hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラット抵抗負荷モデルにおける脳内opioid代謝及びAch変化

本研究では、まず第一に無麻酔覚醒ラットに抵抗を負荷したモデルを作成し、抵抗負荷に対する反応として合成される脳内opioidの一つであるenkephalineの前駆物質preproenkephaline AのmRNA変化をノーザンブロッテング法により解析した。気管狭窄を作成し抵抗負荷した群では気管狭窄後1日目より大脳皮質で、preproenkephalione mRNAの上昇が見られ、これは14日後まで持続していることが確かめられた。更に、in situ hybridization法でenkephalineの合成部位を調べた結果ではfrontal lobeにおいてcaudate putamenに比べpreproenkephalione mRNAの上昇が見られた。これは抵抗負荷による呼吸のストレスにより内因性opioidシステムが特に大脳皮質で活性化され負荷の持続する間続くことを示している。第二には、覚醒ラットにおいて、炭酸ガス負荷ないしは低酸素負荷した場合に遊離されるアセチルコリンを、海馬、帯状回、視床下部などにおいて、Microdialysis法により測定した。10%炭酸ガス30分負荷により、視床下部、海馬等に於て遊離Ach濃度が30-100%増加するとの知見が得られた。これに対し線条件では上昇は見られず場所による差異が認められた。低酸素(10%酸素)では、炭酸ガス負荷に比べアセチルコリンの遊離が少なく、約50%程度である。第3には、炭酸ガスおよび低酸素負荷時における延髄孤束核(NTS)におけるグルタミン酸濃度変化をmicrodialysis法により調べた。低酸素負荷によりNTSでグルタミン酸濃度の上昇が見られた。同様の反応は、Carotid Bodyを刺激する薬物であるDoxapramをNTSに注入した場合にも見られ、Carotid Bodyを摘出した場合には低酸素換気反応およびグルタミン酸濃度上昇の両者とも消失した。以上の様な実験結果から、低酸素換気反応時には、グルタミン酸が孤束核においてneurotransmitterとして働いていることが示された。本研究では、まず第一に無麻酔覚醒ラットに抵抗を負荷したモデルを作成し、抵抗負荷に対する反応として合成される脳内opioidの一つであるenkephalineの前駆物質preproenkephalineAのmRNA変化をノーザンブロッテング法により解析した。気管狭窄により3日間抵抗負荷した群では大脳皮質でpreproenkephalinemRNAの上昇が見られ、これは抵抗負荷による呼吸のストレスにより内因性opioidシステムが活性化されたことを示している。更に、in situ hybridization法でenkephalineの合成部位を調べた結果ではfrontal lobeにおいてmRNAが上昇するとの結果が得られた。今後は経時的変化を調べる為さらに例数を追加しデータを集積しつつある。第二には、覚醒ラットにおいて、炭酸ガス負荷ないし低酸素負荷した場合に遊離されるアセチルコリンを、海馬、帯状回、視床下部などにおいて、Microdialysis法により測定した。10%炭酸ガス30分負荷により、視床下部、海馬等に於て遊離Ach濃度が30%-100%増加するとの知見が得られた。これに対し線条体では上昇は見られず場所による差異が認められた。低酸素の影響に関しては現在データを蓄積中であるが、炭酸ガスに比べアセチルコリンの遊離が少ないとの結果を得つつある。第3には、炭酸ガスおよび低酸素負荷時における延髄孤束核グルタミン酸濃度変化をmicrodialysis法により調べた。低酸素負荷によりグルタミン酸濃度の上昇が見られ、これはCarotid Bodyを摘出した場合にはみられないことからグルタミン酸が孤束核においてneurotransmitterとして働いている可能性が示された。

無麻酔覚醒ラット抵抗負荷モデルで、脳内opioidの一つであるenkephalineの前駆物質preproenkephaline AのmRNA変化をノーザンブロッテング法及びin situ hybridization法により解析した。気管狭窄後1日目より大脳皮質frontal lobeで、caudate putamenに比べpreproenkephalione mRNAの上昇が見られ、これは3日、7日、14日後まで持続していることが確かめられた。これは抵抗負荷による呼吸のストレスにより内因性opioidシステムが特に大脳皮質で活性化され、これが負荷の持続する間続くことを示している。覚醒ラットにおいて、炭酸ガス負荷ないしは低酸素負荷した場合に遊離されるアセチルコリンをMicrodialysis法により測定した結果では、海馬、帯状回、視床下部などにおいて、10%炭酸ガス30分負荷により遊離Ach濃度が30%-100%増加するとの知見が得られた。これに対し線条体では上昇は見られなかった。低酸素負荷(10%酸素)では、炭酸ガスに比べアセチルコリンの遊離は約50%程度であった。覚醒ラットにおいて炭酸ガスおよび低酸素負荷時における延髄孤束核(NTS)グルタミン酸濃度変化をmicrodialysis法により調べた結果では、低酸素負荷によりNTSでグルタミン酸濃度の上昇が見られた。同様の反応はCarotid Bodyを刺激する薬物であるDoxapramでも見られ、Carotid Bodyを摘出すると、低酸素換気反応及びグルタミン酸濃度上昇の両者とも消失した。またNMDA受容体阻害剤であるMK801をNTSに前投与した場合には低酸素換気反応は減弱する。この様な実験結果から、低酸素刺激はCarotid bodyで感知された後、sinus nerveを通りNTSに伝えられるが、グルタミン酸はこのNTSにおいてneurotransmitterとして働いていることが示された。
健康長寿の基盤となる新たな栄養センシング機構の解明と疾患予防法の開 発

