hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユークリッド距離行列の順序構造とその多次元尺度構成法への応用

研究結果の概要は以下の4点にまとめられる。(2)非負値定符号行列の固有値の間にマジョライゼーションの意味での順序関係が成り立つとき、緩やかな条件の下で、対応するEuclid距離行列の固有値の間にもモジョライゼーションの意味での順序関係が成り立つことを示した。(3)セル行列という応用上しばしば用いられる特殊なユークリッド距離行列の作る集合の性質について調べた。また、セル行列の固有値に関するマジョライゼーションの意味での順序関係について数学的事実を導出した。(4)多次元分布のプリンシパルポイントの存在範囲について幾つかの数学的事実を導出した。特に分布が幾つかの球面対称分布の位置混合分布で与えられている場合を考察し、プリンシパルポイントが存在する部分空間を特定化するための定理を導いた。本研究の目的は、Euclid距離行列の数理的構造、特に順序構造を明らかにし、その多次元尺度構成法への応用において従来よりも正確かつ客観的な手法を提供ることでる。倉田は、Kurata and Sakuma(2007)において、「群によって誘導される順序(group-induced ordering、group majorization ordering)」なる概念を用いてEuclid距離行列の順序構造について調べた。本研究は、これらの理論をより発展させ、多次元尺度構成法をより精緻化することを目的とする。より具体的には、(1)Euclid距離行列の空間の順序構造をより明確にすること、(2)対応する点配置の空間(それは非負値定符号行列の空間の部分錘になる)の順序構造をより明確にすること、(3)上記の順序を効率的に表現する不変量や共変量を見つけること、(4)上記の多次元尺度構成法への応用を扱い、順序構造に関する理解をより深めたいと考えている。多次元尺度構成法は、考察対象の母集団に複数の群が混在するような状況、即ち母集団が混合分布である場合に用いられることが多い。混合分布を記述するのに有用な概念として、プリンシパル・ポイントがある。本研究では、関連したトピックとして、多次元混合分布のプリンシパル・ポイントの存在範囲についての結果も得ている(Kurata and Qiu (2009))。本研究の目的は、Euclid距離行列の数理的構造、特に順序構造を明らかにし、その多次元尺度構成法への応用において従来よりも正確かつ客観的な手法を提供することである。より具体的には、(1)Euclid距離行列の空間の順序構造をより明確にすること、(2)対応する点配置の空間(それは非負値定符号行列の空間の部分錘になる)の順序構造をより明確にすること、(3)上記の順序を効率的に表現する不変量や共変量を見つけること、(4)上記の多次元尺度構成法への応用、の4つの観点から研究し、順序構造に関する理解をより深めたいと考えている。本研究の目的は、Euclid距離行列の数理的構造、特に順序構造を明らかにし、その多次元尺度構成法への応用において従来よりも正確かつ客観的な手法を提供することでる。倉田は、Kurata and Sakuma(2007)において、「群によって誘導される順序(group-induced or dering、group majorization ordering)」なる概念を用いてEuclid距離行列の順序構造について調べた。より具体的には、(1)Euclid距離行列の空間の順序構造をより明確にすること、(2)対応する点配置の空間(それは非負値定符号行列の空間の部分錘になる)(の順序構造をより明確にすること、(3)上記の順序を効率的に表現する不変量や共変量を見つけること、(4)上記の多次元尺度構成法への応用を扱い、順序構造に関する理解をより深めたいと考えている。本年度は上記の(3)と(4)の問題を中心に研究を進めた。特に、セル行列(cell matrix)の構造を持つユークリッド距離行列について考察し、その固有値の順序構造などについて明らかにした。また、所与のユークリッド距離行列に最も近いセル行列を求める問題についても新しい結果が得られた。その結果は、Pablo Tarazaga教授(テキサスA&M大学)との共著として公表準備中である。本研究では、関連したトピックとして、昨年度と同様に多次元混合分布のプリンシパル・ポイントの存在範囲についての結果も得ている
家族構造の変化と社会保障と労働市場のありかた

本研究では、われわれは家計行動や家計の労働供給行動に関して家計全体ではなく家計のそれぞれの行動を考慮に入れて分析を行った(たとえば親子同居や家族の金銭的、被金銭的援助について分析を行った。われわれは理論モデルを構築しそれに関して日本のマイクロデータを用いて議論した。われわれは家計のメンバーそれぞれの行動について分析することがunitary modelよりも重要であることを発見した。本研究の目的は、これまで「家計」としてひとまとまりにされてきた家族を、本人、配偶者、親、義理の親、きょうだい、子供、などからなる集合体として明示的に捉え、経済学的な観点から理論的および実証的に分析することである。日本の家族はどういった社会・経済的要因(社会的規範・慣習、労働市場)、制度的要因(家族法制、社会保障制度)から影響を受けてきたのか、また、逆に家族関係の変化がこれらの要因にどのような影響を与えるのだろうかといったことを明らかにする。本研究の目的は、家族を、本人、配偶者、親、義理の親、兄弟姉妹、子供などの個人から構成される集合体として明示的に捉え、経済学的な観点から分析することである。そこで、家族に関わる研究を行ってきた。国内外の関連する研究者との学会、研究会、セミナー等で意見交換、問題点の整理を行って論文を改善してきた。また平成19年8月には海外研究協力者であるRAYMO James M.氏、研究協力者(暮石渉、梶谷真也、関田静香)を交えて研究合宿を行い、進捗状況を報告した。具体的な研究内容は以下の通りである。近年の離婚率の上昇を受けて、コリン・マッケンジー・坂田圭は有責主義から破綻主義への法制度の転換が、離婚率上昇の要因となっているかを時系列分析で検証した。さらに、地域間の離婚率の変動を生活保護捕捉率により説明を試みた。玉田桂子は母子世帯の増加が生活保護率に与える影響を分析した。若林緑は、家族構成が税制に与える影響として、出生に対して扶養者控除がどの程度影響を与えているのかをできちゃった結婚とそうでない結婚のデータを用いて分析した。また、日本において子どもに対する男子選好(Son Preference)が存在するかについて分析を行った。兄弟姉妹構成に注目した論文として、玉田桂子は兄弟姉妹構成が女性の大学進学率に与える影響を分析している。菅万理は家族の中の高齢者に着目し、老人保健制度の効果を分析した。吉田恵子は専修学校生の企業内定取得についての分析を行った。これらの研究は学会、研究会で報告、公刊されている。以上のように家族構成の変化が労働市場・社会保障・消費・貯蓄行動に与える影響についての実証分析を行った。これらの研究は新たな見地を経済理論に還元していると考えられる。本研究の目的は、家族を、本人、配偶者、親、義理の親、兄弟姉妹、子供などの個人から構成される集合体として明示的に捉え、経済学的な観点から分析するとことである。そこで、家族に関わる研究を行ってき回た。国内外の関連する研究者との学会、研究会、セミナー等で意見交換、問題点整理を行って論文を改善してきた。また平成19年8月には研究協力者(関田静香)を交えて研究合宿を行い、進捗状況を報告し具体な研究内容は下の通りである。若林緑は、退職後の消費パズルについてした。若林緑・暮石渉は、家族構成が税制に与える影響として、出生に対して扶養者控除がどの程度影響を与えているのかをできちゃった結婚とそうでない結婚のデータを用いて分析した。日本において子どもに対する男子選好(Son Preference)が存在するかについて分析を行った。さらに、夫の両親と妻の両親の両方を考慮した戦略的遺産動機を分析した。玉田桂子は既婚女性の通勤時間と賃金の関係を分した。また、選挙結果が政府支出に与える影響を選挙日の天気を考慮に人れて分析した。さらに、1990年代のデータから、地域別の雇用変化の特徴について分析を行った。菅万理は老人保健制度の効果に注目しし、日本の高齢者の健康格差を分析した。母親の就業と家庭環境が子供に及ぼす影響を分析している。梶谷真也は高齢男性の健康が就業決定に及ぼす影響を分析した。また、日本の医療費が寿命に及ぼす影を分析してそいる。これらの研究学会、研究会で報告、公刊されている。以上のように家族構成の変化が労働市場・社会保障・消費・貯蓄行働に与える影響についての実証分析を行った。本研究の目的は、これまで「家計」としてひとまとまりにされてきた家族を、本人、配偶者、親、義理の親、兄弟姉妹、子供などの個人から構成される集合体として明示的に捉え、経済学的な観点から理論的および実証的に分析することである。本年度は、慶磨義塾大学にて2日間、研究会を実施した。

