hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
注意と階層的意思決定の神経機構

我々の意思決定は、具体的な運動から抽象的な目標まで様々である。このような階層的で多様な意思決定の神経機構を調べるために、認知的に目標を決定する過程と具体的に運動を決定する過程を時間的に分離した課題を動物に行わせている際の大脳基底核の神経細胞活動を観測・解析した。その結果、線条体内のサブ領域において認知的に目標の比較と選択に必要な情報と、選択後に現れる情報がコードされていることが明らかになった。このことは、大脳皮質と大脳基底核を結ぶ多重ループ回路が、様々なレベルでの意思決定に関与する事を示唆する。我々人間を含む動物は、多くの刺激情報から、自らの行動選択に有効な状態変化を検出し、適切な状態認識の下で意思決定を行うことができる。しかし、これらの注意と階層的意思決定にどのような脳領域が、どのような情報表現によって関与しているのかはわかっていない。複数の刺激属性から1つを選択させる課題を遂行中の脳活動を計測し、大脳皮質・大脳基底核の情報表現を明らかにする事でこれらの神経機構を検討する。ヒトを対象とした意思決定課題中の脳活動計測では、運動だけでなく認知的意思決定に関与する脳領域の特定をおこなう。また、動物実験では、線条体からの神経活動を記録・解析することによって、大脳基底核が認知的な意思決定に関与し、報酬の予測・比較・選択とフィードバックによる学習のメカニズムを明らかにする。これらの注意と階層的意思決定の神経機構を明らかにするために、色と形の2つの属性からなる2種類の図形から1つを選択させる意思決定課題をヒトを被験者として行わせ、functional magnetic resonance imaging fMRIを用いた非侵襲計測技術によって、これらの図形と報酬の関係の学習中・学習後の脳活動を計測した。画面に表示される2種類の図形は、4種類の色、4種類の形からなる16種類の図形からランダムに選択されて提示される。被験者は色または形に応じた報酬金額に基づいてより大きな報酬を得る図形を選択する。この図形提示に先立って図形の色の組み合わせ、または形の組み合わせのみを先行して提示すると、被験者の選択は報酬に関連した情報の提示によってその反応時間を早めた。被験者には脳活動計測前に十分報酬と図形の属性との間の関係性を学習させた。この学習後の脳活動において、先行情報から報酬が予測できる場合に腹側の線状体において報酬の予測に相関する活動がみられた。さらに、それらの報酬予測に基づいて意思決定を行わせた時の活動が、意思決定を行わせなかった場合の活動に比べて大きい脳領域を探索したところ、内側前頭葉、特に前帯状回に活動がみられた。これらの結果から、図形情報による報酬予測が腹側線状体において表現され、前帯状回皮質を含む神経回路が価値に基づく意思決定に関わる可能性を示唆する。これらの注意と階層的意思決定の神経機構を明らかにするために、色と形の2つの属性からなる2種類の図形から1つを選択させる意思決定課題をサルに行わせ、その行動選択の学習の過程を解析・検討した。サルは色または形に応じた量のジュース報酬に基づいてより大きな報酬を得る図形を選択する。サルは自らの選択と報酬フィードバックによって、図形と報酬の関係を学習しなければならない。このとき、サルの学習戦略は、色と形の組み合わせからなる個々の図形毎に学習を行うこともできるし、ブロックに応じて色または形毎に報酬との関係を学習する事もできる。二つの戦略の可能性を行動学的に検証するために、サルの学習による行動選択を検討した。サルがより大きな報酬を得られた最適行動選択の割合をブロック毎に図形提示回数または色提示、形提示回数を説明変数として見た。その結果、より大きな報酬を得る成績は、図形の提示回数ではなく色または形の提示回数によって上昇することがわかった。この結果は、サルの選択が色または形に注意を切り替えながら適応的に学習することによって効率的な学習を行っていることを示唆している。これらの注意と階層的意思決定の神経機構を明らかにするために、色と形の2つの属性からなる2種類の図形から1つを選択させる意思決定課題を動物(ニホンザル)に行わせ、大脳基底核線条体からの神経活動を記録した。

