ニューラルネットワークに基づくデザインウインドウ導出機能を付加した。このシステムを用いて、シリコン薄膜加工技術によって作成される静電容量型のマイクロアクチュエータの満足化設計を行い、4次元デザインウインドウの導出を行った。

その結果、3次元静電場解析や静応力解析、振動解析を行いながら、稼働可能な寸法、起動電圧に関するデザインウインドウを効率的に描くことができた。次に、連続変数空間の探索が可能な遺伝的アルゴリズムを開発し、それをCAEシステムに組み込むことにより、最適設計機能を付与した。これを用いてトンネル電流を利用したマイクロ加速度センサーの最適設計を行った。その結果、3次元の静応用解析や固有値解析をもとに最適な形状および物性値を導出できるようになった。
慢性関節リウマチ滑膜細胞におけるInterleukin-15過剰産生機構の研究-滑膜細胞のInterleukin-15遺伝子発現亢進の分子機構の解明-

慢性関節リウマチ(Rheumatoid arthritis、以下RA)においては滑膜の慢性炎症により関節破壊をきたすが、滑膜細胞の活性化異常の機序としてTNFα-TNFレセプター系シグナルの意義が重視されている。T細胞増殖やNK細胞の活性化に重要とされるIL-15はRA患者滑膜および関節液中で増加し、RA滑膜T細胞および滑膜細胞におけるTNFα産生誘導に重要であることが近年示された。本研究は現在のところ原因が不明なRAにおけるIL-15産生亢進の分子的機序に焦点をあてて行った。RA滑膜組織からのprimaryおよび継代滑膜細胞培養の系を確立し、変形性関節症(OA)を対照としてIL-15 mRNAおよび蛋白の発現を多数例で検討した。この結果従来の報告と異なり、RAのみならずOA患者由来の滑膜組織においてもIL-15 mRNA発現は検出され、この現象が従来推測されている程RA特異的な現象ではなく滑膜炎にひろく関与するものと推測された。またFACSで検討したIL-15蛋白の発現の検討でも、無刺激RAおよびOA滑膜細胞両者にIL-15蛋白の発現が観察された。PHA、LPS等の刺激ではIL-15の細胞内レベルには変化はなく、培養上清にIL-15の分泌が観察されたがその程度は微量で、IL-15の構成的産生および刺激依存性誘導にはOA、RA間で有意な相違を認めなかった。一方IL-15のmRNA発現の転写調節においてはNF-κBおよびIRF-1が重要な因子とされるが、LPS刺激およびTNFα刺激によりIL-2-κB配列およびIL-15-κB配列を用いたEMSAにおいてともに顕著なDNA結合活性が誘導されることが証明された。これらの結果よりIL-15はRA、OAを問わず活性化滑膜細胞により産生され得るとともに、RAにおいてはTNFα産生誘導を介した炎症像形成の増幅因子である可能性が示唆された。慢性関節リウマチ(Rheumatoid arthritis、以下RA)の関節病変において、炎症の首座である滑膜組織におけるTNFα-TNFレセプター系シグナルを介した滑膜細胞過剰活性化の意義が重視されている。本研究は現在のところ原因が不明なRAにおけるIL-15産生亢進の分子的機序に焦点をあて研究を行っている。現在までの検討でRA滑膜組織からのprimaryおよび継代滑膜細胞培養の系を確立し、変形性関節症(OA)を対照としてIL-15mRNAおよび蛋白の発現を多数例で検討した。この結果、従来の報告と異なりRAのみならずOA滑膜組織においてもIL-15mRNA発現は検出され、発現亢進例も少なからず観察された。またFACSとintracellular stainingの手法で検討したIL-15蛋白の発現の検討でも、無刺激RAおよびOA滑膜細胞両者にIL-15蛋白の発現が観察された。PHA、LPS等の刺激ではIL-15の細胞内レベルには変化はなく、培養上清にIL-15の分泌が観察されたがその程度は微量で、このIL-15の構成的産生および刺激依存性誘導にはOA、RA間で有意な相違を認めなかった。以上の観察からIL-

