hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペリオスチンを基盤とした皮膚悪性腫瘍における発症と悪性化機序の解明、治療法の確立

患者検体における解析:血管肉腫患者10例の皮膚組織を免疫染色し、腫瘍細胞周囲にペリオスチンが強く沈着した。また、基底細胞癌の中でも浸潤傾向の強いモルフィア型の患者10例の皮膚組織において腫瘍細胞周囲にペリオスチンが強く沈着した。一方、基底細胞癌でも浸潤傾向のない結節型などの患者組織20例ではペリオスチンは沈着しなかった。また、血清中のペリオスチンを測定できるELISA法により、皮膚悪性腫瘍患者の血清中のペリオスチンを解析した。血管肉腫患者8例、基底細胞癌患者12例の血清中のペリオスチン値を測定したが、健常者と比べ明らかな上昇を認めなかった。これまでの解析において、皮膚組織の免疫染色の結果より、ペリオスチンは悪性度を反映したバイオマーカーであり、EMT(上皮間葉転移)に関与している可能性を考える。EMTを制御することは悪性化を抑制することであり、新しい癌治療戦略と考えられる。皮膚悪性腫瘍患者検体における解析については、おおむね順調に進んでおり、皮膚組織の免疫染色の結果は、予想通りにペリオスチンの沈着の程度は悪性度を反映した結果となっている。一方、3次元細胞培養法の解析は、野生型またはペリオスチン欠損マウスの線維芽細胞とcell lineの共培養を行ったが、マウスのプライマリーケラチノサイトと線維芽細胞を用いた実験ほど表皮の構築がみられず、条件設定を再度検討している状況である。また、皮膚悪性腫瘍デルマウスのペリオスチン欠損マウスへの適用と解析は、ペリオスチン欠損マウスがなかなか生まれず数が揃わないため行うことができない状況である。1ペリオスチンによる皮膚悪性腫瘍の発症と悪性化機序の解明については(1)皮膚悪性腫瘍においてペリオスチンを誘導する因子の同定、(2)腫瘍細胞に対するペリオスチンの作用の解析、(3)皮膚悪性腫瘍モデルマウスのペリオスチン欠損マウスへの適用と解析より構成する。2ペリオスチンの皮膚悪性腫瘍バイオマーカーとしての検討については、皮膚悪性腫瘍患者検体における解析より構成する。3ペリオスチンを標的とした皮膚悪性腫瘍に対する治療薬の検討では、抗ペリオスチン抗体によるペリオスチンとインテグリンの結合阻害の効果を解析することより構成する。本研究では、細胞外マトリックスタンパク質であるペリオスチンを基盤とした皮膚悪性腫瘍における発症と悪性化の機序の解明、ペリオスチンがバイオマーカー、さらには創薬の標的となりうるか検討することを目指す。前年度に行った解析において、皮膚組織の免疫染色の結果より、ペリオスチンは悪性度を反映したバイオマーカーであり、EMT(上皮間葉転移)に関与している可能性を考える。1,ペリオスチンによる皮膚悪性腫瘍の発症と悪性化機序の解明(1)皮膚悪性腫瘍におけるペリオスチンの作用の解析および協調的に作用する因子の同定:3次元細胞培養法の解析を進め、皮膚悪性腫瘍において関与することが知られているTNF-αやTGF-βなどのサイトカインを加え、培養液中に産生されたサイトカイン、ケモカインを解析した。やや上昇傾向にあるサイトカイン、ケモカインもあったが、有意差がないため、Nを増やして再度行う予定である。また、腫瘍細胞の増殖はやや促進したが、形体や浸潤、分化には変化がみられなかった。
協調作業におけるリーダーシップ・フォロワーシップの定量評価とその応用

複数の人間が介在する協調作業の技能要因には,個人技能と集団技能(チームワーク)がある.従来の人間機械系研究の多くは,単独作業を想定し,個人技能の支援に注力していた.つまり,想定する操作者は操作対象となる1台の機械システムのみを考慮した操作を行えばよかった.一方,協調作業では,チームメイトの動向や互いの相性などにより,個々の個人技能が高ければ集団技能が高いとは必ずしも限らない.これまで集団技能は,主に社会心理学の分野で研究されてきた.しかしその多くは,集団技能を事後アンケートで評価するものであり,作業中の協調特性をリアルタイムに数値として定量的に評価した研究例はなかった.申請者は,他者の介在に伴う操作量の変化を,独自に定義する評価指標(「気づかい」)として機械学習を応用して抽出する手法を提案し,各種実験を通して「気づかい」と集団作業効率との相関が示唆されている.本研究課題では,このアイデアを発展させ,社会心理学知見との整合を図りながら,「気づかい」の要因を細分化し,リーダーシップ,フォロワーシップを定量化する手法を提案する.さらに,これら定量評価された協調特性をもとにチームワークアシスト,相性の定量評価を実現する.さらに,本技術の今後の応用展開に向けた,人間同士が物理的な相互作用を伴う作業タスクへと拡張することを目指し,マルチラテラル制御系によるハプティックインタラクティブインタフェースを開発する.本課題では物理的インタラクションを伴う協調作業プラットフォームを構築し,独自に定義する「気づかい」と協調作業パフォーマンスの相関関係の解析および「気づかい」の精査を目的としている.本研究課題で想定する協調作業は,VR空間内で複数の人間が同時にプレートを把持し,プレート上に設置されたボックスをランダムに動くターゲットマーカへ近づけることを目的としている.現在,互いの発生力の共有し,物理的な相互作用を実現できる2名用の作業プラットフォームを開発済みである.今後,同時に4名が参加できる作業プラットフォームへと拡張する.「気づかい」の精査については,互いの「気づかい」がプレート上のボックスに作用するベクトルを解析することで,それぞれ作業効率へ寄与する「気づかい」とそれ以外の外乱相当の「気づかい」に分離することに成功している.この指標から協調作業パフォーマンスとの相関解析を行ったところ,より顕著に「気づかい」が集団技能と関連があることが示唆されている.今後,さらに位相,時間差の観点からフォロワーシップ・リーダシップへの分離を試みる.まず,4名での作業プラットフォームを完成させる.これまでの2名の作業環境構築で得た知見をもとに,より自然な力覚インタラクションを実現する.そして,4名が同時に「気づかい」を発揮した際の「気づかい」のバランスと協調作業パフォーマンスについて実験的な相関解析を行う.これまでの2名の協調作業と異なり,互いの「気づかい」のバランスを分散,位相差などから多角的に検討する必要がある.さらに,このうち1名を自律ロボットと見立て,「気づかい」のバランスを基にしたアシストを与えた場合に,作業パフォーマンスを向上させることが可能であるかを実験的に示す.これは,従来の単独作業のアシストとは異なり,チームワークにコミットする世界に例のない新しいアプローチである.人間機械系のパラダイムシフトを目指し,このチームワークアシストを確立する.複数の人間が介在する協調作業の技能要因には,個人技能と集団技能(チームワーク)がある.従来の人間機械系研究の多くは,単独作業を想定し,個人技能の支援に注力していた.つまり,想定する操作者は操作対象となる1台の機械システムのみを考慮した操作を行えばよかった.一方,協調作業では,チームメイトの動向や互いの相性などにより,個々の個人技能が高ければ集団技能が高いとは必ずしも限らない.これまで集団技能は,主に社会心理学の分野で研究されてきた.しかしその多くは,集団技能を事後アンケートで評価するものであり,作業中の協調特性をリアルタイムに数値として定量的に評価した研究例はなかった.申請者は,他者の介在に伴う操作量の変化を,独自に定義する評価指標(「気づかい」)として機械学習を応用して抽出する手法を提案し,各種実験を通して「気づかい」と集団作業効率との相関が示唆されている.本研究課題では,このアイデアを発展させ,社会心理学知見との整合を図りながら,「気づかい」の要因を細分化し,リーダーシップ,フォロワーシップを定量化する手法を提案する.さらに,これら定量評価された協調特性をもとにチームワークアシスト,相性の定量評価を実現する.さらに,本技術の今後の応用展開に向けた,人間同士が物理的な相互作用を伴う作業タスクへと拡張することを目指し,マルチラテラル制御系によるハプティックインタラクティブインタフェースを開発する.本課題では物理的インタラクションを伴う協調作業プラットフォームを構築し,独自に定義する「気づかい」と協調作業パフォーマンスの相関関係の解析および「気づかい」の精査を目的としている.本研究課題で想定する協調作業は,VR空間内で複数の人間が同時にプレートを把持し,プレート上に設置されたボックスをランダムに動くターゲットマーカへ近づけることを目的としている.現在,互いの発生力の共有し,物理的な相互作用を実現できる2名用の作業プラットフォームを開発済みである.今後,同時に4名が参加できる作業プラットフォームへと拡張する.「気づかい」の精査については,互いの「気づかい」がプレート上のボックスに作用するベクトルを解析することで,それぞれ作業効率へ寄与する「気づかい」とそれ以外の外乱相当の「気づかい」に分離することに成功している.この指標から協調作業パフォーマンスとの相関解析を行ったところ,より顕著に「気づかい」が集団技能と関連があることが示唆されている.

