hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日常生活における精神的ストレスの定量計測

本研究の目的は,日常生活における精神的ストレスの定量計測であり,胃の蠕動運動を利用した精神的ストレス計測の可能性について検討を加えた.研究初年度にはまず,携帯型ディジタル生体信号モニタ装置の開発研究を実施し,約80時間連続モニタ出来るコンパクトな装置を開発することが出来た.胃の蠕動運動の計測に関しては,胃電図に着目し,専用の計測アンプを開発した.実験さは,熟睡時,ストレス解消用音楽,冷たい水に手を浸すコールドテスト,偶然に記録できた好意を抱いていない人からの突然の電話場面を記録した.結果は,精神的なストレスが加わっていないと思われる状況下では比較的小振幅で周期の大きな胃電図が記録され,ストレスが加わると波の振幅が大きくなり,また周期が短くなることが明らかとなった.研究2年度は近赤外光に着目し赤外線計測システムを製作した.結果は,胃体部における嚥下反射の計測では,胃の体表面からの距離の違いで,胃の蠕動運動に伴う反射強度の変化が計測された.また胃の蠕動運動の計測結果は,食後一時間経過した時点で規則的な運動が観測され,近赤外光によって胃の蠕動運動が計測可能であることが示された.研究最終年度には,近赤外光による胃の蠕動運動計測方法を改良した.短時間ダイオードを発光させ,タイミングを合わせて体内からの散乱赤外線を取り込む方法を検討した結果,全く熱を持たない状態で発光させることが可能となった.実験では,飲水時の胃の反応運動,手を氷水に浸す温度ストレス実験,暗算実験の3つを計測した.結果は,飲水時に胃の受け入れ弛緩による受光輝度の変化が観測できた.また,温度ストレス実験,暗算負荷実験に関しては,被検者によって反応が異なるものの,ストレス性と思われる胃の異常な収縮現象が確認でき,胃の運動計測がストレス評価の指標となりうることが示された.本研究の目的は,日常生活における精神的ストレスの定量計測であり,胃の蠕動運動を利用した精神的ストレス計測の可能性について検討を加えた.研究初年度にはまず,携帯型ディジタル生体信号モニタ装置の開発研究を実施し,約80時間連続モニタ出来るコンパクトな装置を開発することが出来た.胃の蠕動運動の計測に関しては,胃電図に着目し,専用の計測アンプを開発した.実験さは,熟睡時,ストレス解消用音楽,冷たい水に手を浸すコールドテスト,偶然に記録できた好意を抱いていない人からの突然の電話場面を記録した.結果は,精神的なストレスが加わっていないと思われる状況下では比較的小振幅で周期の大きな胃電図が記録され,ストレスが加わると波の振幅が大きくなり,また周期が短くなることが明らかとなった.研究2年度は近赤外光に着目し赤外線計測システムを製作した.結果は,胃体部における嚥下反射の計測では,胃の体表面からの距離の違いで,胃の蠕動運動に伴う反射強度の変化が計測された.また胃の蠕動運動の計測結果は,食後一時間経過した時点で規則的な運動が観測され,近赤外光によって胃の蠕動運動が計測可能であることが示された.研究最終年度には,近赤外光による胃の蠕動運動計測方法を改良した.短時間ダイオードを発光させ,タイミングを合わせて体内からの散乱赤外線を取り込む方法を検討した結果,全く熱を持たない状態で発光させることが可能となった.実験では,飲水時の胃の反応運動,手を氷水に浸す温度ストレス実験,暗算実験の3つを計測した.結果は,飲水時に胃の受け入れ弛緩による受光輝度の変化が観測できた.また,温度ストレス実験,暗算負荷実験に関しては,被検者によって反応が異なるものの,ストレス性と思われる胃の異常な収縮現象が確認でき,胃の運動計測がストレス評価の指標となりうることが示された.本研究の目的は,日常生活における精神的ストレスの定量計測であり,研究初年度は携帯型ディジタル生体信号モニタ装置の開発研究と,胃の蠕動運動を利用した精神的ストレス計測の可能性について検討を加えた.「はっと驚く」ような強い一過性のストレスの定量計測に関しては心拍変動が有効であるが,「気分が滅入る」ような比較的弱い慢性のストレスに対しては「食べる気がしない」というように,胃の活動に影響が現れると考えたためである.まず携帯型ディジタル生体信号モニタ装置に関しては,マイクロコンピュータ技術を用い,32チャンネルの異なる生体信号を同時にモニタし,容量無制限(本研究では45MB)のIDE仕様のコンパクトフラッシュカードにデータを記録出来,単3乾電池4本で約80時間連続モニタ出来,大きさ112×80×33mm,重さ200gのコンパクトな装置を開発することが出来た.次に胃の蠕動運動の計測に関しては,胃電図に着目した.胃の蠕動運動は腹部表面に電極を貼り付けることによって胃電図として記録できることが知られている.本研究では,この胃電図を計測するためにゲイン100010000倍,通過帯域DC0.016Hzの計測アンプを開発した.実際には下記に示す日常生活のいくつかの生活場面における胃電図変化を記録した.記録したのは,リラックス場面として1)熟睡時,2)ストレス解消用音楽,またストレス場面として3)冷たい氷に手を浸すコールドテスト,偶然に記録できた4)好意を抱いていない人からの突然の電話場面である.