この研究会では、全員が各自の研究論文を報告・討論した。また、外部から3名の討論者を招き、コメントを貰った。また、研究分担者の坂田圭氏(立命館大学)、玉田桂子氏(福岡大学)が、それぞれオーストラリア、アメリカ合衆国にて在外研究を行い、積極的に海外データを用いたり、海外の研究者と交流を進めたりしている。また、コリン・マッケンジー氏(慶應義塾大学)、暮石氏(国立社会保障人口問題研究所)は、海外の学会にて研究を発表している。これらからわかるように、研究会の目的(日本独自の慣習や制度を考慮し、諸外国のモデルを応用できるための知識と手段を提供する)が達成されているといえる。さらに、代表者の若林と分担者の暮石は、「日本における「親は次子よりも長子(長男)と同居する」という研究をJapan and World Economyに掲載した。これは研究計画当初にこの研究を公刊することが目標の一つであったことに注意されたい。これ以外にも玉田氏、菅氏が海外査読付き雑誌に論文を掲載している。また、梶谷氏(明星大学)、吉田氏(桃山学院大学)は国内で積極的に論文発表を行った。これらから、本研究会にとって、本年度は非常に充実したであったということができる。本研究の目的は、これまで「家計」としてひとまとまりにされてきた家族を、本人、配偶者、親、義理の親、兄弟姉妹、子供などの個人から構成される集合体として明示的に捉え、経済学的な観点から理論的および実証的に分析することである。本年度は、大阪府立大学中之島キャンパス及び大阪大学中之島センターにて2日間、研究会を実施した。研究分担者の坂田圭氏(立命館大学)、玉田桂子氏(福岡大学)は、それぞれオーストラリア、アメリカ合衆国にて在外研究を行い帰国した。在外研究の間、海外の研究者と密に交流し、ワークショップへ積極的に参加し、その他メンバーへのフィードバックも欠かさなかった。また、C.R. McKenzie氏(慶應義塾大学)、菅万理氏(兵庫県立大学)、関田静香氏(京都産業大学)は、海外の学会・ワークショップで研究発表を行い、海外研究者とのディスカッションを通して、多くの新たな知見を得た。これらの活動は、日本独自の慣習や制度に着目し、諸外国のモデルへと応用すること、また、そのための知識や手段を提供・発信する、というわれわれの目的に合致したものであり、十分にその目的が達成されているといえる。国内での情報発信に関しては、代表者の若林緑氏(大阪府立大学)、吉田恵子氏(桃山学院大学)、C.R. McKenzie氏、菅万理氏、関田静香氏が積極的に論文発表を行った。さらに、学術雑誌への掲載状況を見ても生産性の高さが見てとれる。若林緑氏、暮石渉氏(国立社会保障・人口問題研究所)、坂田圭氏、C.R. McKenzie氏、玉田桂子氏、関田静香氏は、海外査読付き雑誌に、梶谷真也氏(明星大学)は、国内査読付き雑誌に論文を掲載している。これらから、本研究会にとって、本年度は非常に充実した研究活動を行えたといえる。
麻酔薬によるシナプス可塑性抑制作用の分子機構:GABA合成酵素変異動物での解析

脳海馬スライス標本で記録されるシナプス可塑性(LTP;学習と記憶に関わるメカニズムとされている)の誘導と維持に健忘作用は起こすが催眠作用は起こさない濃度の麻酔薬がどう影響するのか研究を進めた。健忘作用濃度のセボフルランは、GABA抑制系を増強することで海馬のシナプス可塑性を抑制することがわかった。今回の研究では、神経細胞間でのシナプス可塑性の誘導、脳高次機能に対する麻酔薬の効果について、電気生理学的手法を用いてラット脳海馬スライス標本で記録される集合電位(population spike)、興奮性シナプス後電位(field EPSP)、シナプス可塑性の誘導と維持に、臨床使用頻度の高い吸入麻酔薬セボフルランがどう影響するのか検証することを目的とした。まず、ラット海馬CA1領域でグルタミン酸受容体によって誘発される興奮性シナプス伝達へのセボフルランの効果を調べた。ハロタンとイソフルランで報告されているのと同様にセボフルランも濃度依存性にグルタミン酸受容体の興奮性シナプス伝達を抑制した。特に、私たちは健忘作用は起こすが催眠作用は起こさない低濃度セボフルランの集合電位と興奮性シナプス後電位への影響に焦点を合わせた。低濃度セボブルランは集合電位を抑制したが、興奮性シナプス伝達の抑制は確認されなかった。また、EPSP増大率に対するセボフルランの効果より、セボフルランは高濃度になるとシナプス前性(伝達物質放出量)に作用してくることがわかった。次に、考えられる麻酔薬による想起り損失に関わるメカニズムとして、LTPへのセボフルランの効果を調べだ。興奮性シナプス伝達を抑制しない低濃度セボフルランがLTPの誘導を抑制することがわかり、その効果にはGABA_A受容体が関与していることがわかった。セボフルランのLTPへの作用とGABA_A受容体の関与が強く示唆されたため、現在はGAD65KOマウスを用いて研究を進めている。これまでの研究で、臨床使用頻度の高い吸入麻酔薬セボフルランが濃度依存性にグルタミン酸受容体の興奮性シナプス伝達(EPSP)を抑制し、興奮性シナプス伝達を抑制しない低濃度のセボフルランがLTPの誘導を抑制すること、さらに、その効果にはGABA_A受容体が関与していることがわかった。この結果から麻酔薬のLTP抑制作用にはGABA_A受容体の関与が強く示唆された。さらに最近、細胞外GABA濃度が脳高次機能の調節に影響することが注目されている。そこで、今年度は遺伝子改変(GAD65 knockout mice)と薬理学的手法(GABA transporter inhibitor、NO711)により細胞外GABA濃度を意図的に操作した場合、LTPにどのように影響するのかを生理学・薬理学的に検討することを目的として研究をすすめた。また、静脈麻酔薬propofolのLTPへの作用に着目した。
「隠れ肥満」若年女性に特徴的な食行動、代謝像の評価と肥満改善支援プログラムの開発

