hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脈管系の血行力学受容・応答機構における細部膜窪み構造に存するカベオリンの役割

生体膜のカベオラ微小構造は、細胞内・細胞間情報伝達に関わる機能たんぱくの分子集合と機能発現の場である。本研究で得られた成果について、以下の項目についてその概要を報告する。1)脳・肺動脈における力学刺激の受容・応答とチロシンキナーゼ・チロシンリン酸化について:血管内腔圧の上昇や伸展刺激による筋原性収縮と細胞内[Ca2+]iの同時測定に加え、例えばsrcファミリーチロシンキナーゼの係わるチロシンリン酸化機構を共焦点レーザー顕微鏡を用いた可視化実験を試みた。多彩な機能を有する血管細胞群における抗体の蛍光標識による可視化は幾多の困難がある。しかし、機能と分子動態を対応させる薬理学の発展に重要な方法論を提供した。2)脳・冠動脈における受容体複合刺激による血管収縮増強と実験的脳血管攣縮に係わるプロテインキナーゼC(PKC)アイソフォームの細胞内動態について:ブタ冠動脈においてエンドセリン1の低用量(10-100pM)はセロトニンの収縮を強く増強し、PCCαとδ型が増強作用に関係する。同様な知見がイヌの自家血の大槽内投与による実験的能動脈攣縮の発現に呼応してPKCδ型が、強い攣縮の持続に際して、PKCα型が細胞質から膜への移行を示した。さらに、カベオリンが密に含まれる膜分画にPKCαとδ型が多く存在し、伸展刺激によりPKCδ型が活性化を受けてdown-regulationされる可能性を示した。考察と今後の展開:これらの結果から循環系細胞における機能の発現に際して、チロシンキナーゼ(例えばsrcファミリー)やプロテインキナーゼCなどの特定なアイソフォームやファミリーがカベオラを中心として分子集合する可能性が示唆された。今後、生体内免疫抗体探索法(in situ immunodetection)さらなる方法論の確立と、機能と分子動態を対応させる薬理学基盤となる研究を展開したいと考える。著者は血行力学因子高感受性の動脈は、カベオリンが密にあるカベオラが良く発達し、伸展等の血行力学刺激により、細胞内Ca^2+([Ca^<2+>]_i)が遊離することを報告した(Nakayamaet al.,Jpn.J.Physiol.36,745760,1986)。本報告は′′[Ca^<2+>]_iのベクトル遊離、つまりCa^<2+>と動態の方向性が機能発現に大きく関わる′′という概念の先駆的研究である。本年度の研究では、カベオリンが血行力学刺激の受容センサーとして機能し、その機能がチロシンリン酸化によって調節される可能性を検証した。即ち、1)血管の力学刺激の受容・応答に関わる[Ca^<2+>]_i濃度およびチロシンリン酸化機構の可視化共焦点レーザー顕微鏡を用い、抗リン酸化チロシン抗体のFITC標識体を処置し可視化した。圧負荷により[Ca^<2+>]_iおよび総リン酸化チロシン量の増加が観察された。チロシンリン酸化酵素阻害薬herbimycin Aやインテグリン抗体は二つのパラメーターを概ね平行に抑制した。一方、チロシン脱リン酸化酵素阻害薬バナジウム酸ナトリウムは圧負荷による両パラメータの増加を強く増強した。2)病態モデル動物におけるチロシンリン酸化モノクロタリン誘発肺高血圧症ラットの肺動脈では、血行力学刺激による筋原性収縮反応が強く増強され、血管内皮においてFak(接着班キナーゼ)および中膜平滑筋においてPDGFR-β(血小板由来増殖因子受容体β鎖)の発現量とチロシンリン酸化の亢進が認められた。

3)カベオリンタンパクの過剰発現および発現抑制実験1)および2)の実験を踏まえ、現在、鋭意、標的タンパクの過剰発現および発現抑制を試みている。平成11年度において、カベオリンと細胞接着因子インテグリン、及びそれに連鎖したFak等を介した細胞内シグナル伝達の活性化の分子機構がより明確に提示できると考える。生体膜のカベオラ微小構造は、細胞内・細胞間情報伝達に関わる機能たんぱくの分子集合と機能発現の場である。本研究で得られた成果について、以下の項目についてその概要を報告する。1)脳・肺動脈におけるカ学刺激の受容・応答とチロシンキナーゼ・チロシンリン酸化について:血管内腔圧の上昇や伸展刺激による筋原性収縮と細胞内Ca^<2+>濃度[Ca^<2+>]iの同時測定に加え、例えばsrcファミリーチロシンキナーゼの係わるチロシンリン酸化機構を共焦点レーザー顕微鏡を用いた可視化実験を試みた。多彩な機能を有する血管細胞群における抗体の蛍光標識による可視化は幾多の困難がある。しかし、機能と分子動態を対応させる薬理学の発展に重要な方法論を提供した。2)脳・冠動脈における受容体複合刺激による血管収縮増強と実験的脳血管攣縮に係わるプロテインキナーゼC(PKC)アイソフォームの細胞内動態について:ブタ冠動脈においてエンドセリン1の低用量(10-100pM)はセロトニンの収縮を強く増強し、PKCαとδ型が増強作用に関係する。同様な知見がイヌの自家血の大槽内投与による実験的脳動脈攣縮でも観察された。即ち、血管攣縮の発現に呼応してPKCδ型が、強い攣縮の持続に際して、PKCα型が細胞質から膜への移行を示した。さらに、カベオリンが密に含まれる膜分画にPKCαとδ型が多く存在し、伸展刺激によりPKCδ型が活性化を受けてdown-regulationされる可能性を示した。考察と今後の展開:これらの結果から循環系細胞における機能の発現に際して、チロシンキナーゼ(例えばsrcファミリー)やプロテインキナーゼCなどの特定なアイソフォームやファミリーがカベオラを中心として分子集合する可能性が示唆された。今後、生体内免疫抗体探索法(in situ immunodetection)のさらなる方法論の確立と、機能と分子動態を対応させる薬理学基盤となる研究を展開したいと考える。
司法の政治学--基礎研究

