hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
TGF-βシグナルが腸管免疫系T細胞の構築と機能に果たす役割の解析

腸管上皮内T細胞(intestinal intraepithelial T lymphocytes : IEL)は腸管上皮細胞間に認められる特殊なT細胞サブセットとして知られている。IELの腸管への定着機構を解明することは腸管免疫機能の理解にとって重要であるが、T細胞が選択的に腸管上皮内に浸潤、定着する仕組みは未だ明らかではない。インビトロにおける実験からIELの腸管上皮内への定着は、腸管内に多く発現するTGF-βがT細胞におけるαEβ7の発現を誘導し腸管上皮細胞が発現するE-cadherinと選択的に相互作用することが重要であると考えられている。本研究で我々は、T細胞特異的にTGF-βシグナルの阻害分子であるSmad7を過剰発現したトランスジェニックマウス(T細胞特異的にTGF-βシグナルを阻害したマウス)(Nakao et al.J Exp Med 192:151,2000)を用いてその仮説をインビボにおいて検証した。このトランスジェニックマウスは、TGF-β作用の阻害によりT細胞においてαEβ7が発現せず、腸管内におけるIEL数は、野生型マウスに比べ半減していた。経口抗原に対する免疫寛容機能は、IELの関与が示唆されているが、このトランスジェニックマウスでは経口免疫寛容は成立していた。以上の事実は、IELの腸管上皮内への定着にTGF-βによるαEβ7の発現調節が一部関与していることを示唆した。本結果は、未だその全貌が明らかではない腸管免疫機構の理解にとって重要な知見である。しかしその機能的役割は明らかではなくT細胞が選択的に腸管上皮内に浸潤、定着する仕組みも明らかではない。インビトロにおける実験からIELの腸管上皮内への定着は腸管内に多く発現するTGF-βがIELにおけるαEβ7の発現を誘導し、腸管上皮細胞が発現するE-cadherinと選択的に相互作用することが重要であると考えられている。本研究で我々は、T細胞特異的にTGF-βシグナルの阻害分子であるSmad7を過剰発現したトランスジェニックマウス(T細胞特異的にTGF-βシグナルを阻害したマウス)を用いてIELの腸管上皮細胞間内への定着にIELでのTGF-βによるαEβ7の発現誘導が生体内において関与しているか否かについて検討した。このトランスジェニックマウスのT細胞はTGF-βによるαEβ7の発現誘導がおこらない。野生型マウスと比べてこのトランスジェニックマウスのIELの数が約半減していることが観察され、生体内においてIELでのTGF-βによるαEβ7の発現制御がIELの腸管上皮細胞内への定着に重要であることが示唆された。現在引き続き、本マウスを用いてIELの分化、機能発現におけるTGF-βシグナルの役割について解析中である。
新規遺伝子を標的としたパイロシークエンス法による抗酸菌迅速同定検査法の確立

研究目的:非結核性抗酸菌(NTM)の同定には、迅速性に優れた検査法がなく、同定不能になることがしばしばある。本研究では、パイロシークエンス法による迅速かつ正確な抗酸菌同定法の構築を目的とする。研究結果1.遺伝子抽出DNA抽出したサンプルは、16S rRNA遺伝子配列を標的としたPCRにより、全ての菌株で十分量のDNAが抽出できたことを確認した。2.プライマー設計アライメント解析後、標的を幅広く設定しプライマー設計したところ、position 190-380領域が最も菌種間で異なる配列を持ち、かつプライマーが作成できるだけの共通領域を保持していたため、候補プライマーを30セット用意した。3. PCR・パイロシークエンスの条件設定および塩基配列の決定と菌種決定DNA抽出の迅速・簡略化を考慮し、KODポリメラーゼを用いたPCR条件設定を行った。M. gordonae以外の菌株でPCRによる標的領域の増幅を認めたが、全ての菌株で標的領域が増幅しなかったため、今後プライマーの再設計とPCR条件設定を更に見直す必要があると思われる。
インスリン抵抗性に着目した前立腺がん発症メカニズムの解明と予防法の開発

研究課題「インスリン抵抗性に着目した前立腺がん発症メカニズムの解明と予防法の開発」については、「岡崎研究」ベースライン登録(登録者数7,587名:男性4,176名、女性3,411名)から5年経過した健診受診者を対象とした追跡調査を実施した。ベースライン登録した男性3,909名を以下の除外基準を用いて選択した。がん現病者・既往者(303名)、糖尿病治療中または空腹時血糖値140mg/dLを超える者(426名)、PSA未測定またはPSA10ng/mLを超える者(807名)、欠損値(7名)。最終的に2,366名を解析した。平成25年3月から平成28年10月に行った2次調査から60名(2.5%)の前立腺がん患者の新規発症が確認された。本研究では、インスリン抵抗性の指標として、高HOMA-IR(2.5以上)と、高インスリン血症(15.0μU/mL以上)を採用した。本年度は、生活習慣とインスリン抵抗性との関連を新たに解析した。生活習慣は、喫煙歴(吸う・止めた・吸わない)、飲酒歴(飲む・止めた・飲まない)、1日あたりの歩行時間(2時間以上・未満)、座位時間(7時間以上・未満)、睡眠時間(7時間以上・未満)に分けて検討した。高HOMA-IR・高インスリン血症と睡眠時間には関連を認めなかった。一方、高HOMA-IR・高インスリン血症のない対象者において喫煙者や飲酒者が多い傾向を認めた。1日あたりの歩行時間、座位時間とインスリン抵抗との間には明らかな関連を認めなかった。高インスリン血症・高HOMA-IRの前立腺がん発症に対するオッズ比の検討では、生活習慣を補正項目に加えた多変量解析の結果においても、前立腺がん発症とインスリン抵抗性との間には有意な関連を認めなかった。研究課題「インスリン抵抗性に着目した前立腺がん発症メカニズムの解明と予防法の開発」については、「岡崎研究」ベースライン登録(登録者数7,587名:男性4,176名、女性3,411名)から5年経過した健診受診者を対象とし、研究の説明・案内とアンケートを事前に送付し、記入を依頼する追跡調査を実施した。平成25年4月1日から平成28年11月30日まで5,323名の追跡調査対象者からアンケートの解答を得て、追跡調査を終了した(回収率70.2%)。現在、追跡調査データの入力とデータクリーニングを行っている。アンケートの入力が終了し、がん既往に関するデータクリーニングを概ね終了した4,707名のうち男性2,587名について解析をおこなった。対象者の平均年齢は64.2歳であった。がん既往に関するアンケート調査の結果、がんにかかったことがないと答えた対象者は2,259名(87.3%)、がんにかかっていると答えた対象者は141名(5.5%)、がんにかかったことがあると答えた対象者は184名(7.1%)、不明と答えた対象者は3名(0.1%)であった。がんにかかっている、がんにかかったことがあると答えた325名(12.6%)のうち、前立腺がんの現病・既往者は109名(33.5%)であり、調査したがんのなかで最多であった。データクリーニング終了後に、対象者のベースライン時データと追跡調査時データをマージしてインスリン抵抗性が前立腺がん発症におよぼす影響をプロスペクティブに解析する予定である。研究課題「インスリン抵抗性に着目した前立腺がん発症メカニズムの解明と予防法の開発」については、平成25年4月1日から平成28年11月30日まで5,323名の追跡調査対象者からアンケートの解答を得て、追跡調査を終了した(回収率70.2%)。研究立案時には、約50-60%の回収率を想定していたため、当初の計画を上回る研究参加者が得られている。しかしながら、大規模な研究参加者のデータ入力および、データクリーニングに時間を要していており、今後の解析を順調に進める上で改善する余地があると思われる。本研究については、「岡崎研究」ベースライン登録(登録者数7,587名:男性4,176名、女性3,411名)から5年経過した健診受診者を対象とした追跡調査を実施した。本研究では、インスリン抵抗性の指標として、HOMA-IR(Homeostasis model assessment of insulin resistance)高値(2.5以上)を、高インスリン血症の基準値としてインスリン濃度15.0μU/mL以上を採用した。インスリン・HOMA-IRと年齢、BMI、腹囲、収縮期血圧との関係をPearsonの相関係数を用いて解析した。その際、インスリン値の分布は正規分布をとらないため、インスリン値・HOMA-IRを対数変換した後、解析を行った。