今後,さらに位相,時間差の観点からフォロワーシップ・リーダシップへの分離を試みる.まず,4名での作業プラットフォームを完成させる.これまでの2名の作業環境構築で得た知見をもとに,より自然な力覚インタラクションを実現する.そして,4名が同時に「気づかい」を発揮した際の「気づかい」のバランスと協調作業パフォーマンスについて実験的な相関解析を行う.これまでの2名の協調作業と異なり,互いの「気づかい」のバランスを分散,位相差などから多角的に検討する必要がある.さらに,このうち1名を自律ロボットと見立て,「気づかい」のバランスを基にしたアシストを与えた場合に,作業パフォーマンスを向上させることが可能であるかを実験的に示す.これは,従来の単独作業のアシストとは異なり,チームワークにコミットする世界に例のない新しいアプローチである.人間機械系のパラダイムシフトを目指し,このチームワークアシストを確立する.
NK受容体発現細胞障害性CD8細胞と免疫制御性CD4細胞の同時増幅とその臨床応用

同種造血細胞移植においては移植片対宿主病を抑制しつつ、移植片対白血病効果を誘導することがその安全性と有効性において極めて臨床的に重要である。このような理想的な細胞療法を目指して、臍帯血のCD4陽性分画からCD3/CD28ビーズとIL-15, TGF-bを用いて免疫制御性CD25/CD4細胞(Treg)を、そしてCD4陰性分画からはOKT3とIL-15を用いて抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞を同時に増幅しうることを明らかにした。臍帯血のCD4陽性分画からCD3/CD28ビーズとIL-15,TGF-βを用いて免疫制御性CD25/CD4細胞(Treg)を、そしてCD4陰性分画からはOKT3とIL-15を用いて抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞を同時に増幅しうることを明らかにした。CD4陽性分画から増幅された免疫制御性CD25/CD4細胞(Treg)は細胞数依存的にリンパ球混合培養試験を抑制し同種反応性を抑制していた。従って、この免疫制御性Treg細胞は同種造血細胞移植後の同種免疫反応を抑制しひいては移植片対宿主病(GVHD)を沈静化する効果が期待された。また、CD4陰性分画から増幅された抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞はHLA class Iを発現していない白血病細胞株K562を効率よく障害することが明らかとなった。従って、このCD8細胞はHLA class I分子の発現が低下あるいは消失している白血病細胞や癌細胞を攻撃する効果が期待された。本研究により臍帯血を用いて細胞障害性CD8細胞による移植片対白血病(GVL/T)誘導効果と免疫制御性CD4細胞による移植片対宿主病(GVHD)抑制効果を可能としうるそれぞれの細胞分画を同時に増幅できることが明らかとなり、同種造血細胞移植における究極の命題であるGVHD/GVL制御を可能にする細胞療法に展望が開かれた。このような理想的な細胞療法を目指して、臍帯血のCD4陽性分画からCD3/CD28ビーズとIL-15, TGF-βを用いて免疫制御性CD25/CD4細胞(Treg)を、そしてCD4陰性分画からはOKT3とIL-15を用いて抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞を同時に増幅しうることを明らかにした。臍帯血CD4陽性分画から増幅された免疫制御性CD25/CD4細胞(Treg)は細胞数依存的にリンパ球混合培養試験を抑制し同種反応性を抑制していた。また、CD4陰性分画から増幅された抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞はHLA class Iを発現していない白血病細胞株K562やHLA class I発現が低下している患者白血病細胞を障害することが明らかとなった。さらに、免疫制御性CD25/CD4細胞は抑制性NK細胞受容体(CD94)発現CD8細胞の細胞障害性を抑制することはなかった。従って、免疫制御性CD25/CD4細胞Treg細胞は同種造血細胞移植後の同種免疫反応を抑制しひいては移植片対宿主病(GVHD)を沈静化する効果が期待されると同時に、抑制性NK細胞受容体(CD94)発現細胞障害性CD8細胞はHLA class I分子の発現が低下あるいは消失している白血病細胞や癌細胞を攻撃する効果が期待された。
根粒菌ペリプラズムに局在する環状グルカンの酸性置換基が共生成立に果たす役割