本研究は、政治改革・司法改革を分析対象としながら、その実態を歴史的・制度的観点から解明していくことを目的としている。特に、戦後改革期から今日までの司法官僚機構の構造を解明することによって、職業裁判官のキャリアシステムと司法システムへの影響について分析を進める。また合わせて、その背後における法文化の実態や、国際司法比較を通じた特異性を見出すことによって、より構造的な研究へと発展させることを目指す。本研究は、日本の司法システムについて政治学、行政学、法律学の観点から総合的に行うものである。基本的には、(1)198090年代の政治改革・司法改革以降に視野を広げる、(2)政治・司法改革以前を歴史的視角から逆照射する、(3)それら全体を日本の法文化というより長い法制史・思想史的視座から総合的に考察する、という短・中・長期的な三つ時間軸のもとに展開されている。(1)については、司法官僚制の構造と機能の歴史的考察として、戦後司法改革の実態と最高裁事務総局のキャリアパスに関するデータ整理、判事などへのヒアリングをもとにして、戦後日本における司法官僚制の構造ならびに機能についての本格的な検討を行った。また判例分析としては、司法と政治の戦後における構造的変遷の考察を基盤に据えながら、政治腐敗事件ならびに行政事件の司法改革以前以後の変化を明らかにするべく、主立った汚職事件の分析を進めている。さらに、法制度運用の実態分析としては、社会状況の変化における法制度の未対応の問題や被害者感情と司法参加にかかわる現状把握、人々の日常生活における法意識と司法システムとの関係解明を順次進めている。国際比較の点では、イタリアとアメリカにおける司法制度改革の調査を進め、さらには戦前・戦後の歴史的パースぺクテイヴから見出される司法構造の解明作業を進めた。(2)(3)については、司法改革をめぐる法制史・思想史的観点から問題の構造を明らかにすべく、政治空間における司法システムの位置づけを資料的に整理し、司法改革の構造を解明する基礎作業を試みた。今後は、陪審制・参審制・司法参加の時空間的考察を通じて、陪審制や参審制の作られてくる思想的背景とそれに呼応する具体的な司法・行政手続きのあり方について考察を進める予定である。基本的には、(1)198090年代の政冶改革・司法改革以降に視野を広げる、(2)政治・司法改革以前を歴史的視角から逆照射する、(3)それら全体を日本の法文化というより長い法制史・思想史的視座から総合的に考察する、という短・中・長期的な三つ時間軸のもとに展開されている。(1)については、司法官僚制の構造と機能の歴史的考察として、戦後司法改革の実態と最高裁事務総局のキヤリアパスに関するデータ整理、判事などへのヒアリングをもとにして、戦後日本における司法官僚制の構造ならびに機能についての本格的な検討を行った。その成果として、新藤宗幸『司法官僚裁判所の権力者たち』(岩波書店)が公刊された。(2)については、北村賢哲(連携研究者)「弁護士報酬の敗訴者負担に関する議論の近況」があり、合意による弁護士費用敗訴者負担を認める法案につき、弁護士サイドの役割と市民運動の持った意味を含め、その策定過程を分析した。(3)では、戦前・戦後の歴史的パースペクティヴがら見出される司法構造の解明作業の成果として、石田憲(連携研究者)『敗戦から憲法へ-日独伊憲法制定の比較政治史』岩波書店が公刊された。これ以外にも、司法と政冶の戦後における構造的変遷の考察を基盤に据えながら、政治腐敗事件ならびに行政事件の司法改革以前以後の変化を明らかにするべく、主立った汚職事件の分析を進めている。また、法制度運用の実態分析としては、社会状況の変化における法制度の未対応の問題や被害者感情と司法参加にかかわる現状把握、人々の日常生活における法意識と司法システムとの関係解明、政治空間における司法システムの位置づけを順次進めている。本研究は、198090年代の政治改革・司法改革以降に視野を広げるとともに、政治・司法改革以前を歴史的視角から逆照射することを通じながら、日本の司法システムを分析するものである。司法官僚制の構造と機能の歴史的考察として、戦後司法改革の実態と最高裁事務総局のキャリアパスに関するデータ整理、判事などへのヒアリングをもとにして、戦後日本における司法官僚制の構造ならびに機能についての本格的な検討を行っている。その成果として、新藤宗幸『司法官僚裁判所の権力者たち』(岩波書店)が公刊されたが、司法関係者や行政関係者をはじめ、幅広い反響を呼んでいる。今年度も、これらの作業を引き続き行っている。また合わせて、司法と政治の戦後における構造的変遷の考察を基盤に据えながら、政治腐敗事件ならびに行政事件の司法改革以前以後の変化を明らかにするべく、主立った汚職事件の分析を進めた。さらに、上述した司法官僚の実態に照らし、地方における司法・行政システムの状況調査も必要になってきたことから、幾つかの自治体におけるヒアリング・資料検討も行った。とりわけ僻地における司法システムのあり方は、今後の地方分権において大きな課題となっている。
グルココルチコイドによる耐糖能障害におけるTBP-2の役割の解明

膵β細胞において細胞培養実験ではグルココルチコイドによってTBP-2は過剰発現するが、グルココルチコイドによるグルコース刺激インスリン分泌障害におけるTBPー2の役割は不明であった。また生体での実験においては、グルココルチコイドによりインスリン感受性の低下とインスリンシグナルの減弱が観察された条件においても骨格筋、肝臓におけるTBPー2の過剰発現は必ずしも認められず、生体におけるグルココルチコイドによるインスリン抵抗性におけるTBP-2の役割は明確ではなかった。グルココルチコイド(GC)は生体内でインスリン拮抗ホルモンの一つとして作用しており、その過剰状態はインスリン抵抗性・グルコースによるインスリン分泌障害を引き起こすがその機序は未解明な部分も多い。申請者らは以前Thioredoxin-binding protein 2(TBP-2,別名TXNIP)の過剰発現によって、膵β細胞でのインスリン分泌障害と骨格筋でのインスリン抵抗性が生じることを、TBP-2欠損マウスを用いて明らかにした。一方、TBP-2はGCによって過剰発現し、NLRP3 inflammasomeを活性化することが知られている。本計画ではTBP-2欠損マウス、膵β細胞株やインスリン標的細胞株などを用いて、GCによる耐糖能障害におけるTBP-2の役割について、自然免疫系の関与も含めて検討することを目的としている。膵β細胞株であるINS-1をGCであるデキサメサゾン1μM存在下で24時間培養すると高濃度(10mM)グルコースによるインスリン分泌は障害された。またその際、TBP-2が過剰発現していることがWestern blotで確認できた。またTBP-2のsiRNAoligoを導入するとTBP-2の発現は抑制されたが、デキサメサゾン曝露によるグルコース刺激インスリン分泌障害は改善されなかった。これらのことよりTBP-2はデキサメサゾン曝露によるグルコース刺激インスリン分泌障害には関与しない可能性が示唆された。申請者らは以前Thioredoxin-binding protein 2(TBP-2)の過剰発現によって、膵β細胞でのインスリン分泌障害と骨格筋でのインスリン抵抗性が生じることを、TBP-2欠損マウスを用いて明らかにした。グルココルチコイドのインスリン分泌障害におけるTBP-2の関与は小さいと考えられインスリン抵抗性を主とした研究を実施している。野生型マウスとTBP-2欠損マウスにGCの一種であるデキサメサゾンを単回投与した。野生型では耐糖能障害とインスリン感受性低下を認め、骨格筋と肝臓におけるAktのリン酸化を指標とするインスリンシグナルの障害を認めた。TBP-2欠損マウスでは、耐糖能障害とインスリン感受性は改善傾向にあったが、Aktのリン酸化はもともと亢進しておりインスリンシグナルは増強していた。しかしこの条件においては野生型ではデキサメサゾンにおける骨格筋と肝臓におけるTBP-2の過剰発現は観察されず、単回投与によるTBP-2の役割は証明できなかった。実験に適切な様々な条件検討を試行錯誤しており時間を要している。Thioredoxin-binding protein 2(TBP-2)の過剰発現は、膵β細胞でのインスリン分泌障害と骨格筋でのインスリン抵抗性をもたらす。一方、TBP-2はGCによって過剰発現する。本計画では、GCによる耐糖能障害におけるTBP-2の役割について、検討することを目的とする。またその際、TBPー2が過剰発現していることがWestern blotで確認できた。またTBP-2のsiRNAoligoを導入するとTBPー2の発現は抑制されたが、デキサメサゾン曝露によるグルコース刺激インスリン分泌障害は改善されなかった。これらの結果よりTBPー2はデキサメサゾン曝露によるグルコース刺激インスリン分泌障害には関与しない可能性が示唆された。野生型マウスとTBP-2欠損マウスにデキサメサゾンを単回投与もしくは1週間持続投与した。しかし野生型ではデキサメサゾン投与による骨格筋と肝臓におけるTBP-2の過剰発現は観察されず、GCによるインスリン抵抗性におけるTBP-2の役割は証明されなかった。