インスリン、HOMA-IRは、BMI・腹囲と中等度の正の相関を、収縮期血圧とは弱い正の相関を認めた。次に、年齢・BMI・腹囲・収縮期血圧・高インスリン血症・高HOMA-IRの前立腺がん発症に対するオッズ比をロジスティック回帰分析で検討した。多変量解析の結果、前立腺がん発症とインスリン抵抗性との間には有意な関連を認めなかった。本研究については、平成25年4月1日から平成28年11月30日まで5,323名の追跡調査対象者からアンケートの解答を得て、追跡調査を終了した(回収率70.2%)。データクリーニングもほぼ終了しており、検討項目の解析を開始している。研究課題「インスリン抵抗性に着目した前立腺がん発症メカニズムの解明と予防法の開発」については、「岡崎研究」ベースライン登録(登録者数7,587名:男性4,176名、女性3,411名)から5年経過した健診受診者を対象とした追跡調査を実施した。ベースライン登録した男性3,909名を以下の除外基準を用いて選択した。がん現病者・既往者(303名)、糖尿病治療中または空腹時血糖値140mg/dLを超える者(426名)、PSA未測定またはPSA10ng/mLを超える者(807名)、欠損値(7名)。最終的に2,366名を解析した。平成25年3月から平成28年10月に行った2次調査から60名(2.5%)の前立腺がん患者の新規発症が確認された。本研究では、インスリン抵抗性の指標として、高HOMA-IR(2.5以上)と、高インスリン血症(15.0μU/mL以上)を採用した。本年度は、生活習慣とインスリン抵抗性との関連を新たに解析した。生活習慣は、喫煙歴(吸う・止めた・吸わない)、飲酒歴(飲む・止めた・飲まない)、1日あたりの歩行時間(2時間以上・未満)、座位時間(7時間以上・未満)、睡眠時間(7時間以上・未満)に分けて検討した。高HOMA-IR・高インスリン血症と睡眠時間には関連を認めなかった。一方、高HOMA-IR・高インスリン血症のない対象者において喫煙者や飲酒者が多い傾向を認めた。1日あたりの歩行時間、座位時間とインスリン抵抗との間には明らかな関連を認めなかった。高インスリン血症・高HOMA-IRの前立腺がん発症に対するオッズ比の検討では、生活習慣を補正項目に加えた多変量解析の結果においても、前立腺がん発症とインスリン抵抗性との間には有意な関連を認めなかった。本研究を推進していくためには、「岡崎研究」の研究参加者のデータ入力および、データクリーニングの効率化が必要である。そこで、研究参加者のデータ入力および、データクリーニングに携わる研究員の増員を検討している。今後、インスリン抵抗性に関与する生活習慣の検討を行う予定である。研究期間2年が経過し、研究結果が出始めたので追試をするところであった。時期的にH30年になってしまったので次年度使用額が生じた。本研究は平成25年4月1日から平成28年11月30日まで5、323名の追跡調査対象患者からアンケートの回答を得て、追跡調査を終了した。H30年度は検討項目の解析を継続しておこなっていく。
感覚・運動連関の実時間拘束ダイナミクスの構成論的理解