15はRA、OAを問わず活性化滑膜細胞により産生され得る、TNFα産生誘導を介した炎症像形成の増幅因子である可能性が示唆された。IL-15はmRNAの転写調節においてはNF-kBおよびIRF-1が重要な因子とされ、また転写後は細胞内蛋白輸送レベルでも調節を受け、現在とくにIL-15の刺激依存性発現時に誘導される転写因子結合活性に注目し検討を進めている。慢性関節リウマチ(Rheumatoid arthritis、以下RA)の関節病変において、炎症の首座である滑膜組織におけるTNFα-TNFレセプター系シグナルを介した滑膜細胞過剰活性化の意義が重視されている。T細胞増殖やNK細胞の活性化に重要とされるIL-15はRA患者滑膜および関節液中で増加し、RA滑膜T細胞および滑膜細胞におけるTNFα産生誘導に重要であることが近年示された。本研究は現在のところ原因が不明なRAにおけるIL-15産生亢進の分子的機序に焦点をあて研究を行った。現在までの検討でRA滑膜組織からのprimaryおよび継代滑膜細胞培養の系を確立し、変形性関節症(OA)を対照としてIL-15mRNAおよび蛋白の発現を多数例で検討した。この結果、従来の報告と異なりRAのみならずOA滑膜組織においてもIL-15 mRNA発現は検出され、発現亢進例も少なからず観察された。またFACSとintracellular stainingの手法で検討したIL-15蛋白の発現の検討でも、無刺激RAおよびOA滑膜細胞両者にIL-15蛋白の発現が観察された。PHA、LPS等の刺激ではIL-15の細胞内レベルには変化はなく、培養上清にIL-15の分泌が観察されたがその程度は微量で、このIL-15の構成的産生および刺激依存性誘導にはOA、RA間で有意な相違を認めなかった。一方IL-15のmRNA発現の転写調節においてはNF-κBおよびIRF-1が重要な因子とされるが、LPS刺激およびTNFα刺激によりIL-2-κB配列およびIL-15-κB配列を用いたEMSAにおいてともに顕著なDNA結合活性が誘導されることが証明された。これらの結果よりIL-15はRA、OAを問わず活性化滑膜細胞により産生され得るとともに、RAにおいてはTNFα産生誘導を介した炎症像形成の増幅因子である可能性が示唆された。
蛍光タンパク質遺伝子を導入した形質転換マウスを用いる新しい変異原評価手法の開発

哺乳動物に対する変異原性を調べる目的で、変異原を感受する塩基配列と蛍光タンパク質遺伝子を利用したコンストラクトの作成を試みた。その結果、各種の変異が検出できる塩基配列と1種類の蛍光タンパク質遺伝子を連結したプラスミドができたため、現在そのコンストラクトをマウスに導入し、形質転換マウスの作出を行っている。本研究課題では、ヒトなど哺乳動物に対する化学物質の安全性を組織特異的に行えると共に、分析の自動化が可能な形質転換マウスを用いた新たな変異原試験法を開発することにしている。平成21年度においては、紫外線影響、塩基置換及びフレームシフトなどのDNA変異を検出するための変異原検出用塩基配列の構築を行い、また、フレームシフトが引き起こされてもストップコドンが生じない蛍光タンパク質遺伝子(GFP及びDsRed monomer)遺伝子の構築を行うことにした。まず、変異原検出用塩基配列については、紫外線影響を調べる塩基配列、すなわちピリミジンに富む塩基で構成した塩基配列を設計した。また、塩基置換を検出するための配列として、3塩基で構成されるトリプレットコドンのうち、一塩基が置換されるとストップコドンとなる塩基配列を設計した。更にフレームシフトが生じた場合にストップコドンとなる塩基配列も設計した。また、今回の一連のコンストラクトでは、3種類の蛍光タンパク質、即ち、GFP、DsRed monomer及びYFPの遺伝子を連結し、この上流に存在する変異原検出用塩基配列にフレームシフトが起こると発現する蛍光タンパク質が異なるよう計画しているが、これらの遺伝子にはフレームシフトをするとその遺伝子内にストップコドンが生じるため、その下流の蛍光タンパク質遺伝子にフレームが合ったとしてもその蛍光タンパク質が翻訳されないことになる。そこで、この様な個所の塩基を他の塩基に置換することを行ったが、設計の元となるGFP遺伝子の塩基配列が、現在市販されているGFP遺伝子と異なっていたことから、平成22年度に改めてこのフレームシフトが生じてもストップコドンが生じないGFP遺伝子を構築し直すことにした。平成21年度においては、紫外線影響、塩基置換及びフレームシフトなどのDNA変異を検出するための変異原検出用塩基配列の構築を行いった。更にフレームシフトが引き起こされてもストップコドンが生じない蛍光タンパク質(GFP及びDsRed monomer)遺伝子の構築を行ったが、このもととなるGFPは、これまで市販されていたEGFPの配列を利用して設計していた。