本研究では、新たな栄養センサーの発見と疾患予防法の開発に取り組んだ。その結果、ビタミンD代謝酵素CYP27B1遺伝子の転写調節に対し、甲状腺ホルモン受容体およびステロール調節性結合タンパク質SREBPが重要な鍵を握っていること。また、リン代謝異常を有する早期老化モデルマウスでの異所性石灰化の発症には、スタニオカルシン2が防御的因子として寄与する可能性を明らかにした。本研究では、新たな栄養センサーの発見と生活習慣病予防・治療法の開発を目的とし、臓器特異的なリン感受性遺伝子群および代謝産物を同定することを試みた。我々はトランスクリプトーム解析により腸管および肝臓において解毒代謝に関連する遺伝子群を同定し、新たなリンセンサーとして癌ストレス制御因子NF-E2-related factor 2(Nrf2)を同定した。実際、Nrf2欠損マウスにおいては、食事性リンによる解毒調節作用が消失することを確認した。また、食事性リンは日内代謝リズム制御に重要である時計遺伝子(Clock,BMAL1,Per2)の肝臓および腸管での発現を変化させることを見出した。さらに、高リン血症を呈する腎不全ラットでも時計遺伝子群の発現変動を確認した。このことから、リンは従来報告されている副甲状腺ホルモン・FGF23を介した骨代謝調節と共に、Nrf2を介した体内解毒や時計遺伝子を介した日内代謝リズムを調節することが示唆された。また、興味深いことに、細胞外リン濃度の変化は、AMP-activated protein kinase (AMPK)の活性化に影響を与えたことから、AMPKはリンセンサーとして細胞機能および代謝調節に重要な役割を有している可能性を見出した。今後、ヒト試験および遺伝子改変動物を用いた解析により、さらに詳細な栄養素シグナル経路の同定を行い、生体リン臓器間ネットワークの統合データベースを構築する予定である。本研究では、新たな栄養センサーの発見と生活習慣病予防・治療法の開発を目的とし、臓器特異的なリン感受性遺伝子群および代謝産物の同定を試みている。これまでに我々は、腸管リンセンサーとして癌ストレス制御因子NF-E2-related factor 2 (Nrf2)を同定し、Nrf2欠損マウスを用いて、食事性リンによる解毒調節作用が消失することを確認した。本年度、リン摂取バランスは、炎症性腸疾患や敗血症の病態重症度に影響を与えることを見出した。さらに、腸管リン吸収や腎臓でのビタミシD産生には、サーカディアンリズムが存在し、ナトリウム依存性リン輸送担体Npt2bおよび活性型ビタミンD合成酵素CYP27b1が、その標的分子であることを明らかにした。興味深いことに、腎臓でのCYP27b1発現の日内リズムは、リン欠乏時においては消失することが明らかになった。実際、リン摂取バランスは、(Clock,BMAL1,Per2)の肝臓および腸管での発現を変化させることから、時計遺伝子がリンセンサーとして機能している可能性が考えられる。また、リン、カルシウム、ビタミンD代謝異常を有する早期老化モデルマウス(klotho変異マウス)を用いて、腎、心筋および大動脈での異所性石灰化発症に、カルシウム・リン調節ホルモンのスタニオカルシン2が防御的因子として寄与する可能性を明らかにした(BONE2012)。これらのことから、Nrf2や時計遺伝子、スタニオカルシン2は、リンセンサ「として腸管解毒や炎症反応、ビタミンD代謝を調節することが示唆され、リン摂取バランスを考慮した生活習慣病予防・治療法を確立するためには、リンやビタミンD代謝の日内リズムを応用したことが重要であると考えられる。本研究成果は、時間栄養学を考慮した新たな疾患予防法の開発の基盤研究として意義があり、今後、腎疾患、骨代謝疾患、炎症疾患モデルを活用し、リン摂取バランスと疾患発症、体内時計との関係を明らかにすることで、詳細な栄養素シグナル経路および生体リン臓器間ネットワークを解明する予定である。本年度、リン摂取バランスは、炎症性腸疾患や敗血症の病態重症度に影響を与えることを見出しただけでなく、サーカディアンリズムを制御する時計遺伝子群の発現パターンに影響することを明らかにした。興味深いことに、リン摂取不足は、時計遺伝子(Clock, BMAL1, Per2)の肝臓および腸管での発現を変化させることから、時計遺伝子がリンセンサーとして機能している可能性が考えられた。また、甲状腺ホルモンによるビタミンD代謝調節の分子機構には、CYP27B1遺伝子の転写調節に対し、核内受容体およびステロール調節性結合タンパク質SREBPが重要な鍵を握っていることを報告した(Endocrinology 2013)。リン、カルシウム、ビタミンD代謝異常を有する早期老化モデルマウス(klotho変異マウス)を用いて、腎、心筋および大動脈での異所性石灰化発症に、カルシウム・リン調節ホルモンのスタニオカルシン2が防御的因子として寄与する可能性を明らかにした(BONE 2012)。さらに、リン摂取過剰は、異所石灰化抑制因子であるフェチュインAの発現にも影響を与えることを見出した。

以上のことから、リン摂取バランスを考慮した生活習慣病予防・治療法を確立する上で、リンやビタミンD代謝の日内リズムを考慮することが重要であると考えられた。本研究成果は、時間栄養学を考慮した新たな疾患予防法の開発の基盤研究として意義があり、リン摂取バランスと疾患発症、体内時計との関係を明らかにすることで、詳細な栄養素シグナル経路および生体リン臓器間ネットワークが明らかになると考えている。これまでの2年間の研究から、新たなリン感受性遺伝子の同定に成功し、また、腎疾患、動脈硬化や炎症疾患発症予防にリン摂取量が関与することを明らかにしている。得られた研究成果を国内外での学会発表および国際級論文として発表している。以上のことから、本研究の目的の達成度として、おおむね順調に進展していると自己評価している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の推進方策として、研究計画の変更は特になく、リンセンサー分子群を標的とした疾唐発症・進展の予防法の開発として、疾患モデル動物としてアデニン誘導性腎不全ラットおよびミネラル代謝異常モデル(Klotho変異マウス)を用い、日内変動、体内時計およびリン摂取の関係を分子生物学研究手法により明らかにすることで、時間栄養学を考慮したリン摂取バランスによる疾患予防法を確立する。
フィンランド人日本語学習者による日本語語い音調の韻律研究

音韻構造が日本語と近いフィンランド語の話者が、日本語を発音する際に、韻律をどのように生成するかを分析し、日本語母国語話者との違いを定量的に示してモデル化することを目的として以下の成果を達成した。なお、ISEI-JAAKKOLA氏の1年間の期間延長が認められたので、韻律の言語普遍性と固有性の解明に向けて、他言語の話者も含め研究を発展させる。1.日本語初習のフィンランド語話者が、平叙文、疑問文に埋め込んで発音した日本語24モーラ有意味語の韻律的特徴を日本人の発音のそれと比較検討した。その結果、時間長制御は4モーラ語を除いて似ているが、フィンランド語話者では、よりモーラタイミングに近いこと、話者の言語間の差異は、アクセント型の違いや平叙文・疑問文の違いによるよりもモーラ数や語構造の違いに現れることを示した。基本周波数については、2モーラ語のみの結果であるが、フィンランド語話者では強度とほぼ同じ変化パターンを示すのに対し、日本語話者では特にHigh-Low型の語の場合に変化パターンが異なることがわかった。さらにフィンランド語話者では、対象2モーラ語の基本周波数の変化幅を、特にHigh-Low型で文全体のそれとほぼ同じにとること、対象2モーラ語の基本周波数の制御に平叙文、疑問文の差が余り見られないことがわかった。これらの特徴について、フィンランド語の韻律の特徴から来る言語差起因の部分と、日本語に不慣れという学習者の特性に起因する部分の解明を進めている。2.日本語、フィンランド語、チェコ語の長短の母音を比較した。その結果、長短比率は日本語が他の2言語より大きいこと、母音長に対する子音の影響は日本語では長母音でより顕著であるのに対し、フィンランド語では短母音で顕著であること、等を示した。また、フィンランド語とチェコ語の母音長が、強勢の位置や音素配列の影響をより受けることが分かった。
複合機能性分子スピンシステムの研究