記録された神経細胞活動とサルの学習と意思決定との関係を解析した。この課題では、サルは2つの提示された図形の色または形に応じた量のジュース報酬に基づいて、より大きな報酬を得る図形を選択する。行動による図形選択と報酬の関係を学習しなければならない。昨年度までの行動学的な研究によってサルの学習戦略は、色と形の組み合わせからなる図形そのものと報酬の関係性を学習するばかりでなく、色や形の属性と報酬との関係を学習する事がわかっていた。本年度は、大脳基底核の線条体から神経活動記録を行った。図形属性と報酬の連合学習、および意思決定による比較と選択が大脳基底核の神経細胞上での情報表現を検討した。その結果、2つの図形を比較・選択を行うことができる手がかり刺激提示期間において、提示された2図形の色の組み合わせ、または、形の組み合わせのどちらか一方にのみ反応を変化させるような細胞活動が見つかった。それらの色・形のみに反応を変化させる神経細胞の割合は、それぞれの個体の学習戦略の汎化属性をよく説明するものであった。このことから、大脳基底核の線条体が、運動や単なる視覚図形と報酬の関係のみならず、より抽象的な色や形などの属性情報と報酬の関係性を学習し、より抽象的な行動選択を行う事に関与する事が示唆された。行動や運動の決定には、大脳基底核が重要な役割を果たすことが示されてきている。一方で、行動計画や目標の選択などの高次認知機能には前頭前皮質などの大脳皮質の機能と考えられてきていた。解剖学的に前頭前皮質領域とループ結合を持つ大脳基底核の部分が存在から、運動のみならず認知機能についても大脳基底核の重要性が指摘されている。本研究では、運動を発現させるための意思決定のみならず、一時的な記憶や注意といった認知的な意思決定についても大脳基底核が主要な役割を担うのではないかという仮説に基づき、大脳基底核における大脳皮質からの入力部位である線条体からの神経活動記録を行い、より多くの報酬を得るような行動決定課題を遂行中の大脳基底核の役割について調べた。その結果、前頭前野から投射をうける前方尾状核において、運動を決定することはできないが目的とする刺激を選択する時期に一過性の活動がみられ、その活動は外部から強制されるときよりも報酬を予測し比較することが処理を必要である課題においてより強くなることをみいだした。さらに、その刺激に応じた報酬量を予測することができる神経細胞活動が、後方の線条体よりも多く存在していた。一方で、運動を決定することができる時期やその実行時期には、前方、後方でも同様に運動の決定に関連した細胞活動が存在した。このことは、前方線条体が前頭眼窩皮質や前帯状回皮質、背外側前頭前野などの領域から投射を受けて認知的に目標刺激の価値を比較し選択する過程に関わるのに対して、被殻は運動前野などの高次運動関連領域からの投射を受けて運動の意思決定に関与することを示している。この研究結果は、認知と運動の並列的意思決定が大脳皮質-大脳基底核の並列ループによって担われている可能性を示している。
磁気フィルタ-付バケット型プラズマ源を用いた反応性プラズマの制御

本研究ではバケット型プラズマ源を用いて磁気フィルタ-による電子エネルギ-分布の空間的制御を通して反応性プラズマのパラメ-タ制御法の確立を目標としている。純粋な水素プラズマ及びアルゴンプラズマを対象に,昨年度の研究で磁気フィルタ-の前後で電子エネルギ-分布関数,電子密度,電子温度,浮遊電位等のプラズマパラメ-タが大きく変化することを示した。即ち,磁気フィルタ-により高速一次電子を含むイオン・ラジカル生成に適する高密度のプラズマ生成域と高速電子が除去された成膜に適する低電子温度の拡散プラズマ域とに2分されることを明らかにした。本年度はメタンプラズマを対象にして,目標である磁気フィルタ-による反応性プラズマの空間的制御について検討した。以下に本年度の研究成果を要約する。1.水素希釈およびアルゴン希釈のメタンプラズマに対しても磁気フィルタ-によるプラズマパラメ-タの空間的制御は可能である。2.磁気フィルタ-から2cm程度離れると,2領域のプラズマともそのプラズマパラメ-タの半径方向分布の空間的一様性は極めて良い。即ち,成膜の大面積化・均一化が容易に実現できることが示された。3.磁気フィルタ-によるプラズマ制御を介して,中性励起種・ラジカル種の空間分布の制御が可能であることが判明した。4.磁気フィルタ-による電子エネルギ-分布制御の機構をプラズマ粒子シミュレ-ションにより解明した。電子は揺動電場Eとフィルタ-磁場BによるE×Bドリフトによって磁気フィルタ-を通過する。有限ラ-マ-半径効果により高速電子ほどドリフトが小さくなるため,低速電子のほうが磁気フィルタ-を通過しやすい。今後はプラズマパラメ-タの制御と成膜結果との関係を解明する。
超音波印加を利用する導電性高分子膜の構造制御型合成と固体電解コンデンサへの応用