また生体での実験においては、グルココルチコイドによりインスリン感受性の低下とインスリンシグナルの減弱が観察された条件においても骨格筋、肝臓におけるTBPー2の過剰発現は必ずしも認められず、生体におけるグルココルチコイドによるインスリン抵抗性におけるTBP-2の役割は明確ではなかった。供与されたTBP-2ノックアウトマウスの繁殖が悪く、実験に用いるマウスが不足した。ようやく繁殖が順調に行なえるようになり、基本的検討が実施可能となった。野生型でTBP-2が過剰発現する条件を再検討し、表現型を十分に検討した後、TBPー2欠損マウスの実験に移行すする。内科系臨床医学・代謝学野生型マウスで、デキサメサゾンは連日投与でなくても単回投与でも耐糖能障害をきたすことが判明し、より早期の変化をまず検討するため、単回投与で検討を行ない実験効率アップにもつなげる。TBP-2ノックアウトマウスの繁殖も順調なので、デキサメサゾン投与実験を開始する。グルココルチコイドのインスリン分泌障害におけるTBP-2の関与は小さいと考えられインスリン抵抗性を主とした研究に移行する。実験に最適な条件設定を慎重に行っており、細部を検討する実験が未実施であるため。遺伝子改変動物繁殖不良のため、生体を用いた実験が進捗していなかったため条件設定が完了次第、予定している実験を進捗させる。遺伝子改変動物の繁殖は順調となり、遅延している実験を施行するために用いる。
歯根の形態を制御する主働遺伝子の特定と臨床応用の可能性

本研究は,歯根の形態形成に影響を与える遺伝子の特定を目的に,樋状根を有するC57L/J系統のマウスと,正常根を有するC57LBL/6J系統のマウスを用いて,10,11,12の各日齢でin situ hybridizationを行った。標的遺伝子はSHH signaling pathwayに属する遺伝子であるSHH,Ptc1,SMO,Gli1である。両系統のマウスの間には,歯根分岐部でSMO以外の遺伝子には発現パターンに差が認められた。このことからSHH signaling pathwayは,歯根の形態の決定に関与していることが示唆された。しかしSMOの発現に差は認められずその理由は不明である。歯根の形態を制御する主働遺伝子の特定を目的に、樋状根を有するC57L/Jマウスと正常歯根を有するC57BL/6Jマウスを用いてin situ hybridizationを行った。標的遺伝子は、過去に行われたQTL解析により歯根の形態形成に関与が疑われると報告された染色体に存在し、歯根の伸長に重要な役割を果たすと報告されているsonichedgehog signaling pathwayに属する遺伝子とした。マウスの第二臼歯の根分岐部が形成される生後1012日齢のマウスを安楽死させ、下顎骨を採取した。採取した下顎骨を通法に従い固定、パラフィン包埋した。パラフィンブロックを前頭断で薄切し切片を作製した。切り出した切片より第二臼歯の根分岐部付近を選び、in situ hybridizationを行った。研究代表者は歯根の形態を決定する主働遺伝子を特定することを目的に、以下の方法を用いてin situ hybridizationを行い、遺伝子の発現解析を行った。実験を行うに当たり、鶴見大学動物実験委員会の承認を得ている。[材料と方法]実験には、癒合歯根(樋状根)を有するC57L/J系統のmiceと、正常な歯根を有するC57BL/6J系統のmiceを使用した。2系統のmiceをそれぞれ生後10日齢、11日齢、12日齢にて安楽死させ下顎骨を採取した。採取した下顎骨は、ホルムアルデヒド溶液で固定したのちにEDTA溶液にて脱灰し、パラフィンに包埋した。パラフィン包埋されたブロックを、第二臼歯相当部で前頭断にて厚さ4μmで薄切した。その後、歯根分岐部を薄切したパラフィン切片を選び出し、通法に従いin situ hybridizationを行い、遺伝子の発現を解析した。[結果]本研究は,歯根の形態形成に影響を与える遺伝子の特定を目的に,樋状根を有するC57L/J系統のマウスと,正常根を有するC57LBL/6J系統のマウスを用いて,10,11,12の各日齢でin situ hybridizationを行った。実験に使用したマウスが海外よりの輸入動物であり、購入までに時間を要した。また繁殖も当初の予定より出生数が少なく、必要な仔マウスの数をそろえることに時間を要した。現在は繁殖による仔マウスの出生は順調で、実験動物の調達は問題なくなくなっている。切片の薄切方向の決定に時間を要した。歯根分岐部の形成前の顎骨内で、根分岐部相当部を頬舌側共に切り出すための角度付けに難点があった。現在は問題は解決している。小児歯科第二臼歯に樋状根を有するC57L/Jマウスをmurtantとして、通常歯根を有するC57BL/6Jマウスをcntrolとして使用する。生後10、11、12日齢のマウスの下顎骨を摘出する。通法に従い固定、包埋してパラフィンブロックを作成する。前頭断で薄切し、得られた切片よりレーザーマイクロダイゼクションを用いて根分岐部相当部のみを切り出す。切り出した部位よりRNAを抽出しRealtime PCRを行い発現量の定量を行う。定量化された発現量を比較し歯根の形態形成に関与している遺伝子を特定を進める。
顎・顔面の成長予測を例題とした多次元データ構造の探索方法の研究