我々は、有機強磁性体研究で注目を集めているピリジルニトロニルニトロキサイド(PYNN)についてN-プロトン化を試みた。HBrとの反応により得られたものは(PYNN)_2HBrなる組成のもので、〔NHN〕^+分子間水素結合がピリジン環の間に形成されることを見いだした。このように、きわめて裸に近いプロトンが有機ラジカル結晶中に存在する例は、我々が知る限りこれが初めてである。本研究ではこの系を拡張して、PYNNと、ヒドロキノン(HQ),フマル酸(FA),四角酸(SA)との錯体合成を行った。得られた分子間化合物は、いずれも(PYNN)_2X(X=HQ,FA,SA)なる組成のもので、有機酸がPYNNを架橋する構造をとっている。しかしその結合部位をみると、HQはPYNNのNO基を架橋するのに対して、FAとSAはPYNNのピリジン環を架橋している。しかも、FAは中性であるのに対して、SAは2個のプロトンを失いダイアニオンの状態にあることが分かった。酸の強さにより、得られてくる分子間化合物の結合状態が順次変化することが分かった。これは酸による分子部位認識とも呼べる現象で、水素結合を基本として新しい構造の構築を目指す、超分子化学に多大な影響を与えるものと思われる。一次元磁性体に対する精力的な研究の後、関心の中心は一次元系と二次元系の橋渡しの問題、二次元格子上に特徴的に現れるスピンフラストレーションや電子-格子相互作用の問題に移りつつある。今年度は、新しい低次元磁性体として注目を集めているスピンラダーを、分子結晶中で実現することができたので報告する。我々はp-EPYNN^+・[Ni(dmit)_2]^-結晶中で、[Ni(dmit)_2]^-(S=1/2)が非常にきれいなスピンラダーをつくることを見いだした。Ni(dmit)_2はface-to-faceの重なりをも二量体として存在している。そしてc軸方向には、二量体が並進の関係で結ばれており、二量体間には3.314(2)Åという非常に短いS・・・S接触がある。二量体内と二量体間の両者に、非常に強い相互作用を予想できる。これは、我々が知る限り、初の分子性スピンラダーである。p-EPYNN^+は単なる閉殻カウンターカチオンではなく、不対電子を持った安定ラジカルである。Ni(dmit)_2と同様に、c軸方向に特徴的なstackingしており、ここには弱い強磁性的相互作用が働くことが経験上分かっている。結晶中ではNi(dmit)_2のスピンラダーがp-EPYNNのテープにサンドウィッチされた構造になっており、各スピンラダーは互いに隔離されている。磁化率の温度依存性を測定したところ、p-EPYNN^+からの弱い強磁性的寄与と、150K以上で現れる[Ni(dmit)_2]^-の熱励起的な寄与の足し合わせで非常にうまく説明できることが分かった。[Ni(dmit)_2]^-の寄与は低温でゼロとなることから、スピンラダーにスピンギャップが存在することを示すことができた。フィッティングパラメータとして得られるスピンギャップは△/k_B=943Kとなり、これは超伝導体となった銅酸化物スピンラダーを1桁近く上回るものである。
間葉系幹細胞動員因子HMGB1の皮膚恒常性維持機構解明と皮膚難病治療への応用

本研究では、生体組織、特に生体皮膚の恒常性維持メカニズムにおけるHMGB1の役割と皮膚難病治療への応用について検討した。その結果、1)壊死組織から放出されたHMGB1は細胞膜上のプロテオグリカンであるシンディカンに結合してプールされ、組織障害に伴うプロテオグリカンの分解時に放出されること、2)放出されたHMGB1は骨髄内間葉系幹細胞表面に発現する受容体に結合して血中に動員すること、3)血中動員された間葉系幹細胞はSDF-1/CXCR4メカニズムで壊死組織周囲に集積すること、4)壊死組織周囲に集積した間葉系幹細胞は強い抗炎症効果、瘢痕抑制効果、組織再生誘導効果を発揮することが明らかとなった。(1)損傷皮膚からのHMGB1放出メカニズム解明研究:表皮細胞から分泌されたHMGB1が細胞表面に発現するヘパラン硫酸プロテオグリカンと結合して細胞表面にプールされ、損傷刺激により放出される生体内メカニズムの存在を想起し、以下の実験により検証した。具体的には、マウス剥離皮膚を生理食塩水に浸した後、数分以内に生理食塩水中に経時的に放出されるHMGB1とヘパラン硫酸プロテオグリカン(シンデカンあるいはグリピカン)との結合を免疫沈降/Western blottingにより検討した。その結果、マウス剥離表皮から放出されるHMGB1の継時的変化とシンデカン放出の継時的変化は一致すること、HMGB1はシンデカンと直接結合していることが明らかとなった。(2)HMGB1による骨髄間葉系幹細胞の血中動員メカニズム解明研究:HMGB1の受容体として終末糖化産物受容体(receptor foradvanced glycation end products, RAGE)およびTLR4が良く知られている。しかしRAGEやTLR4ノックアウトマウスもHMGB1投与によるPDGFRα陽性間葉系幹細胞の血中増加機序が維持されていることことから、HMGB1による骨髄間葉系幹細胞の血中動員はRAGEやTLR以外の受容体を介していることが予想される。そこで、骨髄間葉系幹細胞膜蛋白をRAGEおよびTLR結合ドメイン欠失HMGB1と架橋した後に抽出し、抗HMGB1抗体で免疫沈降して得られた細胞膜蛋白をSDS-PAGEにより分画し、銀染色により検出されたHMGB1結合性膜蛋白を質量分析により解析した。その結果、RAGEおよびTLRとは異なるHMGB1受容体蛋白候補が同定された。同定された新規HMGB1受容体候補遺伝子をPDGFRα陽性細胞特異的にノックアウトするためのマウス作成した。今年度の研究実績概要は以下の通りである。1)骨髄間葉系幹細胞血中動員因子HMGB1が認識して結合する間葉系幹細胞表面受容体を同定し、その間葉系細胞特異的ノックアウトマウスを作成した。2)骨髄間葉系幹細胞と骨髄間葉系前駆細胞それぞれの網羅的遺伝子発現解析を実施し、間葉系幹細胞特異的な遺伝子発現パターンの解析を行った。3)HMGB1により血中に動員された骨髄間葉系幹細胞の末梢組織集積メカニズム解明研究を進め、HMGB1が骨髄間葉系幹細胞表面にケモカインSDF-1の受容体CXCR4発現を誘導すること、末梢の阻血組織内血管内皮細胞で発現するSDF-1と間葉系幹細胞表面のCXCR4との相互作用により、阻血・壊死組織特異的に間葉系幹細胞が集積することを明らかにした。4)GFP骨髄移植マウス背部皮膚への表皮水疱症マウス(VII型コラーゲンノックアウトマウス)皮膚移植系を用い、骨髄から移植皮膚に集積した間葉系幹細胞がVII型コラーゲンを発現して表皮水疱症マウス皮膚基底膜に供給し、皮膚病態を改善することを明らかにした。5)皮膚に集積した骨髄由来間葉系幹細胞は抗炎症分子を発現して皮膚炎を抑制的に制御することを明らかにした。平成26年度までの研究で、我々は生体壊死組織から放出されるHMGB1が骨髄内血小板増殖因子受容体(platelet-derived growth factor receptor alpha:PDGFRα)陽性間葉系幹細胞(PDGFRα+MSC)の血中動員を誘導すると同時に、PDGFRα+MSCの細胞表面にケモカインCXCL12の受容体CXCR4の発現を誘導し、壊死組織周囲の血管内皮細胞が発現するCXCL12とCXCR4の相互作用によるPDGFRα+MSCの壊死組織特異的集積を促進することにより、組織再生誘導作用を発揮することを明らかにした。平成27年度は、HMGB1の骨髄間葉系幹細胞動員活性を利用した皮膚疾患治療効果の検証を進めた。具体的には、C57BL6マウスへの4週間連日ブレオマイシン皮下投与により皮膚線維化モデル(強皮症モデル)を作成し、同時に週2回4週間(計8回)HMGB1またはPBSを静脈内投与して、ブレオマイシン誘導性皮膚線維化に与える骨髄間葉系幹細胞集積効果を検討した。その結果、HMGB1静脈内投与群ではコントロール群(生理食塩水投与群)に比較して、ブレオマイシン誘導性皮膚線維化形成領域にPDGFRα+MSCが有意に多く集積していること、皮膚線維性瘢痕形成が有意に抑制されることが明らかとなった。次に、HMGB1投与によるブレオマイシン誘導性皮膚線維性瘢痕治療効果を検証した。具体的には、4週間連日ブレオマイシン皮下投与により皮膚線維化を誘導した後、HMGB1を静脈内に投与し、その皮膚線維化治療効果を検討した。