結果は,精神的なストレスが加わっていないと思われる状況下では比較的小振幅で周期の大きな胃電図が記録され,ストレスが加わると波の振幅が大きくなり,また周期が短くなることが明らかとなり,精神的ストレスのモニタリングに胃電図が利用できることが明らかとなった.本研究の目的は,日常生活における精神的ストレスの定量計測であり,胃の蠕動運動を利用した精神的ストレス計測の可能性について検討を加えている.「はっと驚く」ような強い一過性のストレスの定量計測に関しては心拍変動が有効であるが,「気分が滅入る」ような比較的弱い慢性のストレスに対しては「食べる気がしない」というように,胃の活動に影響が現れると考えたためである.研究初年度の1999年度には胃電図に着目し,ストレス評価の指標として,胃電図計測が有効であることを示した.本年度は近赤外光に着目し,胃の蠕動運動の計測について検討を加えた.波長700900nmの近赤外光は生体組織による散乱が比較的少ないことと吸光係数が低いため光の吸収減衰が少なく,生体を透過しやすい.そのため胃などの生体内の運動現象を計測するのに適していると考えたためである.実際に赤外線計測システムを製作し,胃の運動(嚥下の反射反応,食後期の蠕動運動)の計測を行った.実験では,まず胃体部での受け入れ弛緩反射を計測した.被験者は6時間以上絶食し,口に多くの飲み物を含む.実験が開始5秒後に口の中の飲み物を一気に飲み下し,その後は体を動かさないこととした.また,胃体部での食後期のほぼ一分に3回起こる蠕動運動を計測した.被験者は10時間以上絶食して,食事をする.食事をした直後とその1時間後に計測を行った.結果は,胃体部における嚥下反射の計測では,胃の体表面からの距離の違いで,胃の蠕動運動に伴う反射強度の変化が計測された.また胃の蠕動運動の計測結果は.食後一時間経過した時点で規則的な運動が観測された.結果として,近赤外光を用いることによって,胃の蠕動運動が計測可能であることが示された.本研究の目的は,日常生活における精神的ストレスの定量計測であり,胃の蠕動運動を利用した精神的ストレス計測の可能性について検討を加えた.一過性のストレスの定量計測に関しては心拍変動のゆらぎ解析が有効であることが分かっているが、比較的弱い慢性のストレスに対しては胃の活動に影響が現れると考えたためである.研究初年度にはストレス評価の指標として,胃電図計測が有効であることを示し,研究2年度には,近赤外光が胃の蠕動運動が計測可能であることを示した.研究最終年度には,近赤外光による胃の蠕動運動計測方法を改良し,いくつかの実験室的な環境下で精神的なストレスが胃に与える影響の計測を試みた.近赤外線で胃の動きを計測するためには発光ダイオードを高輝度で発生させる必要があるが,常時発光させるとダイオード自身が高熱となり,火傷の危険性があった.そこで本研究では短時間ダイオードを発光させ,タイミングを合わせて体内からの散乱赤外線をA/D変換器に取り込む方法を検討した.発光部には850nmの近赤外発光ダイオードを20個使用し,これらを1msecの間,0.8Aの電流で発光させた.その結果,皮膚感覚上では全く熱を持たない状態で発光させることが可能となった.計測システムの開発に引き続いては,実際に被検者に対して,飲水時の胃の反応運動,手を氷水に浸す温度ストレス実験,暗算実験,の3つである.結果は,まず飲水時に胃の受け入れ弛緩による受光輝度の変化が観測でき,本方法によって,胃の蠕動運動が計測できることが明かとなった.温度ストレス実験,暗算負荷実験に関しては,被検者によって反応が異なるものの,ストレス性と思われる胃の異常な収縮現象が確認でき,胃の運動計測がストレス評価の指標となりうることが示された.今後,更に日常生活に入り込んで胃の動きを計測するための,発光部,受光部の装着方法の検討,長期計測方法の検討が必要である.
新規サイトカインIL－17Cから探る歯周炎病態メカニズム

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
DNA相同組み替え修復遺伝子異常を有する膵癌をターゲットとした個別化医療の開発

生殖細胞レベルのBRCA1/2変異は家族性膵癌の原因遺伝子の一つとして知られており、さらにBRCA1/2変異を有する症例では白金製剤の効果が期待されることが我々を含めた後ろ向きの観察研究で報告されている(Kondo T and Kanai M et al., OncoTarget 2018)。BRCA1/2に加えてATM, ATR, PALB2, RAD51などの遺伝子もDNA相同組み替え修復(HRR)関連遺伝子に分類され、これらの遺伝子に機能低下を伴う変異を有する膵癌症例では白金製剤であるオキサリプラチンの効果が期待できると考えられる。そこで8つのHRR関連遺伝子(ATM, ATR, BRCA1, BRCA2, PALB2, RAD51B, RAD51C, RAD51D)を網羅した遺伝子パネルを設計、このパネル用いて膵癌組織のゲノム解析をCLIA(Clinical Laboratory Improvement Amendments)認証を受けた検査室で行い、そこで得られたゲノム情報とオキサリプラチンレジメンを含む化学療法に対する治療効果について調査する「切除不能・再発膵がんを対象とした相同組み換え修復関連遺伝子変異を含む遺伝子検査を用いた前向きコホート研究」を計画、倫理委員会の承認を得て平成30年5月より登録を開始した。現在本学を含め4施設が参加、登録も順調に進んでいる。「切除不能・再発膵がんを対象とした相同組み換え修復関連遺伝子変異を含む遺伝子検査を用いた前向きコホート研究」を計画、倫理委員会の承認を得て平成30年5月より登録を開始した。平成31年3月までに目標症例数の半分である20症例が登録されている。「切除不能・再発膵がんを対象とした相同組み換え修復関連遺伝子変異を含む遺伝子検査を用いた前向きコホート研究」の症例登録を継続する。膵癌において生殖細胞レベルのBRCA1/2変異は家族性膵癌の原因遺伝子の一つと知られており、さらにこの変異を有する症例では白金製剤効果が期待されることが観察研究で報告されている。このBRCA1/2に加えてATM, ATR, PALB2, RAD51などの遺伝子もDNA相同組み替え修復(HRR)に関与するが、がん組織から抽出したDNAを用いたシーケンスで見つかったHRR関連遺伝子異常と膵癌家族歴との関連や、白金製剤であるオキサリプラチンに対する感受性に関しては報告がない。そこでこれまでに当院でがん組織から抽出したDNAを用いたがん遺伝子パネル検査を受けた膵癌28症例を対象に、HRR関連遺伝子異常と膵癌家族歴との関連、ならびにオキサリプラチンレジメンに対する治療効果について検討を行った。28症例中、13症例(46%)にHRR関連遺伝子上に一つ以上のアミノ酸変異を伴う遺伝子変異を認めた。この13症例中膵癌家族例を有していたのは1症例のみであり、膵癌の家族歴とがん遺伝子パネル検査時のHRR関連遺伝子変異陽性との関連は低いと考えられた。また28症例中、オキサリプラチンレジメンによる治療をうけた17症例の解析で、HRR関連遺伝子異常を有する8症例の無増悪生存期間は20.8か月であったのに対し、対照群9症例では1.7か月と、前者の方が優れていた(ハザード比0.32, 95%信頼区間0.10-1.06,P=0.049)。これらの内容は国際学術誌に報告した(Kondo T and Kanai M et al., OncoTarget 2018)。平成30年度以降はこれまでに後ろ向き研究で得られた結果を前向き試験で確認する予定である。すでにプロトコルを作成、現在倫理委員会に申請中であり、平成30年6月頃から開始できるよう準備を進めている。

平成29年度に予定していた後ろ向きの解析が早く終了したため、平成30年度以降に実施する前向き観察研究の経費に割り当てることにした。前向きコホート研究のデータセンターにかかる費用が想定していたより少なくて済んだため
進化分子工学的手法によるsiRNA導入に特化された細胞膜透過ペプチドの選別