また、構築した遺伝子の塩基配列を調べたところ、数塩基のエラーが生じていた。このようなことから、平成22年度では、現在市販されているGFPとは由来の異なる生物から構築されたAcGFP1をもとに設計し直すことにした。新たに構築を計画した遺伝子は、昨年度同様、遺伝子を複数の合成オリゴDNAをプライマーに用いて一度のPCRで調製できるよう設計した。ただし、昨年度用いたPCR酵素と違い、エラーの頻度の低い酵素を用いた。しかしながら、一度のPCRでは目的の遺伝子の構築ができなかったため、使用する合成オリゴの種類を減し、段階的にPCRを行うことで、徐々に全長鎖となるよう実験を進めていった。平成22年度中には、全長鎖まで到達していないが、各段階では理論通りの長さに増幅しているため、平成23年度早々には完全長の遺伝子を構築できればと考えている。昨年度まで、紫外線影響、塩基置換及びフレームシフトなどのDNA変異を検出するための変異原検出用塩基配列を緑色蛍光タンパク質(GFP)の5'上流に挿入して変異原検出用遺伝子の構築を行った。この遺伝子は、哺乳動物で翻訳されるようCMVプロモータで制御されるようプラスミド(pMC-TBG)に導入してある。このコンストラクトは、変異が起こらなければGFP蛍光が得られ、変異が起こった場合は、このGFP蛍光が消失するようにしてある。今回の課題で最終的に作成するコンストラクトは、紫外線影響及び塩基置換が起こった場合にはGFP蛍光が消失し、フレームシフトが起こった場合には他の蛍光タンパク質(DsRed又はYPF)が発現するようなプラスミドの構築にあるが、様々な実験でGFPが使用されていることを考慮すると、GFPの蛍光フィルターが装着されている蛍光顕微鏡を保有している研究機関が多いと予想されることから、まず、GFP蛍光のみで変異原試験を行うことができるpMC-TBGを用いて形質転換マウスの作成を試みることにした。まず、pMC-TBGを制限酵素にて直鎖状にしたのち、マウスにマイクロインジェクション法を用いてマウスに導入した。その結果、産仔78個体が得られ、サザンプロット解析を行ったところ、形質転換体は1個体のみしか得ることができなかった。従って、現在、マイクロインジェクションを行い、形質転換体の作出を試みているところである。
生活習慣病予防を目的とした食習慣の確立 : 『夕食前サラダ咀嚼法』の有用性の検討

【研究目的】内臓脂肪の削減が生活習慣病予防の最も重要な因子であると考え、食物繊維を用いた咀嚼法による食事摂取様態の変容が、内臓脂肪に及ぼす効果について有用性を検討することを目的とする。【研究方法】本研究の参加に同意を得た成人男性10名(年齢: 47.7±11.6歳、BMI : 25.1±3.8kg/m2)を被験者とし、介入期間は咀嚼期(夕食前10分間咀嚼あり)と非咀嚼期(夕食前咀嚼なし)をそれぞれ3日間実施、クロスオーバー試験とし、被験者は無作為に割り付けた。咀嚼期と非咀嚼期の間には、ウォッシュアウト期間として1週間以上あけた。介入期間中は、事前の食事調査の結果から普段の食事摂取カロリーに準じて食事(朝昼夕)を提供した。咀嚼期は夕食前に80gのサラダを10分間咀嚼、非咀嚼期は咀嚼期と同量の野菜をミキサーでジュースにし、10分かけて飲むよう指示した。夕食時には満腹度調査、介入期間の前後には血液検査、MRIによる腹部脂肪面積・身体・血圧測定を実施した。【研究成果】咀嚼期と非咀嚼期の介入前後の検査・測定値の変化率において両群間に有意な差はみられなかった。満腹度の変化率に関しても有意な差はみられなかった。各期の介入前後の腹部脂肪面積の測定値をみると、内臓脂肪面積(VFA)は咀嚼期で111.59±42.52→99.587±33.60cm2、非咀嚼期で112.57±48.68→106.84±39.17cm2と変化し、咀嚼期の内臓脂肪面積でのみ有意な低下(p=0.020)がみられた。皮下脂肪面積(SFA)、VFA/SFA比は各期ともに有意な変化はみられなかった。以上の結果から、夕食前に10分間サラダを咀嚼することは特異的に内臓脂肪を燃焼させる可能性が示唆された。
染色体欠失パターンの比較による多発乳癌の遺伝子診断