その結果、HMGB1投与により皮膚線維性瘢痕の軽減効果が得られることが明らかとなった。即ち、HMGB1投与による骨髄由来PDGFRα+MSC動員は強皮症の皮膚硬化に対して予防効果および治療効果を発揮し得る可能性が初めて示された。本研究では、生体組織、特に生体皮膚の恒常性維持メカニズムにおけるHMGB1の役割と皮膚難病治療への応用について検討した。その結果、1)壊死組織から放出されたHMGB1は細胞膜上のプロテオグリカンであるシンディカンに結合してプールされ、組織障害に伴うプロテオグリカンの分解時に放出されること、2)放出されたHMGB1は骨髄内間葉系幹細胞表面に発現する受容体に結合して血中に動員すること、3)血中動員された間葉系幹細胞はSDF-1/CXCR4メカニズムで壊死組織周囲に集積すること、4)壊死組織周囲に集積した間葉系幹細胞は強い抗炎症効果、瘢痕抑制効果、組織再生誘導効果を発揮することが明らかとなった。平成26年度の当初の計画は1)骨髄間葉系幹細胞の損傷皮膚特異的集積メカニズム解明と、2)損傷皮膚に集積した骨髄間葉系幹細胞の機能解析であった。1)骨髄間葉系幹細胞の損傷皮膚特異的集積メカニズム解明:HMGB1により血中動員された骨髄由来間葉系幹細胞がCXCR4/SDF-1相互作用により損傷皮膚特異的に集積すること、CXCR4アンタゴニスト投与により骨髄由来間葉系幹細胞の損傷皮膚特異的集積が阻害されること、表皮水疱症への骨髄移植マウスモデルにおいて骨髄由来間葉系幹細胞の集積は表皮水疱症皮膚の再生に必須であることを証明した。2)損傷皮膚に集積した骨髄間葉系幹細胞の機能解析:損傷皮膚(植皮片)に集積した骨髄由来間葉系幹細胞は、短期的には抗炎症分子を放出して炎症を抑制的に制御し、長期的には皮膚構成細胞へと分化して組織再生を誘導していることを明らかにした。即ち当初の計画と比較し、おおむね順調に研究は進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚科学、再生医学、遺伝子治療学平成26年度までの研究によりHMGB1血中投与により骨髄内から末梢循環に動員される間葉系幹細胞の皮膚再生誘導メカニズムとその役割が明らかになった。平成27年度は、種々の皮膚疾患モデルに対するHMGB1またはその骨髄間葉系幹細胞動員活性ドメインペプチド投与による治療効果を検証する。1)HMGB1一次構造中の骨髄間葉系幹細胞動員活性ドメインの探索:既にHMGB1のN末端側に骨髄間葉系幹細胞動員ドメインがあることを明らかにしている。平成27年度はさらにHMGB1を種々の長さに欠失変異させたHMGB1変異体を作成し、骨髄間葉系幹細胞の遊走活性およびマウス骨髄から血中への動員活性を指標にして、新たなHMGB1の骨髄間葉系幹細胞動員活性ドメインを探索する。2)HMGB1およびその骨髄間葉系幹細胞動員活性ドメイン血中投与による皮膚疾患治療効果検証:糖尿病性皮膚潰瘍モデルマウス、ブレオマイシン誘導性強皮症モデルマウス、接触性皮膚炎モデルマウス、アトピー性皮膚炎モデルマウスなどにHMGB1またはその骨髄間葉系幹細胞動員活性ドメインペプチドを血中投与し、皮膚病変部位に骨髄間葉系幹細胞を集積させることにより、骨髄間葉系幹細胞の持つ抗炎症・抗免疫作用、線維化抑制作用、組織再生作用の出現をコントロール群と比較し、HMGB1の皮膚疾患治療効果を検証する。
甲状腺自己免疫の研究：マウスにおける抗ＴＳＨ受容体免疫反応と免疫寛容