昨年度までに細胞膜透過ペプチド(CPP)の選別に用いるcDNAディスプレイ複合体の作成時における諸課題について検討を終えたため、当初の予定では培養細胞株の準備が整い次第CPP選別を開始する予定であった。しかし、cDNAディスプレイ複合体の作成過程においてmRNA転写時に用いる鋳型DNAが残存してしまうことが確認された。このDNA残存はCPP選別の過程での目的配列濃縮に影響を及ぼす可能性があるため、残留DNAの除去法の検討を余儀なくされた。現在は残留DNAの選択的分解法と、cDNAディスプレイの分離精製の2手法の有効性を比較中である。また、この検討による計画の遅れに対応するため、当初は蛍光タンパク質を恒常的に発現する培養細胞株を構築する予定を変更し、遺伝子導入による蛍光タンパク質の一過性発現系での実験系に切り替えた。蛍光タンパク質の恒常発現系ではshRNAの細胞内導入前の時点で細胞内にあらかじめ発現済みの蛍光タンパク質が蓄積してしまい、発現抑制を開始しても蛍光の低下量が限定される可能性が懸念される。その点で、mRNAの細胞導入によって蛍光タンパク質発現を一定のタイミングで発現させることにより、導入shRNAによる発現抑制効果の評価がより明確になるものと期待される。蛍光タンパク質の一過性発現の誘導に用いるmRNAの設計はcDNAディスプレイの課題解決中に既に検討済みであるため、残存DNAへの対応が完了し次第CPPの選別に着手できる体制を整えている。本年度は想定外の問題やその対応などのため、研究の顕著な進展は見られなかったが、計画変更により翌年度での挽回が期待できるものと考える。本年度は当初計画ではcDNAディスプレイ複合体形成法の構築を完了して蛍光タンパク質発現細胞株の構築を終えている予定であった。しかし、cDNAディスプレイ複合体による選別条件の確認中にmRNA作成用の鋳型DNAの残存が明らかになった。鋳型DNAはCPPの選別後の時点まで残存してしまうと二回目以降のCPP選別の直前に実施されるPCRによって増幅がかかるため、有効なCPP配列の特定に影響を及ぼす可能性がある。このため残存DNAを除去する手法の検討を余儀なくされたため計画に遅れが生じた。CPP配列の選別に使用する予定の蛍光タンパク質発現細胞株の構築も同時期に進めていたが、cDNAディスプレイ複合体作成における進捗の遅れに対応するため細胞株準備についても計画を変更して、計画遂行への影響を最小限に留められるよう対応した。想定外の問題により進捗状況に遅れが生じたものの対応が進められているため、計画全体への影響は限定的なものと考えている。今回の進捗遅れの主因となっているcDNAディスプレイ複合体中の残存DNAについて、すでに各種DNAse処理などよる除去を検討済みだが現時点で効果は限定的なものに留まっている。そのため現在はcDNAディスプレイ複合体の分離精製法の改善や、制限酵素処理等の手法により残存DNAのPCRによる増幅が抑制される条件の検討を実施してCPP選別の影響を排除し、できるだけ速やかにcDNAディスプレイ複合体によるCPP選別に移る予定である。CPP選別に使用する蛍光タンパク質発現細胞株は、当初の予定を変更し、mRNAの細胞内導入による蛍光発現の一過性発現系をもって代替することとして、進捗遅れの挽回とタンパク質発現抑制の明確化を図る。蛍光タンパク質の恒常発現細胞株においては、CPPによるshRNAの細胞導入を実施する前にあらかじめ発現済みの蛍光タンパク質が細胞内に蓄積されていると考えられるため、shRNAによる発現抑制後も蓄積された蛍光タンパク質による蛍光がバックグラウンドとして検出されることでshRNAの効果が確認されにくくなることが予想された。このため、蛍光タンパク質を一過的に発現させることにより事前の蛍光タンパク質の蓄積による影響を解消できるものと期待される。cDNAディスプレイ複合体に関する課題を検討中に、一過的発現系を構築するためのmRNA設計などを既に実施しており、残存DNAの問題を解決し次第早急にCPPの選別に着手する予定である。本年度は細胞膜透過ペプチド(CPP)の選別に必要な、cDNAディスプレイ複合体の作製条件および選別実験の過程で生じる懸念事項の確認を実施し、細胞を用いたCPP選別のモデル実験が可能な段階まで計画を進捗させた。本研究ではCPPの選別時に遺伝子発現抑制効果を有するshRNAを連結させたmRNA(sh-mRNA)を使用するため、まずこのRNA鎖を細胞内に導入した際に遺伝子発現抑制効果が得られるか評価した。ルシフェラーゼ発現細胞株を用いてsh-mRNAの導入によるルシフェラーゼ発現の低下を確認した後、次にこのsh-mRNAによるcDNAディスプレイ複合体の作製が可能かどうか評価を行った。その結果、複合体作製の一連の工程である1)ピューロマイシン結合DNAリンカーとの結合形成、2)ペプチド鎖の翻訳とピューロマイシンを介したsh-mRNAとの連結、3)mRNA部分の逆転写によるcDNAの生成の3点を確認し、複合体作成が可能であることが示された。特に2)においては、使用する無細胞翻訳系の由来が原核細胞の場合と哺乳細胞の場合でペプチドの連結効率に大きな差があることが確認された。また3)においても、ペプチド連結後の複合体を精製せずとも逆転写反応が進むことが確認されたため、ペプチド選別作業の短縮・効率化が期待される。これらの結果より、ペプチド選別作業に必要な項目をひととおり確認できたといえる。さらに、現時点ですでに、以降の培養細胞株を用いた実験に必要となる複合体の精製・濃縮法の改良にも着手しており、ビオチンの可逆的な結合・解離が可能なアビジン類縁体を用いることで効率的に複合体を精製できることを確認している。以上を受けて、今後は培養細胞株を用いたCPP選別のモデル実験構築に必要な項目の検討に移る予定である。