乳癌はしばしば多発することが知られるが、一側同時性多発乳癌には、真の多中心性発生の群以外に、一つの非浸潤性乳癌の多発性浸潤例や乳腺内転移の症例等が含まれていると考えられる。このような一側性同時性多発乳癌の各症例の正確な起源を客観的手法によって知ることができれば、各症例におけるがんの広がりの程度や、局所進展様式上の特徴の把握が可能となる。そこで一側性同時性多発乳癌の各腫瘍の起源を、第16染色体長腕(16q)上のヘテロ接合性の消失(LOH)パターンの比較によって知ることが可能か否かをサザンブロット法を用いて解析した。これらの例は形態学的にA群:多中心性発生群11例、B群:単一非浸潤癌の多発性浸潤15例、C群:単一浸潤癌の乳房内転移4例、そして対象群であるD群:同時性両側性乳癌11例、E群:原発腫瘍と局所リンパ節転移巣の対19例、の合計5群に分類された。各症例の複数の乳癌結節よりDNAを抽出し、16q上の4種類の多型性DNAマーカーを用いて、症例毎に腫瘍間でのLOHのパターンを比較した。16qのLOHは浸潤の有無や組織像にかかわらず50%の乳癌症例で検出されること、また原発巣とリンパ節転移巣の間でパターンに変化がないことから、個々の乳癌において50%の確率でランダムに起き、浸潤・転移の過程でそのパターンは基本的に変化しない、という前提が成立した。A群、D群においては各腫瘍結節間でLOHのパターンは何れも11例中5例で一致、6例で不一致であり、各腫瘍結節が互いに独立して発生したと判断された。B,C,E群においては各群の15,4,19例全例において腫瘍結節間でのLOHのパターンは一致し、各症例において腫瘍の起源は単一であると判定された。LOHパターンの比較による一側同時性多発乳癌の起源の判定結果は、形態学的基準に基づいた起源の判定結果と一致し、診断的価値を有すると考えられた。
慣性多様体と無限次元システムのロバスト安定化

本研究では出力作用素が弱い非有界性を有する無限次元連続時間システムを取り上げ,外乱に対してロバストなサンプル値H_∞コントローラの一構成法を与えた.「通常,制御対象は連続時間系であるのに対してコントローラは離散時間系である.そのため,制御対象にコントローラを実装するためにはサンプラとゼロ次ホールドが必要となる.したがって制御系全体を考えると,連続時間系と離散時間系が混在した複雑なシステムとなる.有限次元連続時間システムに対しては10年程前に,多くの研究者がサンプル値H_∞制御問題を考察し,コントローラの設計法を与えている.その中で,山本(京都大)によって提案されたリフティングの手法は,サンプラとゼロ次ホールドを有する有限次元連続時間システムを,入出力空間が無限次元となる等価的な離散時間システムに置き換えているという点で非常に画期的なものであった.本研究ではサンプラとゼロ次ホールドを有する無限次元連続時間システムをリフティングの手法を用いて等価的な無限次元離散時間システムに変換している.そして,この無限次元離散時間システムに対しで状態空間炉有限次元となるモデルを導出し,そのモデルに対してH_∞制御を達成するための有限次元離散時間コントローラを構成している.しかしながら,このような方法で構成されたコントローラが,もとのサンプラとゼロ次ホールドを有する無限次元連続時間システムに対して,必ずしもH_∞コントローラとして機能しているとはいえない.そこで,離散時間剰余モードフィルタを付け加えた形のコントローラを考案し,これが有限次元のサンプル値H_∞コントローラになり得ることを証明した.本研究では,境界制御・分布観測をともなう双曲型システムに対して,静的な出力フィードバックを施すことによって得られる閉ループ系の安定性解析を行った.ここで扱った双曲型システムは,単管熱交換器のモデルとなるシステムである.本研究代表者は,既に出力フィードバックをともなう単管熱交換方程式を取り上げている.そこでは,出口での温度を定数倍してからアクチュエータの空間的分布を表す関数を通して管全体に入力を加えるフィードバック系に対し,spectrum determined growth assumptionに関するHuangの結果(1985年)を用いて安定性を解析している.ただし,フィードバックゲインと強連続半群のgrowth boundとの関係についての考察が不十分であった.一方,向流型熱交換方程式については,Xuら(1993年)は入口での温度をゼロとしたシステムを,そして国松・佐野(1998年)は境界フィードバックを施したシステムを扱っているが,ともにスペクトルの分布を解析し,Huangの結果を適用して指数位安定性を示している。