我々は未経験の変換を持つ外部環境であっても,能動的な運動と感覚フィードバックの受容を繰り返すことによって,適切な運動ができるようになる.この知覚運動経験の結果として,脳内には状況に応じて適切な運動指令を生成するための感覚運動連関が内部モデルとして獲得される.しかしながら,内部モデルが脳内でどのように表象されているかについては,明らかにされていない.本研究課題では,力場環境下での上腕到達運動学習による脳内機構の獲得メカニズムおよびその成果をもとにリハビリテーションにおける運動機能再建システムを開発下結果について報告する.我々は未経験の変換を持つ外部環境であっても,能動的な運動と感覚フィードバックの受容を繰り返すことによって,適切な運動ができるようになる.この知覚運動経験の結果として,脳内には状況に応じて適切な運動指令を生成するための感覚運動連関が内部モデルとして獲得される.しかしながら,内部モデルが脳内でどのように表象されているかについては,明らかにされていない.本研究課題では,力場環境下での上腕到達運動学習による脳内機構の獲得メカニズムおよびその成果をもとにリハビリテーションにおける運動機能再建システムを開発下結果について報告する.本研究項目の目的である,「予測困難な動的環境下における生物の迅速な環境認知・運動適応戦略の神経機構の解明」を達するため,本年度は(1)未経験の粘性力場における上肢到達運動学習,および(2)未経験の仰角を持つ斜面上の二足歩行ロボットの適応的歩行制御,について研究を進めた.前者では,たとえば手先変位・速度に比例した大きさの外力が運動方向と直交する方向に加わる等,日常では経験することのない力場環境を複数種用意し,各環境で到達運動を繰り返し学習させた.その際,環境の提示順序を入れ替えたり,2種類の環境を重ね合わせた環境で学習させるなどすることで,学習によって被験者が獲得した感覚運動連関の内部表現の汎化特性について考察を行った.また,到達運動中の手先剛性,筋活性の計測も行い,環境変化を予測して適応的に戦略を変更していることなどを示唆する結果を得た.なお生体の運動意図を計測し制御に応用することを目的として脳波計則装置,マルチテレメータシステム一式を本実験系に設備導入した.一方,後者の斜面上の二足歩行制御系は,歩行周期を決定する位相振動子と,位相から各脚の関節軌道を一意に決定する運動学的パラメタ(歩幅,路面の傾斜角度),およびこれらのパラメタを必要に応じて変更・修正する状態認識器,学習器などから構成される.二足歩行ロボットが,斜面の角度変化に自律的に適応して歩行を継続するためには,「環境認知」の結果に基づいて「適切な運動学的パラメタ(身体自由度を拘束するという意味で拘束条件と呼ぶ)を想起」できる必要がある.今年度は,リカレントニューラルネットワーク,およびk-最近傍法を用いた実装手法を提案した.未知の動特性を持つ粘性力場中での上肢到達運動や,初めて把持した道具を操作する場合などにおいて,我々人間が,どのような情報に基づいて冗長な身体自由度を拘束し,運動生成を行っているかを明らかにするためには,生理学・認知心理学的知見に基づいた様々な仮説を実験的に検証する必要がある.しかしながら,考え得る仮説を実験によって網羅的に調べあげることは非現実的である.そこで本研究では,力学的・計算論的妥当性に基づいて拘束条件の生成モデルを計算機上に構成的に設計する方策をとる.具体的には,人間の上肢到達運動・把持運動・道具操作等を基礎課題とした計算機実験および運動生理実験において,(1)経験した感覚・運動連関から身体を拘束する力学的条件を抽出すること,(2)抽出した力学的条件を運動生成の拘束条件として記憶・再利用することで,未知環境における運動・行動適応能力を高めること,(3)文脈に沿った拘束条件を選択的に適用するための環境認知モデルを設計すること,を目指した.本年度は,神経回路モデル(連続時間リカレントニューラルネットワーク)を用いて,未知の回転粘性力場(手先速度に比例する外力が進行方向と90度回転する方向に加わる粘性力場)下で上肢到達運動を実現する筋の制御器を,学習させた.神経回路モデルに非線形な特性を持つ内部フィードバックループを仮定することで,制御器のパラメータを最適化した環境とは異なる環境下においても頑健な制御構造が獲得されることを確認した.対象物操作や道具の使用をはじめ,日常生活で人間が行う腕運動は,環境から外力を受ける状況下でなされることが多い.この複雑に変化する外力に対して,人間の中枢神経系はどのように腕運動を制御しているのであろうか.生物の運動制御系は,外部環境を内部に表象し(内部モデルと呼ばれる),そこで得られる情報を予測的に用いて運動指令を生成していると考えられている.本年度は,腕に加わる外力パターンを複雑化させた際に,環境の内部モデル学習が不完全となり,内部モデルの不完全性を補完する目的でインピーダンス制御が使用されることを実験的に示した.そして,この際の中枢神経系の運動制御スキームについて考察した.我々は外界の脳内表象(内部モデル)に基づいて環境を認知するとともに適切な運動を生成することができる.この内部モデルは生後の知覚運動経験により獲得されるが,その獲得過程は,経験の順序や学習者の内部状態(意識レベル,情動,性格)の文脈に大きく影響されることが知られている.

我々はこの現象の説明として,ランダム提示条件では同じ課題が連続する期待値が二回となり,直前の試行結果を参考にした運動学習の機会が与えられることによって学習効果が向上するという仮説を立て,相反する運動課題(90度回転/-90度回転マウス)を同時学習させる状況において,二回ごと交互に学習するという条件を追加して,先の2条件との比較を行った.その結果,同じ環境を連続して経験する機会を与えることは,同時学習に寄与すること,及びランダムに経験することが交互に経験することと比べ依然として学習効果が高いことを明らかにした.対象物操作や道具操作など,外力が加わる環境下で腕運動を行う際には,人間の中枢神経系は,内部モデルによる制御と腕インピーダンスによる制御をフィードフォワード的に協調させる必要がある.近年,生体運動制御・計算論的神経科学の分野では,到達運動中の人間の手先に負荷を加える実験によって,外部負荷に対する腕運動の適応プロセスが詳細に調べられてきた.しかしながら,未だ,上記2つの制御戦略(内部モデル制御とインピーダンス制御)を協調させるメカニズムは明らかにされていない.本年度は,従来研究で用いられた2つの力場(速度依存力場Vと位置依存力場P)を足し合わせて合成力場V+Pを作り,この力場環境における人間の2点間到達運動学習を解析した.15名の被験者による実験を行った結果,被験者は力場V+Pに関する正確な内部モデルを学習しておらず,腕インピーダンスによる制御を主要な補償法として適応していることを確認した.本実験より,運動中に負荷の向きが逆転するような複雑な時間変化パターンの環境下では,人間は,内部モデル制御を用いる代わりに腕インピーダンスによる制御を使用するケースがあることがわかる.すなわち,負荷の時間変化パターンの複雑さに応じて, 2つの制御戦略の協調の仕方が変化する.今後は,中枢神経系が両制御戦略を協調させる過程のシステムモデルを構築する予定である.対象物操作や道具操作など,外力が加わる環境下で腕運動を行う際には,人間の中枢神経系は,内部モデルによる制御と腕インピーダンスによる制御をフィードフォワード的に協調させる必要がある.本年度は,上記2つの制御戦略(内部モデル制御とインピーダンス制御)を協調させるメカニズムは明らかにするため,2つの力場(速度依存力場と位置依存力場)を足し合わせて合成力場を作り,この力場環境における人間の二点間到達運動学習を解析した.また,さらに,実験結果を,最適レギュレータを用いた腕の運動制御モデルの観点から理論的に検証した.学生複数名を被験者とし,右腕による水平面内の二点間到達運動(右腕をある開始点から目標点に向かって素早く動かす運動運動距離は0.125m,目標運動時間は300±50ms.)を実験課題とした.実験装置として二次元マニピュランダムを用いた.被験者は2種類の力場環境で到達運動を学習した.1つは,被験者の手先速度に比例した負荷が腕に加わる速度依存力場であり,もう1つは被験者の手先速度と位置に比例した負荷が腕に加わる合成力場である.合成力場では速度依存力場に比べて,キャッチトライアルでの手先軌道の湾曲が少なく,筋が同時活性していることがわかる.これは,被験者が,あらかじめ負荷の向きを予測して,フィードフォワード的に負荷に対抗する力を生成する制御戦略(内部モデル制御)をとっているのではなく,腕のインピーダンスを高めること(インピーダンス制御)で負荷を補償していることを示している.すなわち,被験者は力場の複雑さに応じて,2つの制御戦略の協調を適応的に調節していることが実験より明らかとなった.
再利用技術と検証技術に基づくリアルタイムシステム開発法に関する研究

