hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
G蛋白質共役型受容体を介した腸管脂溶性分子の認識による小腸貪食細胞の機能制御

腸管には多数の腸内細菌が存在するが、腸内細菌が生み出す生理活性分子およびその役割については不明な点が多い。一方、腸管には種々のミエロイド系細胞が存在し、腸管の恒常性を維持している。なかでも小腸粘膜固有層のCX3CR1+貪食細胞は上皮細胞間から管腔面に樹状突起を伸長することで管腔内の細菌等を取り込むことが報告されている。申請者らは小腸CX3CR1+貪食細胞がG蛋白質共役型受容体GPR31を選択的に高発現すること、また、小腸内容物の抽出物のなかにGPR31を介してCX3CR1+貪食細胞の樹状突起を伸長する分子が含まれることを見出した。この代謝分子の分離精製を進めた結果、GPR31に結合する分子として乳酸およびピルビン酸を同定した。実際、野生型マウスの小腸CX3CR1+貪食細胞に乳酸・ピルビン酸を添加すると小腸CX3CR1+貪食細胞は樹状突起を伸長したが、GPR31欠損マウスの貪食細胞ではこの樹状突起伸長は見られなかった。また、小腸管腔内の乳酸・ピルビン酸は主に腸内細菌の作用により産生された。本年度、特に乳酸・ピルビン酸ーGPR31シグナルが生体でどのような意義を有するか検討するため、野生型マウスおよびGPR31欠損マウスに病原性細菌であるサルモネラを投与し、その影響を解析した。乳酸やピルビン酸を投与した後に、病原性細菌であるサルモネラ菌に感染させたところ、野生型マウスでは小腸マクロファージによるサルモネラ菌の取り込みが増加し、サルモネラ菌に対する免疫応答およびサルモネラ菌に対する抵抗が増加したが、GPR31遺伝子欠損マウスではこれらの応答は認められなかった。以上より、GPR31による乳酸・ピルビン酸の認識は小腸CX3CR1+貪食細胞の樹状突起伸長を誘導すること、また、病原性細菌に対する免疫応答に重要な役割を果たすことが明らかになった。私たちは、これまでG蛋白質共役型受容体GPR31が小腸のCX3CR1+貪食細胞に選択的に発現し、腸内細菌依存的に産生されるマウス小腸内容物由来の脂溶性分子がGPR31を介して貪食細胞の樹状突起を伸長することを見出している。本研究はこの脂溶性分子を同定し、GPR31シグナルが小腸貪食細胞の生理機能に果たす役割を明らかにすることを目的とする。本年度、私たちはイオン交換カラムやシリカゲルクロマトグラフィー、HPLCなどの種々の生化学的手法を組み合わることにより、GPR31に強い反応性を示す画分を高純度で分離した。この画分は野生型マウス由来の小腸貪食細胞に樹状突起の伸長を誘導したが、GPR31欠損マウスの貪食細胞では同様の作用を示さなかったことから、この画分に含まれる脂溶性分子は生理的に重要なGPR31のリガンドであると考えられた。また、GPR31欠損マウスとCX3CR1-GFPマウスを交配することにより、GPR31を欠損する貪食細胞がGFPを発現するマウスを作製し、生体における小腸貪食細胞の樹状突起伸長能を解析した。ホールマウント染色による顕微鏡解析の結果、GPR31欠損マウスでは、小腸貪食細胞における管腔面への樹状突起伸長の低下が有意に認められた。小腸貪食細胞は管腔面から樹状突起を伸ばすことで、管腔面の細菌を取り込むと報告されていることから、GPR31を介したシグナルが小腸貪食細胞による細菌取り込みに関与するか解析したところ、GPR31欠損マウスから単離した小腸貪食細胞では腸内細菌の取り込みが低下することが明らかになった。以上より、GPR31シグナルは小腸貪食細胞の形態および腸内細菌の取り込みに重要な役割を果たすと考えられた。当初の申請書では、平成28年度にGPR31のリガンドを同定することを計画していた。現時点では私たちはGPR31リガンドの同定には至っていないが、本年度、種々の生化学的手法を用いることにより、GPR31反応性を示す脂溶性画分を高純度で精製することに成功した。この画分は単離した小腸貪食細胞において、GPR31シグナル依存的に樹状突起の伸長を誘導したことから、生理的に意義のある生理活性分子を含むと考えられた。当初の申請書では、平成28年度、GPR31を欠損する小腸貪食細胞が選択的にGFPを発現するマウスを作製し、このマウスの貪食細胞における管腔面への樹状突起形成能を解析することを計画していた。そこで、本年度、私たちはこのマウスを作製し、顕微鏡解析の結果、生体においてGPR31シグナルが貪食細胞の小腸管腔面への樹状突起伸長に重要な役割を果たすことを見出した。また、平成28年度、GPR31を介したシグナルが小腸貪食細胞による細菌取り込みに関与する可能性を検討することを計画していた。本年度、私たちは野生型マウスおよびGPR31欠損マウスの小腸から単離した貪食細胞を細菌培養用の寒天培地に播種し、出現したコロニー数を解析することで、貪食細胞が取り込んだ細菌数を評価した。その結果、GPR31欠損マウス由来の貪食細胞では腸内細菌の取り込みが有意に低下しており、GPR31を介したシグナルは腸管管腔内の細菌取り込みを制御することが明らかになった。