野生型マウスはマウスTSHRに対して強い免疫寛容を呈するが、TSHR KOマウスはこの免疫寛容を欠く。さらにKOマウスの脾細胞養子移入によりヌードマウスに抗TSHR免疫反応を誘導できるが、甲状腺機能亢進・TSAbが持続せず、容易に機能低下・BAb出現に陥る。本研究では、これらの免疫反応機序を詳細に検討した。種々の共抑制因子抑制、共刺激因子刺激による末梢性寛容抑制では抗体価上昇は見られたが、バセドウ病発症には至らなかった。一方中枢井性寛容は技術的な問題で検討はできなかった。よって末梢性寛容と中枢性寛容の相対的な重要性は比較検討ができなかった。また養子免疫後のバセドウ病は繰り返し免疫で維持できた。免疫寛容・寛容破綻の機序解明:1野生型マウスから全身麻酔下に胸腺を摘出し、代わりにKOマウスの胸腺を腎被膜下に移植した。放射線照射にて骨髄を破壊し、野生型マウスの骨髄細胞を移植した。4か月から6か月後にマウス末梢にリンパ球が出現したことから、移植した胸腺が機能したことが確認された。胸腺におけるTSHR発現が中枢性寛容に重要であるという我々の仮説が正しければ、野生型マウスのTSHR特異的T細胞が除去されず、マウスTSH受容体免疫により野生型マウスに抗体産生/バセドウ病発症が見られると予想したが、抗体産生・バセドウ病の発症は認められなかった。しかしヒトTSH受容体での免疫(ポジティブコントロール)でも抗体産生が認められず、末梢にリンパ球が出現したにも関わらず、免疫反応が誘導できないという原因不明の問題に直面した。2KOマウスから全身麻酔下に胸腺を摘出し、野生型マウスの胸腺を腎被膜下に移植した。放射線照射にて骨髄を破壊し、KOマウスの骨髄細胞を移植した。胸腺におけるTSHR発現が中枢性寛容に重要であるという我々の仮説が正しければ、KOマウスが持つTSHR特異的T細胞が正常胸腺によって除去されるので、免疫してもKOマウスに抗体産生/バセドウ病発症が認められないと予想したが、結果は予想通りであったが、1での問題点から意義ある結論を誘導することはできなかった。1野生型マウスにおける免疫寛容・KOマウスにおける免疫寛容破綻の機序解明:1-1:末梢性寛容の関与ー野生型マウスを免疫する際、免疫を末梢で負に制御する細胞群、蛋白に対する抗体(抗CD25、CTLA4、PD-L1)を投与し、寛容が破綻できるか否か見当したところ、抗TSH受容体抗体の産生が見られたが、甲状腺ホルモンの上昇は認められなかった。つまり寛容の一部破綻を誘導できたが、疾患発症に至るほどの程度ではなかった。1-2:中枢性寛容の関与ー野生型・KOマウスの胸腺をヌードマウスに腎被膜下移植してヌードマウスのT細胞を教育し、免疫した。胸腺におけるTSHR発現が中枢性寛容に重要であるという我々の仮説が正しければ、野生型マウスの胸腺移植ではヌードマウスのTSHR特異的T細胞が正常胸腺で除去され、抗体は産生されずバセドウ病は発症しない。一方、KOマウスの胸腺移植ではヌードマウスのTSHR特異的T細胞は胸腺で除去されず、抗体産生/バセドウ病発症がみられる。現在まで胸腺移植約46か月後にヌードマウス末梢血にリンパ球の増加が認められることを確認した。このマウスを用いて免疫を行っている最中である。2養子移入後の経時的な免疫反応の変化:免疫KOマウス脾細胞のヌードマウスへの養子免疫モデルは、長期にわたる抗TSHR産生を可能にしたが、同時にTSAb/バセドウ病は一時的で徐々にTBAb/甲状腺機能低下へ移行するということも明らかとなった。この変化の原因を明らかにするために、養子免疫後の免疫反応の経時的変化を検討した。バセドウ病が長期持続した群と機能低下へ変化した群での(i)Tcell recall assay、(ii)ELISAによる血中・甲状腺内・脾臓内サイトカイン発現、(iii)ELISAによるIgGサブクラスの変化には現在まで差異は認められていない。1胸腺移植による免疫系の再構築実験で、腎被膜下への移植では約半年後に末梢血中にリンパ球の出現が見られたが、ポジティブコントロールであるはずのヒトTSH受容体免疫で反応が認められなかったため、移植部位を変更して、腹腔内リンパ節への移植を試みた。これにより、免疫系の再構築に成功した。しかし、腎被膜下との結果の差の機序は不明のままである。

この実験系を用いて、TSH受容体ノックアウトマウス胸腺の野生型マウスへの移植、さらには野生型マウスの胸腺のTSH受容体ノックアウトマウスへの移植により、正常胸腺によるTSH受容体自己反応性Tリンパ球のネガティブセレクションがTSH受容体への強力な免疫耐性に重要であることが明らかとなった。以前の末梢性免疫耐性実験で弱い末梢性耐性しか同定できなかったことと考え合させて、TSH受容体に対する免疫耐性は中枢性がより重要であることが示されたことになる。ヒトにおけるTSH受容体遺伝子の多型と胸腺における発現量、バセドウ病の発生頻度のデータを支持する研究成果である。2マウスTSH受容体で免疫したTSH受容体ノックアウトマウスの脾細胞へヌードマウスへの養子免疫では、バセドウ病は誘導できたが、持続せず、刺激型抗体優位から阻害型抗体優位へ移行し、甲状腺機能低下症となった。それぞれの抗体を産生するリンパ球の寿命の違いによると考えられ、養子免疫後、間欠的にマウスTSHT受容体発現アデノウイルスで免疫して、抗原に暴露し続けることで、刺激型抗体産生リンパ球が維持され、甲状腺機能亢進症が持続することが明らかとなった。内分泌学前年度の問題であった胸腺移植後に末梢にリンパ球が出現するまでの期間が非常に長いという点は、46か月待つということで解決した。が、今年度は、末梢にリンパ球が出現したにも拘わらず、ポジティブコントロールのヒトTSH受容体による免疫でも抗体産生が認められないという新たな問題が発生した。現在野生型マウス、TSH受容体KOマウス間で異なる部位への胸腺移植を試み、最適の移植場所を探す基礎研究を施行中である。24年度は、1-1:末梢性寛容抑制による抗TSH受容体反応の検討と2:養子移入後の経時的な免疫反応の変化に関しては、予定通り研究が進行し、データも順調に得られている。しかし1-2:中枢性寛容抑制による抗TSH受容体反応の検討に関しては、胸腺移植後のヌードマウスにおける末梢リンパ球数の増加に予想(12か月)よりはるかに長い期間(46か月)が必要であることが判明し、年度内に予定まで進行しなかった。しかし長期間後といえ、胸腺移植後の末梢リンパ球増加は確実に認められたので、今後の進展が期待される。免疫寛容・寛容破綻の機序解明に関しては、上記の野生型マウス、TSH受容体KOマウス間で異なる部位への胸腺移植を試み、最適の移植場所を探す基礎研究の結果を待って、再度胸腺移植実験の取りかかる予定である。養子移入モデルにおける免疫反応の変化を外部からのコントロールの試みに関しては、24年度に得られた結果に従い、変化の見られた免疫学的指標を参考に、人為的に抗TSHR免疫反応をコントロールし、TSAb→TBAbの変化を阻止する、或いは促進することを試みる予定である。1-1に関しては、末梢性寛容の破綻が不十分だったので、さらに抗体の種類を増やして、検討する。免疫を刺激するCD40抗体とCD137抗体の使用を計画している。1-2は胸腺移植後のリンパ球の回復に関する基礎検討がうまくいったので、リンパ球回復マウスでの免疫実験に進む。すなわちマウスをマウスTSH受容体発現アデノウイルスで3週間隔で2回免疫し、その2週後に採血し、抗TSH受容体抗体と甲状腺ホルモンを測定する。さらにと6週後にも採血と抗体価・ホルモン測定を行い、かつ甲状腺組織を摘出し、病理学的検討に供する。2は順調に進んでいるので、さらに観察期間の延長とマウス数増加で同様の検討を続ける予定である。
Bergman空間上の荷重合成作用素のコンパクト性と本質ノルムの研究