本研究は、高品質なリアルタイムシステムを短期開発を可能にするために、テスト・検証の側面と再利用開発の側面に着目している。従来のテスト・検証に関して、リアルタイムシステム特有の割込み、優先度に関するテストが確立されてない問題、再利用開発に関して、状態図に関する再利用技術が確立されていない問題がある。本研究では、これらの問題を解決するために、形式言語の一つであるカラーペトリネットの拡張、プログラムスラィシング技術のカラーペトリネットへの応用を行う。これらの要素技術の確立により両方の側面の問題解決を目指す。本年度は、(1)方法の提案、(2)システム開発、(3)評価方法の検討について計画した。(1)方法の提案:カラーペトリネットのスライシング方法、優先度を考慮したリアルタイムシステム開発方法、リアルタイムシステム特有のスケージュリングを考慮したテスト法について提案を行った。(2)システム開発:方法を評価するために、プリミティブなシステムを作成した。(3)評価方法の検討:問題点解決のみを表す簡単な例題を作成し、評価方法の検討を行った。以上の研究について、情報処理学会ソフトウエア工学研究会で二回発表を行い、情報処理学会論文誌に採録が決定されている。さらに、産学協同の研究の場である組込みワーキンググループ、組み込みソフトウエア試験標準化委員会の活動に積極的に参加し、本研究に対し貴重な情報を得た。
MLL白血病発症メカニズムの統一的理解

MLLキメラ遺伝子が予後不良の白血病を引き起こす。MLLの融合パートナーはこれまでに100種類以上が報告されているが、何故MLLキメラは多様なパートナーと融合し、白血病という同じ結果を導くのかは明らかになっていない。本研究で我々は「多様なMLLキメラは全て最終的にAEPとSL1という転写制御因子を介して転写を活性化することで白血病を引き起こす」という仮説を検証し、MLLキメラによる白血病発症メカニズムを統一的に理解することを目指す。また、これによってAEPやSL1がMLL白血病の共通の創薬標的である事を示す。
電気化学InSituラマン分光法の高温溶融炭酸塩系への展開

(1)溶融炭酸塩へのIn Situラマン分光法の展開を行うため,In Situ測定の可能な高温電気化学セルの作製を行った.さらに,溶融炭酸塩の成分組成の条件出し,ガス雰囲気の決定等を行うための実験を行った.共晶組成であるLi/K=62/38を923Kに加熱し,溶融炭酸塩からのIn Situラマン測定を行った.(2)溶融炭酸塩中における酸素活性種(スーパーオキサイド,パーオキサイド)の同定をおこなうために,外部からKO_2,Li_2O_2等の活性酸素種を含む化合物を溶融炭酸塩に投入した場合のラマンスペクトルの測定にはじめて成功した.(3)共晶組成であるLi/K=62/38を923Kに加熱した溶融炭酸塩のガス組成依存性を検討した.これまでのところ,In Situラマンスペクトルのガス組成依存性はみられなかった.(4)さらに上記のIn Situ測定に加えて,電位規制下における金電極-溶融炭酸塩界面における電気化学反応を,高温In Situラマン分光法にて観察している.これまでのところ,酸素活性種に帰属できるラマン線が観測されている.(1)溶融炭酸塩へのIn Situラマン分光法の展開を行うため,In Situ測定の可能な高温電気化学セルの作製を行った.さらに,溶融炭酸塩の成分組成の条件出し,ガス雰囲気の決定等を行うための実験を行った.共晶組成であるLi/K=62/38を923Kに加熱し,溶融炭酸塩からのIn Situラマン測定を行った.(2)溶融炭酸塩中における酸素活性種(スーパーオキサイド,パーオキサイド)の同定をおこなうために,外部からKO_2,Li_2O_2等の活性酸素種を含む化合物を溶融炭酸塩に投入した場合のラマンスペクトルの測定にはじめて成功した.(3)共晶組成であるLi/K=62/38を923Kに加熱した溶融炭酸塩のガス組成依存性を検討した.これまでのところ,In Situラマンスペクトルのガス組成依存性はみられなかった.(4)さらに上記のIn Situ測定に加えて,電位規制下における金電極-溶融炭酸塩界面における電気化学反応を,高温In Situラマン分光法にて観察している.これまでのところ,酸素活性種に帰属できるラマン線が観測されている.
内航商船の船上健康管理に関する研究

船員の健康管理は、従来、乗船前に航海に不適切な健康状態を発見する事であった。しかし内航船船員の高齢化やライフスタイルの変化により、今や生活習慣病対策が重要課題となっている。本研究では、乗船中の内航船船員の健康情報を携帯電話通信でモニタリングする遠隔船舶健康管理システムを構築し、3か月間男性船員を対象に実験を行った。船上における健康情報のモニタリングを概ね継続的に行うことが達成され、本システムが船上船員の健康状態の把握や保健指導へ活用できる可能性が示唆された。従来船員の健康管理は、船員手帳制度に依って乗船前に急性期の疾患、感染性疾患、発作性疾患など長期航海に不適切な疾患の発見が中心であったが、近年船員の高齢化が進み生活習慣病対策のニーズが高まっている。しかし船内生活は食事、身体活動、睡眠、嗜好品、ストレス解消などにおいて様々な制約があるためその実践は困難な面がある。本研究は、これまであまり行っていなかった船上における健康管理を、海上通信を利用して陸上から支援する遠隔医療システムの開発と実証実験を行ったものである。・船舶遠隔健康管理によって得られた生活習慣データのまとめ:日本健康教育学会と日本航海学会に口演発表、日本航海学会に論文掲載。・船舶遠隔健康管理システムの改善:船の寄港地は多くは市街地から離れており郵便ポスト投函も容易ではなく文書の受け渡しには人が船に行って行わなければならない。したがって船員にアンケート(毎日聞くほどでもない生活習慣や健康についての問診やシステムの評価の質問など)をとる際にも文書による実施では回収率が大幅に下がる。そこでアンケートをオンライン化しスポットで行えるようにした。またサーバ側・クライアント側ともに相手側からコメントがあった場合の通知機能、船員データで緊急性の高い異常値に関するアラーム設定を強化した。・内航船における実証実験継続:平成船舶遠隔健康管理システムを実際の内航船に搭載し実証実験を継続した。船員側の意見を聴取し、使いやすさについての課題等実用化に向けた知見が得られた。・船上の健康情報に基づく保健指導(保健教育):各人のデータのグラフと、医師・管理栄養士からのコメントを付けた個人レポートを作成し配布した。実用化のために個人レポートは各人のデータをオンラインで見て作成するのではなく、データのまとめ方を工夫して一覧を作りそこからプロブレムリストを作成することでコメントの作成を容易にした。船員の業務は陸上では危険業務に相当する。しかし近年、船員の高齢化やライフスタイルの変化により生活習慣病予防が課題となっている。船員の生活習慣病予防には、船員独自の問題である職住一体の船上生活や船上/陸上の二重生活に対応する対策が必要であるが、船上の健康状態や生活習慣を把握することは困難である。一方、陸上には及ばないものの海上における通信技術も発達し、遠隔医療の一分野として船上船員の健康に関する情報管理ができる可能性が出てきた。そこで船上遠隔健康管理システムを開発し、実際に運航している内航船において実証実験を行った。・船舶遠隔健康管理システムの構築:船上で船員の健康情報を収集し船内専用PCに記録し、それら情報を携帯電話通信サービスを利用して東京海洋大学構内に設置した遠隔医療用サーバに送信する方式とした。職務中の船員の負担軽減、船舶運航に支障のないようにすること、海上通信の不確実さに対応するなどの技術的問題を解決した。・内航船における実証実験:船舶遠隔健康管理システムを実際の内航船に搭載し数か月間実験を行った。船社や船舶への訪問を行い、関係者の理解を得ながら進めた。運用上の注意すべき点など実用化に向けた知見が得られた。・船上の健康情報に基づく保健指導(保健教育):各人のデータのグラフと、医師・管理栄養士からのコメントを付けた個人レポートを計3回作成し配布した。個人レポートを渡す際、本実験に対する質問や意見、感想など自由記述のアンケートを同封し12名の回答を得た。うち4名は「特にない」との回答であったが、他の8名から保健指導に対する自分の事情の説明などの回答を得た。回答には「血圧を気にするようになった」、「計測が自分の健康管理の参考になる」などの記入もあり、本システムが船員の健康意識の向上に寄与する可能性も示唆された。船舶遠隔健康管理システムを開発し、運航している内航船においてそのシステムが数か月にわたって実際に運用できることが以下の点で確認された。・参加船員は自身の健康情報の記録を長期間にわたって負担なく行うことができた。・通信上のトラブルはほとんどなかった。・得られた健康情報を基に保健指導(保健教育)を行うことができ、その反応も良好であった。・健康情報を記録する側、健康情報をモニタリングする側にとっての利便性や保健指導(保健教育)に向けた問診項目の再検討など課題の抽出ができた。課題を解決しシステムの完成度を高め、内航商船における実船実験を中心として進める。