以上より、本研究は当初の計画に従って、おおむね順調に進展していると考えられる。腸管には多数の腸内細菌が存在するが、腸内細菌が生み出す生理活性分子およびその役割については不明な点が多い。一方、小腸粘膜固有層に存在するCX3CR1+貪食細胞は管腔面に樹状突起を伸長することで管腔内の細菌等を取り込むことが報告されている。私たちは、これまでG蛋白質共役型受容体GPR31が小腸CX3CR1+貪食細胞に選択的に発現し、腸内細菌依存的に産生されるマウス小腸内容物由来の有機分子がGPR31を介して貪食細胞の樹状突起を伸長することを見出している。本年度、このGPR31結合分子の同定を試み、GPR31シグナルが小腸貪食細胞の生理機能に果たす役割について検討を行った。本年度、種々の生化学的手法を用いて、マウス腸管内容物の有機画分からGPR31反応性分子の精製を進め、精製したGPR31反応性画分に含まれる有機分子をLC/MS解析により同定した。この分子はヒトおよびマウスGPR31発現細胞を活性化させた。無菌マウスや抗生剤を用いた解析より、この分子はバンコマイシンなどの抗生剤に感受性を持つ腸内細菌により産生されることが明らかになった。この分子を野生型マウス由来の小腸CX3CR1+貪食細胞にin vitroで添加すると貪食細胞は樹状突起を伸長したが、この樹状突起伸長はGPR31遺伝子欠損マウス由来のCX3CR1+貪食細胞では認められなかった。また、野生型マウスにこの分子を経口投与すると小腸CX3CR1+貪食細胞の樹状突起が顕著に増加したが、GPR31欠損マウスの貪食細胞では変化は認められなかった。以上より、腸内細菌依存的に産生されるこの分子はGPR31の生理的リガンドとして機能し、小腸管腔内に存在する細菌などの取り込みに重要な役割を果たすと考えられる。当初の申請書では、平成28ー29年度にGPR31結合分子を同定し、その産生メカニズムおよび生理的役割を解析することを計画していた。私たちは昨年度までに種々の有機溶媒を用いた有機分子の分離方法や各種クロマトグラフィーを用いた多段階の精製法を確立し、本年度、さらにLC/MS解析を行い、GPR31結合性分子の同定に至った。本年度に計画していたGPR31結合分子の産生メカニズムについては、この分子は腸内細菌依存的に産生されることならびにこの分子の産生菌がバンコマイシンやネオマイシンに感受性を示すことを明らかにした。すなわち、この分子は特定の常在細菌種によって産生されることが示された。また、GPR31結合分子の生理的重要性については、同定した分子を野生型マウスに経口投与すると、小腸CX3CR1+貪食細胞の樹状突起が顕著に増加する一方、この増加はGPR31欠損マウスでは認められなかったことから、今回私たちが同定した分子はGPR31の生理的リガンドとして重要な役割を果たすと考えられた。一方、腸管には種々のミエロイド系細胞が存在し、腸管の恒常性を維持している。なかでも小腸粘膜固有層のCX3CR1+貪食細胞は上皮細胞間から管腔面に樹状突起を伸長することで管腔内の細菌等を取り込むことが報告されている。申請者らは小腸CX3CR1+貪食細胞がG蛋白質共役型受容体GPR31を選択的に高発現すること、また、小腸内容物の抽出物のなかにGPR31を介してCX3CR1+貪食細胞の樹状突起を伸長する分子が含まれることを見出した。
タンデムマススクリーニングの高精度化に寄与する関連分析法の開発と有用性の実証

タンデムマススクリーニング全国実施にあわせ、スクリーニング指標とそのカットオフ値の妥当性を保証するための精度管理法を検討し、旧来の指標での偽陰性例を回避し、偽陽性率を減じるために、CPT-2欠損症やメチルマロン酸血症を中心として新たな指標を開発した。更に、偽陰性回避で生じる再採血率増加を防ぐために、有機酸代謝異常症スクリーニングでは、初回濾紙血を用いた新たな二次検査法として濾紙血中有機酸高感度測定法を開発した。脂肪酸酸化異常症スクリーニングでは、精密検査法として血清でのアシルカルニチン分析の診断精度を実証し、また末梢リンパ球を用いた脂肪酸酸化能検査法を改良しCPT-1欠損症診断にも対応した。スクリーニング指標の検証:CPT-II欠損症の偽陰性対策として採用した新たなスクリーニング指標とその陽性例に対する精密検査の手順を確立して試験研究に適用し、有用性が確認された。B12反応型メチルマロン酸血症にて偽陰性例が発生したことを受け、指標値のカットオフ値を下げることを試みたが、偽陽性率が高くなるので、多くのスクリーニング機関で利用可能な二次検査法を開発する必要性が明らかとなった。CPT-I欠損症のスクリーニング指標を、タンデムマス・スクリーニングで発見された患児と急性発症後診断された患児の新生児期濾紙血での測定値から検討し、重症度にかかわらずカットオフ値は妥当であることを明らかにした。脂肪酸酸化異常症の簡易精密検査法の開発:CPT-II欠損症陽性例に対する精密検査法として末梢リンパ球を用いた脂肪酸酸化能試験の有用性の検証が進んだが、軽症型での値の分布が対照群の値と重複するため、遺伝子解析では異常が無い偽陽性例が存在した。ガスクロマト質量分析計(GC/MS)を用いた濾紙血中有機酸分析:濾紙血中プロピオニルカルニチン上昇例における濾紙血中メチルマロン酸濃度の高感度測定がメチルマロン酸血症診断に有用であるだけでなく、濾紙血中3-ヒドロキシプロピオン酸濃度高感度測定が軽症型を含めたプロピオン酸血症の化学診断にきわめて有用であることを明らかにすることが出来た。また、グルタル酸血症1型スクリーニングにおける濾紙血中グルタル酸濃度高感度測定についても、I次スクリーニングでの偽陽性率を減少させる目的で有意義であることも明らかとなった。更に、メープルシロップ尿症スクリーニングにおける濾紙血中分枝鎖2-ヒドロキシ酸濃度の高感度測定についても、バリン・ロイシン軽度上昇による偽陽性率を減少させる目的で有意義であることも明らかに出来た。スクリーニング指標の検証:試験研究を通じて検証したCPT-II欠損症の新たなスクリーニング指標が事業化された新生児スクリーニングの一部に採用され、陽性例を血清での精密検査とするシステムが始動した。これまで偽陰性となることが経験されていた“メチルマロン酸血症とホモシスチン尿症を呈するタイプ"のB12反応型メチルマロン酸血症(Cbl-C,D,F)の新しいスクリーニング指標としてプロピオニルカルニチン/メチオニン比(C3/Met)を考案し、Cbl-C型患者をスクリーニング出来るのみならず、類似の検査異常を示すB12欠乏症の新生児をスクリーニング出来ることを明らかにした。また、このスクリーニングシステムを実施するために必要な濾紙血中メチルマロン酸・3-ヒドロキシプロピオン酸血症濃度測定法の精度向上を、患者検体を多数分析することで達成した。脂肪酸酸化異常症の簡易精密検査法の開発:CPT-II欠損症陽性例に対する精密検査法として末梢リンパ球を用いた脂肪酸酸化能試験の有用性の検証をすすめ、保因者での脂肪酸酸化能の変化について知見が得られた。CPT-1欠損症について、標識中鎖・長鎖脂肪酸同時負荷により病型診断が可能であることを明らかにした。ガスクロマト質量分析計(GC/MS)を用いた濾紙血中有機酸分析:新生児スクリーニングでの濾紙血中C3/Met上昇例における濾紙血中メチルマロン酸濃度を測定し、健常児では1nmol/ml以下、B12欠乏症児や最軽症型(良性)メチルマロン酸血症では1-10nmol/ml、B12反応型メチルマロン酸血症では20-200nmol/ml、ムターゼ欠損症では200nmol/mlといった血中メチルマロン酸濃度の疾患別分布の特徴を明らかにし、新生児スクリーニングにおける初回濾紙血を用いた二次検査の重要性を明らかにした。スクリーニング指標の検証:対象疾患として重要な脂肪酸酸化異常症であるCPT-2欠損症において見逃し例が発生したことを受けて、新たなスクリーニング指標として長鎖アシルカルニチンのアセチルカルニチンに対する比が追加指標として有用であることを明らかにした。