本研究では,はじめに双曲型境界制御系を記述する作用素の随伴作用素が,任意のフィードバックゲインに対して強連続半群を生成することを証明し,つぎにHuangの結果を用いることによって,その強連続半群がspectrum determined growth assumptionを満足することを示した.さらに,フィードバックゲインと強連続半群のgrowth boundとの関係について検討し,もとの双曲型境界制御系が指数位安定になるための条件を導出した.最後に,関連する他の境界制御系についても同様の手法を用いて安定性解析を行った.本研究では出力作用素が弱い非有界性を有する無限次元連続時間システムを取り上げ,外乱に対してロバストなサンプル値H_∞コントローラの一構成法を与えた.「通常,制御対象は連続時間系であるのに対してコントローラは離散時間系である.そのため,制御対象にコントローラを実装するためにはサンプラとゼロ次ホールドが必要となる.したがって制御系全体を考えると,連続時間系と離散時間系が混在した複雑なシステムとなる.有限次元連続時間システムに対しては10年程前に,多くの研究者がサンプル値H_∞制御問題を考察し,コントローラの設計法を与えている.その中で,山本(京都大)によって提案されたリフティングの手法は,サンプラとゼロ次ホールドを有する有限次元連続時間システムを,入出力空間が無限次元となる等価的な離散時間システムに置き換えているという点で非常に画期的なものであった.本研究ではサンプラとゼロ次ホールドを有する無限次元連続時間システムをリフティングの手法を用いて等価的な無限次元離散時間システムに変換している.そして,この無限次元離散時間システムに対しで状態空間炉有限次元となるモデルを導出し,そのモデルに対してH_∞制御を達成するための有限次元離散時間コントローラを構成している.しかしながら,このような方法で構成されたコントローラが,もとのサンプラとゼロ次ホールドを有する無限次元連続時間システムに対して,必ずしもH_∞コントローラとして機能しているとはいえない.そこで,離散時間剰余モードフィルタを付け加えた形のコントローラを考案し,これが有限次元のサンプル値H_∞コントローラになり得ることを証明した.
OX40/gp34系の機能制御に基づく造血器腫瘍の新しい治療法の開発

造血幹細胞移植後のGVHDやGVLの主要部分はドナー由来のT細胞とレシピエント細胞とのアロ免疫反応と考えられる。本年度は、移植後免疫反応におけるOX40/gp34系の役割を明らかにし、この系を利用した慢性GVHDの早期診断と白血病の免疫治療の可能性を検討した。1.造血幹細胞移植後患者を対象として、T細胞サブセット上のOX40の発現と臨床症状との関係について検討した。その結果、慢性GVHDを発症した症例では、末梢血のOX40^+CD4 T細胞の割合が発症しなかった症例に比べて高値を示すことが判明した。また、慢性GVHD症例の中で、免疫抑制療法に反応した例では、OX40^+ T細胞の速やかな減少が認められた。これらのことから、末梢血T細胞のOX40発現がcGVHDのよい指標になりうること、慢性GVHDの病態にOX40^+ T細胞が関与することが示唆された(Blood 66:3162-3164,2001)。また、慢性GVHD皮膚病変の生検組織においてOX40^+ T胞ならびにそのリガンドであるgp34を発現した細胞の存在を観察した。後者がどのような細胞であるか現在検討中である。2.末梢血単球よりGM-CSFとIL-4を用いて分化誘導し、単球培養上清によって成熟させた樹状細胞(DC)にgp34が発現することを確認した。CD4+T細胞とアロDCとの共培養による混合リンパ球反応(MLR)に抗gp34抗体を添加して影響を検討したところ、T細胞の増殖が90%以上抑制されることが判明した。また、gp34陰性のDCをソーターで精製して用いても同様の結果が得られたことから、T細胞とDCとの相互作用によってDCにgp34の発現が誘導されると推測される。以上より、OX40/gp34系を介する共刺激シグナルが最終的なT細胞のサイトカイン産生や細胞増殖に極めて重要な役割を果たしていることが示された(投稿中)。3.レトロウイルスベクターLZRSにgp34を組み込んだベクターを作成し、これを用いて臍帯血のCD34+細胞をトランスダクションして約40%の細胞に導入できることを確認した。このベクターで急性白血病の白血病細胞をトランスダクションしてgp34強陽性としたものを、ex vivoでの白血病特異的な自己またはドナー由来のT細胞を刺激・増殖させる試みを行っている。これまでに、gp34陽性の白血病細胞がアロT細胞をより強く増殖させるという結果を得ている(投稿準備中)。本年度は、そこでのOX40/gp34系の役割を明らかにし、また、この系を制御するための可溶性蛋白やべ発現ベクターの準備を行なった。