より適切な保健指導(保健教育)を行うことができるよう、得るべき健康情報を検討し、システムおよび運用方法に反映する。また得られたデータから船員の船上生活習慣の特徴や改善の提案を目指す。・クライアント側とサーバ側両者の使いやすさを向上させるため、船舶遠隔健康管理システムソフトの改善とメンテナンス・計測機器の追加購入、機器修理、通信費用・改善ソフトの設定や説明、及び状況確認やトラブル対応等のため、訪船する旅費・文房具、英文校閲、論文別刷り
トコトリエノールとトコフェロールによる肝臓LDL受容体の発現調節作用の解明

動脈硬化の発症と進展には、血液中のコレステロール量が密接に関わっている。血液中の主要なコレステロール運搬体であるLDLの高値は、動脈硬化の危険因子の1つとして注目されている。本研究では、トコフェロールとトコトリエノールの2種類のビタミンEのうち、イネやパームなどの特定の植物に含まれているトコトリエノールが、血中のLDL量を制御できる肝臓のLDL受容体の量を上昇させることを見出した。アテローム性動脈硬化が原因で発症する生活習慣病患者は世界で最も多く、その予防と対策は急務である。本研究では、アテローム性動脈硬化の危険因子の一つである血液中の低密度リポタンパク質(LDL)量を調節するLDL受容体の機能に着目した。食品由来の機能性分子であるトコトリエノールによるLDL受容体発現調節作用に関する研究を進め、その作用機構を明らかにすることで、動脈硬化予防の可能性を明らかにすることを目的とする。本年度は、肝臓由来の培養細胞を用いて、LDL受容体の発現に及ぼすα-トコトリエノールとα-トコフェロールの影響を検討した。α-トコトリエノールあるいはα-トコフェロールを処理したヒト肝臓由来培養細胞からtotal RNAを抽出し、遺伝子発現解析を行うと、α-トコフェロールを処理した細胞に対して、α-トコトリエノールを処理した細胞のLDL受容体のmRNA発現量が高くなることがわかった。そこで、α-トコトリエノールによるLDL受容体発現調節作用のメカニズムを明らかにするために、LDL受容体の発現に関連する遺伝子としてコレステロール代謝関連遺伝子についてmRNA発現量を調べた。その結果、コレステロール代謝関連遺伝子の発現にはほとんど影響は認められなかった。一方、LDL受容体の発現調節に関わる分子としても報告されているEgr-1とc/EBPβのmRNA発現が増加しており、これらの分子が関わって、LDL受容体の発現を調節している可能性が考えられた。次年度は、LDL受容体調節作用のメカニズムをさらに追及するとともに、α体以外のトコフェロールあるいはトコトリエノールがLDL受容体の発現に関与するかどうかを明らかにし、報告したい。昨年度までの研究で、アテローム性動脈硬化の危険因子の一つである血液中の低密度リポタンパク質(LDL)量を調節するLDL受容体mRNAの発現をα-トコトリエノール(T3)が亢進することを見出し、考えられるメカニズムの一端を示した。本年度は、LDL受容体発現への各種T3とトコフェロール(TOC)の作用の違いを明らかにし、細胞へのT3とTOCの取り込み量と活性の関係を見出すことを目的とした。肝癌由来培養細胞HepG2に対する各種T3とTOCの細胞生存率を調べ、HepG2を細胞毒性を示さない濃度のT3あるいはTOC存在下で培養し、リアルタイム定量RT-PCR法でLDL受容体mRNAの発現レベルを調べた。その結果、γ-T3とδ-T3の存在下で培養した細胞ではこれらを添加していない無処理の細胞と比べて、LDL受容体mRNAの発現がいずれも1.8倍に有意に増加した。蛍光物質1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorateで標識したLDL(DiI-LDL)を用いて細胞表面に結合したDiI-LDLの蛍光強度をフローサイトメトリー法で調べた。LDL受容体mRNAの発現が有意に増加したγ-T3を添加した細胞では添加していない無処理の細胞およびγ-TOCを添加した細胞と比べて、平均蛍光強度が1.6倍に増加し、γ-T3の添加によりLDLの細胞内への取り込みが亢進することが示唆された。各種T3あるいはTOCを処理した細胞のT3およびTOCの細胞内取り込み量を蛍光検出-高速液体クロマトグラフィー法で測定すると、LDL受容体発現増加作用が認められなかったβ-T3の細胞内取り込み量が最も高く、LDL受容体mRNA発現増加作用が認められたγ-T3およびδ-T3では比較的高値であった。
胎盤形成に必須のレトロトランスポゾン由来のインプリント遺伝子の機能解明