一方、我が国の複数の検査施設でのタンデムマススクリーニングにおける分析精度を維持するための制度管理方法を検討した結果、試料調整法や分析機器毎の条件の違いにより無視できない測定値のばらつきが存在することが明らかになった。特に、上記の比を指標とする場合に問題が大きいので、カットオフ値を測定値に併せて補正する標準化を提言した。脂肪酸酸化異常症の簡易精密検査法の開発:培養リンパ球を用いた検査法の条件設定を検討する一方、これまでの簡便な末梢リンパ球を用いた脂肪酸酸化能試験について対象患者における検査を行いながら改良を加えた。CPT1欠損症診断を目的とした標識中・長鎖脂肪酸のダブル負荷の検討を行い、産生されてくる標識短鎖アシルカルニチンの標識長鎖アシルカルニチンに対する比が診断指標として有用であることを明らかにした。グルタル酸尿症2型の診断を目的とした標識長鎖脂肪酸単独負荷においても、標識短鎖アシルカルニチンの標識長鎖アシルカルニチンに対する比が診断指標として有用であることを明らかにした。脂肪酸酸化能の評価には標識アセチルカルニチンの標識長鎖アシルカルニチンに対する比が有用であることも明らかにした。ガスクロマト質量分析計(GC/MS)を用いた濾紙血中有機酸分析:濾紙血中メチルマロン酸濃度測定については、高感度測定としてメチルマロン酸血漿の病型診断法としての有用性を確立した。メチルマロン酸以外の有機酸のGC/MS分析での網羅的および個別的分析に対応した誘導体化法の検討を行い、一部の有機酸について分析条件を明らかにした。スクリーニング指標の検証:脂肪酸酸化異常症におけるスクリーニング指標の妥当性については、分析機器間での測定値のズレを考慮した補正を行うことを前提にすれば、ほぼ実証された。有機酸代謝異常症とアミノ酸代謝異常症については、更に新規の指標を開発する必要がある。脂肪酸酸化異常症の簡易精密検査法の開発:末梢リンパ球を用いる限り脂肪酸酸化能の評価は誤差が大きいというデータが蓄積されており、単一種の培養細胞を測定に適した数量だけ得ることにより、更に特異性を向上させることができると考えられ、培養方法を更に検討して、酵素活性を適切に表現出来る系を確立する必要がある。ガスクロマト質量分析計(GC/MS)を用いた濾紙血中有機酸分析:GC/MSによる濾紙血中有機酸分析が二次分析法として有用であることを明らかに出来たが、スクリーニングに使用しているのは液体クロマトグラフ・タンデム質量分析計(LC/MS/MS)であるので、この機器しか所有していない施設ではこの機器による二次検査が出来ることが必須である。この機器を使って多くの有機酸が感度良く測定出来るかどうかの検討がまだ出来ていない。スクリーニング指標の検証:脂肪酸酸化異常症において、アセチルカルニチンに対する疾患特異的指標アシルカルニチンの比が追加指標として有用であることを明らかにしたが、更にカルニチントランスポータ異常症の偽陽性率低減のための追加指標など、更に複数の指標の検討が必要である。特に対象疾患が希少疾患であり、タンデムマス・スクリーニングで発見される患者も限られているので、今後更に追加症例により実証が必要である。脂肪酸酸化異常症の簡易精密検査法の開発:末梢リンパ球そのものを用いる脂肪酸酸化能試験の精度向上についてはほぼ達成できており、更に定量性を向上させる技術としてリンパ球の培養条件の検討についても条件毎で増える細胞種とその酵素発現について検討が進んでいる。
高精度放射線治療計画法を用いた肝腫瘍に対する放射線治療法の確立のための基礎的研究

ポジトロン核種である18F(フッソ)をぶどう糖類似物質であるFDG(Fluoro-deoxy-glucose)に標識した18F-FDGを用いたPET(Positron Emission Tomography)は、Glucoseの代謝を利用した腫瘍イメージング法として、臨床的な評価を得ている。そこで。このイメージング法を用いた実験肝腫瘍モデルを作成した。まず白色日本家兎の肝内に、VX2腫瘍を移植することにより、移植肝腫瘍を作成した。約3週間後に腫瘍が2cmに成長した段階で、放射線療法の治療効果判定を試みる前段階として、肝動脈血流を遮断する肝動脈塞栓療法を行った。そしてその治療前後で、腫瘍組織のFDG取り込み値とPET画像とを比較した。その結果、治療後の腫瘍のFDG取り込み値は治療前に比べて著明に低下し、画像上でも正常肝と比較して部分欠損としてとらえることが可能であった。これにより、このモデルがin vivoで充分に各種治療効果判定に応用可能であることが判明した。現在、この実験モデルを用いて、部分的肝照射法の治療効果を画像的に評価中である。2.CTシミュレータと治療装置とのネットワークの作成Ethernetを用いたオンライン回線で、すでに開発した高精度放射線治療計画装置CTシミュレータと、マルチリ-フ多段絞りを装備したライナック照射装置と連結することによって、高精度な治療計画結果を治療装置に転送可能とした。これにより、コンピュータ制御によりマルチリ-フ原体照射を実現し、正常肝への照射を出来る限り少なくし、なおかつ肝腫瘍に充分な線量の照射が可能となり、現在臨床応用を開始している。そこで。
名山・聖山の空間構成に関する研究

山岳の景観分析の結果、以下の諸点が明らかになった。(1)国、浅間山、嶽島に関して内と外からの眺望体験をモデル化した。国はヴォイドな空間のまとまり、浅間山は広域のランドマーク、嶽は国を囲む山並で修験の場、島ランドマークで外洋を眺望する場である。(2)人々は地名から山岳の地形環境を読み取り、活用し、歴史を刻印する地名を与えてきた。特徴的な山名を与えられた地形は、人々の集団的な認識の隠れた表象であり、文化財である。(3)小地名は、住民の生活と密接に関わって使われてきた。各種小地名の語録の頻度がわかり、命名の基準となる語源環境の差異がわかった。農村における人々に認識されてきた山地形の環境が明らかになった。伝統的な環境認識を分析するうえで小字が有効な指標であることがわかった。(4)神体山を3タイプ(神奈備型、修験霊型、浅間型)に分類し、地形的特徴、外部から山を見た時の景観(山容)、山の中山の周辺の空間構成(社寺、集落との関係)、利用形態(保存型、レジャー活用型、信仰活用型)が明らかになった。(5)名山の代表的な山岳を対象として山岳の視覚的影響圏のモデルを設定し、数値地形情報と中学校の校歌を用いた分析により、影響圏域を具体的に(山麓、仰観域、眺望域)示し、影響圏の変動の要因について明らかにした。(6)山岳の景観の特徴を最も良く表すスカイラインの形状の分析を、フラクタル次元を用いた近似手法により行った。スカイラインの複雑さをフラクラル次元を用いたスカラー量で表現することは、ある範囲を限定すれば適用可能である。フラクタル理論を拡張したマルチフラクタルや、ウタル次元を用いたスカラー量で考慮することが期待できる。(7)名山、聖山と生息適地の地形との関連性の考察から、山岳寺院の配置にその類似性が読み取れる。すなわち山を北に、水を得ることができ、日当たりの良い場所に立地する。樋口と笹谷は,山岳信仰・山岳景観についての既存研究を参考に,日本の名山・聖山を神奈備山型,高山大嶽ー浅間山型,高山大嶽ー修験霊山型の三つに分類し,名称,位置,標高,山容などにもとづく日本の名山・聖山のデータ・ベースを作成した.名山・聖山は三分類どこにそれぞれ明快な山容を特徴としてもつことを地形図により示した.このことについては,コンピュータ・グラフィックスにより次年度詳細に検討する.神奈備山型の名山・聖山については,神社あるいは集落から望む仰角を測定し,これもデータ・ベース化した.北村は,名山・聖山のデータ・ベースの中から,山名が地形からつけられたと判断できる山を抽出し,その命名理由を,山頂の形態,稜線の線形,綾線の形態によるものであるとした.さらに,関東中部地方の中学校の校歌で山を歌っているものを選びだし,山の影響圏域,山の表現法の歌詞にみられる違いなどを分析した.また,浅間山型の名山・聖山の代表的なものについて可視領域図を作成した.窪田は,コンピュータ・グラフィックスによる地形景観透視図作成のためのアルゴリズムの比較検討を行なった.格子点データにもとづくグリッド・パターン方式は,スカイラインの表現に不自然さが残る.等高線データによる表現は,スカイラインを明瞭に表現できない.