20歳代女性の34割に、低体重または標準体重でありながら体脂肪率が高い、いわゆる「隠れ(正常体重)肥満」やその予備群である「隠れ(正常体重)肥満傾向」が認められるとの報告がある。若い女性特有の「太りたくない」という強い思いから、食事のカロリーのみを気にして食事の質が良くない場合に、筋肉量、骨量の低下と体脂肪量の増加によって「隠れ肥満」が形成されると考え、食行動パターンやダイエット歴、体組成、代謝・自律神経活動等の生理学的特性や遺伝的特性(肥満関連遺伝子多型)などからその成因を検討した。さらに、カロリーだけでなく食事の「質」を重視した3回の介入試験を「隠れ肥満」若年女性を被験者として実施し、その有効性についても評価した。研究の成果は、10件の論文、17件の学会発表、2冊の著書により公表するとともに、NHK健康番組やその関連雑誌等によって広く紹介された。日本人若年女性には、やせ傾向やダイエット志向が強い一方で、低体重・普通体重でありながら体脂肪率が高い「正常体重肥満(いわゆる隠れ肥満)」や「正常体重肥満傾向(いわゆる隠れ肥満傾向)」が高頻度にみられると報告されている。若年女性の「隠れ肥満」は、太りたくないという強い思いから、食事のエネルギーのみを気にして食事の質が良くない場合に、筋肉量、骨量の低下と体脂肪量の増加により形づくられると考えられる。しかし、その成因や、効果的な改善方法についての研究は非常に少ない。若年女性をターゲットにした研究は学術的な価値とともに、日本の少子化問題を解決するための基礎的データの提供に役立つものと思われる。そこで本研究では、「隠れ肥満」及び「隠れ肥満傾向」の若年女性の食行動パターンやエネルギー代謝動態を明らかにしたうえで、効果的な試験的介入を行い、その方法を一般化して肥満改善支援プログラムとして提案することを目標として一連の調査や介入試験を実施した。初年度の研究実績は次のとおりである。1.「隠れ肥満」を形づくりやすい食行動、エネルギー代謝動態に着目し、特徴的な食行動パターン(食習慣、ダイエット歴を含む)、及び体組成、エネルギー代謝、自律神経活動動態等の生理学的な特性を明らかにするため、若年女性100名以上の測定および調査を行った。現在も継続中であるが、成果の一部を論文として公表した。2.エネルギーのみでなく食事の質(栄養素組成)を重視した2週間の完全給食による食事介入を、「隠れ肥満」若年女性を被験者として実施し、体組成、生化学・生理学データともに著しい改善をみた。その成果を、ヨーロッパスポーツ科学会(7月、ローザンヌ)、ネスレリサーチセンター(7月、ローザンヌ)、日本肥満学会(10月、神戸)で公表し、その内容は産経新聞にも掲載された。現在成果を論文にまとめている。次年度は、一般化に向けて、完全給食でなく、より実施しやすい方法(フォーミュラ食による一食置き換え法、あるいは栄養教育と自己調理の組み合わせ)による隠れ肥満改善効果を検証する。3.日本人に高頻度で見られる肥満関連遺伝子多型(UCP-families, ND2,ss_3-アドレナリン受容体)と食事内容、体組成、エネルギー代謝動態の関連についても調べ、若年女性の「隠れ肥満」を形作りやすい遺伝的背景についても、調査した。現在も継続しているが、成果の一部を論文として公表した。1及び3の成果の一部、および関連基礎実験より得られた研究成果(過食・食事組成の心臓自律神経への影響)は、日本肥満学会誌に2編の論文として公表した。本研究は若年女性の「隠れ肥満」の成因と改善方法を探るものであり、12年目の研究実績は次のとおりである。1.1年目(18年度)は、「隠れ肥満」に特徴的な食行動パターンや体組成、エネルギー代謝、自律神経活動動態等の生理学的な特性を明らかにするため、若年女性103名の測定および調査を行い、隠れ肥満の形成には遺伝的素因(UCP1遺伝子-3826A/G多型)や低い交感神経活動が関与している可能性し見出し論文として公表した(永井、肥満研究2006)。ただし食行動パターンにはクリアな結果が認められなかった。そこで2年目(19年度)は質問紙を作成し直し、新たに100名の別の若年女性を対象として詳細な食行動・生活習慣調査(ダイエット歴など過去に遡る調査)、InBodyによる体組成測定、自律神経活動など生理学的パラメータ測定を再実施した。現在データ解析中であり、その結果は3年目(20年度)の日本肥満学会に発表する予定である。