現時点では細胞膜透過ペプチド(CPP)の選別実験系のモデルを構築するための条件検討を行い、ペプチド選別に必要な諸項目の検討が終了した段階にある。当初は初年度の時点で培養細胞株を用いた選別実験のモデル系構築を終えている計画案を提示していた。しかし、ペプチド選別系のモデル構築における諸過程のうち、翻訳ペプチドがピューロマイシンを介してDNAリンカーとの結合を形成する過程や、得られた複合体を効率よく精製・濃縮する手法の構築などにおいて困難が生じる可能性が当初から予想されており、場合によっては大幅な進捗の遅れがある可能性も当初から想定されていた。その点で、実際には複数種の無細胞翻訳系の検討やアビジン類縁体固定化磁気ビーズを用いた精製法の検討が奏功し、難所を比較的短期間で解決することができたと言える。現在はすでに培養細胞株を用いたモデル選別系の検討に着手できる体制にあり、本研究の遅れは想定内の範囲で、おおむね順調に進展しているものと考える。昨年度までに細胞膜透過ペプチド(CPP)の選別に用いるcDNAディスプレイ複合体の作成時における諸課題について検討を終えたため、当初の予定では培養細胞株の準備が整い次第CPP選別を開始する予定であった。しかし、cDNAディスプレイ複合体の作成過程においてmRNA転写時に用いる鋳型DNAが残存してしまうことが確認された。このDNA残存はCPP選別の過程での目的配列濃縮に影響を及ぼす可能性があるため、残留DNAの除去法の検討を余儀なくされた。現在は残留DNAの選択的分解法と、cDNAディスプレイの分離精製の2手法の有効性を比較中である。また、この検討による計画の遅れに対応するため、当初は蛍光タンパク質を恒常的に発現する培養細胞株を構築する予定を変更し、遺伝子導入による蛍光タンパク質の一過性発現系での実験系に切り替えた。蛍光タンパク質の恒常発現系ではshRNAの細胞内導入前の時点で細胞内にあらかじめ発現済みの蛍光タンパク質が蓄積してしまい、発現抑制を開始しても蛍光の低下量が限定される可能性が懸念される。その点で、mRNAの細胞導入によって蛍光タンパク質発現を一定のタイミングで発現させることにより、導入shRNAによる発現抑制効果の評価がより明確になるものと期待される。蛍光タンパク質の一過性発現の誘導に用いるmRNAの設計はcDNAディスプレイの課題解決中に既に検討済みであるため、残存DNAへの対応が完了し次第CPPの選別に着手できる体制を整えている。本年度は想定外の問題やその対応などのため、研究の顕著な進展は見られなかったが、計画変更により翌年度での挽回が期待できるものと考える。本年度は当初計画ではcDNAディスプレイ複合体形成法の構築を完了して蛍光タンパク質発現細胞株の構築を終えている予定であった。
生殖過程における細胞壁マトリックス糖鎖の作用機構に関する分子生物学的解析

高等植物の生殖過程には、細胞壁マトリックス糖鎖を介した細胞接着が様々な場面で要求されるが、その生合成メカニズムと機能に関する知見が極めて乏しいのが現状である。申請者は現在までに、半数体タバコを用いた培養系による変異体作出系を開発することにより、これらの現状を打破することに成功し、細胞接着のみならず生殖過程にも重要であるペクチン糖鎖関連遺伝子を複数同定した。これらの遺伝子の生殖過程における詳細なメカニズムと機能を明らかとすることで、ペクチン糖鎖の生殖過程における役割を解明する。また、この変異体作出系を用いれば、生殖過程に必須な新規細胞壁マトリックス糖鎖関連因子を新規に同定出来ることが予想される。以上の研究を遂行することにより、高等植物の細胞壁マトリックス糖鎖関連遺伝子の生殖過程における役割を明らかにすることを目的としている。・ペクチン糖鎖関連遺伝子の生殖過程における機能胞子形成時におけるペクチン糖鎖の役割について、NpGUT1時空間的な発現解析及び発現調節を行うことにより明らかにする。(2)受粉した花粉から発芽した花粉管と花柱の伝達組織との間には、何らかの細胞接着メカニズムが存在することが考えられる。NpGUT1の発現調節を行うことによって、花粉管ガイダンスにおけるペクチン糖鎖とホウ素の役割について解明する。(3)ペクチンアラビナン鎖が花粉形成および花粉管ガイダンス、そして後期胚発生において果たす役割について、新規UDPアラビノース輸送体LARA1およびアラビノース糖ヌクレオチド関連遺伝子UAMを用いて分子レベルで解明する。(4)LARA1を端緒として、TAP systemを用いた検索により、未知のアラビナン鎖合成酵素複合体の全貌解明を行う。申請者は現在までに、半数体タバコを用いた培養系による変異体作出系を開発することにより、これらの現状を打破することに成功し、細胞接着のみならず生殖過程にも重要であるペクチン糖鎖関連遺伝子を復数同定した。以上の研究を遂行することにより、高等植物の細胞壁マトリックス糖鎖関連遺伝子の生殖過程における役割をあきらにすることを目的としている。・ペクチン糖鎖関連遺伝子の生殖過程における機能(1)小胞子形成時におけるペクチン糖鎖の役割について、NpGUT1時空間的な発現解析及び発現調節を行うことにより明らかにする。(2)受粉した花粉から発芽した花粉管と花柱の伝達組織との間にはm、何らかの細胞接着メカニズムが存在することが考えられる。(3)ペクチンアラビナン鎖が花粉形成および花粉管ガイダンス、そして後期胚発生において果たす役割について、新規UDPアラビノース輪送体LARA1およびアラビノース糖ヌクレオチド関連遺伝子UAMを用いて分子レベルで解明する。(4)LARA1を端緒として、TAPsystemを用いて検索により、未知のアラビナン鎖合成酵素複合体の全貌解明を行う。
小児の最未分化型急性骨髄性白血病(M0)およびmixed型白血病の細胞学的特性

小児6例、成人20例のM0型白血病について微細構造および細胞化学的に比較検討した。電子顕微鏡形態学的には、M0の芽球は特徴の少ない未熟な形態を示し、核は円形で、切れ込みは少ない症例と浅い切れ込みを有する症例が認められた。核クロマチンの凝集は少なく、核小体は大きく、細胞質は広かった。粗面小胞体の発達は不良なものから中等度発達したものまで認められた。顆粒は0数個と少なかった。一般的に小児のM0の芽球は成人よりさらに未熟な形態学的傾向を示した。ミエロペルオキシダーゼは、成人では17/20例約85%の症例で陽性を示したが、小児では4/6例が陽性を示したのみであった。反応部位は、顆粒のみにミエロペルオキシダーゼ反応を示すものが多く、次いで、粗面小胞体のみのもので、この両者に反応を示すものはすくなかった。血小板ペルオキシダーゼは殆どの症例で陰性であった。過ヨウ素酸反応性糖化合物をみると、小児、成人のM0ともグリコーゲンは(-)ごく少量であった。Golgi-endoplasmic reticulum-lysosome(GERL)成人症例では発達は良好であったが、小児では不良であった。電子顕微鏡で核DNAの分布をみると、凝集は(-)軽度で、成人と小児の間に大きな差は見られなかった。細胞質RNAはM1と比べて少ない症例が多かった。表面マーカーの違いによる微細構造上、細胞化学上の違いは明らかではなかった。Mixedタイプ白血病は表面マーカーの差により形態的、細胞化学的にバラツキは多かったが、一般的に、骨髄系というよりは形態的にはリンパ性白血病に似ているものが多かった。また、電顕ペルオキシダーゼも陰性のものが多かった。AUL(acute undifferntiated leukemia)をM0に比較して電顕ペルオキシダーゼ陰性のものが多く、CD7陰性例はすべてペルオシキダーゼ陰性であった。小児5例、成人18例のM0型白血病について微細構造および細部化学的に比較検討した。電子顕微鏡形態学的には、成人MOでは、核は円形で浅い切れ込みを有する症例と切れ込みのない症例がほぼ半々であった。核のクロマチンの凝集は、少なく、核小体は大きく、細胞質は広かった。粗面小胞体の発達は約半数の症例でよかったが、ゴルジ装置の発達は悪かった。胞体顆粒は(-)からごく少数のみであった。小児のM0は、核は円形で、切れ込みは少なく、核クロマチンの凝集も少なかった。細胞質では、粗面小胞体の発達は不良で、顆粒も少なかった。一般的に小児のM0は成人より未熟な形態学的傾向を示した。ミエロペルオキシダーゼは、成人では11/15例約73%の症例で陽性を示したが、小児では2/5例が陽性を示したのみであった。成人では、Golgi-endoplasmic reticulum-lysosome (GERL)の発達は良好であったが、小児ではGERLの発達は不良であった。