視線方向に鉛直な面による地表面の横断面の輪郭を描くクロスセクション方式は,スカイラインの表現に現実感がある.しかし陰影の把握ができない.グリッド・パターン方式にスムージングやシェーディングを施すことにより現実感のある図が得られる.以上のことが明らかになった.これらの結果を考慮しながら,次年度は透視図を用いた分析を押し進める.本年度研究は空間構成及び土地利用、また環響圏に関する昨年度実績をふまえた空間構成論として、山岳空間の本質的問題に対するアプローチを試みたものである。研究の内容は以下に示すとおりである。(1)山岳の眺望体験の類型化にかんして:山岳の眺望は国(国見)、浅間山(独立峰ランドマークの眺望)、嶽(山地、連山の奥山を登山や信仰の修行と結びつけて眺望)、島(海上からの眺望、航路等の目印として眺望する)に分類し、それぞれモデル化して把えた。(2)山岳空間、周辺地形における特徴的な山名語彙を用いた山岳地形の空間構成の意味に関して:特徴的な山名語彙にもとずいて、次の様な特性が明らかにされた。峯:山岳霊場となり、修験道における「峯入り」などの対象となっている。岳:山よりも高い、尖った山頂の山岳であり、信仰の山としての色彩が最も強く、神の降臨の地として山頂は意味をもつ。神奈備山:低地から目立つ山容の良い形の山で、神の降りる山として集落の信仰対象となっている。これに近いものが端山であり、森ノ山である。日和山:港の展望台である。漁村での海や天候や集落を見る場所としての意味をもつ。中山は山や里の境界・周縁の場所としての意味を持つ。(3)山岳空間の小地名と空間構成:住民の生活と深く関わる小地名を用いて山岳の空間の認識を明らかにし、山名と関連づけて空間の構成を把えた。小地名の語彙の頻度から、命名の基準となる地形環境が明らかになった。また農村における山地形の環境が明らかになり、伝統的な空間の認識上の小学名の役割の重要性が明らかになった。(4)山岳の最も特徴的な景観的素質として、スカイラインをとりあげ、その変動をフラクタル次元解を用いて計量化の可能性を検討した。(5)正息地として望ましい山岳の空間構成について理論的検討を行った。
高齢者剣道愛好家が生きる力として獲得している積極的応答動作の解明

本研究の目的は、優れた剣道技能を有する高齢者の動きと心理特性を解明することであった。剣道7段の被験者が8段(上位者)、7段(同等)、4段・3段(下位者)の相手に対する剣道技性を解析した。8段の上位者に対する時は、打撃動作前の動きを自己制御することができず、4段以下の下位者に対しては完全に自己制御できた。同等の7段に対する時は、自分の心理を制御することで身体を制御するという方向性を自覚できた。剣道では、打撃前の自分の心理の制御が重要であることが解明できた。本研究の目的は、剣道愛好家高齢者の中でも高い段位を有する剣道愛好家が高齢者となっても維持している高い運動技能を高次脳機能学の観点から反応時間や積極的応答動作の手法を用いて明らかにすることである。研究の2年次である平成24年度では昨年度に引き続き、高齢者剣道愛好家が身につけている予測能力や反応動作を明らかにするための実験計画を作成することが目的であった。以下に本年度の研究実績の概要をまとめる。1研究代表者は、剣道高齢高段者の面談(実践を制御するための脳機能に関する聞き取り調査)を通して剣道の技能の脳内機序に関する調査を行った。その結果、剣道高段者の動きは、「日本剣道形」にある「教え」にその原理を求めることができるという仮説を導くに至った。すなわち「日本剣道形」にある「打太刀」と「仕太刀」が協働動作として行う、「先先の先」・「先の先」・「後の先」という教えが実践されているとの結論である。2研究分担者との研究打合せで「剣道の教え」にある気持ちと動作に関する「先先の先・先の先・後の先」をいかに反応動作の理論で説明できるかという仮説設定を行った。すなわち、剣道高段者は予測動作の中に遅延時間をプログラムしていることを考察した。これらのプログラムが身体運動として遂行可能な理由は、剣道が対人競技として一定の距離(約2m)を保持しているからであり、その空間移動に伴う時間経緯をきちんと脳内処理できる能力が高段者には蓄積されていることを考察した。本研究の目的は、剣道愛好家高齢者の中でも7段位以上の高い段位を有する剣道愛好家が高齢者となっても維持している高次脳機能を積極的応答動作の手法を用いて明らかにすることである。本年度の当初目的は、剣道高段者の予測反応時間を計測することであったが、実験装置の整備と仮説の最終的な設定を行った。以下に本年度の実績を示す。1.実験環境の整備動作解析ソフト2次元解析プログラム(株式会社ディケイエイチ)を購入した。このソフトにより、剣道高段者が動作を開始するための目に見えない動きとしての、足底の力の変化を読み取ることができる。このことにより、従来の竹刀や四肢の反応時間としての運動解析から、運動前の高次脳機能としての運動プログラムの解析に迫ることが可能である。運動開始における剣道高段者の運動前準備と応答動作距離との関連性を検討して、剣道の間についての、高段者の特性を解明するための実験装置が整備された。2.仮説の設定1剣道高段者で高齢者の剣道技能は「読み」という事前プログラムに開始される運動であること、2その運動は打撃前ー打撃ー打撃後という一連の動きが事前にセットとしてプログラムされていること、3その運動プログラムは一端発現された場合には修正が可能であるとは考えられないこと、などが聞き取り調査の結果、仮説として設定された。研究の初年度である平成23年度年度では高齢者剣道愛好家が身につけている予測能力や反応動作を明らかにするための実験計画を作成することが目的であった。(1)研究代表者は、剣道高齢高段者の面談(実践と実践を制御するための脳機能に関する聞き取り調査)を通して剣道の技能の脳内機序に関する調査を行った。(2)研究代表者は自らを被験者として剣道の身体技能を制御する脳科学的観点からのプレテスト(設定した仮説に基づく剣道動作)を行った。(3)研究分担者との共同研究として日本武道学会で剣道の教えにある気持ちと動作に関する「先先の先・先の先・後の先」をいかに反応動作の理論で説明できるかという仮説の発表を行った。発表では、剣道の技能は単純な反応動作ではなくて、勝者は仕掛け(刺激)によって敗者の動作を引き起こすという予測動作を行い、その後の打撃動作によって勝利を得るという一連の運動の制御過程を発表した。(4)研究分担者(富山大学・橋爪和夫)は反応動作に関する脳内機序の老化に関する資料の収集と調査を行った。剣道の高齢高段者が反応動作の老化に伴う遅延をいかに代償したり補償したりしながら高い水準の運動技能を発揮しているのかを検証するための実験計画を立てるための資料を収集した。(5)研究代表者と協力して、これまでの全身反応動作を時間で測定する装置の他に、身体運動学的な解析手法を加えるための装置の組み立てるための資料を収集した。本研究の目的は、7段以上の段位を有する剣道愛好家が高齢者となっても維持している高次脳機能を積極的応答動作の手法を用いて明らかにすることである。