人の顎骨の成長異常に対して行われた歯科的治療の効果と顎骨の成長パターンの関連性を調べ,その結果を実際の臨床治療に応用したいという要望のもとに本研究を行った。人の顔貌は様々であり,その骨格の成長パターンは多様性をもっている。与えられた問題を,個人変動を伴うアンバランス型の成長データの分類という統計的問題として捉え,方法論および解析を効率よく実行するためのソフトウエアーの開発を行った。研究実績の概要は以下のとおりである。(1)顔面骨格の成長に関するデータベースを作成した。具体的な内容は、個人の顔面骨格の各部位の経年的な計測値(X線フィルムを用いて測定)、観察時点での年齢および治療効果の有無を調べたものである。(2)得られた計測データを用いて顔面の成長の過程を視覚化できるソフトウエアーを開発した。(3)成長曲線としてゴンペルツモデルを用いて,推定されたパラメータを個人の成長の要約量として捉えた。それらをk-means法により分類することにより,成長のパターンに影響をおよぼしていると思われる潜在的な背景要因あるいは外れ値の混入の探索を試みた。(4)顎骨の成長に対して線形回帰モデルを仮定し,個体差を推定された回帰係数の変動として正規混合モデルを用いて組み込んだ拡張ランダム効果モデルを新しく提案した。(5)欠落値や外れ値が想定される現実のデータのもとでの正規混合モデルの推定,およびそれを実行するためのソフトウエアーの開発を行った。広島大学歯学部矯正科に保管されている小学生50名(男性29名女性21名)の顔面側貌X線規格写真を用いてデータ・ベースの作成を行った.資料は,各児童について,小学校1年から6年まで経年的に撮影されたものである,ただしデータは,欠落値を持つアンバランス型経時データである.基準面を設定しX線写真上の各計測点を座標入力した.また,各個人について,顔面の成長の経年的変化を定量化し,側貌の成長過程をグラフィカルに視覚化できるソフトウエアを開発した.本研究の目的の一つは,成長パターンを時系列的に記述し,これを分類することにある.大瀧,佐藤(1997)によって提案された成長曲線モデルに基づくk-means法を用いた手法により,各変数ごとに成長曲線の分類を試みた.その結果,外れ値の探索について有効な情報を得る事ができた.また,分類の結果を解釈する上で,例えば遺伝的素因のように,与えられた説明変数でもって説明できないグループが存在することが示唆されたことから,このような要因を考慮した確率混合モデルを考える必要があると思われた.各測定値は顔面の成長について独立なものではなく互いに相関を持つものである.今後更に,多変量の成長モデルを開発する必要がある.しかしその場合,各項目間および経時間の相関構造を考慮したモデルは膨大な未知パラメータを含むので,パラメータの数を減らす工夫をする必要がある.本研究の目的は前年度に引き続き、時系列的に得られた多変量成長データを用いて成長パターンを総合的に記述することにある。ランダム効果をもつ成長曲線モデルを拡張し個体変動として多変量正規混合分布を仮定し、成長のパターンを分類する手法が佐藤、大瀧により提案された。これについては、"正規混合モデルを用いた成長曲線データの分類"(日本統計学会)、"繰り返し測定データの分類"(シンポジウム「実験と非線形統計モデル」)として学会発表をおこなった。また、新たに広島大学歯学部附属病院矯正科で不正咬合の治療を受けた患者67名の経年的に撮影された顔面側貌X線規格写真を用いて歯学部放射線科の協力を得てデータベースの作成を行った。現在、新しく得られたデータを用い、各計測部の経時的変化に対して非線形モデルを適応し推定されたパラメータを個人の成長の特徴量として、上述した解析方法に基づいてデータ解析をおこなっている。個体変動に対して2個のコンポーネントからなる正規混合分布を仮定し得られた事後確率をもとにデータの分類をおこなった。

下顎のある部位については分類結果は治療効果がみられなかった異常な成長を示したと考えられる群と治療効果がみられた正常な成長を示したと考えられる群に対応していた。なお、大瀧、佐藤等によって開発されたソフトウエアKPP3(仮称)を用いた。解析結果は、平成12年度日本計量生物学会・応用統計学会合同年次大会で発表予定である。本年度は本研究計画の最終年度にあたり,主としてこれまでの研究成果のとりまとめを行った。本研究の目的は,時系列的に得られた多変量成長データ対して成長のパターン分類し,与えられた情報では説明しきれない背景要因を探索することである。解析の対象である個人の顔面骨格の経年的計測値に関するデータ収集はほぼ完了した。(2)実データの解析結果:広島大学歯学部附属病院矯正科で不正咬合の治療を受けた患者67名の顎の成長に関する経年的計測データを用いた成長曲線の分類に関する解析結果は"下顎骨の成長パターンの探索-正規混合分布を仮定して-"(大谷敬子,佐藤健一,大瀧慈;日本計量生物学会・応用統計学会2000年度合同年次大会)として学会発表を行った。
分子トラップによるトポロジーの制御と分子触媒への展開

昨年度に引き続き、チオール基やジスルフィド結合をもつ大環状ポリエーテルの合成とその分子認識能の検討を行ったが、本年度は特に、配位結合を利用した分子トラップの合成を中心に検討した。まず、Pincer配位子と呼ばれる硫黄原子をもつ化合物と同様な骨格を大環状化合物に二つ導入した分子を合成し、これにパラジウムを導入してPincer錯体部を二つもつメタロホストを合成した。このパラジウム部位は4,4'-ビピリジンやピラジンをはじめとする二座配位子と錯形成して、環内をこれらの配位子が橋かけした二環式ホストとなることが核磁気共鳴スペクトルや質量分析の結果から支持された。この分子は、はじめの環状化合物のほぼ半分の空孔をもつホストであり、分子トラップとしての機能が期待される分子である。現在、各種のゲストとの親和力について検討中である。また、上記の二座配位子の代わりに、塩化物イオンを配位子に用いると、それぞれのパラジウムにこれが配位して、二つの塩素にはさまれた認識場が形成される。この塩化物イオンは部分的な負の電荷を有し、ナトリウムやセシウムイオンなどのカチオン性ゲストをよく取り込むことが明らかとなった。この結果は、外部からのアニオン(この場合は塩化物イオン)の添加によって認識能を制御できるトラップ型分子を構築する上で、このメタロホストが有用な基本骨格となりうることを示している。現在、以上の成果については複数の論文として投稿中、あるいは投稿準備中である。大環状ポリエーテルの環内にチオール基もつ分子および相当する分子内酸化生成物であるジスルフィド結合を環内にもつ分子を各種合成した。これらは適当な酸化還元反応により高収率で相互変換できた。これらの分子のもつ分子認識力を各種の分光学的手法、特に核磁気共鳴法、エレクトロスプレー質量分析法および紫外可視分光法によって検討したところ、環サイズが小さな酸化体が第二級のアンモニウム塩をロタキサン型で認識することが明らかとなった。しかし対応する還元体はその捕捉力が非常に低いことから、酸化還元を利用した分子トラップ状の認識様式をコントロールすることに成功した。さらに興味深いことに、酸化体は還元体のほぼ半分の大きさの空孔を持つことになるが、ゲストのアンモニウム塩はこの酸化体のそれぞれの環に一つづつロタキサン型で取り込まれることが可能であり、二段目の錯形成は一段目よりもかなり弱くなった。つまりここでのホスト-ゲスト相互作用において、負の協同効果が見られた。また平面性のアンモニウム塩の一種であるパラコートをゲストに用いた場合は逆に還元体であるジチオール型ホストで強い認識能が見られた。またこれがホストに導入された電子豊富な芳香環と電子欠損なゲストのピリジニウム環との電荷移動相互作用によるものであることもわかった。すわわち本研究によって、酸化還元で認識能の変換が可能になる分子システムが構築できただけでなく、その認識挙動がゲストによって全く逆になる興味深い系を構築することができた。より高次な機能をもつ分子システムについても現在検討中である。
転写因子による血管新生とその抑制の分子機構の解明