1.造血幹細胞移植(HSCT)後患者を対象として、T細胞サブセット上のOX40の発現と臨床症状との関係について検討した。その結果、cGVHDを発症した症例では、末梢血のOX40^+CD4T細胞の割合が発症しなかった症例に比べて高値を示すことが判明した。また、cGVHD症例の中で、免疫抑制療法に反応した例では、OX40^+T細胞の速やかな減少が認められた。これらのことから、末梢血T細胞のOX40発現がcGVHDのよい指標になりうること、cGVHDの病態にOX40^+T細胞が関与することが示唆された(投稿準備中)。2.末梢血単球よりGM-CSFとIL-4を用いて分化誘導し、単球培養上清によって成熟させたMDDCにgp34が発現することを確認した。このMDDCでアロ末梢血T細胞を刺激する混合培養系にOX40抗体または抗gp34抗体を添加して影響を検討したところ、これらの抗体によって容量依存的にCD4^+T細胞の増殖が著明に抑制された。CD8^+T細胞をアロMDDCで刺激すると、活性化した表面形質を示し、一過性にOX40とgp34を発現したが、増殖は誘導されなかった。そこにCD4^+T細胞を少量混在させると増殖が誘導され、それが抗OX40抗体または抗gp34抗体によって強く抑制されたことから、CD8^+T細胞の増殖にはCD4^+T細胞からのIL-2などのサイトカインの供給が必要であり、その産生にOX40/gp34系が重要な役割を果たすことが示唆された(投稿準備中)。3.ヒトの可溶型OX40とgp34の発現ベクターを構築し、CHO細胞にトランスフェクトし、G418耐性を利用した選択と多数クローンのスクリーニングによってそれぞれの高産生株を樹立した。現在、それぞれの培養上清よりアフィニティーカラムを用いて可溶型OX40とgp34の精製を行なっている。一方、OX40とgp34のcDNAの発現ベクターについては、樹状細胞や白血病細胞など一次培養系での発現を目指して、レンチウイルスベクターに組み込む準備を進めている。造血幹細胞移植後のGVHDやGVLの主要部分はドナー由来のT細胞とレシピエント細胞とのアロ免疫反応と考えられる。本年度は、移植後免疫反応におけるOX40/gp34系の役割を明らかにし、この系を利用した慢性GVHDの早期診断と白血病の免疫治療の可能性を検討した。1.造血幹細胞移植後患者を対象として、T細胞サブセット上のOX40の発現と臨床症状との関係について検討した。その結果、慢性GVHDを発症した症例では、末梢血のOX40^+CD4T細胞の割合が発症しなかった症例に比べて高値を示すことが判明した。また、慢性GVHD症例の中で、免疫制御療法に反応した例では、OX40^+T細胞の速やかな減少が認められた。これらのことから、末梢血T細胞のOX40発現がcGVHDのよい指標になりうること、慢性GVHDの病態にOX40^+T細胞が関与することが示唆された(Blood 66:3162-3164,2001)。また慢性GVHD皮膚病変の生検組織においてOX40^+T細胞ならびにそのリガンドであるgp34を発現した細胞の存在を観察した。後者がどのような細胞であるか現在検討中である。2.末梢血単球よりGM-CSFとIL-4を用いて分化誘導し、単球培養上清によって成熟させた樹状細胞(DC)にgp34が発現することを確認した。CD4+T細胞とアロDCとの共培養による混合リンパ球反応(MLR)に抗gp34抗体を添加して影響を検討したところ、T細胞の増殖が90%以上抑制されることが判明した。
セルフモニタリング方式の転倒予防教室が運動機能と生活の質及び転倒恐怖に及ぼす影響