研究代表者は自らを被験者として有資格のある剣道愛好家である。本年度は研究代表者を被験者として2領域の研究を行った。研究代表者は剣道8段位高齢者と剣道を行い、両者の剣道の技、動き、勝敗等についての内省記録を収集した。そして、その内省のまとめとして、実験室実験における反応動作研究プログラムを研究分担者とともに立案して以下の実験を行った。1被験者は研究代表者(剣道7段)であった。2被験者の動きのパワーや時間をフオースプレートで測定した。3被験者の動きをVTR録画記録からバイオメカニクス的に解析(DKH社製フレームディアス)した。4被験者はフォースプレート上で正面打撃の有効打突(一本)を取得する打撃を行った。この正面打撃を剣道の「先先の先の動き」と名義した5被験者は単純刺激反応時間(用意の合図の後にランダムに点灯する光ダイオードを合図として一本を取得するための正面打撃を行う)を測定した。この正面打撃を剣道の「後の先の動き」と名義した。6被験者は剣道具を装着した相手に一本を取得するための正面打撃を行った。この正面打撃は剣道の「先先の先の動き」と同じ名義の動作である。7被験者は剣道具を装着した相手の面の横に設置した発光ダイオードの点灯で一本を取得するための正面打撃を行った。この正面打撃は剣道の「後の先の動き」と同じ名義の動作である。以上の測定結果を被験者が予測する床反力の測定結果や身体の動きの内省と照らし合わせた。本年度の実験結果から、剣道の「先先の先」と「後の先」の動きで、被験者によって同じようにできていると内省された動きであっても、相違点があることがわかった。そして、その相違点はすぐにフィードバックできることがわかった。本研究の目的は、剣道愛好家高齢者の中でも7段位以上の高い段位を有する剣道家が高齢者となっても維持している高次脳機能を明らかにすることである。23年度は研究課題の仮説を明確にした。日本武道学会で剣道の教えにある「先先の先・先の先・後の先」をいかに反応動作の理論で説明できるかという発表を行った。発表では、剣道の技能は単純な反応動作ではなくて、勝者は仕掛け(刺激)によって敗者の動作を引き起こすという準備動作を行い、相手の反応動作を誘発し、その後の打撃動作によって勝利を得るという一連の運動制御過程を発表した。この発表により、本研究の当初計画書や23年度交付申請書にある他種目の高齢競技者の反応動作との比較研究よりも、剣道の高段者の動きの解析に焦点を当てる方向性への転換を決定した。24年度は、前年度の発表にあった「剣道の教えの脳内機序に関する仮説の作成研究」が剣道の動きのどの場面で説明することができるかについて資料を収集した。剣道高段者の動きは、日本剣道形にある打太刀と仕太刀が協働動作として行う気持ちが大きな役割を果たしているという結論を導いた。25年度は動作分析ソフトによる動作解析と床反力データによるパワー解析が同期できる環境を整備した。26年度は本研究の仮説を実証するための実験を行った。自発的正面打撃、光刺激反応としての正面打撃、後の先としての出頭面打撃を主に解析した。最終年度である27年度は、前年度の研究から新たな課題となった、打撃前の準備動作の変化の妥当性の検証を心理学的側面から研究した。剣道家が上位者・同等者・下位者に対応するときの気持ちの変化が技術に及ぼす影響を研究した。
SNAP-23のリン酸化によるファゴソーム成熟の制御機構解明

ファゴサイトーシスとは食細胞に特徴的な生体防御反応の一つであり、病原微生物などをファゴソームとして取り囲むことで隔離し、殺菌・分解する。この反応はファゴソームの形成(異物の取り込み)と成熟から成り、複雑な膜融合反応を伴って進行する。膜融合装置であるSNAREタンパクの一つSNAP-23はファゴソームの形成や成熟に機能するが、その制御機構は不明である。本研究では、SNAP-23 Ser95のリン酸化によりファゴソームの形成・成熟が抑制されることを明らかにした。また、IKK2がファゴソーム膜上SNAP-23リン酸化酵素の一つとして機能することを見出した。病原微生物などが体内に侵入した場合、マクロファージなどの食細胞がこれに対処することが知られている。この生体防御反応はファゴサイトーシスと呼ばれ、ファゴソームの形成と成熟から成る。昨年度までに、SNAREタンパク質であるSNAP-23がこの反応に機能することを報告したが、その制御機構は依然として未解明である。そこで本研究では、ファゴサイトーシスにおけるSNAP-23の制御機構解明を目的とした。本年度はSNAP-23のリン酸化がファゴサイトーシスに及ぼす影響を解明するため、以下の研究を行った。1.予想されるリン酸化部位を他のアミノ酸に置換することでリン酸化状態を変化させたSNAP-23を安定的に発現するマクロファージ細胞株を作製した。2.この作製した細胞株を用いてファゴソーム形成過程を解析したところ、SNAP-23のリン酸化によりファゴソーム形成の効率が低下していた。3.また、ファゴソーム成熟の過程で起こるファゴソームとライソゾームとの融合も阻害されていた。4.これらの原因を解明するため、他のSNAREタンパク質との相互作用について免疫沈降実験により確認したところ、SNAP-23はリン酸化によって他のSNAREタンパク質との相互作用が低下していることがわかった。以上のことから、SNAP-23はリン酸化によって他のSNAREタンパク質との相互作用が低下し、結果としてファゴサイトーシスにおけるファゴソームの形成・成熟が抑制されることが示唆された。今後は、SNAP-23のリン酸化酵素の同定、およびファゴサイトーシスにおけるSNAP-23のパートナー分子同定を行う予定である。これまで、SNAREタンパク質であるSNAP-23がこの反応に機能することを報告したが、その制御機構は依然として未解明である。本研究ではこれまで、1予想されるリン酸化部位を他のアミノ酸に置換することで、リン酸化状態を変化させたSNAP-23を安定的に発現するマクロファージ細胞株を作製した。2この作製した細胞株を用いてファゴソーム形成過程を解析したところ、SNAP-23のリン酸化によりファゴソーム形成の効率が低下していた。また、3ファゴソーム成熟の過程で起こるファゴソームとライソゾームとの融合も阻害されていた。4これらの原因を解明するため、他のSNAREタンパク質との相互作用について免疫沈降実験により確認したところ、SNAP-23はリン酸化によって他のSNAREタンパク質との相互作用が低下していることがわかった。5この相互作用低下はSNAP-23自体の構造変化が原因であると考えられたため、SNAP-23のFRETプローブを用いて構造の変化について解析を行ったところ、SNAP-23はリン酸化によって立体構造を変化させていることが明らかとなった。以上のことから、SNAP-23はリン酸化されることで立体構造が変化し、他のSNAREとの複合体形成ができず、結果としてファゴサイトーシスにおける異物の取り込みとファゴソーム成熟の両過程が抑制されることが示唆された。現在はリン酸化酵素同定のための解析を行っている最中である。本研究ではこれまで、1予想されるリン酸化部位を他のアミノ酸に置換することでリン酸化状態を変化させたSNAP-23を安定的に発現するマクロファージ細胞株を樹立した。2この樹立した細胞株を用いてファゴソームの形成過程を解析したところ、SNAP-23のリン酸化によりファゴソーム形成の効率が低下していた。また、3ファゴソーム成熟の過程で起こるファゴソームとライソゾームとの融合についても遅延が見られた。これらの原因を解明するため、4他のSNAREタンパク質との相互作用について免疫沈降実験により確認したところ、SNAP-23はリン酸化によって他のSNAREタンパク質との相互作用が低下することがわかった。この相互作用の低下はSNAP-23の構造変化が原因であると考えられたため、5SNAP-23のFRETプローブを用いて構造の変化について調べたところ、SNAP-23はリン酸化によってその立体構造を変化させることが明らかとなった。