2.1年目に食事の質(栄養素組成)を重視した2週間の完全給食による食事介入を、「隠れ肥満」若年女性を被験者として実施し、体組成、生化学・生理学データともに著しい改善をみた。その成果を、ヨーロッパスポーツ科学会、ネスレリサーチセンター、日本肥満学会で発表し、内容の一部は産経新聞で紹介された。19年度は、成果を公表するとともに(論文投稿中)、研究成果の一般化に向けて、(1)フォーミュラ食による一食置き換え法、(2)1食バランス法とフリージングの活用、の2つの介入試験をそれぞれ2週間ずつ実施した。(1)では、フォーミュラ食への置き換えによっても充分な体脂肪減少とメタボリックシンドロームに対する予防医学的効果が認められ、さらにL-カルニチン含有により体重減少停滞期を抑制できる可能性を示唆する結果を得た(小橋、永井ら、肥満研究2006)。(2)では、栄養計算不要の1食バランス法やフリージング活用で、より簡便にバランスのよい食事を整える方法を考案し、実際に20人の女性を対象とした「完全給食(大学で調理)」による介入試験でその効果を検証した。食事の改善により体脂肪減少や血液性状改善がみられ、さらに1日5000歩の身体活動量を加えることにより「女性特有の冷えの症状」や深部体温の上昇などの効果が加わった。以上の結果は、20年度の日本栄養・食糧学会(5月・埼玉)、国際栄養士会議(9月・横浜)で発表し、論文としても公表する。3.以上の研究より若い女性で、代謝・自律神経活動低下により「冷え」や「体脂肪蓄積」が起こるメカニズムが示唆されたが、それを検証するために19年度には、女性35名を対象とした「マイルドクーリング実験」を行い、様々な生理学的パラメータの経時的測定、遺伝子解析を実施した。得られた結果を20年度に順次公表する。本研究では、体重は正常範囲にありながら体脂肪率高値の、いわゆる「隠れ(正常体重)肥満」の若年女性に特徴的な食行動、体組成、代謝・自律神経活動等の生理学的特性,遺伝的特性(肥満関連遺伝子多型)を明らかにし、カロリーだけでなく食事の質を重視した食事介入試験により、改善のためのアプローチを探求した。研究の結果、若年女性をターゲットとした栄養教育(正しい減量方法やバランスの良い食事)の必要性が示されるとともに、その具体的な支援策の一助となるデータを得ることができたと考えられる。■隠れ(正常体重)肥満若年女性の食行動,代謝像に関する研究成果1年目には若年女性103名の測定と調査を行い、隠れ(正常体重)肥満形成に遺伝的素因(UCP1遺伝子-3826A/G多型)や低い交感神経活動が関与している可能性を見出し論文として公表した(肥満研究2006)。2年目には新たに100名の若年女性を対象として詳細な食行動・生活習慣調査(ダイエット歴など)と測定を実施し、交感神経活動減弱の要因として、比較的短期間にダイエット行動(概ね一週間以上の食事制限を主とする減量)が繰り返されることが一因となっている可能性を見出した(肥満研究・査読中)。■隠れ(正常体重)肥満改善支援のための改善食開発と食事介入試験に関する研究結果改善支援プログラムでは、1食をバランス良く組み合わせるための「バランスシート(武庫川女子大学栄養クリニックバランス型紙を基に作成)」とバランスメニューを作成し、2度の介入試験により効果を検証した。また、料理が苦手な人のためにフォーミュラ食で夕食を置き換える介入試験の効果も検証した。
海藻の雌性配偶子における性誘引物質の産生・分泌の仕組み

2.ワタモ、カヤモノリ、マツモの分泌物をGC、GC-MSで詳細に比較分析し、これら褐藻から分泌される性フェロモンは、ホルモジレン、エクトカルペン、ディクティオテンなどの混合物で、その混合比は種に特有であることを明らかにした。他方、北海道(室蘭)で採集したカヤモノリ(Scytosiphon sp.)の雌性は、エクトカルペンを性フェロモンとして分泌することを発見した。3.ワタモとカヤモノリ(彦島)からは(-)-(1R,2R)-ホルモジレン(90%e.e.)が、そのエナンチオマーである(+)-(1S,2S)-ホルモジレン(66%e.e.)がマツモの配偶子から分泌されるという興味ある結果が得られた。4.ワタモ、カヤモノリおよびマツモの雌性配偶子は、遊泳中には性フェロモンを殆ど分泌せず、位置が固定される着床時に分泌し、効率よく雄性配偶子を誘引する、性フェロモンの産生・分泌の様式を解明した。(1)雌雄の配偶子がともに遊泳性で顕微鏡下でも、両配偶子の識別が困難で、両者の識別は“匂い"の有無によって可能なカヤモノリ科の褐藻の性フェロモンについて研究を行っている。ここでは褐藻ナガマツモ科のマツモ(Analipus japonicus)等の配偶子から分泌される性フェロモンおよび関連化合物を精査検討した。まず成熟藻体(マツモ、室蘭)から冷海水に浸せきすることによって配偶子を調製した。得られた配偶子の芳香および配偶子間の誘引や接合反応により、厳密に雌性配偶子のみを分別し、実験に供した。着床したマツモの雌性配偶子から分泌される香気成分は閉環式ヘッドスペ-ス方によって適出し、GC,GCーMS,ならびにHPLCにより分析精査した。その結果、雌性配偶子に特有の成分はエクトカルペン(1、85%)、ホルモジレン(2、12%)およぴ微量のディクティオプテレンC'(3、3%)の混合物であった。また、マツモの2の絶対配置はキラル固定相HPLCによって、ワタモ、カヤモノリのそれのエナンチオマ-、(1S,2S)ー2であることなど興味ある知見が得られた。(2)カヤモノリ成熟藻体から放出される雌性配偶子懸濁液中の1を経時的に定量したところ、ワタモ同様ホルモジレンの量は配偶子放出の直後から9時間目まで顕著に増加した。つまり、雌性配偶子が放出後、ホルモジレンは生合成され、シャ-レに付着し鞭毛を細胞内に引きこめ丸くなるにつれてホルモジレンの分泌量が増加することが明らかになった。他方、北海道(室蘭)で採集したカヤモノリ(Scytosiphon sp.)の雌性は、エクトカルペンを性フェロモンとして分泌することを発現した。
TRU型肺腺癌の起源細胞候補であるTTF-1/p63共陽性細胞の性質の解明