正則関数からなるベルグマン空間上の荷重合成作用素の本質ノルムに対する評価不等式とコンパクト性に対する特徴付けについての研究を行った。2008年度の研究では、ベルグマン空間およびハーディ空間上の荷重合成作用素の本質ノルムを評価し、そのコンパクト性を特徴付けた。2009年度は、ベルグマン空間上の合成作用素の本質ノルムを境界におけるφの角微係数に関する情報で評価した。ベルグマン空間からハーディ空間へと作用する荷重合成作用素の本質ノルムを評価した。解析関数空間の一つであるBergman(ベルグマン)空間上の荷重合成作用素の本質ノルムに対する評価不等式の確立を目指した研究を行った。これまでの研究動向は解析関数空間上の荷重合成作用素のコンパクト性を、作用素を構成するsymbol関数uと写像φの持つ函数論的性質により特徴付けるものであった。作用素のコンパクト性と関係する作用素論的な量として本質ノルムが定義されるが、これら両者の関係については不明瞭なままであった。この関係を明確にするための研究が本質ノルムに対する評価式を与えることであり、この研究の進展によりこの種の作用素のスペクトルや作用素の構成する線形空間の位相構造の解明を大きく前進させることが期待できるため、この分野の研究発展のためにも最も急務な研究課題として考えられている。したがって、現在も多くの研究者達により研究が活発に継続されている。先行研究において、すでに単位球上で定義される荷重Bergman空間上の荷重合成作用素のコンパクト性がコンパクトCarleson測度条件とBerezin型積分変換の境界挙動により特徴付けられることを示していたので、これらの条件と本質ノルムとが比較可能であることを示した。また、Hardy(バーディ)空間上でも同様の評価不等式を与えた。さらに、Bergman空間に関連して整関数全体から成る関数空間であるBargmann-Fock(バーグマン-フォック)空間を導入し、この空間上の荷重合成作用素の有界性とコンパクト性の特徴付けを与えた。これらの研究過程における種々の計算の結果、本研究課題の目的の一つである「関数の直接の境界挙動によるコンパクト性の特徴付け」について、1変数Bergman空間の場合について本質ノルム評価およびコンパクト性の特徴付けを得るに至った。この結果については現在、然るべき雑誌に投稿中である。解析関数空間上の荷重合成作用素の有界性・コンパクト性を作用素を構成するsymbol関数uと写像φの持つ函数論的性質により特徴付ける研究が、多くの研究者達により活発な研究が継続されている。現在の研究動向は異なる関数空間の間に作用する場合の考察であるが、この研究の動機付けの1つとして、「N次元単位球で定義されるBergman空間上の合成作用素のnatural target spaceを見つける問題とそのコンパクト性の特徴付け」が挙げられる。本研究の初年度において、1変数Bergman空間上の荷重合成作用素のコンパクト性をuとφの持つ直接の境界挙動により特徴付けた。ここで得られた手法を応用することで、N次元単位球のBergman空間上の合成作用素に対する本質ノルムが写像φの角微係数の情報と比較可能であることを示した。Hardy空間とBergman空間の間に位置するある種の重み付きHardy空間を導入し、この上の荷重合成作用素の解析を行った。この結果を応用して、先行研究では未解決であった、Bergman空間からHardy空間への荷重合成作用素の有界性とコンパクト性に対する特徴付けをCarleson測度条件およびBerezin型積分変換の境界挙動を用いることで得ることができた。また、荷重合成作用素の一般化であるチェザロ型積分作用素の解析にも本研究過程における種々の計算が重み付きBanach空間の場合に応用できることが判明し、その有界性とコンパクト性の特徴付けを行った。さらに、Fock空間に関係する整関数から成る関数空間上の荷重合成作用素について考察し、uとφから構成される関数の無限遠点における挙動によりその有界性とコンパクト性を特徴付けた。その主結果から合成作用素を構成する写像φが1次関数の形しかないこと、全てのFock型空間上の合成作用素は同じ性質を持つことを明らかにした。
国際主義者新渡戸稲造におけるクエーカーの信条と英文学の知識

新渡戸稲造は青春時代にカーライル『サータス・リサータス』に出会い、その中の印象的なクエーカー賛辞の一節を読んだ。その数年後にアメリカでクエーカーの集まりに出かけ、将来の妻メアリーと出会う。それから30年の時を経て、帝大在官のまま出かけたヨーロッパ旅行で、新設の国際連盟事務局の次長を拝命する。新渡戸が尊敬してやまないクエーカーの先人ウィリアム・ペンは17世紀末に、ヨーロッパ恒久平和を願って、連盟のような機関の青写真を描いて提案していた。それを知っていた新渡戸は、この新たな使命に全力を傾け、国際連盟のスポークスマンとして活躍した。彼の活躍を支えたのは、英文学の博識とクエーカーの信条であった。本研究課題は、「1919ー20年ロンドン時代の新渡戸稲造」というテーマに焦点を置いて研究を行った。その理由及び意義は、(1)これが従来の新渡戸稲造伝記研究の盲点になっていたこと、及び(2)これは新渡戸稲造の生涯のピークと言える時期であり、新渡戸稲造の英米文学を中心にした西洋文化全般についての知識とクエーカーの信条が一つになってその力を最大限に発揮した時期であると考えるからである。第一次世界大戦後、日本は国際社会に参加して以来、はじめて五大国の仲間入りをした。新渡戸が国際連盟事務局次長として就任したことは日本にとってその証左の一つであった。しかし新渡戸はその職責をはるかに越える活躍を連盟において果たした。連盟事務局ははじめロンドンに仮設置された。新渡戸は、連盟発足前からロンドンで、事務総長のエリック・ドラモンドと二人三脚で、連盟の準備をした。新渡戸に任されたのは、やがて発足する連盟の理念を戦後の西洋社会に向かって説くという、スポークスマンの役割であった。事務局がジュネーブに移ってからも、新渡戸は連盟事務局の顔であり続けた。これこそが事務局次長という肩書き以上に特筆すべき新渡戸の貢献だった。それを可能にしたのは、彼が生涯通じて深めてきた英文学の知識、事務総長ドラモンドも及ばない学識であった。もう一つ、新渡戸の活躍を支えたのは世界平和を希求するクエーカーの信条であった。新渡戸が尊敬してやまなかったクエーカーの先人ウィリアム・ペンこそ、17世紀末という早い段階で連盟のような国際平和機関の青写真をつくった人であった。ペンの夢が今現実のものになろうとしている。新渡戸が連盟事務局で水を得た魚の如くに活躍したのはこういった事情による。これらの事実を、主としてロンドン・クエーカー図書館所蔵のクエーカーの歴史についての膨大な文献によって、明らかにすることができた。本研究課題は、「1919ー20年ロンドン時代新渡戸稲造」に焦点を置いた。その理由および意義は、(1)これが従来の新渡戸伝記研究の盲点になっていたこと、および(2)これが新渡戸稲造の生涯のピークといえる時期であり、新渡戸稲造の英米文学を中心にした西洋文化全般についての知識とクエーカーの信条が一つになってその力を最大限に発揮した時期であったこと、の2点である。1919年春、帝大在官のままアメリカとヨーロッパへの外遊に出かけた新渡戸稲造に、パリ講話会議の日本使節団から、国際連盟の事務局次長への就任要請があった。新渡戸はクエーカーの友人に宛て「神の御手の導きを感じた」と書き送っている。クエーカーの先人で新渡戸が尊敬してやまなかったウィリアム・ペンが17世紀末という早い時期に国際連盟のような平和機関の詳細な青写真を提案していたからである。世界平和はクエーカー教徒の最大の目標だった。かくして数ヶ月の予定の外遊は数年に及ぶ滞在になった。すでに任命されていた事務総長エリック・ドラモンドと二人三脚で連盟発足の準備に取りかかった。あまり知られていない事実だが、連盟の事務局はジュネーブに移る前の1年半ロンドンに仮設置されていた。アメリカの連盟不参加が決まり、フランスとイタリアからの事務次長推薦が遅れる中で、連盟発足の準備はドラモンドと新渡戸の手で行われ、新渡戸は主として、連盟の理念をヨーロッパ社会に発信するスポークスマンの役割を担った。ロンドンのクエーカー社会にとって、新渡戸は日本人である以上にクエーカーの一員であった。クエーカー社会が新渡戸の活躍を誇りをもって見守っていたことは、クエーカーの定期刊行物(週刊)『ザ・フレンド』1919年以降の各号に詳細にたどることができる。ロンドンのクエーカー図書館でこの機関誌のバックナンバーから、新渡戸に関する多くの新事実を発掘できた。