この研究は、地域の在宅高齢者に対する週1回の転倒予防教室(教室)に加え、Self-monitoring (SM)を用いたホームエクササイズが運動機能や生活の質(QOL)と転倒恐怖に影響を及ぼすかを検討したものである。期間は3ヶ月間で、A群(58名)は教室とSMを用いたホームエクササイズ、B群(44名)は教室のみとした。結果、A群はB群と比較して運動機能と骨格筋量に対して介入の効果がみられたが、転倒恐怖感とQOLにはみられなかった。またA群は介入後に運動機能と骨格筋量が有意に向上した。転倒予防教室を効率よく実施するためには、SMによってホームエクササイズを促すことが効果的であると示唆された。目的:転倒予防を目的とした筋力トレーニングは、専門職による介入頻度が週23回で、介入期間は612か月が多い。しかし、本研究によるフィールドは高齢化が進んでいるエリアであり、先行研究のような専門職による介入頻度を確保することが難しく、また交通網の未発達や衰退により参加者の通所負担が多いと感じられる。そこで、本研究はこのような地域おいて転倒予防教室の介入方法についての工夫を凝らし、その効果を検証することを目的としている。本研究における工夫とは、専門職による介入を低頻度とすることで参加者の通所負担を軽減させることと、参加者が自ら自宅でトレーニングを継続させるためのSelf-Monitoringを導入した筋力トレーニングの実施である。対象と方法:対象者は地域在宅の65歳以上の高齢者とし、Self-Monitoringを導入して筋力トレーニングを実施する群(介入群n=50)と、Self-Monitoringを導入せずに筋力トレーニングを実施する群(コントロール群n=37)とした。両群ともに3か月間に介入前後の評価(筋骨格量、膝伸展筋力、開眼片脚立位、FR、TUG、5m通常歩行時間、転倒恐怖感、QOL)と、全7回の介入を行った。介入は、1回5060分の筋力トレーニングを中心とした運動プログラムである。進捗状況:両群に対する介入が終了し、現在統計学的分析を実施している。研究仮説:介入群はSelf-Monitoringを実施した結果、筋力の向上がみられ、転倒恐怖感の減少やQOLの向上といった心理面への影響も生じると考える。転倒予防を目的とした筋力トレーニングの介入を比較的低頻度・短期間に実施することで参加者の負担を軽減させ、対象者自らが自宅等で筋力トレーニングを継続させるためにSelf-Monitoringを導入した。その介入効果を検討するため、平成24年度は下記の通り研究を実施した。1.研究備品の整備:転倒予防を目的とした筋力トレーニングの効果を検証するため、体成分分析装置(インボディ720)ならびに、Functional Reachの計測するリーチ計測器を整備した。2.コントロール群に対する介入と評価:村上市老人クラブ連合会の協力を得て、対象者を募集し、転倒予防を目的とした筋力トレーニングを週1回の頻度で3カ月間(平成24年10月12月)、合計9回実施した。コントロール群は筋力トレーニングによる介入以外、対象者自らが自宅で筋力トレーニングを実施するかは、対象者の判断に委ね、Self-Monitorngは実施しなかった。また、対象者に対して介入前後にインボディ720による筋骨格量測定、また運動機能評価として開眼片脚立位、膝伸展筋力、Functional Reach、Timed up & Go Test 5m通常歩行時間、QOL評価としてSF-8、転倒恐怖感評価としてModified Falls Efficacy Scaleを使用して評価した。3.介入群の募集:平成25年4月よりコントロール群と同様に転倒予防を目的とした筋力トレーニングに加えて、自宅等で筋力トレーニングを継続させるためのSelf-Monitoringを導入して介入する介入群の対象者(50名程度)を募集した。対象者は65歳以上の高齢者とし、脳卒中等による麻痺や関節リウマチ等による関節痛などによる運動機能障害を呈さないものとした。目的:本研究は、転倒予防を目的とした教室に加え、セルフモニタリングを用いたホームエクササイズの効果を検証することである。方法:対象は65歳以上の健常な在宅高齢者とし、週1回の教室とセルフモニタリングによるホームエクササイズを実施した群(A群:58名)と教室のみを実施した群(B群:44名)である。セルフモニタリングは自宅等でトレーニングをどの程度実施したかを、自ら記録するカレンダー式の表である。教室は3ヶ月、1回/週の頻度で1回60分とし、筋力トレーニングは立ち上がりや歩行などに必要な10種類のトレーニングを同一の理学療法士が指導した。