電子顕微鏡で核DNAの分布をみると、凝集は(-)軽度で、成人と小児の間に大きな差はみられなかった。Mixedタイプ白血病は、CDマーカーの差により形態的、細胞か学的にバラツキは多かったが、一般的に、骨髄系というよりは形態的にはリンパ性白血病に似ているものが多かった。また、ミエロペルオキシダーゼも陰性のものが多かった。本タイプは検討症例が少なく、さらに症例を重ねる必要があった。小児6例、成人20例のM0型白血病について微細構造および細胞化学的に比較検討した。電子顕微鏡形態学的には、M0の芽球は特徴の少ない未熟な形態を示し、核は円形で、切れ込みは少ない症例と浅い切れ込みを有する症例が認められた。核クロマチンの凝集は少なく、核小体は大きく、細胞質は広かった。粗面小胞体の発達は不良なものから中等度発達したものまで認められた。顆粒は0数個と少なかった。一般的に小児のM0の芽球は成人よりさらに未熟な形態学的傾向を示した。ミエロペルオキシダーゼは、成人では17/20例約85%の症例で陽性を示したが、小児では4/6例が陽性を示したのみであった。反応部位は、顆粒のみにミエロペルオキシダーゼ反応を示すものが多く、次いで、粗面小胞体のみのもので、この両者に反応を示すものはすくなかった。血小板ペルオキシダーゼは殆どの症例で陰性であった。過ヨウ素酸反応性糖化合物をみると、小児、成人のM0ともグリコーゲンは(-)ごく少量であった。Golgi-endoplasmic reticulum-lysosome(GERL)成人症例では発達は良好であったが、小児では不良であった。細胞質RNAはM1と比べて少ない症例が多かった。表面マーカーの違いによる微細構造上、細胞化学上の違いは明らかではなかった。Mixedタイプ白血病は表面マーカーの差により形態的、細胞化学的にバラツキは多かったが、一般的に、骨髄系というよりは形態的にはリンパ性白血病に似ているものが多かった。また、電顕ペルオキシダーゼも陰性のものが多かった。AUL(acute undifferntiated leukemia)もM0に比較して電顕ペルオキシダーゼ陰性のものが多く、CD7陽性例はすべてペルオキシダーゼ陰性であった。
脂肪細胞の分化・誘導における線溶系因子の機能解明と治療戦略的ストラテジーの確立

21世紀を迎え、我国の食生活や環境は欧米化というよりむしろ新たな独自性をもった日本スタイルを生み出していると考えられる。このような状況下で、本研究は脂肪細胞の分化・誘導に関して新しい観点から線溶系因子の関与ならびに発生学的に重要なプロトンポンプの意義について探求した。脂肪細胞は、生体において様々なサイトカインを放出する可能性が知られおり、現在問題とされているメタボリックシンドロームの主要因子として注目される。脂肪細胞の分化・増殖は多様な過程を得て成立していくが、以前として未知な部分も多い。我々は多年の渡る研究歴の中で血液の因子である線溶系が、細胞増殖に関与することを見いだして来た。さらに、最近、分化・誘導あるいは発生という観点にも深く関わっている化膿性が示唆されている。本研究は、今までとは違った検知から脂肪細胞の制御・改善の可能性を探るアプローチである。研究代表者ならびに研究分担者は、最も専門的とする分野で表題の研究へのアプローチを進めている。本年は、研究初年度にあたり細胞機能と遺伝子について脂肪細胞をとりまく環境から各種実験を開始した。研究代表者は、脂肪細胞の分化・誘導についてタンパク溶解の観点からプラスミンの機能に着目した。遺伝子改変マウスを使った実験では、プラスミンが細胞レベル・個体レベルで細胞増殖に関与する因子TGF-βの制御に深く関わり、繊維化の過程に影響していることを見いだし論文として公表した。さらに、プラスミンの前駆体で非活性化因子であるプラスミノーゲンの新たなる活性化タンパクを生体内に見いだした。これらは脂肪細胞の分化・増殖に関与する新たな検知となるものと考えられる。研究分担者は、生体でのエネルギー媒体であるプロトンポンプの発生学的検知をさらに発展させ、未分化な細胞より変化発展する細胞の制御について新たな検知を見いだしている。脂肪細胞に分化する間葉系細胞の仕組みについて理論的展開は期待される。今後、これらの検知を生かして2年目の研究に従事して行く。1)ウロキナーゼ型プラスミン活性化因子受容体(uPAR)uPARは、細胞膜非貫通型の受容体として多様な細胞に発現している。脂肪細胞においても発現が確認されているが、これらの遺伝子を欠損したマウスにおいて内蔵脂肪の減弱化が確認された。本研究中、これらの分子生物学的機構の解明は達成されなかったが、同様に繊維芽細胞を用いた実験系で、uPARの欠損によって細胞の分化・誘導が抑制される事が明確になった。これらの分子機構としてあらたにメタロプロテアーゼを介する系が確認された。これらの機能の解明は今後細胞外組織の融解と脂肪細胞の肥大化・増殖のメカニズム解明に役立つものと考えられる。2) α2アンチプラスミン(α2-AP)α2-APは、プラスミンの生体内特異的阻害因子である。今回の研究でこれらが自ら生理活性作用を示し細胞の分化・増殖に寄与することが解明された。これらの機構は、TGF-βを介するシグナリングを修飾することで、明確に細胞内情報伝達機構に影響を与えている。これらの結果は、α2-APが独立した因子として生体内で機能する可能性を示したもので今後の発展が期待される。3)プロトンポンププロトンポンプは、従来、胃壁細胞において酸分泌機構を司る細胞膜機能である。近年、発生学的に重要な役割を担っていることが報告され、今回の研究に寄って細胞レベルでエネルギーに依存したプロトンポンプの機構が解明された。これらの成果は今後の発展をもって様々な形で医療の発展に寄与できるものと考えられる。
熱帯熱マラリア原虫SERA抗原遺伝子の遺伝子多型と血清疫学的解析