以上のことから、SNAP-23はリン酸化を受けることで立体構造が変化し、結果としてファゴサイトーシスにおけるファゴソームの形成と成熟の両過程が抑制されることが示唆された。現在は論文投稿のための最終確認実験と論文執筆を行っており、今年度中に論文投稿を行う予定である。ファゴサイトーシスとは食細胞に特徴的な生体防御反応の一つであり、病原微生物などをファゴソームとして取り囲むことで隔離し、殺菌・分解する。この反応はファゴソームの形成(異物の取り込み)と成熟から成り、複雑な膜融合反応を伴って進行する。膜融合装置であるSNAREタンパクの一つSNAP-23はファゴソームの形成や成熟に機能するが、その制御機構は不明である。本研究では、SNAP-23 Ser95のリン酸化によりファゴソームの形成・成熟が抑制されることを明らかにした。また、IKK2がファゴソーム膜上SNAP-23リン酸化酵素の一つとして機能することを見出した。病原微生物などが体内に侵入すると、マクロファージなど食細胞がこれに対処する。この反応はファゴサイトーシスと呼ばれ、ファゴソームの形成と成熟から成る。これまでに、SNAREタンパクであるSNAP-23がこれら両過程に機能することを報告したが、制御機構は不明である。そこで本研究は、ファゴサイトーシスにおけるSNAP-23の制御機構解明を目的とした。はじめに、1野生型SNAP-23に対し、95番目のセリン残基をアラニン残基(非リン酸化型)やアスパラギン酸残基(疑似リン酸化型)に置換した変異体を発現するマクロファージ細胞株を樹立した。2この細胞株を用いてファゴソーム形成・成熟を解析したところ、Ser95のリン酸化により両過程が阻害された。この阻害はSNAP-23の構造変化に因ると考えられたため、SNAP-23の分子内FRETプローブを用いて構造変化について調べた。その結果、3SNAP-23はSer95のリン酸化により立体構造が変化することがわかった。次にこの部位のリン酸化酵素同定のため、SNAP-23のリン酸化酵素として報告のあるIKK2について検討した。4FRETプローブとIKK2を共発現させたマクロファージでは、ファゴソーム膜上SNAP-23の構造が変化していた。また、5IKK2を過剰発現した場合はファゴソーム成熟化効率が低下した。インターフェロンγ(IFN-γ)刺激したマクロファージでは、ファゴソーム成熟化が抑制されることが知られている。そこで、6IFN-γ刺激時のファゴソーム膜上SNAP-23の構造について調べたところ、Ser95依存的な構造変化が見られた。以上から、SNAP-23はSer95のリン酸化により立体構造が変化し、ファゴソーム形成・成熟が阻害されること、また、IKK2がファゴソーム膜上SNAP-23のリン酸化酵素の一つとして関与することが明らかとなった。研究内容がまとまりつつあり、論文投稿ができる形になってきている。昨年度目標として掲げた研究が現在までに予定通り進んでおり、全体としておおむね順調だと言える。
不純物ペレットとレーザーを組み合わせたヘリカルプラズマの電流密度分布測定