ミヤコグサ根粒菌から新規に分離した共生窒素固定能欠損変異株の解析により、機能未知遺伝子cepは宿主植物の根への侵入に必須の役割を有することが判明した。更に、cep遺伝子はペリプラズムグルカンに量的影響を与えることを示した。その構造は、NMR・MS各分析から、cyclic beta-1, 2-D-glucan骨格を有し、置換基としてphosphoglycerolとsuccinylを含むことを決定した。この置換基の転移酵素遺伝子を同定し、共生成立に果たす役割を試験した。本年度は、1)グルカンの酸性置換基の存在が細胞に及ぼす影響、及び2)グルカンの酸性置換基の存在が共生能に及ぼす影響の2点の探索を重点的に実施した。その結果、1)については野生株とcep変異株との間で注目される性質の違いは観察されなかったが、2)に関連して、以下の成果を得た。ミヤコグサを用いた接種試験より、cep変異株は、根粒形成初期で停止する表現型であることが判明した。次にこのFix^-表現型が抑圧された共生能擬似復帰変異株のスクリーニングを行った結果、共生窒素固定能が野生株と同程度に回復した2株と、共生能が一部回復した2株の計4株分離することに成功した。Cepへの挿入変異によって生じるFix^-原因を追求する目的で、野生株、cep変異株、抑圧変異株の間でグルカンの比較分析を行った。その結果、cep変異株で減少していた全グルカン量及び酸性グルカン量が、抑圧変異株では野生株レベルに回復していることを見出した。同時に、cep変異株を含めたグルカン合成能欠損変異株で見られる運動性の低下などについても、抑圧変異株では回復していた。更に、グルカンの構造を決定するため、中性グルカンと酸性グルカンをそれぞれNMR分析に供した。その結果、既知のRhizobiaceae細菌の場合と同様に、グルコース残基が全てβ-1,2結合した環状構造を有し、酸性グルカンには、更にglycerophosphoryl基とsuccinyl基がグルコースのC-6位に結合していることが明らかとなった。以上、cep変異株のFixは、サイクリックグルカン合成量の低下、もしくは、そのうちの酸性グルカンの消失が原因であることがより確実となった。ミヤコグサ根粒菌Mesorhizobium lotiを材料に、ペリプラズムに局在する環状グルカンの置換基ないしその陰電荷の存在が、根粒菌の遺伝子発現パターンに及ぼす影響、および宿主植物との共生成立に果たす役割の解析をそれぞれ実施した。まず、前年度取得したcgmA変異株、opgC変異株およびcgmA opgC二重変異株それぞれから環状グルカンを抽出精製し、NMR分析に供した。その結果から、上記変異遺伝子が、それぞれホスホグリセロール基およびスクシニル基のグルカン骨格への転移に機能し、更にその二つがM. lotiの環状グルカンに存在する置換基の全てであることが明らかとなった。cgmA opgC二重変異株と野生株について、宿主植物への接種に伴って形成される感染糸の数を計数し比較したが、統計的な有意差は検出できなかった。更に、同二株の間のトランスクリプトームの比較結果からも、注目される違いは見つからなかった。結論として、環状グルカンの酸性置換基には、細胞機能にかかわる役割は、あったとしても小さいものと判断される。酸性置換基の存在は、多くの細菌種で見られることから、今後は、進化ないし生態の観点からの研究が必要と考えられる。本研究成果の一部は、国際誌Carbohydrfate Research誌で公表し、更に、本年度末にまとめた成果は、間もなくJournal of Bacteriology誌に投稿予定である。
ヘルス・ケイパビリティ向上のための看護支援により社会に創出される効果

看護によるヘルス・ケイパビリティ向上支援が患者に提供されている実態、患者個人にもたらされる厚生の達成と主体性の発揮の実態、個人の経済活動・社会参加が促進されることにより市場や社会にどのような効果がもたらされているかについて明らかにするための概念枠組みについて整理を行い、看護学分野にヘルス・ケイパビリティの概念を導入するために有用な方策を明らかにすることを本研究の目的とした。基本的ニード充足のための援助は、対象である人それぞれの個別性に応じて提供されると、看護サービスの質が向上し効果的であるとされている。この個別性に応じた援助の提供とは、各人の持てる機能を考慮しながら、その人の生活の厚生水準を高める一つの選択を可能なものにしており、ヘルス・ケイパビリティを高める援助である。看護援助が生活機能諸領域における機能をいかに高めているかについては、患者・利用者が各領域の生活機能ができると感じているかを問うことにより可能になること、生活機能は社会の規範、制度、文化の影響を大きく受けるため、評価指標の作成にあたってはそれらへの配慮が必要であることが示唆された。また、看護援助が可能とする機能の選択の多様化の評価指標に基づいて個人の社会参画のもたらす効果を評価することにより、看護援助が社会に創出する効果を評価することに資すること、その評価は看護実践者により行われている看護サービスの質評価と密接に関連することが示唆された。
寝たきり老人における脳循環動態に関する研究