哺乳類が胎生という生殖機構へ、LTRレトロトランスポゾン由来の獲得遺伝子であるPeg10, Peg11/Rtl1をどのように使うことで適応したのか、進化における遺伝子獲得の意義を明らかにする。具体的には、Peg10, Peg11/Rtl1およびSirh遺伝子群の胎盤や胎児における機能明らかにすることにより、獲得遺伝子が胎生という生殖機構への適応にどのように関与したかを明らかにする。胎生という生殖機構に必須の胎盤は如何に獲得されたか、胎盤形成に特有の重要ポイントは何か、という問いに、レトロポゾン由来の哺乳類特異的な獲得遺伝子であるPeg10、Peg11遺伝子を中心に据えて挑む重要な提案である。本研究では、それら遺伝子の具体的な役割を、タンパク質レベルでの発現時期や機能に関する解析を通じて明らかにする。目標達成に不可欠な四つの実験計画は、参照実験も含めながら練られており、それらが総合的にPeg10、Peg11の機能を浮き彫りにするようになっている。胎盤形成に重要な遺伝子であるPeg10、Peg11の研究は、研究代表者らのグループが推し進めてきた極めて独自性の高いものであり、また哺乳類進化における意義という点でも学術的重要性は高い。
末梢体内時計障害の病態生理学的意義の解明と治療法の開発

体内時計は糖・脂質代謝など様々な生理機能の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが、臓器特異的時計遺伝子欠損マウスの解析などにより示唆されている。しかし、正常に機能する体内時計が障害された場合の影響、特に肝や脂肪組織などの末梢時計障害の影響は、十分に解明されていない。本研究では、正常マウスを用い、照明条件あるいは給餌時刻を変更することにより、全身性および末梢特異的体内時計障害モデルをそれぞれ開発した。両モデルとも摂餌量は低下するにもかかわらず体重への影響は認めず、前者では耐糖能の悪化も認めた。このことより、中枢時計と末梢時計はどちらも代謝の調節に重要な役割を果たしていることが示された。近年、体内時計の障害は生活習慣病をもたらすことが明らかになってきたが、交替勤務や夜勤のために体内時計の乱れが止むを得ない人々に対する方策は未だない。そこで本研究では、中枢時計が乱れたままでも制御が可能な末梢時計に着目し、末梢時計が特異的に障害された動物モデルにおける糖・脂質代謝の変化を、全身性および中枢時計特異的体内時計障害モデルと比較する。さらに、末梢時計障害モデルにおいて末梢時計制御薬の代謝改善効果を確認することにより、末梢時計障害の病態生理学的意義を解明し、同時にその治療法を開発することを目的とする。本研究の成果は、現代病である生活習慣病の効果的な予防法の開発につながることから、社会的に大きく貢献するものと期待できる。平成27年度は、まず、照明条件を変更した全身性体内時計障害モデルを確立した。マウスを3時間明期:3時間暗期の照明条件下で飼育すると、12時間明期:12時間暗期のままで飼育した対照群と比べ、若齢期には一過性の体重増加を認めた一方、生体期には体重への影響を認めなかった。また、体重増加の有無にかかわらず、耐糖能への悪影響を認めた。これらの影響は高脂肪食負荷時にはより顕著であった。さらに、肝臓特異的時計遺伝子欠損マウスでは耐糖能への影響は認められなかった。以上より、本モデルは末梢(脂肪細胞・肝)体内時計障害の病態生理を解析するのに適したモデルであることが判明した。予定通り、照明条件変更による体内時計障害モデルを確立することができており、概ね順調である。平成28年度は、末梢時計特異的障害モデル作製の準備を整えるとともに、褐色脂肪細胞における体内時計の病態生理学的意義を明らかにするためのモデルの開発を開始した。研究代表者は、平成28年3月に所属研究機関が変更となったため、本研究に必要な実験設備やマンパワーをすぐには整えることができず、平成28年度前半は大幅に研究の進行が遅れてしまった。そこで本研究では、中枢時計が乱れたままでも制御が可能な末梢時計に着目し、末梢時計が特異的に障害された動物モデルにおける糖・脂質代謝の変化を、全身性および中枢時計特異的体内時計障害モデルと比較した。さらに、末梢時計障害モデルにおいて末梢時計制御薬の代謝改善効果を確認することにより、末梢時計障害の病態生理学的意義を解明し、同時にその治療法を開発することを目標とした。まず、照明条件を変更した全身性体内時計障害モデルを確立した。マウスを3時間明期:3時間暗期の照明条件下で飼育すると、12時間明期:12時間暗期のままで飼育した対照群と比べ、若齢期には一過性の体重増加を認めた一方、成体期には体重への影響を認めなかった。

以上より、本モデルは末梢(脂肪細胞・肝)体内時計障害の病態生理を解析するのに適したモデルであることが判明した。次に、末梢時計特異的障害モデルの作製を試みた。マウスを12時間明期:12時間暗期、4時間給餌:16時間絶食の周期で飼育し、4か月間観察したところ、自由摂餌をさせた対照群と比べ、体重や血糖値には明らかな影響を認めなかった。一方、摂餌量は有意に少なく、エネルギー代謝が低下している可能性が判明した。本研究の成果はエネルギー代謝におよぼす末梢体内時計の重要性を示唆しており、将来的に生活習慣病の予防法開発につながることが期待される。体内時計は糖・脂質代謝など様々な生理機能の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが、臓器特異的時計遺伝子欠損マウスの解析などにより示唆されている。しかし、正常に機能する体内時計が障害された場合の影響、特に肝や脂肪組織などの末梢時計障害の影響は、十分に解明されていない。本研究では、正常マウスを用い、照明条件あるいは給餌時刻を変更することにより、全身性および末梢特異的体内時計障害モデルをそれぞれ開発した。両モデルとも摂餌量は低下するにもかかわらず体重への影響は認めず、前者では耐糖能の悪化も認めた。このことより、中枢時計と末梢時計はどちらも代謝の調節に重要な役割を果たしていることが示された。今後は予定通り、時刻制限給餌を組み合わせることにより、末梢体内時計の病態生理学的意義を明らかにしていく。研究代表者が年度内に所属研究機関を異動したため、できるだけ早く、研究環境のセットアップをしなおす予定である。平成28年度後半までに本研究に必要な実験設備をほぼ整備できたため、現在は研究を再開できており、大きな問題はない。今後は、予定していた実験を継続し、末梢時計特異的障害の病態生理学的意義を明らかにする。さらに、これまでの肝細胞や白色脂肪細胞に加え、褐色脂肪細胞に着目した解析や、研究代表者が見出した末梢時計治療薬が末梢時計を制御する分子メカニズムを解明するための研究も実施する予定である。応用薬理学内分泌代謝学時間生物学本年度の前半は、実験が順調に進んだため、予定よりも少ない経費で成果を得ることができた。後半に関しては、研究代表者が年度内に所属研究機関を異動したため、研究を一時中断せざるを得なかった。その結果として、予定した経費の半分程度を次年度に持ち越すことになった。研究代表者の所属研究機関の異動に伴い、研究の進行が遅れたために、予定の経費を使用できなかった。次年度は、研究環境のセットアップのし直しに、当初の予定外の費用が必要になる(前研究機関では本研究費を獲得する以前からすでに有していたが、現研究機関では新たに購入が必要な物品の費用など)。したがって、研究期間全体としては当初の予定通りの経費が必要になるものと予想される。次年度も、予算のほとんどを物品費に費やす予定である。平成29年度は、平成28年度にできなかった実験も含めて研究を実施するため、最終的には予定通りの支出が必要になる見込みである。
燃焼の制御に関する基礎研究