DP細胞にhTERTを導入し不死化させた細胞をシングルセルクローニング後、サブクローニングした結果、DP細胞からなるクローンの他に、細胞形態や増殖能が異なるTTF-1陽性p63陰性のII型肺胞上皮様の細胞(TTF-1-SP細胞)からなるクローンを生じることがわかり、DP細胞は自己複製の他に少なくとも1分化能があるものと考えられた。R-Spondinの受容体であるLGR5やLGR6はWntシグナルを増強し、種々の臓器の上皮幹細胞で発現しているため、これらの発現についてqPCRで調べたところ、TTF-1-SP細胞にLGR6が高発現しており、WR添加によりAXIN1やLGR6自体など、Wnt標的遺伝子の発現が亢進していることが確認された。一方DP細胞ではLGR6発現レベルはTTF-1-SP細胞の1/200以下と極めて低かったが、WR添加によりbasal levelの30倍程度まで発現が亢進したことから、DP細胞からTTF-1-SP細胞への分化に関与している可能性も考えられた。LGR5の発現は両者の細胞で極めて低かった。これらの細胞にTRU typeの肺腺癌に見られるEML4-ALKをはじめとする癌遺伝子を導入する発がん実験のためのウイルスベクターを作製したが、所属研究施設の規定変更により研究課題が廃止となり、実験動物への細胞移植実験は行うことはできなかった。目的1TTF-1/p63共陽性細胞を適切に分化させる三次元培養法の開発実施事項:実験計画:TTF-1/p63共陽性細胞がClub細胞あるいはII型肺胞上皮細胞へ分化するかどうかを明らかにするための三次元培養法について、様々な上皮細胞の三次元培養の論文などをあたり、実験計画を策定した。目的2TTF-1/p63共陽性細胞の幹細胞性の解析目的3TTF-1/p63共陽性細胞を用いたTRU-type肺腺癌モデルの作製実施事項:ALK融合遺伝子を誘導性に発現させるためのウイルスベクターの構築:申請者が以前に構築したHPV16E6E7、cMYC、EML4-ALKをtet-OFFシステムで同時に発現させるレンチウイルスベクターではTTF-1/p63共陽性細胞に導入した際に非常に低分化な腫瘍形成が見られるのみであったため、EML4-ALKを単独でtet-OFFシステムで発現させるためのレンチウイルスベクターを構築した。申請者のその他の業務の多忙のため。目的2TTF-1/p63共陽性細胞の幹細胞性の解析目的3TTF-1/p63共陽性細胞を用いたTRU-type肺腺癌モデルの作製実施事項:EML4-ALKを単独でtet-OFFシステムで発現させるためのレンチウイルスベクターを構築し、TTF-1/p63共陽性細胞への遺伝子導入とDOXによる発現誘導の確認を行った。科研費交付申請書に記載した研究実施計画は遅れを見込んで4年間で完結できるようにある程度余裕をもって計画しているため、現在のところ計画に大きな変更はない。平成28年度に実施する予定であった、EML4-ALKを誘導性に発現するTTF-1/p63共陽性細胞の作製とその細胞のマウスへの移植実験を優先して取り組み、平成29年度実施予定の実験にも着手する。科研費交付申請書に記載した研究実施計画は遅れを見込んで4年間で完結できるようにある程度余裕をもって計画したが、進捗の遅れが大きいため、CRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集によりTTF-1、p63と蛍光蛋白の融合遺伝子を発現するisogenic cell lineの作製については優先度を下げ、平成29年度に作成したEML4-ALKを誘導性に発現するTTF-1/p63共

陽性細胞のマウスへの移植実験を優先して取り組む。当該年度の実験がやや遅れ、実験計画の策定が実施内容の主体であったため。平成28年度の繰り越し金が多かったこと、および平成29年度の実験の進捗が遅れていることにより次年度の繰り越しが生じた。平成30年度は、遅れている実験(主としてマウスを用いた移植実験)を行うために繰り越した助成金と本年度請求助成金を用いる予定である。当該年度(平成28年度)に実施予定であった実験を優先的に行い、さらに次年度(平成29年度)に実施予定の実験にも取りかかる予定である。科研費交付申請書に記載した実験計画に今のところ変更はないため、使用予定額の総額や平成29年度までの使用予定額にも変更はない。
クエンチングを生じないナノ構造による著しい発光増強機能の創出

本研究では、金属ではなく誘電体微粒子を用いることで、クエンチング無しの蛍光増強を実現した。Mie散乱の理論からは、高い屈折率を持つGaPやSiの微粒子が電場増強効果を示すことが予想された。実際にGaP微粒子を作製し、色素分子からの蛍光スペクトルを観測したところ、最大で140倍に上る蛍光増強が達成された。微粒子表面から10 nm以下の距離で、増強度が最大となることが観測され、クエンチングが生じていないことも証明された。また、誘電体多層膜系による電場増強効果も理論的に検討したところ、クエンチング無しでの蛍光増強に非常に有望であることが結論された。本年度は、研究実施計画に記載した、1)増強機能を持つナノ構造作製、2)発光増強の精密測定、3)理論との比較、に沿って研究を推進した。1)に関しては、従来のガス中蒸発微粒子層上に堆積した色素分子層からなる試料系に加えて、微粒子と色素分子を同時に含むPMMAコンポジット膜の作製を試み、安定な試料系を得ることに成功した。また、微粒子としてはGaPのみならず、BaSO_4微粒子による増強実験も行った。さらに、金属-誘電体-金属(MIM)構造として、DCM分子を誘電体層中に埋め込んだ試料系を作成した。2)に関しては、蛍光励起スペクトルの測定を精力的に行い、微粒子試料系では散乱光スペクトルの測定も行った。3)に関しては、微粒子系についてのMie散乱理論との比較、MIM構造については単一発光ダイポールの発光計算との比較を行った。これらの測定及び理論計算により主として以下の事が明らかになった。1.非金属微粒子による発光増強:従来のGaP微粒子に加えて、BaSO_4微粒子を用いても蛍光増強が得られることが判明した。増強度は、現在の所60倍程度であるが、さらに試料の調整で向上するものと予想される。また、GaPでもNaSO_4でも、蛍光増強度の励起スペクトルと光散乱スペクトルの間に強い相関がみられた。Mie理論による計算結果を考慮すると、このことは表面電場増強によって蛍光励起効率が高くなったことを示唆している。II.MIM構造を用いた発光増強:MIM構造では、反対称性表面プラズモン及び対称性表面プラズモンが存在する。今回の試料系では、対称性表面プラズモンを介してDCM分子を励起すると励起効率が数倍になり、さらに反対称表面プラズモンを介して発光させると発光強度が数倍に増強することが示された。この実験結果は理論計算の結果と良い一致がみられた。以上の成果は、クエンチングなしでの増強メカニズムを解明し、さらに高い蛍光増強度を達成するのに重要な指針を与えている。本年度は、従来の研究を総括するとともに、蛍光増強のための新しいナノ構造を提案することを目指して、研究を推進した。1)GaP微粒子による蛍光増強の理論的検討:これまでに、最大で100倍を超える蛍光増強を観測しており、さらに励起スペクトルの測定から、蛍光増強度が励起波長の増大とともに単調に増大するという結果を得ている。このような実験結果を、理論的に解明するため、Mie散乱の理論に基づいて微粒子表面の電場増強度の計算を行った。計算には球形微粒子を仮定し、粒子サイズ分布も考慮した。計算結果は、電場増強度がある波長で最大値を取る傾向を示し、増強度が波長とともに単調に増加する傾向は再現できなかった。このような不一致は、実験で使用した粒子は球形よりもむしろ楕円体に近く、また粒子同士も凝集していることによると思われる。一般に、粒子が楕円体であったり、凝集していると共鳴波長は長波長にシフトすることが知られている。そのようなシフトを考慮すると実験結果が説明できる。2)蛍光増強をもたらす新規ナノ構造の提案:従来の微粒子を使った蛍光増強から発想を転換し、平面多層膜系での理論的検討を行った。その結果、従来から表面プラズモン励起に用いられている金属薄膜のクレッチマン配置に、誘電体層からなる導波路を導入すると、導波路表面近傍に著しく増強した電場を誘起できることが判明した。表面電場増強度は3桁以上にも上り、しかも誘電体層には損失がないことから、クエンチングを生じずに蛍光増強が実現できると予想される。今後の実験的検証が強く望まれる。尚、本研究は、モロッコ王国、ラバト市のOptics and Photonics Center, Moroccan Foundation of Advanced Science, Innovation and Research (MAScIR)と共同して行ったものである。本年度は、研究実施計画に記載した、1)増強機能を持つナノ構造作製、2)発光増強の精密測定、3)理論計算との比較、について研究を推進した。