超音波は化学反応系において、超高温、超高圧、超高速物質移動などの極めて特異な現象を発現する。しかも、これらの現象は極めて微細な局所において極めて短いパルスとして生起と消滅を繰り返す。このような化学反応場は従来の如何なる化学反応プロセスにおいても実現され得ないものであり、超音波は全く新しい原理に基づく化学反応の駆動機能および制御機能を発揮して、物質合成と素材製造における新しい技術革新の有力な担い手となるものである。一方、高品質な電解コンデンサの開発において固体電解質製造技術の超高度化は不可欠である。固体電解質としての所期の機能を発揮させるには単に分子論的に所定の化合物を合成するだけでは十分とはいえない。固体電解質の機能はその形態にも強く依存するもので、生成時の形態が合目的的であることが望ましい。つまり、形態制御型合成が極めて重要であり、この目的のためには上記の超音波利用が有効と考えられる。本研究はこの概念に則り、固体電解質として利用する導電性高分子薄膜の高密度化、高均質化ならびに高安定化を指向したものである。前年度は電解重合反応における超音波効果について、それらの発現反応、発現条件、発現効果などを綿密かつ系統的に追究し、超音波利用のため基盤となる指針を獲得したが、本年度はこれらの研究成果に基づき電解コンデンサへの利用の可能性を追求することを戦略とし、超音波照射下において得られた緻密で平滑な導電性高分子膜(ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン)のドーピング特性を中心に検討した。その結果、照射下作製による導電性高分子膜のドーパント保持能力は非照射下作製のものに比べ、格段に向上することが明らかにされるとともに電気化学的な耐久性の向上も確認され、本方法論が高性能な電解コンデンサの開発に繋がることが明示された。電解コンデンサの必須構成要素である固体電解質には現在、電解重合により生成するポリアニリン膜、ポリチオフェン膜といった導電性高分子膜が用いられているが、今年度はこれらの重合膜を超音波照射下で電解合成した。その結果、そこで得られた導電性高分子膜は粒塊の存在しない均質で、しかも極めて高密度なもの(従来法の10倍程度)であることが明らかとなった。また、超音波の周波数、出力、さらにはキャビテーションの生起の有無などの高分子膜の形質や物性への影響因子を明確にし、超音波利用による高密度導電性高分子膜の作製のための基盤的指針を確立した。
Ｍｇ－Ｚｎ－ＲＥ系合金における長周期規則構造相の構造解析および強度発現機構の解明

MgにZnおよび希土類元素(RE)をそれぞれ微量添加したMg-Zn-RE合金は非常に優れた力学的特性から注目されている,この特性にはMg-Zn-RE合金の2つの特徴、合金内に長周期積層規則構造(LPSO : long-periodstacking/order)相という特徴的な構造を有する相が形成されること、変形時にLPSO相がキンク変形と呼ばれる特異な変形機構を取ること、が寄与していると考えられている.今年度は、キンク変形帯近傍に存在する特徴的な欠陥の原子構造、また欠陥近傍の添加元素分布に関して電子顕微鏡法を用いて調査を行った.前年度までの調査から、キンク帯近傍にはhcp構造のいわゆるa・c方向への変位を含む2種類の欠陥が配列していることが確認されている, 2種類の欠陥について原子構造を調査したところ、それぞれ欠陥1つ辺りの総変位量(バーガースベクトル)はhcp構造の完全a転位・(a+c)転位に対応していることが明らかとなった.また転位芯部分で2つの完全転位は、対応する部分転位に分解しており(Shockleypartial・Frankpartial)、転位の拡張に伴って芯近傍では元の構造と比較して添加元素が散逸した領域が形成されている様子が確認された,この領域では、転位の拡張に伴ってLPSO相の積層が局所的に変化することにより、添加元素の安定位置が変化し、拡散によって添加元素分布が変化したのだと考えられる.同様な現象は合金中でLPSO相近傍に存在するα-Mg相についても確認された.この添加元素の拡散を伴う特徴的な欠陥構造は、変形を比較的高温(623K)で行っているために形成されたと考えている.また、こうした欠陥がキンク帯近傍に配列することによって、一度形成されたキンク界面はさらなる塑性変形に対して強い抵抗として働くことが想定されるため、本合金の優れた力学特性が発現しているのではないかと考えられる.(抄録なし)MgにZnおよび希土類元素(RE)をそれぞれ微量添加したMg-Zn-RE合金は非常に優れた力学的特性から注目されている。この特性にはMg-Zn-RE合金の特徴、合金内に長周期積層規則構造(LPSO:long-period stacking/order)相という特徴的な構造を有する相が形成されること、変形時にLPSO相がキンク変形と呼ばれる特異な変形機構を取ること、の2点が寄与していると考えられている。今年度は、Mg-Zn-RE合金において形成されるLPSO相の結晶構造について電子顕微鏡を用いて調査を行った。