彼の活躍を支えたのは、英文学の博識とクエーカーの信条であった。本研究課題では、「1919-20年ロンドン時代の新渡戸稲造の足跡」というテーマを中心にして研究を推進した。その理由及び意義は(1)これが新渡戸稲造の伝記研究の中で盲点になっていたこと、(2)これは新渡戸稲造の生涯のピークと言ってもよい時期であり、新渡戸稲造のクエーカーとしての信条と英米文学を中心にした西洋文化についての学識がその威力を最大限に発揮した時期であること、の2点である。1919年3月に帝国大学在官のまま外遊の旅に出た新渡戸は、不思議な巡り合わせで国際連盟事務局の次長に任命され、外遊の旅は急遽、事務局準備の仕事に一転した。連盟事務局はジュネーブに移る前、ロンドンに仮設置された。この連盟事務局での新渡戸の任務は、国際連盟の趣旨を国際社会に向かって宣伝するスポークスマンの役割であった。合衆国が不参加を決め、世界平和の可能性に対する懐疑的雰囲気がうずまく危機的な状況の中で、国際連盟こそ人類の希望であることを、イギリスを始めヨーロッパ各地での講演で訴えた。英文学と西洋文化についての新渡戸の深い学識が、その力を発揮したのはこのときであった。また、新渡戸が40年近くにわたって信奉してきたクエーカーの信条(平和主義と人種平等)がその実を結んだ時期でもあった。この研究を推進する上で、最も効果があったのは、ロンドンにあるクエーカー図書館におさめられたクエーカーの歴史に関する膨大な資料であり、二度にわたる調査旅行によって持ち帰った資料の整理を通して、多くの知見が得られた。さらに、クエーカーに関する新渡戸の著述や講演を集めたテーマ別選集を作成し、テキストを英語に統一するため、日本語で行われた講演・著述の英訳の作業もかなりの分量をこなすことができた。本研究課題は、「1919ー20年ロンドン時代の新渡戸稲造」に焦点を置いた。その理由および意義は、(1)これが従来の新渡戸伝記研究の盲点になっていたこと、および(2)これが新渡戸稲造の生涯のピークといえる時期であり、新渡戸稲造の英米文学を中心にした西洋文化全般についての知識とクエーカーの信条が一つになってその力を最大限に発揮した時期であったこと、の2点である。1919年春、帝国大学教授在官のままアメリカとヨーロッパへの外遊に出かけた新渡戸に、思いもよらぬ使命が待っていた。パリ講和会議の日本使節団から、国際連盟事務局次長への就任要請があった。新渡戸はクエーカーの友人に宛てて「上の御手の導きを感じた」と書き送っている。クエーカーの先人で新渡戸が尊敬してやまなかったウィリアム・ペンが、17世紀末という早い段階で、国際連盟に似た平和機関の詳細な青写真を提案していた。世界平和は新渡戸を含めクエーカー教徒の最大目標だった。数ヶ月のつもりの外遊は、数年にわたるヨーロッパ滞在となった。すでに任命されていた事務総長エリック・ドラモンドと二人三脚で連盟発足の準備に取りかかった。アメリカの連盟不参加が決まり、フランスとイタリアからの事務次長推薦が遅れる中で、連盟発足の準備はドラモンドと新渡戸の手で行われ、新渡戸は主として、連盟の理念をヨーロッパ社会に発信するスポークスマンの役割を担った。今年度は研究期間を1年延長して、クエーカー図書館から持ち帰った多くの資料の整理・分析、および北海道大学附属図書館北方文化資料室所蔵の新渡戸稲造関係書誌との照合を行い、新渡戸とウィリアム・ペンの影響関係を明らかにした。
レーザスペックル血流画像化法を用いた糖尿病足病変患者のフットケアに関する研究