各研究項目毎の本年度の研究実績を以下に記す。1.定常噴流拡散火炎に直交してプラズマジェットを照射した際の、火炎及び微粒子の挙動をレーザシャドウグラフにより計測した。その結果、ジェットの影響によりすす生成領域および遷移点が上流側に移動すること、ジェット部では高乱流燃焼が行われていることが分かった。(染谷)2.円柱により攪乱を受けた速度場、及びその速度場における物質拡散過程の直接計算を行い、渦生成過程及び渦の存在下での拡散現象を再現することができた。また、燃焼器への空気流入路における流動の3次元解析を行うことにより、流路出口における乱れが求められた。(嶋本)3.壁綿付近の非定常反応温度境界層の挙動を数値計算によって検討した。その結果、高温壁(900K及び1100K)では通常の燃焼室壁温(500K)の場合よりも熱損失が増大することが分かった。このことは夢反応温度境界層に関する従来の熱伝達関係が成り立たないことを示す。(西脇)4.非定常噴霧の着火と燃焼促進に及ぼす空気流動の効果を急速圧縮装置により調べた。その結果、流動強さを増すと低温では壁面損失が大きくなり着火遅れは伸長するが、高温では短縮し、しかも着火後の空気利用率の増加により全燃焼期間は短縮することが分かった。(三輪)5.炭化水素・空気から成る均一予混合気を圧縮着火させる装置を開発・完成した。これにより炭素質微粒子の発生過程を計測・把握した。また、混合気圧力・温度、当量比、不活性ガス(N_2)、燃料性状(n-ヘプタン、ベンゼン)が排気微粒子に及ぼす影響を明らかにした。(大聖)6.高温・高圧の雰囲気条件を実現する急速圧縮装置を設計・制作し、所期の性能を確認した。本装置内に実現した噴霧火炎を対象に、火炎温度測定、透過光減衰法による微粒子の可視化を行い、雰囲気の酸素濃度が噴霧の燃焼、微粒子の生成に及ぼす影響を明らかにした。(飯田)各研究項目毎の本年度の研究実績を以下に記す。(飯田)
膵の分化を決定する分化誘動因子及び遺伝子の解明・膵共通前駆細胞のモデル細胞AR42J細胞を利用して-

【目的】膵の分化における誘導遺伝子の同定【方法】A野生株、Bデキサメサゾン処理、CアクチビンA処理、DアクチビンA+ベータセルリン処理したAR42J細胞からmRNA Differential Display法によりこの細胞が外分泌細胞、内分泌細胞として分化する際にどのような遺伝子の発現レベルが変化するかを検討した。【結論】膵の分化を検討する上で、mRNA Differential Display法は発現レベルが変化する遺伝子を効率よく同定し、分化誘導に重要な未知遺伝子を単離するのに非常に有力な方法である。
添加元素によるナノ応力場を用いた三次元表面創製手法の開発

本研究では、まず純錫と銅を微量添加しためっきを対象とした。スプリングバック後の残留応力により導入された局所応力場によって発生する表面ナノ欠陥の挙動について、原子間力顕微鏡を用いて観察した。欠陥の発生に加えて消失も確認することができ、デジタル画像相関法によるひずみ解析から、ひずみ勾配が急峻な場所で欠陥の発生が生じていることが確認できた。また、画像の差分から欠陥の体積成長速度を定量的に評価することができた。続いて、ルテニウムを添加した試料をマイクロ波加熱することで生成し、表見観察から一部の酸化表面から欠陥の成長を確認した。観察された欠陥は、一般に錫表面から生成する欠陥とは異なる挙動を示している。本研究では,純すずめっき、すずに銅を微量添加しためっき、すずにレアメタルを添加した材料の三種類を準備して、表面での欠陥発生挙動について検討した。めっき試料については、曲げ負荷を加えた後にスプリングバック効果を利用して意図的に圧縮応力を作用させ、表面に発生する欠陥の挙動を原子間力顕微鏡により観察した。欠陥は、表面から発生するだけではなく消失も確認することができた。これにより、局所的な応力分布が発生に大きく寄与していることが示唆された。そこで、デジタル画像相関法をもちいて表面のひずみ変化を調査した。結果として、ひずみ勾配が急峻な箇所で欠陥が発生していることがわかった。EBSDの結果、すずめっきとすずー銅めっきでは結晶方位が異なることが示された。結晶構造を考慮した応力解析(弾塑性)を実施した結果、すず結晶の異方性に起因して局所的に歪み集中が起きていることがわかった。今後は、より定量的な分析を行う必要がある。また、すず粉末に微量の添加元素(ルテニウム)を加えた試料をマイクロ波により加熱することで適切なサンプル作成ができることを確認した。表面を電子顕微鏡で観察した結果、従来の発生機構と異なり、添加元素により形成された化合物内部からすずの欠陥が発生していることが確認された。類似の機構は他の一部の元素でも確認されているが、まだ明確な機構は明らかになっていない。本研究では、添加元素の原子吸蔵特性を考慮した新しい発生メカニズムについて仮説をたて、現在検証を進めている。本研究では、まず純すずと錫を微量添加しためっきを対象とした。欠陥の発生に加えて消失も確認することができ、デジタル画像相関法によるひずみ解析から、ひずみ勾配が急峻な箇所で欠陥の発生が生じていることが確認できた。また、原子間力顕微鏡画像の差分から欠陥の体積成長速度を定量的に評価することができた。一定以下のサイズの欠陥は消失する傾向があり、核生成理論により説明することができる。EBSD解析から、銅の添加によって結晶方位が変化していることが確認されたため、弾塑性解析により局所応力場を推定した。結晶方位が変化することで、粒界近傍でのミスマッチが増大し、局所的な応力集中場が形成される。応力集中場は原子輸送の駆動力となるため、原子の発生と消失現象が活発になる。すず粉末にルテニウムを添加した試料をマイクロ加熱することで、表面の一部に欠陥が発生することを確認した。表面を電子顕微鏡で観察した結果、従来の発生機構と異なり添加元素により形成された化合物内部からすずのひげ状欠陥が発生していることが確認された。類似の元素添加による検証によれば、化合物とすずの線膨張係数の差に起因して化合物近傍で局所応力場が形成されるモデルが提案されている。本研究で得られた観察結果も、化合物に起因した局所応力場に起因したものと推察されるが、さらに化合物形成の反応も大きく寄与していると考えられる。当初予定していたすずを抑制する元素についてはまだ検討していないが、参照試料としての純すずが比較的欠陥が発生しにくい特性を有していたことと、銅の添加により発生と消失の両方が確認されたことから、欠陥成長をより促進する原子を中心に検討を進めた。また、従来は作製が困難であったすずとレアメタルの混合させた試料について、マイクロ波による加熱により表面より欠陥が発生する試料を作製することに成功しており、当初計画していたものを全て実施したわけではないが、得られた結果にそって適宜方針を変更しつつも、目的である添加元素による発生傾向を明かにしていることから、「おおむね順調に進展している」とした。材料力学、薄膜工学表面の3次元ナノ微細構造を作製するための基本的条件について明かにすることを目標として、現在進めている評価をより定量的な評価へ高度化を図る。また、負荷方法や作製方法を変化させることで、より一般性を有する機構を確立させ、意図したとおりに多数発生させる方法を提案する。