(1) SERA抗原ExonII遺伝子の遺伝子多型と地理的分布世界各地から採集した69例の熱帯熱マラリア野生分離株のSERA抗原ExonIIの遺伝子多型を調査した。今回、これまで調査していなかった中央部の保存領域の塩基配列も調査した結果、中央部はよく保存されていることが判明した。現在、ミャンマーとインドネシアから得られた野生株の遺伝子解析を集中的に行っているが、基本的にはFCR3型とK1型が多く、両型は東南アジアに広く分布しているものと考えられる。(2) CS抗原遺伝子のC末端非反復配列領域の変異ベトナムとインドネシアから得た野生分離株67株を用いて、GS抗原遺伝子のTh2RとTh3Rの二つTcellエピトープを含むC末端非反復配列領域の変異を調べた。ベトナムから得られた野生分離株より新型の13個のアレルが見いだされ、ほとんどの変異がTh2RとTh3Rの領域に集中して存在していた。一方、インドネシアから得た6分離株はいずれも既知の型で、1例がWellcome株と同じであり他の5例はタイで見いだされたI型と判明し、ベトナム分離株との違いが大きくクローズアップされた。
高次元のdual hyperovalと関連する有限体上の関数

新たに発見した高次元双対超卵形S_c(l,GF(2r))を用いて単連結な高次元双対超卵形(DHOと略記)で同型でない例を大量に構成することが出来た。それらのDHOの間に成り立つ被覆する/される関係を数c,l,rを用いて記述することに成功し,それらのDHOの自己同形群も決定することが出来た。また(1個の)可換な半体を用いてDHOを構成することに成功しそれらの間の同型問題を決定した。この構成方法を有限個の必ずしも可換でない半体にまで拡張し,さらにある条件のもとでそれらの同型問題を決定した。最後に,あるBent関数を用いた(それまで知られていなかった)2次的なAPN関数の構成にも成功した。以下のことを証明・決定することができた。。(1)単連結な高次元双対超卵形(dimensional dual hyperoval, DHO)の例に関して、今までは「限られたタイプの数種類のもの」、しかも「生成空間の次元が非常に低いもの」、しか単連結であることが証明されていなかった。今回、私の構成した族(Discrete Mathematics 337,2014に掲載済)に属するDHOである「S_c(l,GF(2 r)」が、ある簡単な条件を満たせば単連結という性質を満たすことを見いだした。このことより、非常に多くの非同型な、しかも生成空間の次元が高い、単連結なDHOができることが証明された。さらに、この単連結なDHOに対してDempwolff-EdelによるDHOのExtensionという方法を用いると、さらに次元の高い生成空間をもつ、非同型なDHOの例が非常に多く構成できることがわかった。(対称で双線形なDHOに対して、2段階までExtensionという方法が適用できることに注意。)上記は現在論文として投稿中である。(2)また、c>1の場合、自己同型群が決定できた。この証明は細かい点で非常に微妙な議論を必要とする。c=1の場合とc>1の場合では、自己同型群はある点で大きな違いがあるがあることがわかった。(3)「S_c(l,GF(2 r))」に属する2つのDHO達「S_c(l_1,GF(2 {r_1})」と「S_c(l_2,GF(2 {r_2})」が、整数「l_1,l_2」と「r_1,r_2」に関するある簡単な条件を満たせば、互いに被覆する(被覆される)という関係があることもわかった。(以上は現在論文にまとめている。)今年度の主な研究実績は以下の通りである。私が見いだした高次元超卵形(dimensional dual hyperoval)であるS_c(GF(2 r),l)達(Discrete Mathematics 337(2014)65-75参照),ここにcは有限体GF(2 r)のある性質をみたす元でl,rは自然数,の自己同型群をすべて決定した。さらにそれらの間に被覆する(被覆される)関係がある場合にl,r,cの関係を(cが1でない場合には完全に)決定し,それらの自己同型群の間の関係も決定した。次に、標数2の可換な半体(SemiField)から, S_c(GF(2 r),l)の構成と同様な方法で新しい高次元双対超卵形が構成できることを見いだし,それらの性質を調べた。特に上記の半体達がKantorの構成した半体達である場合には,それから高次元双対超卵形が構成される条件,およびそれら高次元双対超卵形達が同型であるための簡明な必要十分条件を見いだした。高次元双対超卵形については、上記研究実績にもあるようにS_c(GF(2 r),l)達の自己同型群や被覆する(される)条件にあるためのc,r,l達の条件などを決定した。このようにS_c(GF(2 r),l)達は(高次元双対超卵形の研究の上で)非常に扱いやすい例を提供していることがわかった。また標数2の可換な半体から高次元双対超卵形が構成できることも見出し,半体の研究と高次元双対超卵形の研究の間には密接な関係があることがわかってきた。このように現在活発に研究されている他の分野との関係もどんどんわかってきているので,おおむね順調に進展していると言うことができる。今年度得られた結果は以下の通りである。(1)昨年度私が可換な半体から構成した高次元双対超卵形について、その構成方法を拡張し、3個の半体(そのうち2個は可換な半体、もう一つの半体は可換で有る必要がない)から新たな高次元双対超卵形が構成できることを見いだした。さらにある仮定の下に3個づつの半体(全部で6個)から構成された2個の高次元双対超卵形が同型で有るための必要十分条件を見い出した。すなわち、ある仮定(定数cが1でなく、また1つの高次元双対超卵形を構成する2つの可換な半体がイソトピックでない)のもとに、同型であるための必要十分条件は、2つの高次元双対超卵形を構成する可換な半体がそれぞれイソトピックであり、また可換でない半体についてもイソトピックまたは反イソトピック(積を逆順にしたイソトピック)になるという結果を得た。