【目的】CARPは心筋細胞、血管平滑筋細胞、血管内皮細胞に特異的に発現する。本研究では、血管系細胞における遺伝子応答における、CARPの役割を明らかにし、血管リモデリングの分子機構を解析する。【方法】ラットバルーン傷害後に形成される新生内膜にCARPが発現するか否か免疫染色にて検討した。ウサギ大動脈由来の血管平滑筋細胞C2/2細胞を用いて、各種生理活性物質による発現変化をノーザンブロットにより検討した。ヒトCARP遺伝子のプロモーター領域をルシフェラーゼベクターに接続したプラスミドを作成し、C2/2細胞にトランスフェクトすることによりCARPプロモーターの活性調節機序を解析した。また、TGFβによる細胞内情報伝達分子として重要なSmadによるCARPの発現調節について、SmadとのコトランスフェクションによるCARPプロモーター活性の変化を指標として解析した。TGFβのtypeI受容体の恒常型活性型ミュータントT204DとのコトランスフェクションによるCARPのプロモーター活性の変化を検討した。【結果】CARPはバルーン傷害後に形成される新生内膜に強く誘導された。C2/2細胞において細胞増殖を抑制するTGFβは、CARPmRNAの発現を用量依存的に、経時的に増加させた。また、TGFβはCARPのプロモーター活性を増加させた。Smad3の過剰発現はCARPプロモーター活性を増加させた。さらにTGFβのtypeI受容体の恒常型活性型ミュータントT204DはCARPプロモーター活性を増加させた。【考察】CARPは心筋細胞に非常に豊富に存在する校内蛋白であるが、バルーン傷害後に形成される新生内膜中の血管平滑筋細胞にも発現が誘導された。また、C2/2細胞においてTGFβはCARPの遺伝子発現を転写レベルで誘導し、その過程にSmad3が関与した。CARPはTGFβによる細胞内情報伝達経路でSmadの下流に位置し、TGFβシグナリングのメディエーターとして機能している可能性がある。
東南アジア流域圏の多目的貯水池群を統合した流域水管理に関する数理モデルの開発

東南アジア新興諸国では水不足や洪水が頻発しており,利水と治水の両視点における水資源管理が急務である.水問題の一要因として,多目的貯水池の操作計画曲線(ルールカーブ)の不適切さが挙げられており,適切な設定が望まれている.実流域では一つの流域圏内に貯水池が複数配置されていることから,本研究は東南アジア流域圏の多目的貯水池群を統合した流域水管理に関する数理モデルの開発を目的とする.ベトナム南部のサイゴンードンナイ川流域圏を研究対象とし,流域圏全体の水循環解析モデル,貯水池群統合管理によるルールカーブ最適化モデルの開発を行う.また,開発モデルによる地域開発や気候変動を想定した流域水管理の提言を目指す.東南アジア新興諸国では水不足や洪水が頻発しており,利水と治水の両視点における水資源管理が急務である.水問題の一要因として,多目的貯水池の操作計画曲線(ルールカーブ)の不適切さが挙げられており,適切な設定が望まれている.実流域では一つの流域圏内に貯水池が複数配置されていることから,本研究は東南アジア流域圏の多目的貯水池群を統合した流域水管理に関する数理モデルの開発を目的とする.ベトナム南部のサイゴンードンナイ川流域圏を研究対象とし,流域圏全体の水循環解析モデル,貯水池群統合管理によるルールカーブ最適化モデルの開発を行う.また,開発モデルによる地域開発や気候変動を想定した流域水管理の提言を目指す.
骨粗鬆症モデルにおけるビスホスホネートのγδT細胞免疫応答能の解析

[背景]顎骨壊死の原因は未だ不明である.リスク因子として口腔不衛生やコルチコステロイド併用との関連が示唆されており、今後の詳細な研究が期待されている.[目的]ゾレドロネート(ZOL)およびプレドニゾロン(PSL)投与し,さらに口腔感染を想定した菌体毒素(LPS)処理によるRANKL/OPGの変化とT細胞の影響を検討することとした.[材料および方法]マウス(C57B16 : 8週令,雄)背部にPSL徐放性ペレットを移植しZOL100μg/kgを週1回毎腹腔内投与した.計4回投与後口腔粘膜下にLPS10μgを局注, 4週間目で屠殺し骨形態計測を行った.また投与期間採血を行いRANKLおよびOPG濃度をELISA法で定量し,顎骨内のT細胞局在を免疫組織学的に検討した.[結果]ZOL投与によりOS/BS・OVIBVが抑制され, Ob.S/BS・Oc.S/BSが共に対象群と比較し大きく減少した.ZOLおよびPSL併用群において, LPS処理により血中RANKL濃度が対象群と比較し上昇した.顎骨および大腿骨組織においてαβTCRとγδTCRの発現パターンに2剤の組み合わせで異なる傾向が見られた.[結論]ZOLとPSLの併用で骨代謝回転の著明な抑制効果を認め,口腔粘膜へのLPS処理で血中RANKL濃度の有意な上昇を認めた.ZOL投与での骨代謝や免疫応答にPSLやLPSが影響することが示唆された.【目的】ヒト末梢血単核球を移植したモデルマウスにゾレドロン酸(ZOL)とプレドニゾロン(PSL)を投与し、さらに口腔内細菌感染を想定した菌体構成成分(LPS)の処理によって生じる骨量変化、血清RANKL、OPG濃度の変化、T細胞への影響について検証した。【材料および方法】T/B細胞を欠損したNOD-scidマウス(8週齢・雄)を用いて、健常ヒト末梢血から単離した単核球(hPBMCs)を腹腔内に移植した。これに21日間徐放性ペレットであるPSL(1.5mg)もしくはPlacebo(1.5mg)を皮下へ埋入し、続いてZOL(100μg/kg)もしくは同量のPBSを週1回で計4回皮下投与を行った。ペレットが吸収される3週目で下顎骨膜下にLPS(10μg)を局注し4週目で検体を採取した。解析は下顎骨・脛骨の骨形態計測、ELISA法による血清RANKL、OPG濃度の測定、フローサイトメトリーによる脾臓内ヒトγδT細胞の測定を行った。また、hPBMCs移植群での骨髄中ヒト由来T細胞の局在を免疫組織学的に検討した。【結果】hPBMCs移植群と非移植群双方において、ZOLの投与で骨吸収能・骨形成能の抑制効果を認め、ZOL/PSL併用群でその効果が著明であった。またLPS処理により血清RANKL濃度の上昇がみられた。hPBMCs移植群におけるZOL投与で骨髄および脾臓でのヒト由来T細胞の局在に変化を認めた。【結論】hPBMC移植マウスにおいてZOL投与により骨代謝回転の抑制効果を認め、PSLを併用することでその効果が増強された。また、ヒト由来T細胞の免疫応答にも変化を生じることが示唆された。
医療型障害児入所施設における新たな包括的家族支援プログラムの開発