寝たきり老人の脳循環動態を調べる目的で以下の2つの実験を行った。1.近赤外線を利用して脳組織の酸素飽和度ならびにヘモグロビン量を測定し、体位変換時におけるヒト脳血流動態態パラメータの変化を観察する。2.ラット、ウサギを用いた動物実験において、脳血流量および頭蓋内圧を同時測定し、HDT(水平より頭部を45度下げる)負荷した際の変化を経時的に記録する。脳血流量はレーザードップラー血流計により、頭蓋内圧は大槽またはクモ膜下腔にカテーテルを挿入して測定した。また、比較のため眼血流量と眼内圧の測定を行った。以上の実験より以下のことが判明した。1)臥位(ヒトの場合)あるいはHDT位(ヒトでは-6度、動物では-45度)では脳血流は一過性に増加するが、その後時間経過とともに徐々に減少する。2)脳血流減少の原因として頭蓋内圧の上昇が関与すると考えられる。この圧上昇は、初期(HDT負荷8時間まで)の原因として静脈内への血液の貯留ならびに脊髄から頭蓋内への脳脊髄液の移動が関与している。臥位あるいはHDT位が更に長期に及ぶと脳浮腫が発生し、頭蓋内圧の上昇がより著しくなると推察されるが、この点については将来の検討が待たれる。3)眼循環においても同様の現象すなわち、一過性の血流増加と眼内圧の上昇が認められ、HDTは頭蓋内外において定性的には類似の効果を及ぼすことが判明した。以上の事実より、寝たきり老人の場合、経過が非常に長く、また老齢であることを考慮すると、「寝たきり状態」は慢性的な脳血流減少、頭蓋内圧上昇、脳浮腫発生などを誘起し脳機能低下の一因となることが憂慮される。1.近赤外線を利用してヒト脳組織の酸素飽和度ならびにヘモグロビン量(局所の血液量に相当する)を測定し、体位変換時におけるこれらパラメータの変化を観察する。脳血流量はレーザードップラー血流計により、頭蓋内圧は大槽またはクモ膜下腔にカテーテルを挿人して測定した。立位から背臥位に体位を変換すると、直後に脳組織の酸素飽和度は9.4%、ヘモグロビン量は4.9%増加した。これらの変化は、体位を元の立位に戻すと速やかに消失した。体位変換により生じる酸素飽和度およびヘモグロビン量の変化は、男性群と女性群の間にも、また若年群(20代)と加齢群(40-65)の間にも有意な差が認められなかった。HDT負荷を行うと、頭蓋内圧は急激な上昇を示した後、基線に向かってやや下がってプラトーに達した。その後、ラットでは4時間から8時間にかけて再上昇したが、ウサギではプラトーレベルを維持した。ウサギ脳血流量は、HDT負荷2時間までは有意な変化を示さなかった。以上の結果より、臥位(ヒトの場合)あるいはHDT位(ヒトでは-6度、動物では-45度)では脳血流は一過性に増加するが、その後時間経過とともに徐々に減少すると推測される。その原因として頭蓋内圧の上昇が関与すると考えられる。寝たきり老人の場合、経過が非常に長く、また老齢であることを考慮すると、「寝たきり状態」は慢性的な脳血流減少、頭蓋内圧上昇、脳浮腫発生などを誘起し脳機能低下の一因となることが憂慮される。

寝たきり老人の脳循環動態を調べる目的で以下の2つの実験を行った。1.近赤外線を利用して脳組織の酸素飽和度ならびにヘモグロビン量を測定し、体位変換時におけるヒト脳血流動態態パラメータの変化を観察する。2.ラット、ウサギを用いた動物実験において、脳血流量および頭蓋内圧を同時測定し、HDT(水平より頭部を45度下げる)負荷した際の変化を経時的に記録する。脳血流量はレーザードップラー血流計により、頭蓋内圧は大槽またはクモ膜下腔にカテーテルを挿入して測定した。また、比較のため眼血流量と眼内圧の測定を行った。以上の実験より以下のことが判明した。1)臥位(ヒトの場合)あるいはHDT位(ヒトでは-6度、動物では-45度)では脳血流は一過性に増加するが、その後時間経過とともに徐々に減少する。2)脳血流減少の原因として頭蓋内圧の上昇が関与すると考えられる。この圧上昇は、初期(HDT負荷8時間まで)の原因として静脈内への血液の貯留ならびに脊髄から頭蓋内への脳脊髄液の移動が関与している。臥位あるいはHDT位が更に長期に及ぶと脳浮腫が発生し、頭蓋内圧の上昇がより著しくなると推察されるが、この点については将来の検討が待たれる。3)眼循環においても同様の現象すなわち、一過性の血流増加と眼内圧の上昇が認められ、HDTは頭蓋内外において定性的には類似の効果を及ぼすことが判明した。以上の事実より、寝たきり老人の場合、経過が非常に長く、また老齢であることを考慮すると、「寝たきり状態」は慢性的な脳血流減少、頭蓋内圧上昇、脳浮腫発生などを誘起し脳機能低下の一因となることが憂慮される。
ラグーンにおける底生生物の生息する干潟の地形変形の機構に関する研究

1.主要な干潟の底面地形に影響を与える地形的要因としては、導流堤、導流堤の中の開口部、右岸のコンクリート護岸、断面の狭搾部、断面の拡大部などがあげられる。2.干潟底面は、凹凸がほとんどなくなめらかなときと、凹凸が生じているときがある。最も発生状態が多いのは、入り口側半分の底面高が高くやや凸凹で、残り半分の底面高がそれより低く凸凹が激しい状態である。3.導流堤から115m地点の澪中の測点の日最大流入速度および日最大流出速は、ふだんは0.6m/secおよび0.5m/secに達する。4.干潟底面高は、年間5-10cmの上昇あるいは低下を起こしている。冬期に向かって底面高が上昇するときと、低下するときの両方の変化が観測された。5.底面高の3ケ年の季節的変動について7月に向かって底面が上昇する傾向がみられた。6.主要な干潟の底質は砂質で中央粒径d_<50>は0.3mmである。ユルストローム図によると、侵食が起こる流速は0.12cm/secである。7.干潟の底面高の変動の例として、大潮の上げ潮時に10cm程低下し、次いで大潮の上げ潮時に上昇し、前の高さにもどったことがあった。8.一般に低潮位が比較的高い状態から上げ潮が開始されるときに、底面の変動が起こる。侵食が生ずる流速0.12cm/secよりずっと大きな流速が常時生じているが、潮汐の干満に伴う流れでは水深が地形の変形に対して重要である。9.干潟底面には多数の底生生物の巣穴があるが、巣穴が有るところと無いところで地形の変化に大きな差異は見られなかった。(1)ラグーン内に低潮時生ずる干潟の地形変化を引き起こすのは上げ潮時七北田川河口域からラグーンに流入し、下げ潮時ラグーンから逆に流出する往復流れである。(2)ラグーンへ流入する速度は大潮時には最大80cm/sec、平均30cm/sec程度で、下げ潮時の値はこれより小さい。底質のd_<50>として0.3mmを用いると限界専断速度は15cm/sec程度と推定されるので、ほとんど毎潮汐サイクルで底質が移動する期間がある。(3)ラグーン入口部分の地形は澪の幅が狭くなっており流速が大きいので底質移動が起こりやすく、干潟が生じている部分に至るとラグーンの幅が急に拡大して流速が減少するので、底質は沈降し易い。一方、下げ潮時には干潟部分に沈殿した底質が元の方向に移動する量は上げ潮より少ない。これが干潟が発達する理由である。(4)夏期には流速が増大するので干潟底面は洗掘されやすく干潟底面は低下し、冬季には流速が減少するので干潟底面は洗掘されにくく干潟底面は逆に上昇する。(5)七北田川河口が砂州により閉塞している期間は、ラグーンの流速は数cm/sec以下に低下する。このため、ラグーンでは水中のSSの沈殿が増加し、干潟底面は上昇する。(6)河川洪水により七北田川河口の砂州がフラッシュされ流れの疎通がよいときは、ラグーン内の流速は増大し底質移動が起こり易くなり、干潟底面が低下する。(7)干潟上の位置によって地形変動の大きさが異なる。主流付近では変形しやすく、主流からはずれたところでは変形は少ない。(8)干潟上の底生生物の巣穴は、砂質のところでは底面がやわらかくし底質移動を起こり易くする。しかし砂泥質のところでは巣穴があってもかたさにあまり影響がない場合もあるようである。(9)生物の生息数は夏期に多く、主流に近い測点では流速が大きく底質の移動が起こりやすいので巣穴は目立たない。