本研究の目的は、レーザスペックル血流画像化法が糖尿病足病変患者のフットケアにおいて循環動態測定の指標として有用かどうかを検討する事である。健康人を対象とした温熱刺激および運動負荷前後の足背の血流測定の結果、サーモグラフィによる表面温度とは異なる末梢循環動態を反映し、画像は微細な血流変化が可視化でき、環境温度に影響を受け難いため冷え性の人の足先や発汗時の測定に有用性が認められた。また、糖尿病および透析患者の測定からは、血流データと足関節/上腕血圧比や腎機能等との関連性が示唆された。今後継続測定を行い検討を重ねる必要がある。糖尿病患者のフットケアにおいて足部の血流測定は重要である。次年度に続き、今年度は、基礎データとして健常人10人の運動負荷による血流変動を、レーザースペックル2次元血流画像化法であるLSFGの血流測定の特徴をサーモグラフィとの比較において検討した。【方法】健康な学生10名(平均21.5歳)を対象に2012年9月19日9月21日にアドバンス社のLSFGとNEC多機能サーモグラフィR300を用い足背の測定を行った。室温は平均25.4°C、湿度は平均47%であった。測定は、臥位安静5分の後に座位安静5分、そしてウオーキングマシーンを用い時速5km、10分間の歩行を行った。右足首と足指の付け根を長径、長径の中間地点を短径とした楕円の皮膚血流と表面温度の平均値を求めた。座位安静後の値を基準として変化率を算出し比較検討した。【結果】運動負荷後の血流変化率は、運動直後が111.8%、5分後に19.9%、10分後が48.6%であった。サーモグラフィでは、ー2.0%、1.9%、2.8%であった。LSFGを用いた測定は、サーモグラフィと比較して運動負荷による変化が大きく、部位による違いも明瞭であった。また、発汗時の血流変化が測定でき、周囲の温度に影響されにくい特徴があった。【結論】LSFGを用いた足部の血流測定は、サーモグラフィと比較して変化が大きくわかりやすい。また、画像から微細な血流変化が可視化でき、環境温度に影響を受けにくく、発汗時にも測定できるといったメリットがあり、フットケアへの臨床応用の可能性が示唆された。*臨床患者の測定については、山口県立総合医療センターの倫理審査において平成25年2月に承認され、糖尿病および透析患者への測定を同年3月より開始した。【1.研究背景と目的】レーザスペックル血流画像化法(以下二次元血流計)は、従来の光ファイバーを用いた血流計が一点の血流変化を測定することに対し、二次元の拡がりのある生体表面の血流分布を可視化できる特長がある。このシステムは、形成外科の皮弁移植手術の際の血流監視や消化器内科の内視鏡で胃粘膜の血流を画像化する研究に利用されてきた。近年、眼科領域で眼底血流測定に関する多くの研究論文が報告されている。本研究の目的は、この機器が糖尿病足病変患者のフットケアの循環動態測定への有用性を検討する事である。【2.研究方法と結果】平成23年度は健康人12名を対象に、二次元血流計(アドバンス社LFG-1-W)を用い温熱刺激前後3回測定し、サーモグラフィ(NEC多機能サーモグラフィR300)と比較検討した。右足首と足指の付け根を長径、長径の中間地点を短径とした楕円および右第1指の皮膚血流と表面温度の平均値を求め、座位安静後の値を基準として変化率を算出した。平成24年度は健康人8名を対象に、ウオーキングマシーンを用い時速5km・10分間の歩行前後に4回測定した。その結果、二次元血流計による測定はサーモグラフィによる表面温度とは異なる末梢循環動態を反映した。画像からは微細な血流変化が可視化でき、色調が環境温度に影響を受け難く、冷え性の人の足先や発汗時の測定が可能であった。平成25年度は、透析患者(うち糖尿病3名)9名と糖尿病患者4名の測定を平成25年2月、8月、平成26年3月の3回に渡り実施し、Fontaine分類や病状との関連から検討した。ABI改善や腎機能低下および足浴により数例に血流変化が認められた。【3.研究の成果と今後の展望】健康人および糖尿病患者の測定からフットケアにおける二次元血流測定の有用性が示唆されたが、今後継続測定を行い検討を重ねる必要がある。

今年度は、アドバンス社と九州工業大学が開発したレーザースペックル2次元血流画像化法であるLFG-1-Wの血流測定の特徴をサーモグラフィとの比較において検討した。【方法】基礎疾患がなく健康な学生12名(18歳37歳)を対象に、2011年9月5日9月15日にアドバンス社のLFG-1-WとNEC多機能サーモグラフィR300を用いて右足背の測定を行った。室温は平均27.5±0.61°C、湿度は平均47.6±2.48°Cであった。測定は、臥床安静15分後と座位安静15分後、そして脚温器(フジカスマーティレッグホット)を用いて20分間座位で下肢を温めた後の3回行った。右足首と足指の付け根を長径、長径の中間地点を短径とした楕円をA、右第1指中央部の最大の楕円をBとして皮膚血流と表面温度の平均値を求め、臥床安静後の値を基準として変化率を算出し比較検討した。【結果】脚温器を用いた時のLFG-1-Wの血流変化率は、足背で、座位安静後から加温後に87.6%から106.5%(+18.9%)に、サーモグラフィでは、98.2%から107.6%(+9.4%)に増加した。右第1指では、血流は82.7%から94.1%(+11.5%)に、温度は、98%から105.2%(+7.2%)に増加した。LFG-1-Wを用いた測定は、サーモグラフィと比較して足の下垂や加温に対して変化が大きく、部位による違いも明瞭であった。また、発汗時の血流変化が測定でき、周囲の温度に影響されにくいといった特徴があった。【結論】LFG-1-Wを用いた足部の血流測定は、サーモグラフィと比較して変化が大きいためわかりやすい。また、画像から微細な血流変化が可視化でき、環境温度に影響を受けにくく、発汗時にも測定できるといったメリットがあり、フットケアへの臨床応用の可能性が示唆された。2次元血流測定の機器が改良されたため、その借用と使用方法の手技習得に時間を要した。また、今年度に糖尿病患者の測定を行う予定であったが、倫理委員会への申請と承認に時間を要したため、当初の予定より遅れ気味になっている。1年目の予定は、レーザースペックル2次元血流画像化法であるLFG-1-Wのフットケアへの臨床応用の可能性を探るため、健常人の血流測定の特徴をサーモグラフィとの比較において検討することであった。この計画に則り、健常人の温熱刺激等による血流変化のデータ収集を行い、サーモグラフィとの比較において若干の知見を得た。今後は、その他の暴露(運動など)による変化も観察する必要がある。そして、糖尿病患者の測定に移る前にさらに本血流測定の特徴をつかんでおく必要がある。患者測定のための倫理審査の許可が降りたため、最終年度は透析患者および糖尿病患者の足部の測定を経時的に行い、その変化や健常人との比較検討を行い、機器の有用性を検討したい。健常人の基礎データをさらに収集し、機器の特徴をつかむとともに、画像が意味することを解明していく必要がある。例えば、足部の画像がどの部分の血管や血流を反映しているかである。このことはすなわち、LFG-1-Wで足部を測定する意味であり、フットケアへの臨床応用に向けた検討につながる。その後、糖尿病患者の足部の測定を行う。その方針としては、以下3点を考えている。1.糖尿病と糖尿病性足病変の病歴や病状との比較研究、2.糖尿病足病変患者の追跡研究、3.フットケア外来での応用研究である。この方法については、さらに詳細に検討し、研究フィールドである山口県立総合医療センターの倫理委員会で承認申請を行う予定である。最終年度は、臨床測定のための実験費や実験補助の人件費、学会発表における交通費などに主に使用する予定である。