また、上述の提案された方法により作製した試料の性能評価も合わせて行う。当初レアメタルのめっきを作製するために購入を予定していた設備があったが、マイクロ波による簡便な手法により作製することに成功したため購入をとりやめ、より定量的な評価を実施するために原子間力顕微鏡を平成27年度に拡張させるために用いることに計画を変更したため。現有の原子間力顕微鏡に、負荷荷重の時間履歴なども合わせて評価可能な拡張モジュールを購入し、より精度の高い定量評価により発生機構の解明を目指す。
トロンボポエチン受容体作動薬による放射線曝露個体の救命効果と作用機序解明

申請時に4年間の研究計画目標として挙げたのは以下の3点である.1放射線曝露個体に対する作動薬の最適な投与方法の確立.2放射線曝露個体における作動薬の致死回避の作用機序解明.3作動薬で救命した個体の長期観察による有害事象発生の検証.平成25年度からの研究開始からおよそ3年間で予定した計画は概ね達成出来た.TPO受容体作動薬ロミプロスチムは曝露後3日間が至適投与であること,作用機序としては未熟造血幹細胞や腸管の生体幹細胞に作用して放射線障害の軽減や再生を促進する事,長期観察による有害事象は見られない事等の成果を得る事が出来た.今後はロミプロスチムの作用機序解明が求められる.平成25年度の研究実績の概要は下記の通りである。1.放射線照射マウスは約10%が27日間生存後,30日目には全て死亡した.c-Mpl作動薬であるロミプロスチムを単回投与(50 μg/Kg)した場合30日目で87.5%のマウスが生存し,3日間あるいは5日間投与すると全マウスの生存が観察された.この時,生存個体間の骨髄細胞数及び前駆細胞数には有意な差は認められなかったが,強い骨髄抑制は回復していなかった.本研究より,高線量放射線ばく露個体に対するc-Mpl作動薬適用の可能性が期待される.これらの成果の一部は、日本放射線影響学会第56回大会(2013年10月,青森市)で発表すると共に,Radiation Emergency Medicineに投稿・掲載された.2.平成25年度の検討課題である「放射線曝露個体に対する作動薬の最適な投与方法の確立」について、照射線量と投与量それぞれについて検討を行い、放射線線量と至適投与量について検討した結果、7 Gy照射個体では50μg/Kgを3日間投与する事で100%の30日生存率をもたらしたが、8 Gy以上ではRP単独50μg/Kgでは完全に致死を回避出来ない事を見出した。現在、より高い濃度での検討を進めている.平成26年度の研究実績の概要は下記の通りである。1. c-Mpl作動薬ロミプロスチム(RP)投与によってもたらされる致死線量照射マウスへの造血系パラメータと消化管組織への作用を評価するため、RP 50μg/Kgを照射直後から3日間連続投与するプロトコルを選択し、照射直後からの初期段階での解析を試みた。生存個体間の末梢血球数及び大腿骨内骨髄細胞数において、致死線量照射後20日目までは薬剤投与・非投与に関わらず強い抑制が起こっていたが、照射後30日目では両者に統計的有意差はなくなり、回復が認められた。また、大腿骨内骨髄細胞の細胞表面抗原発現解析から、造血前駆細胞分画、骨髄系前駆細胞分画、赤血球系統分画において全体的に回復傾向がみられ、なかでも赤血球系統分画、顆粒球・マクロファージ分画やNK細胞分画の細胞数で有意な回復がみられた。2. HE染色を施した十二指腸組織標本による病理学的評価では、致死線量照射薬剤非投与マウスの十二指腸では細胞の委縮や柔毛の並びの不均一さ、形態の歪さが目立つ一方、薬剤投与によってコントロールマウスの十二指腸と同様の形態が観察され、RPは造血系及び消化器系の放射線障害からの回復・再生に働く可能性が示唆された。3. RPの至適投与量と耐用線量を検討したところ、7 Gy照射個体には50μg/Kgが最適であり、同濃度では8 Gy以上の照射個体は救命出来ず、RPの投与量を10倍増加させても救命出来ないことが明らかとなった。平成27年度の研究実績の概要は下記の通りである。1.致死線量7 Gy照射マウスへ、c-Mpl作動薬ロミプロスチム(RP)50μg/Kgを照射直後から3日間連続投与し、照射後30分、1日、4日及び14日目の生存個体骨髄細胞を用いてDNA損傷及びDNA修復状態を共焦点顕微鏡により解析した。その結果、DNA2重鎖切断初期応答において切断部位にフォーカスを形成するγ-H2AXは1日目にRP投与で有意な発現減少が認められた一方、2重鎖切断損傷応答の非相同末端結合NHEJ修復経路において機能する因子53BP1は薬剤投与により有意な集積の増加が認められ、NHEJ修復によるDNA修復が亢進していると考えられた。2.骨髄細胞におけるアポトーシス活性を共焦点顕微鏡及びFACSによる解析を行った。1日目及び14日目において照射マウスへのRP投与によって、骨髄細胞における細胞死の抑制が確認された。3. RP投与救命個体の長期観察による有害事象発生について検討した。200日間の検証の結果、生存率は83%に低下したが、生存個体に明らかな有害事象は認められなかった。申請時に4年間の研究計画目標として挙げたのは以下の3点である.1放射線曝露個体に対する作動薬の最適な投与方法の確立.2放射線曝露個体における作動薬の致死回避の作用機序解明.3作動薬で救命した個体の長期観察による有害事象発生の検証.平成25年度からの研究開始からおよそ3年間で予定した計画は概ね達成出来た.TPO受容体作動薬ロミプロスチムは曝露後3日間が至適投与であること,作用機序としては未熟造血幹細胞や腸管の生体幹細胞に作用して放射線障害の軽減や再生を促進する事,長期観察による有害事象は見られない事等の成果を得る事が出来た.