電子回折法を用いて規則構造を調査したところ、LPSO構造内で添加元素は、従来報告されたc-軸方向に加えて、濃化している原子面内においても規則配置をとっていることが示唆された。そこで電子顕微鏡を用いた直接観察を行ったところ、規則構造は添加元素によるL12型クラスター構造によって形成されていることが明らかとなった。観察結果からL12型クラスターを基本とする構造モデルを構築し、シミュレーションを用いて実験結果と比較したところ良い一致を示した。また合金組成によるLPSO相の構造の変化について、実験及び第一原理計算を用いて調査したところ、LPSO相は添加元素量に応じて組成が変化する組成幅を持った相であり、L12型クラスターの局所的な構造は合金系によって変化していることが示唆された。一部の合金系ではL12型クラスターで顕著な緩和挙動が確認され、LPSO相の形成過程に影響を及ぼしていると考えられる。MgにZnおよび希土類元素(RE)をそれぞれ微量添加したMg-Zn-RE合金は非常に優れた力学的特性から注目されている.この特性にはMg-Zn-RE合金の特徴、合金内に長周期積層規則構造(LPSO : 1ong-period stacking/order)相という特徴的な構造を有する相が形成されること、変形時にLPSO相がキンク変形と呼ばれる特異な変形機構を取ること、の2点が寄与していると考えられている.今年度は、前年度に構築した構造モデルを用いて、LPSO相の安定局所構造に関して第一原理計算を用いて検討を行った.その結果Mg-Zn-Y系を始めとする一部のLPSO相では、構造モデルに含まれるL1_2クラスター近傍において顕著な原子位置の緩和が観測され、新規安定局所構造の形成が示唆された.安定局所構造について走査透過型電子顕微鏡による原子位置直接観察を用いて検討した所、Mg-Zn-Y系LPSO相ではL1_2クラスター内の格子間原子位置に新規原子サイトが存在していることが示された.この新規原子サイトは元々の最密充填構造では考えることが難しい構造ではあるが、Mg-Zn-Y系LPSO相内のL1_2クラスターにおいて顕著な原子位置の緩和が発生していることにより形成されたものであると考えられる.格子間原子が構造の安定性に与える影響に関して第一原理計算を用いて評価すると、従来の構造モデルに対して有意に安定化するということが明らかとなった.またキンク変形によって形成される組織に関して透過電子顕微鏡を用いて調査を行った.組織の観察結果から試料内のキンク帯近傍では転位が特定の方向に集積したような領域が観察された.このような転位の配列は結晶の回転を生み出す変形一回位一として捉える事ができ、キンク帯の形成は回位の形成、移動という観点で捉えられる事が示唆された.

またキンク帯は複数の形態を有しており、おそらく試料に加えられた応力場等によって変化すると考えられる.MgにZnおよび希土類元素(RE)をそれぞれ微量添加したMg-Zn-RE合金は非常に優れた力学的特性から注目されている,この特性にはMg-Zn-RE合金の2つの特徴、合金内に長周期積層規則構造(LPSO : long-periodstacking/order)相という特徴的な構造を有する相が形成されること、変形時にLPSO相がキンク変形と呼ばれる特異な変形機構を取ること、が寄与していると考えられている.今年度は、キンク変形帯近傍に存在する特徴的な欠陥の原子構造、また欠陥近傍の添加元素分布に関して電子顕微鏡法を用いて調査を行った.前年度までの調査から、キンク帯近傍にはhcp構造のいわゆるa・c方向への変位を含む2種類の欠陥が配列していることが確認されている, 2種類の欠陥について原子構造を調査したところ、それぞれ欠陥1つ辺りの総変位量(バーガースベクトル)はhcp構造の完全a転位・(a+c)転位に対応していることが明らかとなった.また転位芯部分で2つの完全転位は、対応する部分転位に分解しており(Shockleypartial・Frankpartial)、転位の拡張に伴って芯近傍では元の構造と比較して添加元素が散逸した領域が形成されている様子が確認された,この領域では、転位の拡張に伴ってLPSO相の積層が局所的に変化することにより、添加元素の安定位置が変化し、拡散によって添加元素分布が変化したのだと考えられる.同様な現象は合金中でLPSO相近傍に存在するα-Mg相についても確認された.この添加元素の拡散を伴う特徴的な欠陥構造は、変形を比較的高温(623K)で行っているために形成されたと考えている.また、こうした欠陥がキンク帯近傍に配列することによって、一度形成されたキンク界面はさらなる塑性変形に対して強い抵抗として働くことが想定されるため、本合金の優れた力学特性が発現しているのではないかと考えられる.