冬季には、生物は少なく、流速が比較的小さいので底質の移動が少ないので巣穴が目立つ。(1)平成7年度の蒲生ラグーン全体の水理学的な調査によると、七北田川河口の閉寒状態はほとんどなく、ラグーン内の水位の変化は良好であったが塩分は高い値を示した。(2)平成6年9月中旬の低気圧の来襲により、高波が蒲生海岸に打ち上げ砂をラグーンに持ち込んだ。このためラグーン入り口から100mまでの千潟地形が最大30cm程度上昇し、この部分に生息していたコメツキガニが激減、巣穴も減少した。上昇した部分の地形は平成7年3月に流入前の高さに浚渫された。この間千潟内に砂が拡散し、例年より千潟の底面が部分的に高まった。一度流入した砂はラグーン内を移動するだけでほとんど外に排出されないことがわかった。(3)千潟地形の季節的な変化を平成4年度-平成7年度の4年間の変動から調べたところ、春期から夏期にかけて、入り口から140m-230m付近にある主要な千潟は堆積する傾向がみられ、230m以降の地形は堆積と浸食が交互に起こっていることがわかった。(4)(2)の時には、ラグーン奥部にも高波が砂を持ち込んだ。このためラグーンの海側の岸辺は最大50cm浅くなり、低潮時に千潟が生ずるようになった。昭和54年度の横断地形と比較したところ底面の著しい浅水化が起こったことが明白となった。このラグーン奥部の水域は、ラグーンの千潟、およびに生息する生物に対して重要な意味をもっいてるので元に復すよう人為的な手を加える必要を指摘した。(5)千潟上の底生生物の巣穴は、砂質のところでは底面を柔らかくし流れにより発生する渦で地形変形が起こりやすいことが千潟に生ずる直径20cm-50cmに及ぶ穴の存在から推測された。
含窒素大員環構造をもつ創薬リード天然物の全合成

本研究においては、特異な含窒素大環状構造と抗腫瘍活性や抗菌活性や抗線虫活性などの顕著な生物活性をもつハリクロニンA、マリネオシンA、Bおよびテルモリド類天然物を研究対象として取り上げ、全合成研究をとおしてその量的供給を可能にする効率的合成法と新規な有用分子構築法を確立することを目的としている。ハリクロニンAに関しては、前年度に引き続き、π-アリルパラジウム錯体への不斉アシロキシ化を利用するシクロヘキサノン基質の合成と連続的なアミドカルボニルラジカルの環化ーアリル化と閉環メタセシスを鍵段階とする方法に基づき、既知の3-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-2,7-ジオン骨格を持つ鍵合成中間体の量的合成を行った。さらに、スキップジエン部とアリル基の導入に続いて閉環メタセシスを経て合成を進め、全合成達成の数段階前まで到達できた。マリネオシンA、Bに関しても、前年度に引き続き、ピロールとδ-ラクトンを含むマクロ環中間体の量的供給を行い、さらに2-ピロロ-4メトキシジヒドロピロール部構築に必要な炭素単位の導入法を開発し、重要前駆体であるスピロラクタム体の合成に成功した。全合成達成まで、残すところピロールの導入のみである。テルモリドBに関しては、前年度までに確立したポリプロピオナート構造単位の立体制御構築法に基づき、C10-C21部の量的合成を達成した。さらに、C4-C9部の合成を完成し、C10-C21部およびアラニン部を連結する最終段階まで到達した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。また、多様な誘導体を合成することによって、活性に関わる構造情報を引き出し、活性発現機構の解明や医薬開発研究に貢献することも目的としている。ハリクロニンAに関しては、Trostらのπ-アリルパラジウム錯体への不斉アシロキシ化を利用するシクロヘキサノン基質の合成と連続的なアミドカルボニルラジカルの環化ーアリル化と閉環メタセシスに基づく3-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-2,7-ジオン骨格の構築に成功し、鍵中間体へのルートを確立した。マリネオシンA、Bに関しては、Paal-Knorr合成法とアルケン閉環メタセシスに基づくルートでピロールとδ-ラクトンを含むマクロ環中間体の量的供給を行い、さらに残りの2-ピロロ-4メトキシジヒドロピロール部構築を開始した。テルモリドBに関しては、シンコナアルカロイド触媒不斉森田-Baylis-Hillman反応とsyn-およびanti-選択的水素化を組み合わせたポリプロピオナート構造単位の立体制御構築法に基づく方法論で、アミノ酸部を除く全炭素鎖であるC10-C21部の立体制御構築を達成した。本研究の標的化合物であるハリクロニンA、マリネオシンA、B、おおびテルモリド類天然物についてそれぞれ鍵中間体の合成を達成できた。同時に、量的供給に向けて、更なる収率、選択性等の改善点も見出した。また、誘導体合成によって、活性に関わる構造情報を引き出し、活性発現機構の解明や医薬開発研究に貢献することも目的としている。ハリクロニンAに関しては、前年度までに確立したπ-アリルパラジウム錯体への不斉アシロキシ化を利用するシクロヘキサノン基質の合成と連続的なアミドカルボニルラジカルの環化ーアリル化と閉環メタセシスを鍵段階とする方法に基づき、3-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-2,7-ジオン骨格を持つ鍵中間体の量的合成を達成した。さらに、既知の合成中間体に導き、ハリクロニンAの形式全合成に成功した。マリネオシンA、Bに関しては、前年度に引き続きPaal-Knorr合成法とアルケン閉環メタセシスに基づくルートでピロールとδ-ラクトンを含むマクロ環中間体の量的供給を行い、さらに残りの2-ピロロ-4メトキシジヒドロピロール部構築に必要な炭素単位の導入に成功した。テルモリドBに関しては、前年度までに確立したシンコナアルカロイド触媒不斉森田-Baylis-Hillman反応とsyn-およびanti-選択的水素化を組み合わせたポリプロピオナート構造単位の立体制御構築法に基づく方法論で、C10-C21部の立体制御合成を達成した。本研究の標的化合物であるハリクロニンA、マリネオシンA、B、およびテルモリド類天然物について、それぞれの鍵中間体合成の収率、選択性等の改善点を見出し、量的供給を達成できた。