高温磁気プラズマに於いては,プラズマをより安定に閉じ込めるという観点から,電流の密度分布を測定することが,トカマク装置のみならず電流の微弱なヘリカル装置に於いても極めて重要な課題となっている.ヘリカル装置CHSではビーム誘起電流,ブートストラップ電流,反磁性電流が観測されている.本研究では,リチウムなどの微小固体片をプラズマ中にガス銃などで高速に入射し,その発光の強度変化などからプラズマの諸量を計測した.また,CHSのみならず各種のプラズマ装置にこの方法を適用し,電流密度分布を求めるための数多くの知見を得ることがで来た.まず始めに,NBTでの不純物ペレット入射による高速電子測定,JIPP T-IIUでの電流駆動プラズマでの不純物ペレット入射実験及び,炭素ペレット周辺の中性雲密度の測定を行った.当該年度はこれまでの結果をまとめることに主眼をおいて結果をCHSでの実験に反映させるべく研究を行った.CHSでは,不純物ペレットを用いた放射損失と放射崩壊の関係を明かにした.電流分布測定に直接関係した計測は,主に分光器並びに高速画像処理装置を用いて行った.実験は,ビーム誘起電流が期待され,粒子供給により十分な密度が得られ輻射崩壊の起こり難い中性粒子ビーム加熱で行った.リチウムの1価電離からの発光を観測すると,発光はプラズマ入射直後は入射位置よりも下側で強く発光した後,プラズマ内部にまで侵入し,ここでの発光は弾道軌道よりも上側で発光した.この発光の形状はプラズマ磁気面の形状に対応し,それから,電流密度分布測定の指針となるものが得られた.プラズマ発生装置CHSに用意させている不純物ペレット入射装置をリチウムペレットの射出に最適になるように改造した。これによって,ペレットの入射は,ほぼ同一形状のものが,再現性良く射出できるようになった.また,NBIプラズマに入射した際,プラスチックペレットでは直ちに放射崩壊が起こったが,リチウムペレットでは,放射損失が小さいため崩壊はほとんど起らず,再現性のよい実験が可能になった更に,ペレットの入射にともなってプラズマの再加熱や蓄積エネルギ-の増大が観測され,ペレットの入射によりプラズマの閉じ込めが改善されることが確認された.以上のペレット入射の整備と併せて,本研究遂行に必要な光学系を設計製作した。これは,CCDカメラと各種の干渉フイルタ-を通した画像処理システムであり,16msまたは32msの時間分解能,512×256の画像分解能をを有するものである.これを用いて,ペレットがプラズマと相互作用した際の発光する光を観測した.中性リチウムからの発光LiI(6708A^^°),1価のリチウムイオンからの発光LiII(5485A^^°)を0.5%の透過波長半値幅を持った干渉フィルタ-を通して観測し,アブレ-ションの仕方の違いを解析した.イオン化したリチウムからの発光であるLiIIの光は,プラズマの電場の影響を受けてペレット入射軌道からずれていることが分かった.また,アブレ-ション領域あるいはプラズマからの発光を分光測定器を用いて行ない,アプレ-ション領域のシュタルク広がり,プラズマイオン温度の時間変化等を観測た.平成3年度までに,ヘリカル型プラズマ発生装置CHSに用意されている不純物ペレット入射装置のペレット導入部分を変更し,リチウムペレットの射出に最適になるよう改造した。また,NBIプラズマに入射した際,プラスチックペレット(炭化水素)の場合とは異なり,リチウムペレットでは原子価数が小さいため,プラスチックペレットでは頻繁に観測された放射崩壊はほとんど起らず,再現在のよい実験が可能になった.更に,同時に計測している反磁性プロ-ブの測定から,ペレットの入射にともなってプラズマの再加熱や蓄積エネルギ-の増大が観測された.また,CCDカメラと各種の干フィルタ-を組み合わせた画像処理システム(512×512ピクセル,時間分解能32ms)を用いて,ペレットがプラズマと相互作用した際発光する可視光を観測し,中性リチウチからの発光を解析した.同時に,多チャンネル検出器(時間分解能1.5ms,波長分解能0.2A)を有した1mのツェルニ-タ-ナ-型分光器で,発光のスペクトルを観測した.特に,平成3年度はこれらの解析に重点を置き,デ-タ処理に必要なソフトウェアを準備した.ペレットのアブレ-ション半径は1ー2cmで計算と汽ぼ一致してたいた.ペレットのアブレ-ション発光を解析する限り,有理面、非有理の違いによるアグレ-ションの差異はトカマクほど顕著ではなかった。高温磁気プラズマに於いては,プラズマをより安定に閉じ込めるという観点から,電流の密度分布を測定することが,トカマク装置のみならず電流の微弱なヘリカル装置に於いても極めて重要な課題となっている.ヘリカル装置CHSではビーム誘起電流,ブートストラップ電流,反磁性電流が観測されている.本研究では,リチウムなどの微小固体片をプラズマ中にガス銃などで高速に入射し,その発光の強度変化などからプラズマの諸量を計測した.また,CHSのみならず各種のプラズマ装置にこの方法を適用し,電流密度分布を求めるための数多くの知見を得ることがで来た.まず始めに,NBTでの不純物ペレット入射による高速電子測定,JIPP T-IIUでの電流駆動プラズマでの不純物ペレット入射実験及び,炭素ペレット周辺の中性雲密度の測定を行った.

当該年度はこれまでの結果をまとめることに主眼をおいて結果をCHSでの実験に反映させるべく研究を行った.CHSでは,不純物ペレットを用いた放射損失と放射崩壊の関係を明かにした.電流分布測定に直接関係した計測は,主に分光器並びに高速画像処理装置を用いて行った.実験は,ビーム誘起電流が期待され,粒子供給により十分な密度が得られ輻射崩壊の起こり難い中性粒子ビーム加熱で行った.リチウムの1価電離からの発光を観測すると,発光はプラズマ入射直後は入射位置よりも下側で強く発光した後,プラズマ内部にまで侵入し,ここでの発光は弾道軌道よりも上側で発光した.この発光の形状はプラズマ磁気面の形状に対応し,それから,電流密度分布測定の指針となるものが得られた.
メタボリック症候群はGCF中のアディポサイトカインを介して歯周炎を増悪させるか?

11名の慢性歯周炎患者の歯周炎罹患部位、健常部位から歯肉溝滲出液・縁下プラークを採取し、歯肉溝滲出液中の40種類のバイオマーカーをマルチプレックスイムノアッセイ法で、縁下プラーク中のPorphyromonasgingivalis(P.gingivalis)をリアルタイムPCR法にて測定した。歯周炎罹患部位のうち歯周ポケット底部からの出血(BOP)の陽性部位と陰性部位を比較したところ、IL-1betaとIP-10に統計学的有意差を認めた。さらにIL-1betaと歯周ポケット内細菌における歯周病原性細菌P.gingivalisの存在比率は有意に相関した。マルチプレックスイムノアッセイ法は歯肉溝滲出液の研究に有用であり、歯周炎局所の炎症状態ならびに予知性を反映するバイオマーカーを明らかにする可能性が示唆された。本研究においてはメタボリックシンドロームを有する慢性歯周炎患者と有しない慢性歯周炎患者の歯肉溝滲出液(GCF)中のアディポサイトカイン・サイトカイン(インターロイキン、ケモカイン、細胞接着因子、細胞増殖因子、MMPs)を測定し、メタボリックシンドロームがGCF中のアディポサイトカインを介して歯周炎を増悪させるという仮説を検証することを目的とした。慢性歯周炎患者11名を対象としそれぞれの被験者より健常部位(Pd≦3mm)1部位、歯周炎罹患部位(Pd≧5mm)2部位の計3部位よりGCFを、また歯周炎罹患部位より縁下プラークを採取した。GCF中の40項目のバイオマーカーはマルチプレックスサスペンションアレイシステム法を用いて測定し、また歯周炎罹患部位のPorphyromonas gingivalis (P. gingivalis)はリアルタイムPCR法にて測定した。本研究の測定系においては40測定項目のうち、27項目が測定可能であった。この27項目について健常部位と歯周炎罹患部位を比較したところ、17項目のバイオマーカーは統計学的有意に歯周炎罹患部位で高いことが認められた。また歯周炎罹患部位のうち歯周ポケット底部からの出血(BOP)の陽性部位と陰性部位を比較したところ、IL-1betaとIP-10に統計学的有意差を認めた。さらにIL-1betaと歯周ポケット内細菌における歯周病原性細菌P.gingivalisの存在比率は有意に相関することが明らかとなった。本研究結果は歯周炎とメタボリックシンドロームとの関連を明らかにするためのステップとなりうるだけでなく、歯周炎局所の炎症状態ならびに予知性を反映するバイオマーカーの設定への応用を将来的に可能にしうるものでもあり、非常に有意義な結果が得られていると思われる。本研究においてはメタボリックシンドロームを有する慢性歯周炎患者と有しない慢性歯周炎患者の血清・歯肉溝滲出液(GCF)中のアディポサイトカイン・サイトカイン(インターロイキン、ケモカイン、細胞接着因子、細胞増殖因子、MMPs)をマルチプレックスサスペンションアレイシステムを用いて測定し、1:GCF中にアディポサイトカインが検出されるか、2:メタボリックシンドロームの有無によりGCF中のアディポサイトカイン量が異なるか、3:2で差のあったGCF中のアディポサイトカイン量に相関して発現亢進の見られるサイトカインが存在するかを明らかにすることにより、メタボリックシンドロームがGCF中のアディポサイトカインを介して歯周炎を増悪させるという仮説を検証することを目的としている。平成23年度においては、慢性歯周炎患者11名を対象としそれぞれの被験者より健常部位(Pd≦3mm)1部位、歯周炎罹患部位(Pd≧5mm)2部位の計3部位よりGCFを、また歯周炎罹患部位より縁下プラークを採取した。本研究の測定系においては40測定項目のうち、27項目が測定可能であり、また6項目は高濃度、7項目は低濃度のため一部もしくは全て測定不可能であった。測定可能であった27項目について健常部位と歯周炎罹患部位を比較したところ、17項目のバイオマーカーは統計学的有意に歯周炎罹患部位で高いことが認められた。また歯周炎罹患部位のうちP. gingivalisの陽性部位と陰性部位を比較したところ、IL-1betaとIP-10に統計学的有意差を認めた。