従来、医療型障害児入所施設における親子入園プログラムでは、母子への集中的な支援が行われてきたが、母親・父親間で養育に対する態度や目標に食い違いが生じて、父親が養育からも家庭からも離れてしまうことがある。母親・父親の両者が障害児の養育に向けて互いの状況を共有し協働していけるよう、家族全体の支援が必要である。そこで、本研究では、親子入園をした母親と父親の協働の実態と双方の認識を明らかにし、母親と父親が協働するための支援ガイドラインを策定し、ガイドラインに基づいた支援を導入し、その効果を評価する。
糸状菌の先端生長などに関与すると考えられる新たな生物分子モーターの機能解析

CsmAはキチン合成酵素のN末端側にミオシンと相同性のあるドメインを持つ特異な構造をしたタンパク質で1852アミノ酸よりなり、我々のグループが糸状菌Aspergillus nidulansより初めてその遺伝子を単離した。その後、稲のいもち病菌であるPyricularia oryzae、大麦のうどん粉病菌であるBlumeriagraminisからもそのホモログの単離が報告された。またごく最近公表された糸状菌Neurospora crassaの全ゲノム配列内にもCsmAのホモログをコードすると考えられる遺伝子が存在したが、酵母Saccharomyce cerevisiaeの染色体上にはこの遺伝子のホモログは存在しない。これらのことからCsmAは糸状菌において普遍的に存在するが、酵母型の生育をする生物には必要のないタンパク質である可能性がありその機能は非常に興味深い。本研究においてはまず、CsmAが実際にその全長を有するタンパク質としてA.nidulans内に存在することを確認するため、染色体上のCsmAをコードする領域のC末端に9XのHAのタグを挿入した株を作製した。この株と野生株について膜画分を調製しHAに対する抗体を用いてwestern解析を行ったところ、HAのタグを繋いだCsmAを発現させた株についてのみ約220kdのサイズにバンドが検出された。よって、CsmAが実際に菌糸内でぞの全長を持つタンパク質として存在していることが証明された。さらにCsmAのミオシン様ドメイン内のミオシンタンパク質によく保存された領域であるP-loop、Switch I内の保存されたアミノ酸それぞれ1つを置換したものを高発現する2種の株を作製した。これらの株において野生型のCsmAの代わりに1アミノ酸置換した変異型ミオシンを高発現させた場合どちらも野生株と同様の表現型を示した。このことからCsmAの活性にミオシンのモーター活性は必須ではないことが示唆された。一方、CsmAのミオシン様ドメインの機能についてin vitroで解析するため、この部分をGFPと連結したタンパクをS.cerevisiaeで大量発現させることを検討したが、目的の融合タンパクを大量に得ることができなかった。現在、in vitro transcription/translationの系で生産したCsmAのモータードメインとGFPとの融合タンパク質の精製を試みている。
風船様肝細胞の形成機序解明による非アルコール性脂肪性肝炎の治療標的分子解明の試み

非アルコール性脂肪肝炎におけるオートファジー抑制とアポトーシス亢進がどのように起こるか、また非アルコール性脂肪肝炎が重症になると出現する肝細胞の風船化がどのようにして起こるのかを解明することを目標として研究を行った。高脂肪食摂取マウス(HFD)は、12週の食餌負荷で正常食摂取マウス(Cont)と比較して肝酵素上昇と脂肪肝を呈し、肝組織中のLC3-II、p62の発現が亢進していた。オートファジー過程の後期でオートファゴソームとリソソームの融合を抑制する蛋白であるRubiconの発現も亢進していた。マウス脂肪肝モデルで肝炎が起こることを確認し、同時にオートファジー過程に影響が出ている可能性を確認した。詳細な機序検討のためマウス培養肝細胞AML12に毒性脂肪酸である飽和脂肪酸(パルミチン酸)を添加した。用量・時間依存性にLC3-IIとp62の発現が亢進した。パルミチン酸600μM及び添加後4時間でRubiconの発現が亢進し、細胞死は800μMおよび添加後6-10時間で多く観察された。Rubicon発現を抑制したところオートファジーが進行し、細胞死が抑制された。強く細胞死をおこすパルミチン酸の投与条件でRubiconの蛋白発現量が減少していたため、Rubicon発現と細胞死に関わる経路が関係していると推定しJNK阻害剤やカスパーゼ阻害剤を添加した。その結果、JNK阻害剤でRubiconの発現が抑制され、RubiconのmRNA発現も抑制されていたためRubicon発現はJNKによることが判明した。カスパーゼ9阻害剤でRubicon発現が亢進したため、発現低下は蛋白の分解によるものと想定された。パルミチン酸投与にカスパーゼ9阻害剤を添加すると細胞径が増大しRubicon発現抑制で、増大は抑制された。Rubiconとカスパーゼ9が肝細胞の風船化に関与している可能性が明らかとなった。基礎実験が順調であったため、おおむね計画通り進行できている。脂肪毒性による肝細胞アポトーシスに関わるシグナルがRubiconを介してオートファジーを抑制していること、RubiconがCaspase9に分解されること、Caspase9阻害によるRubicon分解抑制とアポトーシスシグナルがBH様変化に重要であることを報告した(World J Gastroenterol. 2016Jul 28;22(28):6509-19.)。NASH病態におけるBHの臨床的意義を評価するために1年以上観察し得た肝生検で診断されたNAFLD患者127名を対象に、血液検査結果を用いた肝線維化指標(FIB-4)の観察期間内の変化と年齢、性別、身体計測値、肝生検組織所見を比較した。多変量解析の結果、NASH群でFIB-4の変化に影響する因子はBHの有無のみであった。線維化のみがNASHの予後に影響を与えるとの報告があるが、線維化のない群でもBHが観察される群では将来、線維化が進展する可能性があり慎重な経過観察の必要性が明らかになった(J Gastroenterol. 2018, in press)。以上の研究成果より、BHが治療標的になり得ることがわかった。一方で、なぜ一部の細胞のみがBH様の変化をきたすのかは不明であり、NASHの病態解明とそれに基づいた新規治療戦略の確立に向けた今後の課題と考えている。計画書通り臨床検体を用いた研究の予定であるが、検体取得のための同意数が増えていない状況である。外来・入院を含めた臨床に従事している時間に研究内容について対象患者に詳細に説明し、同意を取得する努力を継続する。消化器内科ヒト検体を用いた研究を予定していたが(施設内倫理委員会で認可済)、対象の目標同意数に達せず、これに伴う実験が遅滞しているため次年度使用額が生じた。本年度中に同意取得する対象数が目標数に達する予定であり、その後miRNA発現や肝組織中の免疫染色を行っていく予定である。
労災保険の現代的課題-予防、補償、職業復帰の一体化-