ハリクロニンAに関しては、前年度に引き続き、π-アリルパラジウム錯体への不斉アシロキシ化を利用するシクロヘキサノン基質の合成と連続的なアミドカルボニルラジカルの環化ーアリル化と閉環メタセシスを鍵段階とする方法に基づき、既知の3-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-2,7-ジオン骨格を持つ鍵合成中間体の量的合成を行った。さらに、スキップジエン部とアリル基の導入に続いて閉環メタセシスを経て合成を進め、全合成達成の数段階前まで到達できた。マリネオシンA、Bに関しても、前年度に引き続き、ピロールとδ-ラクトンを含むマクロ環中間体の量的供給を行い、さらに2-ピロロ-4メトキシジヒドロピロール部構築に必要な炭素単位の導入法を開発し、重要前駆体であるスピロラクタム体の合成に成功した。全合成達成まで、残すところピロールの導入のみである。テルモリドBに関しては、前年度までに確立したポリプロピオナート構造単位の立体制御構築法に基づき、C10-C21部の量的合成を達成した。さらに、C4-C9部の合成を完成し、C10-C21部およびアラニン部を連結する最終段階まで到達した。研究計画の変更は特にない。反応条件の詳細な検討により収率、選択性等の改善を図りつつ標的化合物それぞれについて全合成を推進する計画である。反応条件の詳細な検討により収率、選択性等の改善を図りつつ標的化合物それぞれについて全合成研究を推進する計画である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
核膜タンパク質ＬＢＲによる細胞老化抑制機構の解明

細胞老化は、動物組織を構成する体細胞が種々のストレスに曝された際に、分裂能力を不可逆的に喪失する現象である。近年の研究より、細胞老化は生物個体の老化の一因となることが示され、大きな関心を集めている。細胞老化においてヘテロクロマチンの変化(消失や再構成)とタンパク質の過剰な蓄積は普遍的に観察される。これまでの研究で、細胞老化で変化する核膜タンパク質を探索し、ヘテロクロマチン形成に重要なlamin B receptor(LBR)が、細胞種(正常細胞、がん細胞)や誘導法に依存せずに変化する可能性を示した。本研究は、1細胞老化におけるLBRの発現低下機構の解明、2LBRの発現変化が細胞老化に及ぼす影響の解明を目標にした。1プロテアソーム阻害剤MG132による細胞老化において、タンパク質の異常な蓄積とそれに続くオートファジーの活性化が、LBRの分解に関与することを明らかにした。オートファジーによる分解に抵抗性を示す変異型LBRを作製し、変異型LBRの強制発現は細胞老化を効率的に抑制することを見出した。細胞老化の抑制は、細胞のがん化に不可欠な過程であり、LBRの変異ががん化に寄与する可能性が示唆された。2LBRの発現上昇は、細胞老化におけるヘテロクロマチンの再構成を部分的に抑制した。また、RNAi法を用いてLBRの発現低下を誘導すると、細胞老化で見られるヘテロクロマチンの再構成が観察された。老化細胞が発現する特徴的な遺伝子の中には加齢性疾患の発症・進行に寄与するものが含まれる。ヘテロクロマチンの再構成は、大規模な遺伝子発現の変化を引き起こし、老化関連遺伝子の活性化に寄与する可能性が高い。本研究から、LBRの機能が、細胞老化のみならず、がん化や個体老化においても重要な役割を果たす可能性が示された。本研究は、1細胞老化におけるLBRの発現低下機構の解明、2LBRの発現変化が細胞老化に及ぼす影響の解明を目標にしている。1については予定通り達成した。2については、細胞老化で見られるヘテロクロマチン異常やプロテアソーム異常にLBRが関与するかを明らかにする予定であり、ヘテロクロマチン異常への関与は示すことが出来た。現在、プロテアソーム異常への関与を確認するため、引き続き実験を進めている。今後は、LBRの発現変化が細胞老化に及ぼす影響についてさらなる解析を行う。現在、RNAi法によりLBRの発現低下を誘導した細胞のRNAを回収し、マイクロアレイ解析を行っている。プロテアソームサブユニットの発現変化を網羅的に解析する予定である。また、LBRの発現変化がプロテアソームの活性に影響を与えるかについても調べる予定である。
超音波を利用した新しい網膜への遺伝子・薬物導入法の開発

本年度は、超音波を用いた遺伝子導入の効率を上げる為に研究を行ない大きな成果が得られた。超音波とマイクロバブルを用いる方法は、一定の遺伝子導入効果を得られるが(Sonoda S, et al.,Invest Ophthalmol Vis Sci,2006)、治療に用いることができるほどは良くない。その原因を探求したところ、マイクロバブルの生物学的不安定性によることが判った。マイクロバブルは、血清により極めて急速に不安定化されるために遺伝子導入そのものが不確実になる。そこで、新しい遺伝子導入アジュバンドとして、バブルリポゾームを開発した。これは、リポゾームにポリエチレングリコールを加えることで、血清の影響をほとんどなくす事ができるという特徴がある。また、C3F8ガスを混入することで、キャビテーション効果を最大に上げることができる。このバブルリポゾームと超音波を用いて、培養ラビット角膜上皮細胞ならびにラット結膜組織に遺伝子導入することが可能であった(従来法と比較して約2倍)。超音波を用いた薬物送達の問題として、曝露組織の温度上昇による組織障害が考えられる。そこで、超音波による眼球組織への影響を、表面温度測定、機能検査、組織検査を行なって評価した。その結果、眼球に障害を与えない条件下で遺伝子導入を完成することが可能であった。今回開発したバブルリポゾームによる遺伝子導入は、構成物が全て既に臨床医学で使われているものであり、安全性に関する懸念はきわめて低い。また、この技術は特許申請している。以上のことから、わが国が開発した、臨床応用可能な遺伝子導入法の開発のために、極めて重要な一歩を踏み出すことができたと考える。超音波やMBを用いて網膜遺伝子を導入In vivo:ウィスターラット網膜に遺伝子導入を行った。硝子体中へCMV-Luc naked plasmidを10μl注射し、ソニトロン2000^<【○!R】>を使い、経角膜的に超音波を照射。眼球摘出後、網膜組織をホモジナイズし、ルミノメーターでルシフェラーゼを定量し導入効率を判定した。2w/cm^2,duty cycle50%,duration240secの条件が最も効率よく導入されていた。超音波単独でも遺伝子導入はされていたが(平均20000RLU/mg)、MB(濃度20%)を併用することで、超音波単独よりも10倍以上効率に導入されていた。併せて施行した、光学顕微鏡、電子顕微鏡を用いた検討でも組織障害はほとんど認めなかった。抗luciferase抗体を使った免疫染色で、網膜内顆粒層や神経節細胞層に陽性所見を認めた。
非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格蛋白異常の観点から-