さらに特にKantorの可換な半体およびAlbertの半体を利用して構成した上記の高次元双対超卵形について、非常に具体的な同型判定条件を与えた。これはJha, Jhonson, BiliottiによるAlbertの半体に関する詳しい研究(1999年)を利用している。(現在投稿中。)この構成法を3つ以上の任意個の半体にまで拡張しようと現在研究中である。(2)Taniguchiの高次元双対超卵形といわれている、私が2009年に発見した高次元双対超卵形について、その構成の一般化を探求し今まで知られていなかった興味深い加法公式を持っている高次元双対弧といわれるものが構成できた。この構成について、3月に東京女子大学で発表を行った。3個の半体から構成される高次元双対超卵形の構成を発見できた。またある条件のもとでその同型判定のための必要十分条件を与えることが出来た。さらに、Kantorの半体やAlbertの半体の場合には非常に具体的な同型判定条件を見いだした。さらに、現在Taniguchiの高次元双対超卵形といわれている私が2009年に発見した高次元双対超卵形についても、その構成の一般化を探求し今まで知られていなかった加法公式を持っている高次元双対弧が構成できた。以上によって、研究は順調に進展していると考えられる。本年度得られた結果は以下の(1)(2)である。(1)昨年度発見した「3個の半体から構成される高次元双対超卵形(以下DHOと記載)」の構成方法を拡張し任意有限個の半体からDHOを構成する方法を発見した。この構成方法は「可換な半体を用いるパート」と「必ずしも可換で有る必要がない半体を用いるパート」の両方が必要でまた「可換な半体のパートの番号付けに対応した必ずしも可換で有る必要がないパートの番号付け」が自然に定まっている。さらに、得られたDHOの同型問題を以下の特別な場合に解決した。1(「可換な半体のパート」の半体達が互いにイソトピックでない場合)2つのDHOが同型となる必要十分条件は、2つのDHOの「可換な半体のパート」達の間にうまく対応をつけると対応する可換な半体達がイソトピックでありかつ「必ずしも可換でない半体のパート」についても(その対応により)イソトピックまたは反イソトピック(積の順を逆にするとイソトピック)になっていることである。2(「可換で有る必要がない半体のパート」の半体達がすべて非可換である場合)2つのDHOが同型となる必要十分条件は、対応する「非可換な半体のパート」において半体達が互いにイソトピックまたは反イソトピックであることである。1.については国際学会Fq13で発表した。2.についてはドイツのIrseeにおける有限幾何研究集会で発表し現在投稿中である。(2)特別なbent関数B(x,y)=xyを用いた2次的なAPN関数を構成した。このbent関数B(x,y)を用いた構成方法は以前に2例が知られていたが、ある有限体上においてはこれまで知られていた2例と本質的に異なるということをコンピュータを用いて示した。また同様の構成方法で(非可換な)半体が構成できることも示した。現在投稿中である。新たに発見した高次元双対超卵形S_c(l,GF(2r))を用いて単連結な高次元双対超卵形(DHOと略記)で同型でない例を大量に構成することが出来た。それらのDHOの間に成り立つ被覆する/される関係を数c,l,rを用いて記述することに成功し,それらのDHOの自己同形群も決定することが出来た。また(1個の)可換な半体を用いてDHOを構成することに成功しそれらの間の同型問題を決定した。この構成方法を有限個の必ずしも可換でない半体にまで拡張し,さらにある条件のもとでそれらの同型問題を決定した。最後に,あるBent関数を用いた(それまで知られていなかった)
中観思想史の比較研究-インド仏教から中国仏教、チベット仏教、ボン教への展開

本年度は、(1)インド仏教、(2)チベット仏教、(3)ボン教、(4)中国仏教の4つの領域における中観派思想の展開について研究を行った。また、(5)チベット古語・ボン教の術語辞典の編纂を継続した。(1)インド仏教:インド仏教中観派の中でも、バーヴィヴェーカ(ca.500-570)の二諦説に関して、既存の学説の大幅な修正点を発見し、国内学会で成果発表を行った。(2)チベット仏教:チベット仏教宗義文献を中心に、空性論証の展開過程を整理し、国際学会で成果発表を行った。(3)ボン教:ボン教における二諦説の展開の全体的概要、ボン教二諦説に関する最古の論書たるメトゥン著『二諦分別論』と『二諦分別論自註』、ボン教の大家ニャンメーシェーラプギェルツェン(1356-1415)著『地・道の注釈』、そしてニャンメー著『二諦分別論註』における二諦説を整理した。以上の4つのテーマについて、4本の論文を提出し出版を受理された。(4)中国仏教:中国仏教における二諦説の展開過程を整理しており、現在は三論宗を中心に文献精読を行った。今後は、インド仏教、チベット仏教、ボン教と二諦説の展開について比較し、中国仏教の二諦説がどのような性格を持っているかを検証していく。(5)チベット古語・ボン教術語辞典:仏教伝来以前よりチベットに存在するボン教の文献中には、仏教には存在しない多くの術語や古語が出てくる。そこで既存のチベット語辞典や仏教語辞典などでカバーできない語彙を集めた、チベット古語・ボン教術語辞典を編纂し始めた。現在、全30基字中、第13基字のセクションの原稿が完成した。全30基字のセクションを完成させるには、相当な年数がかかると思われるため、分冊化して適宜出版を行う予定である。また、(5)ボン教の術語辞典の編纂を開始した。(1)インド仏教:原典を参照した上で、インド仏教中観派の二諦説の展開過程を整理した。その成果を、「日仏東洋学会」(京都:2010年3月28日)にて口頭発表した。(4)中国仏教:本年度より指導教官の指導の下、中国仏教における二諦説の展開過程を、インド・チベット仏教と比較しながら整理し、現在は三論宗を中心に文献を精読している最中である。(5)チベット古語・ボン教術語辞典:ボン教は仏教伝来以前よりチベットに存在する古い宗教である。したがって、ボン教文献中には、仏教には存在しない多くの術語や古語が出てくる。既存のチベット語辞典や仏教語辞典などでは、これらの語彙をカバーできず、原典読解に支障をきたしている。そこで、ボン教文献を読むために必要な、チベット古語・ボン教術語辞典を編纂し始めた。現在、全30基字中、第1,2基字のセクションの原稿が完成した。
肥満・動脈硬化における終末糖化産物受容体を介した炎症シグナルの意義