1)に関しては、微粒子層の上に色素薄膜を堆積したものとPMMA-微粒子コンポジット膜中に色素分子を分散させた2種類の試料を作製した。また、微粒子としてはBaSO4、TiO2、Si、色素としては、DCM、ローズベンガル、ナイルレッド、Alq3を用い、種々の組み合わせについて実験を行った。2)に関しては、特にPMMA-微粒子コンポジット試料について発光の全方位測定、角度分解測定、さらには拡散反射・透過スペクトルの測定を新しく導入した。3)については、近接場増強に関する計算のみならず、ランダム媒質中の光の拡散伝搬理論にもとづく蛍光強度の理論式を導入した。これらの実験及び理論から、主として以下の点が明らかになった。・作製した2種類のどちらの試料でも、蛍光増強の現象がみられる。・GaP, BaSO4微粒子は、高い蛍光増強度を示すが、Si微粒子での蛍光増強度は比較的小さい。TiO2微粒子では、かえって蛍光のクエンチングがみられる。これらは、励起波長での誘電率(または、屈折率)の虚数部の大小が関係していると考えられ、虚数部の値が小さい程、増強度が高くなる。・DCM、ナイルレッド、Alq3では、試料の蛍光スペクトルが参照用の試料のものとほとんど変化せず増強度の見積もりが可能であるが、ローズベンガルの場合には大きく変化してしまい、増強度の見積もりは困難である。・蛍光増強のメカニズムとしては、微粒子表面近傍での近接場増強以外にも、微粒子による強い光散乱によってもたらされる、光の拡散伝搬の効果が示唆される。これは、光の拡散伝搬理論に基づいた、蛍光強度の計算からも、定性的に裏付けられる。当初の研究計画に沿って研究が進展しており、3年計画の初年度としては、新しい現象も見いだされている。ただ、蛍光寿命の測定が行われておらず、今後測定に最適な試料系をいち早く見出す必要がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に沿って順調に研究が進んでいる。さらに、従来には観測されていなかった有機薄膜-微粒子コンポジット膜でも、蛍光増強の現象が平成24年度に新たに見出された。この系での蛍光増強には、従来の微粒子表面近傍での近接場増強の効果以外にも,微粒子による強い光散乱がもたらす、光の拡散伝搬の効果が関与していると考えられる。このことは、当初は全く予想していなかった新しい研究の方向性を示しており、さらなる進展が予想される。今年度の成果を踏まえながら、さらに蛍光増強度を増大させること、励起過程のみならず、発光過程での増強メカニズムを明らかにすることにより、最終目的である約1000倍の増強度を目指す。本年度、かなり明確になってきたランダム媒質中での光の拡散伝搬による蛍光増強は、新しい増強のメカニズムを示唆しており、今後さらなる理論計算との比較等により、より確固たるものにする。また、来年度が、研究課題の最終年度であることに鑑み、今年度までに得られた研究成果を総合的に判断し、国の内外でほとんど例を見ない非金属系のナノ構造による蛍光増強を、一般的なものとして確立し、専門家、非専門家に広く広報する。
看護とリハ職チーム医療の入院患者ADL・認知症予防、職員負担軽減立証と費用対効果

主に看護職員に対しての入院患者ADL・職員負担軽減、そして、院内デイを継続させるための解析ができた。入院患者のADLの軽減はもちろんだが、身体拘束などの抑制にもつながった。また、業務負担に関しては看護師個々人は減少したが、病棟全体としての負担は個々人レベルほどは低下していなかった。費用対効果であるが、本研究は人を対象とする医学系研究の倫理指針に則って行われているが、昨今の個人情報に対する保護の強化のために、特に個々人の入院に関する正確な費用の情報を得ることができなかった。入院患者は目的とする治療ができても、かえって日常生活動作が低下したりと、満足のいく退院にならない事が多々あります。特に高齢者では、認知症が発症・進行したりと、病気の治療に劣らない、重要事項です。また、それを支える看護師等の病院職員の業務負担に焦点をあてて話すと、病院職員の肉体的・精神的負担が大きくなっており、医療スタッフの疲弊さらには退職につながることが多々あります。我々はすでに看護師・リハビリ職員によるチーム医療システム(看護師による積極的生活支援とリハビリ職員によるリハビリ)で前述の問題がある程度解決できることを、量的解析を用いてエビデンスの高いデータで示しています。しかしながら、病院レベル、国レベルにこのシステムを広げるためには、より学術性の高いデータを示すことが重要で有り、さらには経済効果とのバランスを考慮することが不可欠です。そこで今回のこの研究では、入院患者に対する治療や廃用予防、および、医療スタッフの身体的・精神的負担低下に倒しての費用対効果を明らかにすることが重要であると考え、それを証明することを研究目的としました。この研究では、院内デイケア室を準備し、また、専任の医療スタッフを配置することになります。そこで、院内デイケア室の運営費、人件費などを計算し、また、もたらせることかを評価し、CSR法を用いた費用対効果を行います。費用対効果が優れていることを証明できれば、国レベルおよび病院レベルでのこのシステムの導入に対する貢献できるものとなります。個人情報のデータを含んでいるため、承諾なども含め、慎重なデータ収集および解析が必要なため、そのための時間が必要になり、やや遅れている。患者(特に高齢者)が病院に入院すると、歩けなくなるなどの日常生活動作が低下し、また、入院中に認知症が進行することがあるなど、社会的な問題が生じている。一方、このような状態の患者に対して、治療だけでなく、入院生活も支える病院職員の身体的、精神的負担が大きいことも別の視点で社会的問題となっている。両者をともに満足させる研究は少しずつみられるようになったものの、学術性はほぼ無く、事例報告にとどまっており、問題解決のためにはエビデンスの高い研究成果を発信しなければならない。さらに、このような試みを社会的に広げるためには、今の日本では費用対効果の検討なくしてすすめる事はできない。そこで、今回の申請研究では「看護とリハ職チーム医療の入院患者ADL・認知症予防、職員の負担軽減立証と、費用対効果」について検討した。課題は大きく2つに分けられるが、1つは入院患者ADL・認知症予防、職員の負担軽減立証について、もう一つは費用対効果についてである。1つ目の課題については概ね順調に進行しており、対象にしている組織運営の継続に関する検討を学術論文として発表できた。さらに研究を発展させ、よりエビデンスの高い研究につなげたい。一方、2つ目の課題、費用対効果に関しては「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」に準じて研究を慎重に進めなくてはならなくなったため、やや進行が遅れている。しかしながら、研究手法はCSR費用対効果手法を用いて解析できると思われる。データは概ね揃っている。入院患者のADL低下・認知症の予防については、ほぼ再現性も確認できている。また、職員の負担軽減については、当初予定していた看護職員、リハビリテーション職員だけでなく、事務職員も対象として加えて調査し、アンケート文から共通する言語を抜き出し、カテゴリー化することによって、入院患者がADLを低下させず、認知症を進行させず、職員負担もかけさせることが減るような病院運営をつくるための検討を行い、学術論文として発表した。(大澤幸枝、田中聡一;入院患者に対する院内デイケア体制継続に重要な要素のカテゴリー化による内容分析;医療福祉研究(印刷中))。一方、費用対効果に関しては「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」に準じた研究進行が必要になったため、慎重に研究を進めている。研究に必要なデータ(入院患者のADLに関するデータをFIM評価法で解析し、量的解析までできている。認知症に関しては3つの認知症評価スケール、職員負担に関してはVASを用いた解析結果を、そして費用対効果に関しては、人件費や光熱費などを含めた運営費と患者の入院費)などがほぼ揃っている。院内デイの広がりおよび期対される効果についての発表した(Nursing Business(5)56-60,2018)。入院患者は疾患によるADL,QOL低下があるだけで無く、ダイアペニアに近いサルコペニア的要素によるADL,QOL低下が強い。以前の我々の報告で、患者のADL低下を院内デイおよびリハビリで予防できることは報告しているが、看護師の院内デイ導入前後で感じた患者の変化は、看護師個人個人による合計数で多いのは、「患者の睡眠」、「患者の表情や活動性」、「ADL」、「身体拘束」、「不穏」であり、悪化したものはなかった(唯一、身体拘束の悪化を指摘した看護師が5.9%いた)。