「非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格異常の観点から-」の4年間にわたる研究において、レビー小体型痴呆(DLB)の臨床病理学的および細胞病理学的研究に焦点が当てられた。DLBの剖検例を用いた細胞病理学的研究としては、α-シヌクレインによる免疫組織化学により、細胞内のレビー小体の形成機序は軸索末端、細胞体、樹状突起という順に進み、レビー小体の形成は細胞死後も含めて6段階に分けられることを示した。また、レビー小体は、軸索輸送障害とともにニューロフィラメントと微小管という異なる細胞骨格にα-シヌクレインが蓄積して形成されることを示した。レビー小体の変性機序については、α-シヌクレインを含む免疫組織化学により、グリア細胞と炎症免疫機序がレビー小体の変性に関与することを明らかにした。DLBにおけるα-シヌクレインとリン酸化タウの相互作用は重要であり、軸索を含めた神経細胞内での両者の共存過程を検討し、その関連を明らかにした。また、神経細胞以外のグリア細胞へのリン酸化タウの蓄積の拡がりを検討し、DLBでは異なるタイプの細胞骨格蛋白異常がリンクする可能性を示した。多数剖検例を用いた臨床病理学的検討としては、大脳内のレビー病理変化は扁桃核、辺縁系皮質、新皮質へと進展して、stage I -IVに分けられ、アルツハイマー病理変化と脳幹病変を加味して、複数の亜型に分類できることを示した。これらの亜型は臨床所見とも特有の対応を示した。前頭側頭型痴呆(FTD)については、ピック病(PiD)にはリン酸化タウの蓄積するタイプと、ユビキチンとのみ反応するタイプとがあることを示した。また新しいタウ遺伝子変異をもつFTDP-17や皮質基底核変性症(CBD)と進行性核上性麻痺(PSP)の共存例を報告した。「非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格異常の観点から-」のうち、本年度はレビー小体型痴呆(dementia with Lewy bodies;DLB)の臨床病理学的研究および細胞病理学的研究を行った。まず、DLBの多数剖検例を臨床病理学的に検討し、新しい病理学的診断基準を作成することにより、これらを複数の病理学的亜型に分類し、各々の亜型と臨床所見との間に特徴ある対応がみられることを示し、DLBの臨床病理学的多様性と正しい臨床診断への方針を示唆した^<1,2)>。また、DLB脳に特徴的な神経細胞内封入体であるレビー小体の形成機序について、DLB脳のレビー小体の主な構成成分であるα-シヌクレインと細胞骨格を構成するニューロフィラメントおよびチュブリンに対する抗体を用いた免疫組織化学と免疫電顕により検討した結果、レビー小体の線維成分はニューロフィラメントと微小管という異なる細胞骨格にα-シヌクレインが蓄積して形成されることを示した^<3)>。さらに、最近DLB脳のみならずアルツハイマー病の大脳辺縁系にもレビー小体が出現することが報告されており、両疾患のレビー小体の形成機序を比較するため、アルツハイマー病脳のα-シヌクレイン陽性神経細胞を、α-シヌクレインと神経原線維変化(NFT)を構成するタウに対する抗体を用いた免疫組織

化学と免疫電顕により検討した結果、アルツハイマー病脳ではpaired helical filaments(PHF)にα-シヌクレインが蓄積して線維成分が形成されることが示され、DLB脳のレビー小体と異なり、α-シヌクレイン陽性神経細胞はNFTの形成に引き続いて二次的に形成されることを示唆した^<4)>。「非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格異常の観点から」のうち、本年度はレビー小体型痴呆(DLB)の細胞病理学的研究と第17番染色体に連鎖する前頭側頭型痴呆(FTDP-17)の細胞病理学的・分子遺伝学的研究を行った。まず、DLB脳に特徴的な神経細胞内封入体であるレビー小体の変性機序について、レビー小体の線維構造物の主な構成成分であるα-シヌクレインとグリア関連抗原および炎症・免疫関連抗原を用いた免疫組織化学と免疫電顕により検討した^<1)2)>。その結果、レビー小体含有神経細胞の変性に伴い補体蛋白やクロモグラニンAなどのミクログリア活性化因子が陽性となり、その後活性化ミクログリアが変性したレビー小体含有神経細胞に集族し、炎症性サイトカインの分泌を伴って神経細胞死に導くことが示唆された。さらに、細胞外に出たレビー小体はα-シヌクレインを失い、アストログリアの修飾を受けて長期に渡り細胞外に止まることが示唆された。また、FTDP-17は最近注目されているタウ遺伝子異常を伴う家族性前頭側頭型痴呆であり、我が国でも数家系が報告され、多彩な臨床病理学的所見を示すが、今回新しいタウ遺伝子変異をもつFTDP-17の剖検例を報告し、神経細胞と比較してグリア細胞により広範な燐酸化タウの蓄積がみられ、とくに大脳皮質のアストログリアでは従来報告されている異常線維構造物を欠き、増生したグリア細線維に燐酸化タウの蓄積をみたのが特徴的であった^<3)>。「非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格蛋白異常の観点から」のうち、本年度はレビー小体型痴呆(DLB)と前頭側頭型痴呆(FTD)の細胞病理学的研究を行った。まず、DLB脳におけるレビー小体の形成機序について、α-シヌクレインによる免疫組織化学的研究により、α-シヌクレインは神経末端・細胞体・樹状突起の順に蓄積し、レビー小体とレビー小体関連神経突起を形成すること、レビー病理変化は扁桃核・辺縁系皮質・新皮質の順に進展することを示し、レビー病理変化を大脳内の進展様式からstage IIVに段階分けした^<1)>。また、海馬では、レビー小体と神経原線維変化は各々独自の進展様式を示すばかりでなく、α-シヌクレインとタウとが神経細胞体と神経末端で共存することにより、レビー小体と神経原線維変化の形成に影響を与えていることを示した^<2)>。さらに、α-シヌクレインとともにレビー小体の形成に関与すると考えられていたシンフィリン-1は、レビー小体のみならず神経原線維変化の形成にも関与することを免疫組織化学的に示した^<3)>。FTD脳に関しては、タウによる免疫組織化学とメセナミン銀法による研究で、FTDのピック型にみられるピック小体が細胞死とともに細胞外で処理される機序を示し、神経細胞変性への細胞骨格異常の関与を明らかにした^<5)>。また、FTDのピック型には、タウの蓄積するピック小体をもつタイプとユビキチンとのみ反応する封入体をもつタイプとがあり、両者は臨床病理学的に異なる病態機序を有していることを示した^<6)>。「非アルツハイマー型変性痴呆の病態機序に関する研究-細胞骨格蛋白異常の観点から」のうち、最終年度は主としてレビー小体型痴呆(DLB)の細胞病理学的研究を行った。まず、レビー小体の神経細胞における形成過程を明らかにするため、α-シヌクレイン免疫組織
重症虚血性心疾患に対する血管再生療法の開発