終末糖化産物受容体(receptor for AGE, RAGE)は、糖尿病の慢性血管合併症(腎症、動脈硬化など)に関与する。本研究課題において、肥満・メタボリックシンドローム・インスリン抵抗性の病因におけるRAGEの意義を、in vitro脂肪細胞分化誘導系、RAGE欠失マウスを用いた肥満誘導モデル系を用いて基礎的に解明し(Diabetes 2013)、また臨床的には2種の経口糖尿病薬(sulfonylureaとthiazolidine誘導体)によるRAGE系(細胞表面RAGEと可溶性/分泌性RAGE)の調節を無作為群間比較試験により明らかにした(Atherosclerosis 2014)。終末糖化産物受容体(receptor forAGE:RAGE)は、非糖尿病環境においても動脈硬化と肥満の進展に関与しうる。本研究では、RAGEが肥満とインスリン抵抗性に影響する機序を検討した。3T3-L1脂肪前駆細胞にRAGE発現アデノウイルスを用いて過剰発現させると、分化誘導時に脂肪細胞の肥大化が認められた。一方small interfering RNAを用いてRAGEをノックダウンすることにより、脂肪細胞の肥大化は抑制された。また3T3-L1より分泌されるRAGEの内因性リガンドであるHMGB1とS100bをダブルノックダウンすることにより、RAGE過剰発現による脂肪細胞の肥大化は抑制され、RAGEによる脂肪細胞の肥大化に内因性リガンドの存在が必須であった。RAGE過剰発現による脂肪細胞の肥大化により、GLUT4とadiponectin mRNAの発現が抑制され、インスリンによる糖取り込み、インスリン受容体情報伝達系が抑制された。RAGE過剰発現により脂肪細胞の分化過程でToll-like receptor (Tlr)2 mRNAが速やかに誘導されたが、Tlr4 mRNAは影響を受けなかった。Tlr2ノックダウンにより、RAGEによる脂肪細胞の肥大化は有意に抑制された。最後にIn vivoにおいて、RAGE-/-マウスは野生型に比べて、体重増加、精巣上体脂肪組織重量、脂肪細胞サイズが有意に低く、血中adiponectin値の有意な高値、インスリン負荷試験によるインスリン感受性の有意な上昇が認められた。またRAGE欠損マウスでは精巣上体脂肪組織におけるTlr2 mRNA発現が早期に抑制されていた。以上よりRAGEはマウス脂肪細胞の肥大化、インスリン抵抗性に重要な役割を担い、この機序の少なくとも一部にTlr2の調節が関与することが示された。終末糖化産物受容体(Receptor foradvanced glycation end-products, RAGE)は炎症シグナルと密接に関連し、糖尿病性血管合併症の病因に重要な役割を果たす。血漿中には、細胞外ドメインが切断された可溶性RAGE (sRAGE)と、spliced variantである分泌型RAGE (endogenous secretory RAGE, esRAGE)が存在する。本年度の研究課題として、2型糖尿病患者を対象とし,2種類の経口糖尿病薬、ピオグリタゾン(Pio)またはグリメピリド(Gli)の単核球RAGE発現、血中sRAGE,esRAGE濃度に及ぼす影響を無作為群間比較試験により検討した。63名の2型糖尿病患者に対して、Pio(15-30mg/日)またはGli(1-4mg/日)投与群に無作為に割り付け、24週間の治療期間を終えたPio群27名、Gli群30名を解析した。末梢単核球RAGE発現量はflow cytometry法で、血漿sRAGE,esRAGE濃度はELISA法で測定した。空腹時血糖、HbA1c、IRI、HOMA、LDL-Cho、TGの変化量はPio群・Gli群で有意な差を認めなかった。体重の⊿6カ月増加量はPio群でGli群より有意に上昇、HDL-Cho増加量は⊿3・6カ月ともPio群で有意に上昇した。単核球RAGE発現の⊿6カ月低下量は、Pio群(-7.39±5.18MFI)でGli群(-3.39±5.72)に比べて有意に低下した(p=0.008)。血漿esRAGE値増加量は、⊿3カ月:Pio群(55±15 pg/ml、p=0.018)、Gli群(12±9)、⊿6カ月:Pio群(90±14 pg/ml、p=0.003)、Gli群(29±14)と、Pio群で有意に増加量が大きかった。血漿sRAGEの⊿6カ月増加量は、Pio群(170±166 pg/ml)でGly群(74±171)に比べて有意に上昇した(p=0.037)、⊿3カ月では両群で有意な増加量の差はなかった(p=0.23)。以上よりピオグリタゾンは血糖低下作用・インスリン抵抗性指数の変化に独立して、単核球RAGE発現の低下、血漿sRAGE/esRAGE増加作用を示すことが明らかになった。本研究課題において、肥満・メタボリックシンドローム・インスリン抵抗性の病因におけるRAGEの意義を、in vitro脂肪細胞分化誘導系、RAGE欠失

マウスを用いた肥満誘導モデル系を用いて基礎的に解明し(Diabetes 2013)、また臨床的には2種の経口糖尿病薬(sulfonylureaとthiazolidine誘導体)によるRAGE系(細胞表面RAGEと可溶性/分泌性RAGE)の調節を無作為群間比較試験により明らかにした(Atherosclerosis 2014)。1. RAGEによる脂肪細胞分化・肥大化の増強におけるTLR2の意義: H22年度の研究課題で、3T3L1細胞を用いた脂肪細胞分化誘導系において、RAGEの過剰発現が脂肪細胞の肥大化を引き起こすことを見出した。本年度の検討では、RAGEリガンドであるHMGB1、S100bそれぞれのノックダウンはRAGEによる脂肪細胞の肥大化を抑制しなかったが、ダブルノックダウンによりほぼRAGEの作用はキャンセルされた。このことはこの二種類の内因性RAGEリガンドが相補的にRAGE作用を調節することを示している。一方、RAGE過剰発現によりTlr2の発現は一過性に増加したが、Tlr4の発現は影響を受けなかった。Tlr2ノックダウンによりRAGEによる脂肪細胞肥大化は有意に抑制されたが、Tlr4ノックダウンは有意な影響を及ぼさなかった。2.血管内皮細胞のRAGE作用におけるGADD45β;遺伝子の意義:H22年度の研究課題においてヒト血管内皮細胞においてRAGEはGADD45βの発現を低下させることを見出している。このGADD45βのRAGEによる炎症惹起作用における意義を明らかにするためGADD45β発現アデノウイルスを作製し、現在検証中である。3. RAGE切断の機序と内因性RAGEリガンドの意義:H22年度までの研究課題で、RAGE過剰発現内皮細胞の培養上清中のRAGEをImmunoblotで定量する系を確立し、TNFαがRAGE切断をADAM10依存性に促進することを見出している。本年度の検討により、内因性RAGEリガンドのS100P, HMGB1がRAGE切断を促進すること、S100PのノックダウンによりTNFαによるRAGE切断が抑制されることが明らかになった。またTNFα情報伝達系JNK, p38がRAGE切断にかかわることを見出している。本研究の主な達成目標は、RAGEの肥満・動脈硬化における意義を炎症機序から検討することである。研究の主な柱は脂肪細胞と血管内皮細胞における意義を明らかにすることであるが、本年までに脂肪細胞肥大化・肥満におけるRAGEの意義を明らかにでき、その研究はDiabetes誌に採択・掲載された。1. RAGEによる脂肪細胞分化・肥大化の増強におけるTLR2の意義:in vitro研究は概ね順調。動物実験も進行中。2.血管内皮細胞のRAGE作用におけるGADD45β;遺伝子の意義:GADD45βアデノウイルスの作製・検証中でややその意義に関する研究は遅れ気味。3. RAGE切断の機序と内因性RAGEリガンドの意義:概ね順調に進行している。RAGE発現内皮細胞株は複数作製しているが、高発現株を得るには苦労している。血管内皮炎症におけるRAGEの意義に関する検討を続ける。特に、RAGE sheddingの調節機序に関しての実験データが集積しつつあり、この研究テーマに集中し、知見の公表を目指す。また血管内皮細胞におけるRAGE情報伝達に関与する候補因子であるGADD45の意義に関する検討も継続する