平成23年度においては、GCF中のアディポサイトカインがマルチプレックスサスペンションアレイ法により測定できることが明らかとなり、上記目的1-3のうち、「1:GCF中にアディポサイトカインが検出されるか」については達成済みである。なお、本内容については第一報として、第9回アジア・環太平洋歯周病学会学術大会(香港)並びに第135回日本歯科保存学会学術大会にて学会発表を行い、Journal of Clinical Periodontologyに論文投稿中である。本研究結果は歯周炎とメタボリックシンドロームとの関連を明らかにするだけでなく、歯周炎局所の炎症状態ならびに予知性を反映するバイオマーカーの設定への応用を将来的に可能にしうるものでもあり、非常に有意義な結果が得られていると思われる。平成23年度においては慢性歯周炎患者11名を対象とし、それぞれの被験者より健常部位(Pd≦3mm)1部位、歯周炎罹患部位(Pd≧5mm)2部位の計3部位よりGCFを採取、40項目のバイオマーカーはマルチプレックスサスペンションアレイシステム法を用いて測定したところ、本研究の測定系においては40測定項目のうち、27項目が測定可能であり、また6項目は高濃度、7項目は低濃度のため一部もしくは全て測定不可能であるという結果が得られた。平成24年度は1.高濃度のため測定不可となった6項目においてはさらなる条件設定を行い、測定可能となるようにする、2.対象者を慢性歯周炎からメタボリックシンドロームを有する対象者を増やしてGCF、血清中のバイオマーカー測定を継続して行い、目的2・3の「2:メタボリックシンドロームの有無によりGCF中のアディポサイトカイン量が異なるか、3:2で差のあったGCF中のアディポサイトカイン量に相関して発現亢進の見られるサイトカインが存在するかを明らかにする」ことを可能になるようにする。平成23年度の未使用助成金に関しては、平成23年度内容がpreliminaryであったことに加え、本研究の実施方法が臨床検体数をある程度蓄積したうえで、外部受託により一括で測定を行うため、本年度採取済であるが平成24年度にバイオマーカーの測定を行うための費用として計上予定である。さらに、歯周病原細菌(P. gingivalis)とバイオマーカーの関連も平成23年度内容より示唆されたため、歯周病原細菌検査費用としても計上予定である。また、情報収集として第55回日本歯周病学会春季学術大会、第56回日本歯周病学会秋季学術大会に参加予定である。
人工血液を用いた臓器体外灌流法によるヒト胃癌の増殖浸潤と腫瘍血管新生に関する研究

ヒト担癌外科切除胃に対してbromodeoxyuridine添加人工血液と墨汁による臓器体外灌流を行い、胃癌の増殖・浸潤と腫瘍血管増生の関係を調べた。先ず分化型腺癌では個々の癌腺管を取囲むようにして網目状の腫瘍血管が早期から発達しており、その血管増生は実質である腫瘍腺管の増生に比例的であった。一般に癌が粘膜下層以下へ浸潤しているところで最も癌腺管の増生が著しかったので、この部位で最も顕著な腫瘍血管増生が見られた。また腫瘍血管は非腫瘍部の粘膜血管と較べて太く、粘膜固有層内の癌の先進部で癌細胞が既存腺管を置換しつつある部分に於いても既存粘膜血管が癌細胞の存在部位に至ると急に太くなり、既に正常とは異なることが観察された。一方、未分化型胃癌では粘膜固有層における血管発達は一様ではない。癌細胞が接着性に乏しくお互いに遊離して存在している場所では殆ど血管新生を認めず、既存血管が腫瘍の存在により遠心性に圧排されているのが観察された。一方癌細胞の密度が高く、相互の接着性が増して粘膜表面に対して垂直方向にに索状構造が形成されている部位では血管新生を認めた。一般に未分化型癌は粘膜固有層内で既存の増殖細胞帯を模倣した増殖ゾーンを形成しているがそれは癌細胞がassociativeな性格を持ってより顕著な索状構造を示す部位に一致していた。そしてこのタイプの胃癌の細胞増殖の亢進部位には旺盛な腫瘍血管増生が認められた。また粘膜下層以下の癌の浸潤部位では線維増生とともに例外なく腫瘍血管増生が認められた。分化型胃癌、未分化型胃癌ともに粘膜下浸潤癌の粘膜上浸潤をおこしている場所は癌の平面的ひろがりの中のある限られた場所に存在したが、その場所は間質側から観察すると腫瘍血管新生が顕著に認められるところであった。以上から、胃癌の増殖・浸潤と腫瘍血管増生の間には共通した物質的基礎が存在する可能性が示唆されたがそれは今後の重要な研究課題と考える。本研究ではヒト胃癌の発生,進展過程で,腫瘍細胞の増殖・浸潤が,腫瘍間質,とくに腫瘍血管の発達とどのような関係にあるのかを調べようとした.先づ,方法論として,外科手術摘出胃の動静脈を確保し,トリチウムチミジンスはブロモデオキシウリジンを添加した人工血液FC43液を潅流し, DNA合成期細胞核をラベルシ,組織切片上でこれらを同定しようとした.潅流の方法はほぼ確立することが出来たが,人工血液FC43の水素イオン濃度,及び温度がしばしば不安定となるために,成績にバラツキが生じることが判明した.そこで新たに完全閉鎖系の持続酸素化・恒温潅流装置を考察試作して用いたとこ,安定したラベルが得られるようになった.一方ブロモデオシウリジンでラベルした後に抗プロモデオキシウリジン抗体を1次抗体とした免疫金・銀増感反応を行なってラベルされた核をメタル銀の析出により認識する方法を開発し,これにより,ヘマトキシリン・エオジン染色に重ねて細胞増殖動態解析を同一切片上で行なうことが出来るようになった.この方法はトリチウムのような同位元素を用いることなく,迅速で確実なラベルを得ることが出来るので,今後はこの方法を主に用いることにした.