次に看護師の身体的、精神的負担度に関しては、看護師個人のものと、病棟全体業務に対しての効果に分けて調査した。病棟全体業務に対しての効果の調査は今まで行われたことはない。看護師個人の身体的疲労度で効果があったものは64.7%、悪化が5.9%であった。一方、病棟全体業務視点では、効果が認められたものは58.8%、悪化は2.9%であった。また、精神的負担度は、看護師個人で効果があったものは67.6%、悪化が2.9%であった。一方、病棟全体業務視点では、効果が認められたものは52.9%、悪化は2.9%であった。以上より、院内デイは看護師個人にも、病棟運営にも効果的であると考えられる。院内デイの継続が重要だが、継続困難要素として院内デイ専属スタッフを含めたスタッフの確保および院内デイ施行場所の確保であることも見いだしている(医療福祉研究(10)17-78,2016)。今回の大きな課題の1つに費用対効果があるが、昨今施行された、人を対象とする医学系研究等の指針で個人情報の入手が非常に困難になってしまったため,十分な解析ができなかった。主に看護職員に対しての入院患者ADL・職員負担軽減、そして、院内デイを継続させるための解析ができた。入院患者のADLの軽減はもちろんだが、身体拘束などの抑制にもつながった。また、業務負担に関しては看護師個々人は減少したが、病棟全体としての負担は個々人レベルほどは低下していなかった。費用対効果であるが、本研究は人を対象とする医学系研究の倫理指針に則って行われているが、昨今の個人情報に対する保護の強化のために、特に個々人の入院に関する正確な費用の情報を得ることができなかった。入院患者の治療効果、介護者を含んだ患者の満足度、看護師をはじめとした負担度をシステム導入前後で比較解析。入院患者の個人情報収集に費やす時間は予定よりかかったが、現時点では進行は良好で、次年度でその目標は達するものと思われる。進行が遅れている要因の1つに、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成26年文部科学省・厚生労働省告示第3号)」があり、慎重に研究を進めていた。さらに、平成29年2月28日告示、5月30日から施行となる改訂版「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」が打ち出され、本指針は個人の匿名化などに重点が置かれたものであり、より慎重にすすめなければならなくなった。いことである。そこで、研究協力をいただいている関連病院で院内での掲示やホームページでの掲示などで対応し、研究が進められるよう努力する。もちろん、この掲示などで個人が特定されないように十分な配慮をし、かつ、患者および家族に精神的負担をかけないなど、社会的、道徳的にも配慮を十分はかった対応をとる。研究期間修了までには費用に関する結果を得て、社会発信する時間はあると思われるが、倫理に関することであり、この点については倫理を最優先して、研究進行を無理にすすめないようにする。
ATTRアミロイドーシスの早期診断・治療最適化を可能にするバイオマーカーの開発