本研究では、主としてホワイトカラーの間で、勤務による蓄積疲労やストレスを原因とする新しい類型の疾病(典型例は急性脳心臓疾患(いわゆる「過労死」)や自殺)が広がりつつことに示されるような労災保険制度を取り巻く問題状況の変化に着目し、こうした業務災害をめぐる新たな状況に対応できる労災保険制度の将来像、とりわけ災害予防、補償、杜会復帰・職業復帰を有機的に関連させる制度設計の可能性の模索を試みた。とくに、労災保険制度を中心に据えて、業務災害の予防、補償、および社会復帰・職業復帰に関するフランス・スウェーデンの法制度、法理の解明と分析を行うこととした。そのために、文献・資料の収集を行うとともに、わが国で情報の入手が困難なスウェーデンを対象として、現地での聞き取り調査や資料収集活動を行った。そして、こうして集めた文献・資料・調査結果の分析も遂行した。その結果として、フランスでは、労災保険制度は補償にウェートを置いているものの、保険者である疾病金庫が、補助金や保険料の割増賦課といった経済的インセンティブを用いながら、事業主に予防を促す活動を行っていること、他方で社会復帰・職業復帰については、保険給付でリハビリテーションなどを提供してはいるが、それほど重きが置かれていないことが明らかとなった。スウェーデンについては、労働災害・職業病も合めて包括的な医療サービスが税を財源とする制度によって提供され、その枠内でリハビリテーションにも取り組んでいること、労災保険は金銭給付中心で、予防についてはそれほどウェートが置かれていないことが浮かび上がった。これらの比較法研究の成果を踏まえ、わが国の業務災害の予防、補償および社会復帰・職業復帰の現行制度の特徴について考察を加え、業務災害を取り巻く変化に対応できる労災保険制度を中核とした予防、補償および社会復帰・職業復帰の制度に関する今後の法政策を検討した。(1)本研究の柱の一つであるフランス労災保険法およびスウェーデン労災保険法に関して、特に財政、社会保険料等に関する文献・資料を、収集した。あわせて独・英の社会保障・労災保険に関する文献・資料の収集も行った。(2)国内で収集できる資料には限りがあり、また、実務の運用を知るために、スウェーデンについてについて、研究分担者(中野)が、資料収集および行政担当者等へのインタビューを行うために海外調査を行った。(4)収集した労災保険法・社会保障法関連の文献・資料の効率的な利用を図るために、資料の整理およびデータ・ベースの作成を行った。(5)わが国の労災保険に関する文献・資料の収集、およびその整理を行った。(6)収集・整理した文献・資料の分析・検討に着手し、スウェーデンについては、中間的なとりまとめを試みた。本研究では、主としてホワイトカラーの間で、勤務による蓄積疲労やストレスを原因とする新しい類型の疾病(典型例は急性脳心臓疾患(いわゆる「過労死」)や自殺)が広がりつつことに示されるような労災保険制度を取り巻く問題状況の変化に着目し、こうした業務災害をめぐる新たな状況に対応できる労災保険制度の将来像、とりわけ災害予防、補償、社会復帰・職業復帰を有機的に関連させる制度設計の可能性の模索を試みた。とくに、労災保険制度を中心に捉えて、業務災害の予防、補償、および社会復帰・職業復帰に関するフランス・スウェーデンの法制度、法理の解明と分析を行うこととした。

スウェーデンについては、労働災害・職業病も含めて包括的な医療サービスが税を財源とする制度によって提供され、その枠内でリハビリテーションにも取り組んでいること、労災保険は金銭給付中心で、予防についてはそれほどウェートが置かれていないことが浮かび上がった。これらの比較法研究の成果を踏まえ、わが国の業務災害の予防、補償および社会復帰・職業復帰の現行制度の特徴について考察を加え、業務災害を取り巻く変化に対応できる労災保険制度を中核とした予防、補償および社会復帰・職業復帰の制度に関する今後の法政策を検討した。
セラミドによる頭頸部癌の発生抑制と治療への新展開