我々はこれまで重症虚血肢患者を対象に「自己骨髄細胞移植による血管再生療法」を開始し、良好な治療成果を上げている。この治療法を虚血性心疾患患者に適応拡大を図ることを目的に、(i)ヒト臨床試験における有効性、安全性の検証、(ii)内皮前駆細胞動員療法の開発、(iii)内皮前駆細胞投与法の開発、についてモデル動物およびヒト臨床試験により検討を進め、平成16年18年度の3年間で以下の研究成果が得られた。(i)ヒト臨床試験における有効性、安全性の検証重症虚血性心疾患患者2名に対して、自己骨髄細胞由来内皮前駆細胞(CD34+細胞)移植をバイパス術と併用し(ハイブリッド治療)、その有効性、安全性を確認した。今後、さらに症例数を増やして検証を継続する予定である。(ii)内皮前駆細胞動員療法の開発マウスの大腿動脈内膜をワイヤーにて傷害した血管狭窄モデルを作製し、G-CSF投与による骨髄からの内皮前駆細胞動員が狭窄を抑制することを明らかにした。さらに、臨床研究にて、血中CRP値が高い患者では末梢血中の内皮前駆細胞が減少していることを観察し、炎症と動脈硬化との関連についても明らかにした。(iii)内皮前駆細胞投与法の開発傷害心筋および血管平滑筋細胞は糖鎖GlcNAcを特異的に認識するレセプターを発現しており、このレセプターが構造蛋白である可能性を明らかにした。さらに、GlcNAcを利用することにより傷害心血管組織に細胞や薬物を特異的に集積させることが可能であることを明らかにした。我々は5年前より重症虚血肢患者を対象に「自己骨髄細胞移植による血管再生療法」を開始し、良好な治療成果を上げている。この治療法を虚血性心疾患患者に適応拡大を図ることを目的に、平成16年度は(1)心臓への骨髄細胞移植は、虚血性心疾患の再生治療として有効かっ安全か、(2)骨髄から末梢血への内皮前駆細胞の動員は、有効な治療効果をきたすか、についてモデル動物およびヒト臨床試験により検討し、以下の研究成果が得られた。(1)心臓への骨髄細胞移植療法カニクイザルの腸骨から骨髄液を採取後、内皮前駆細胞(CD34^+細胞)を分離した。冠動脈前下行枝を結紮し、心筋梗塞を作製し、梗塞周囲の虚血領域に内皮前駆細胞を注入した。骨髄細胞を移植した虚血領域の血流は有意に改善し、梗塞後の心機能低下も有意に抑制された。また、移植された骨髄細胞由来の血管内皮細胞の存在が確認された。合併症の出現は認めなかった(Stem Cells,2005)。この研究成果をもとに、現在、信州大学附属病院ではヒトを対象とした臨床試験を開始している。(2)内皮前駆細胞の動態解析虚血性心疾患患者を対象に、末梢血中の内皮前駆細胞の動態と虚血性心疾患との関連について検討した。健常者に比べ虚血性心疾患患者では、末梢血中の内皮前駆細胞数は有意に減少しており、その減少には糖尿病の合併が関与していた(Heart,2004)。我々は数年前より重症虚血肢患者を対象に「自己骨髄細胞移植による血管再生療法」を開始し、良好な治療成果を上げている。この治療法を虚血性心疾患患者に適応拡大を図ることを目的に、平成17年度は(1)重症虚血性心疾患患者への骨髄細胞移植を開始し、その有効性、安全性を確認するとともに、(2)骨髄から末梢血への内皮前駆細胞の動員が有効な治療効果をきたすか検討し、以下の研究成果が得られた。(1)心臓への骨髄細胞移植療法昨年度のカニクイザルを用いた前臨床試験の研究成果(Stem Cells,2005)をもとに、ヒトにおける臨床試験を開始した。症例は61歳の糖尿病を合併した3枝病変の男性患者。

左前下行枝および右冠動脈にはバイパス手術を施行し、血管病変が高度でバイパスが不可能な左回旋枝領域には自己骨髄由来内皮前駆細胞(CD34^+細胞)を移植した。合併症は全くなく、移植1カ月後の評価では内皮前駆細胞を移植した左回旋枝領域で著明な血流の改善を認めた。今後も適応症例を対象に骨髄細胞移植療法を継続し、症例を重ねていく予定である。(2)内皮前駆細胞の動態解析血管障害モデルマウスを用いG-CSF-投与により血中の内皮前駆細胞が増加し、再内皮化が促進し、狭窄が予防できることを明らかにした(Cardiovasc Res,2006)。我々はこれまで重症虚血肢患者を対象に「自己骨髄細胞移植による血管再生療法」を開始し、良好な治療成果を上げている。この治療法を虚血性心疾患患者に適応拡大を図ることを目的に、平成18年度は(1)ヒト臨床試験における有効性、安全性の検証、(2)内皮前駆細胞動員療法の開発、(3)内皮前駆細胞投与法の開発、について研究を進め、以下の研究成果が得られた。(1)ヒト臨床試験における有効性、安全性の検証昨年度に続き、重症虚血性心疾患患者1名に対して、自己骨髄細胞由来内皮前駆細胞(CD34+細胞)移植を実施し、その有効性、安全性を確認した(論文投稿中)。今後、さらに症例数を増やし検証を継続する予定である。(2)内皮前駆細胞動員療法の開発マウスの大腿動脈内膜をワイヤーにて傷害した血管狭窄モデルを作製し、M-CSF投与による骨髄からの内皮前駆細胞の動員の狭窄への影響について明らかにした(Arterioscler Thromb Vasc Biol,2007)。さらに臨床研究にて、血中CRP値が高い患者では末梢血中の内皮前駆細胞が減少していることを観察し、炎症と動脈硬化の関連について明らかにした(2007年日本循環器学会学術集会発表)。(3)内皮前駆細胞投与法の開発傷害心筋および血管平滑筋細胞は糖鎖(GlcNAc)を特異的に認識するレセプターを発現しており、この糖鎖を利用することにより傷害心血管組織に細胞や薬物を特異的に集積させることが可能であることを明らかにした(2006年米国循環器学会発表、論文投稿中)。