血中のミスフォールドしたTTRオリゴマーに特異的に結合する抗体を用いてTTRオリゴマーの測定系を開発した.その結果,健常者や遺伝子変異を有する未発症者に比べATTRアミロイドーシス患者ではTTRオリゴマー濃度が高いこと,肝移植やTTR四量体安定化薬による治療でTTRオリゴマー濃度が低下することを示した.さらに,ピッツバーグ核種(11C-Pittsburgh compound B, PIB)を用いたATTRアミロイドの検出系を開発し,脳,心臓,胃などの上部消化管,脾臓,涙腺,唾液腺,甲状腺,リンパ節,皮膚,筋肉などのATTRアミロイド沈着を鋭敏に検出することが可能であることを明らかにした.H27年度は,まず研究の倫理申請を行った後,血液バイオマーカーの解析に必要な検体の採取を精力的に行った.その結果,合計で114名(遺伝性ATTRアミロイドーシス患者78名,遺伝性ATTRアミロイドーシス未発症者13名,野生型ATTRアミロイドーシス患者8名,正常対照15名)から検体を得た.更に,遺伝性ATTRアミロイドーシス患者の中には,肝移植を受けた患者が10名,TTR四量体安定化薬(diflunisalまたはtafamidis)による治療介入を受けた患者が45名,治療介入のない患者が23名含まれており,治療介入による影響も検討可能サンプルが収集された.同様に,野生型ATTRアミロイドーシス患者の中には,TTR四量体安定化薬(diflunisal)による治療介入を受けた患者が5名,治療介入のない患者が3名含まれていた.H28年度以降,これらのサンプルを用いてTTR凝集体の解析およびマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を多数例で行う事により,発症予測,早期診断,治療効果判定に利用可能なバイオマーカーが見いだされることが期待される.TTR凝集体の解析の解析に関しては,少数のサンプルを用いて様々な条件下でのELISA実験を行い,安定した測定系を確立することに成功した.H27年度中に精力的に患者検体の採取を実施し,発症者,未発症保因者,正常対照,治療未介入患者,治療介入患者(肝移植,TTR四量体安定化薬)など様々な病期や状況の検体を十分に採取することができた.また,TTR凝集体のELAISAによる安定した測定系も確立したことから,H28年度以降に収集した検体の解析を行うことにより,発症予測,早期診断,治療効果判定に利用可能なバイオマーカーが見いだされることが期待される.また,非侵襲的なバイオマーカーとして11C-PIB-PETの有用性を示唆するデータも得られた.H28年度は,H27年度までに採集した114名の血液サンプル(遺伝性ATTRアミロイドーシス患者78検体,遺伝性ATTRアミロイドーシス未発症者13検体,野生型ATTRアミロイドーシス患者8検体,正常対照15検体)のTTR凝集体の解析を行った.現在までに94名の解析を終了し,無治療の遺伝性ATTRアミロドーシス患者の血中TTR凝集体濃度(0.180 +- 0.164 mg/dL)は対照(0.031 +- 0.042 mg/dL)やTTR遺伝子変異を有する未発症者(0.111 +- 0.185 mg/dL)に比べて有意に高く,肝移植やTTR四量体安定化薬などの疾患修飾療法によりTTR凝集体濃度が低下すること(肝移植:0.034 +- 0.050 mg/dL,TTR四量体安定化薬0.068 +- 0.094 mg/dL)が明らかになった.さらに,非侵襲的なバイオマーカーとして,11C-Pittsburgh compound B (PIB)を用いたPETのATTRアミロイドーシス診療における有用性を検討した.具体的には,15名の遺伝性ATTRアミロイドーシス患者に対してPIB-PETを実施し,発症から10年以上の症例で脳へのPIBの異常集積を認めた.剖検脳の病理像との対比で,これらの異常集積は,髄膜および髄膜血管へのATTRアミロイド沈着に対応していることが明らかになった.遺伝性ATTRアミロドーシス患者は発症から約20年で脳アミロイドアンギオパチー症状を呈することから,PIB-PETは発症の約10年前に髄膜および髄膜血管のアミロイド沈着を検出できることが明らかになった.さらに,11C-PIB-PETは,脳のみならず,皮膚,耳下腺,顎下腺,涙腺,心臓などのATTRアミロイド沈着も検出しうることを見いだした.これまでに精力的にATTRアミロイドーシス患者の検体採取を実施し,発症者,未発症保因者,正常対照者,治療未介入患者,治療介入患者(肝移植,TTR四量体安定化薬(ジフルニサルまたはタファミジス))など様々な病期や状況の検体を合計114サンプル採取することができた.

また,TTR凝集体のELAISAによる測定系を確立した.さらに,採取した検体のうち94検体の解析を終了し,その結果,ATTRアミロイドーシス発症者で血中TTR凝集体濃度が上昇していること,および疾患修飾療法により血中TTR凝集体濃度が低下することを明らかにすることができた.また,非侵襲的な放射線学的バイオマーカーとして11C-PIB-PETの有用性を検討し,臨床症状出現の約10年前から髄膜および髄膜血管へのATTRアミロイド沈着をPIB-PETを用いて検出できることを明らかにすることができた.以上のように研究経過はおおむね順調に進捗している.H29年度は,血中のミスフォールドしたTTRオリゴマーに特異的に結合するペプチドプローブを開発しH28年度までに採取した血液サンプルを用いて,解析を行った.その結果,健常者や遺伝子変異を有する未発症者に比べ遺伝性ATTRアミロイドーシス患者ではTTRオリゴマー濃度が高いこと,肝移植やTTR四量体安定化薬による治療でTTRオリゴマー濃度が低下することを示した.本プローブは本症の早期診断や治療の有効性評価に利用できる可能性がある.この結果は,国際誌(Sci Transl Med 9: eaam7621, 2017)に論文発表した.さらに,非侵襲的なバイオマーカーとして,11C-Pittsburgh compound B (PIB)を用いたPETのATTRアミロイドーシス診療における有用性を検討した.従来PIB-PETは,脳画像のみが撮影されていたが,我々は本年度,PIB-PETの全身撮影を試み,その有用性を明らかにした.具体的には, 7名の遺伝性ATTRアミロイドーシス患者,1名のTTR遺伝子変異保因者,7名のALアミロイドーシス患者に対して全身PIB-PETを実施し,臨床症状および組織生検所見との対比を行ったその結果,PIB-PETは脳に加え,心臓,胃などの上部消化管,脾臓,涙腺,唾液腺,甲状腺,リンパ節,皮膚,筋肉などのアミロイド沈着を鋭敏に検出することが可能であることが明らかになった.このうち,心臓,胃に関しては臓器障害との関連が良好であり,脾臓,涙腺,唾液腺,甲状腺,リンパ節,皮膚,筋肉に関しては,臨床的に無症状のアミロイド沈着も検出できることが明らかになった.この結果は,国際誌(Eur J Nucl Med Mol Imaging 45: 452-461, 2018)に論文発表した.血中のミスフォールドしたTTRオリゴマーに特異的に結合する抗体を用いてTTRオリゴマーの測定系を開発した.その結果,健常者や遺伝子変異を有する未発症者に比べATTRアミロイドーシス患者ではTTRオリゴマー濃度が高いこと,肝移植やTTR四量体安定化薬による治療でTTRオリゴマー濃度が低下することを示した.さらに,ピッツバーグ核種(11C-Pittsburgh compound B, PIB)を用いたATTRアミロイドの検出系を開発し,脳,心臓,胃などの上部消化管,脾臓,涙腺,唾液腺,甲状腺,リンパ節,皮膚,筋肉などのATTRアミロイド沈着を鋭敏に検出することが可能であることを明らかにした.今後は,H27年度に採取したATTRアミロイドーシス患者の検体を用いてTTR凝集体のELAISA法による解析を行い,本解析がATTRアミロイドーシスの発症予測,早期診断,治療効果判定に有効であるか否かを検討する.また,マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行い,血中TTR凝集体以外の血液バイオマーカーを検索する.更に,様々な病期のATTRアミロイドーシス患者に対して11C-PIB-PETを実施し,アミロイドPETのバイオマーカーとしての有用性を検討する方針である.今後は,未解析のATTRアミロイドーシス患者の検体を用いてTTR凝集体のELAISA法による解析を行い,本解析がATTRアミロイドーシスの発症予測,早期診断,治療効果判定に有効であるか否かを統計学的に検討する.また,ポルトガルなど他の人種との比較も検討している.さらに,様々な病期のATTRアミロイドーシス患者に対して,全身の11C-PIB-PETを実施し,心臓,消化管,筋,結合組織,末梢神経など全身各臓器の評価における有効性,および早期診断や治療効果判定のバイオマーカーとしての有用性を検討する.