グルコシルセラミドは、様々な領域のがん細胞に対して、殺細胞効果を示すことが知られており、我々も動物実験において、頭頸部癌細胞に対する腫瘍増殖抑制効果を報告している。一方頭頸部癌における予後不良の因子としては、再発および重複癌があり、これらを制御することが予後の改善につながると考えられる。本研究では、食品(米糠)から抽出したグルコシルセラミドに発癌抑制効果があるか検討した。CB6F1-Tg rasH2@Jclマウス40匹を2群に分け、両群に4-nitroquinoline 1-oxideを24週間飲水に混入した上で、治療群のみグルコシルセラミドを食餌に混入し投与した。24週後、マウスを犠牲死させ、口腔、咽頭、食道における腫瘍形成を評価した。評価方法としては、それぞれの腫瘍から病理標本を作成し、正常組織、上皮内癌、扁平上皮癌に分類して計測した。治療群に比べて、コントロール群では、上皮内癌、扁平上皮癌共に口腔、咽頭、食道において腫瘍を生じたマウスが多く認められた。同様に治療群に比べて、コントロール群では、上皮内癌、扁平上皮癌共に口腔、咽頭、食道において優位な腫瘍増殖数を認めた。米糠由来のグルコシルセラミドは、頭頸部扁平上皮癌に対する発がん効果を示したことが示唆された。本物質は、食品由来であり、安全に服用することが可能であり、有効な発がん抑制物質となりうることが示唆された。本研究結果は、すでに国際雑誌に投稿した。また、現在、ヒトにおいて米ぬか由来のグルコシルセラミドの臨床研究を開始しており、今後ヒトに対する頭頸部癌発がん抑制に貢献する物質であることを検証する。細胞膜成分のスフィンゴ脂質は、アポトーシス誘導因子として作用することが知られている。我々は、この中でスフィンゴ脂質の代謝過程で生成されるセラミドが、頭頸部癌に対して、抗腫瘍性の脂質分子として機能することを先駆けて報告している。頭頸部癌患者では、二次発がんを含む重複癌が2割程度伴うことから、発がん予防や化学療法の奏効率を上げる新規の方法論が喫緊の課題である。当該年度の研究は、頭頸部癌の化学発がんに対する抑制効果について検討するものである。本年は、トランスジェニックマウス(CB6F1-Tg rasH2マウス)に化学発がん物質(4-nitroquinoline 1-oxide)を16週投与し、化学発がんを誘発させ、あわせてセラミド誘導物質(グルコシルセラミド)を投与し、効果を検討した。投与開始から16週後にマウスを犠牲死させて剖検を行った。口腔咽頭食道にかけて、展開し固定処理を終了した。また、全身の腫瘍臓器を摘出し処理を行った。16週後の口腔咽頭食道の肉眼所見では、対照群で、癌新生が確認され、実験系として問題無く遂行できていることが確認された。また、グルコシルセラミド投与群では、発がんが有意に抑制されていた。現在、組織を処理し、免疫組織学的に解析を行っている。本研究で使用している、グルコシルセラミドは、米ぬかから抽出した物質であり、すでに安全性試験も終了している。また、現在ヒト頭頸部癌患者においても治験を行っている。そのため、本研究により発がん抑制効果が確認されれば、臨床現場に於いて治療応用につながると考えられる。本年度の研究予定は、頭頸部発癌に対するセラミド誘導物質(グルコシルセラミド)の抑制作用を検討することである。すでに、動物実験施設において、トランスジェニックマウス(CB6F1-Tg rasH2マウス)に、化学発癌物質を16週間投与することで、化学発がんを誘発させることに成功した。実験群マウスにはセラミド誘導物質(グルコシルセラミド)を投与し、投与開始から16週後にマウスを犠牲死させて剖検を行った。また、上記実験に平行して、グルコシルセラミド投与による担癌生存期間の延長の有無を検証するため、生存日数を測定した。我々は、アポトーシス誘導因子として知られているスフィンゴ脂質の中で、代謝過程の中で生成されるセラミドが頭頸部癌に対して、抗腫瘍効果を示すことを先駆けて報告している。本研究では、脂質セラミドによる頭頸部の化学発癌に対する抑制作用と頭頸部腫瘍に対する抗がん剤との併用効果を検討する。本研究の目的は、頭頸部癌に対するセラミド分子による新規の予防・治療法の確立にある。我々は頭頸部発癌に対するセラミド誘導物質(グルコシルセラミド)の抑制作用の検討としてヒト由来プロトタイプ癌遺伝子c-Ha-rasのトランスジェニックマウス(CB6F1-rasH2)に対し、化学発がん物質(4-nitroquinoline 1-oxide)を投与し、口腔・咽頭・食道に化学発がんを誘発させ、あわせて植物より抽出したスフィンゴ脂質の代謝産物であるグルコシルセラミドを経口的に投与し、発がん抑制効果を検討した。マウスを犠牲死させた後、口腔・咽頭・食道を摘出し組織処理を行った。

化学発がん物質を投与したマウスでは、口腔・咽頭・食道にかけて、癌新生が確認され、実験系としては問題なく遂行できていることが確認された。組織を処理し、肉眼的評価に加えて、それぞれ病理組織標本を作成し、染色を行った上で組織学的評価を行った。また、肺、肝などの主要臓器を摘出し、病理学的に遠隔転移の有無を検証した。担癌生存期間や体重の変化について評価を行った。現在本研究についてのデータを元に論文を作成中である。脂質セラミドによる頭頸部の化学発癌に対する抑制作用の検討については、発がんまでの時間が想定より期間を要したため、進捗に遅れが生じた。グルコシルセラミドと抗がん剤併用による頭頸部癌に対する治療効果の検討については、予算の関係で本年度に施行することとなっている。本研究には免疫不全マウス(NOD/SCIDマウス)が必要であり、準備が整い次第、マウスに移植腫瘍を形成させた上で、抗がん剤とグルコシルセラミドの併用投与を行い、移植腫瘍の体積変化等を測定することで抗腫瘍効果を検討する。グルコシルセラミドは、様々な領域のがん細胞に対して、殺細胞効果を示すことが知られており、我々も動物実験において、頭頸部癌細胞に対する腫瘍増殖抑制効果を報告している。一方頭頸部癌における予後不良の因子としては、再発および重複癌があり、これらを制御することが予後の改善につながると考えられる。本研究では、食品(米糠)から抽出したグルコシルセラミドに発癌抑制効果があるか検討した。CB6F1-Tg rasH2@Jclマウス40匹を2群に分け、両群に4-nitroquinoline 1-oxideを24週間飲水に混入した上で、治療群のみグルコシルセラミドを食餌に混入し投与した。24週後、マウスを犠牲死させ、口腔、咽頭、食道における腫瘍形成を評価した。評価方法としては、それぞれの腫瘍から病理標本を作成し、正常組織、上皮内癌、扁平上皮癌に分類して計測した。治療群に比べて、コントロール群では、上皮内癌、扁平上皮癌共に口腔、咽頭、食道において腫瘍を生じたマウスが多く認められた。同様に治療群に比べて、コントロール群では、上皮内癌、扁平上皮癌共に口腔、咽頭、食道において優位な腫瘍増殖数を認めた。米糠由来のグルコシルセラミドは、頭頸部扁平上皮癌に対する発がん効果を示したことが示唆された。本物質は、食品由来であり、安全に服用することが可能であり、有効な発がん抑制物質となりうることが示唆された。本研究結果は、すでに国際雑誌に投稿した。また、現在、ヒトにおいて米ぬか由来のグルコシルセラミドの臨床研究を開始しており、今後ヒトに対する頭頸部癌発がん抑制に貢献する物質であることを検証する。頭頸部化学発がんに対するグルコシルセラミドの抑制効果の検証において、免疫組織学的解析を終了させる。その後、平成29年度に予定しているグルコシルセラミドと抗がん剤併用による移植頭頸部癌に対する治療効果の検討に移行する。これは、ヒト頭頸部扁平上皮癌細胞株を免疫不全マウス(NOD/SCIDマウス)に移植し、皮下増殖腫瘍を形成させた上で、抗がん剤とグルコシルセラミドの併用投与を行い、移植腫瘍の体積変化等を測定することで抗腫瘍効果を検討するものである。脂質セラミドによる頭頸部の化学発癌に対する抑制作用については、論文作成を進める。
胸部を対象としたレジスタンス運動における筋内低酸素化の規定要因の解明

レジスタンス運動中の筋内低酸素化およびその後の血流変化は、骨格筋の増量と関連する可能性がある。本研究課題では胸部を対象としたレジスタンス運動中の筋内低酸素化における規定要因の解明を目指す。動作による個人差を極力排除した上で、レジスタンス運動中の胸部における筋内低酸素化と局所性要因(筋活動・協働筋における循環・代謝)および全身性要因(心機能・エネルギー代謝)の関係を検討する。