初年度の目的であった、合金内に形成されるLPSO相の構造解析については構造モデルを確立する段階まで達成され、結果については論文として投稿されている。さらに次年度以降の課題となるキンク変形機構に関する調査に関しても、すでにTEMを用いた組織段階の調査に進んでおり、一部の結果について学会等で報告を行っている。初年度に行ったLPSO相の構造解析について、本年度においてさらなる調査を行い、相の形成過程および安定性を調査する際に大変重要となる知見を得られている.また第2年度の目的であった、キンク変形機構に関する調査に関しても、TEMを用いた組織観察の結果がまとまってきており、すでに論文投稿、学会発表など成果を報告している.今後はキンク変形機構に関する調査を行うために、前年度に実施した組織レベルでの変形挙動に関する調査を引き続き実施するとともに、原子レベルでの局所的な構造変化についても観察を行うことで、LPSO相に形成される規則構造とキンク変形機構との関連性について調査を行う。今後はキンク変形機構に関するさらなる調査を進めるため、組織レベルでの変形挙動に関する調査に加えて、原子レベルでの局所的な構造変化についても観察を行うことで、LPSO相に形成される規則構造とキンク変形機構との関連性について調査を行う.また、LPSO相の形成過程を調査するために、複数の合金系に形成される規則構造に関して更に調査を行う予定である.(抄録なし)
近世における神社制度の構造と特質－神仏習合の観点より－

本研究の課題は、神仏習合の様相に焦点を当てつつ、近世神社制度の構造と特質を明らかにすることであり、これまでに十分な研究蓄積のない大神社(朝廷との結びつきの強かった社格の高い神社)における神仏習合の様相について、その具体像を解明するという手法を採る。本年度は、門跡寺院による大神社への関与の形態を解明することを最終目標とし、研究を進めた。まず、北野社と曼殊院門跡を素材とし、両者の関係を分析した。北野社関係史料を分析した結果、曼殊院門跡が北野社構成員の官位執奏・叙任を行っていたことを確認するとともに、それが江戸幕府による神社編成という問題に如何に位置づくのかを明らかにした。また、朝廷が曼殊院門跡を支持したことにより、北野社と曼殊院門跡の対立が収束した事実を発見した。以上の成果は、「神社・門跡・社僧ー宮寺としての近世北野社ー」と題して学会で報告し(日本史研究会大会、於京都学園大学)、論文として活字化した(『日本史研究』666、2018年2月)。次に、気比大社・石清水八幡宮・祇園社と青蓮院門跡を素材とし、各大神社と青蓮院門跡の関係を分析した。宮内庁書陵部が所蔵する青蓮院門跡関係史料を閲覧・複写して検証するとともに、各大神社に伝来する史料群を分析した結果、気比大社については、青蓮院門跡が神社構成員の人事権を掌握するなどの強い支配をしていたのに対し、石清水八幡宮・祇園社の場合は、青蓮院門跡が神社構成員(社僧)の得度戒師を務めるという程度に留まっており、大神社ごとに門跡寺院との関係が異なることを明らかにした。以上の成果は、「近世の祇園社と青蓮院ー神社と門跡の「由緒」ー」と題して学会で報告し(ふとで会、於京都府立大学)、現在、論文の執筆を進めている。なお、本研究は、当初三年間実施する予定であったが、所属機関の変更に拠り、本年度限りでの実施となったことを付記しておく。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
マウスハウスを用いた胚移植率の改善

【目的】現在、各研究施設で胚操作業務がルーチン化しつつある。胚移植の外科的負荷がかかった母マウスをできるだけストレスの無い環境下で回復させ飼育することが、安定した着床率につながると考える。そこで、本実験では移植直後から環境エンリッチメント素材を取り入れた飼育を行い、着床率を指標としてその有効性を検討した。【方法】環境エンリッチメントの素材として、紙製のマウスハウス(以下ハウス)を用いた。ハウスは、マウスにとって狭く暗い空間と咬みやすい素材のストレス発散材料となる。Tg動物の背景動物として主流のC57BL/6Jの2細胞期胚を体外受精により得、この受精卵を偽妊娠ICRマウス(雌)の左右卵管に10個ずつ移植した。着床率の検討のため、A群:全期間ハウスあり、B群:移植後7日着床後の器官形成期)からハウスあり、C群:全期間ハウスなし、の3群を設けた。移植後18日目(出産予定日前日)に安楽死の後、剖検を行い、胎仔数、着床痕数を調べた。【結果・考察】A群の胎仔数は11.2±3.37、着床痕数は3.0±0.89、合計14.2±3.71、B群の胎仔数は6.1±2.79、着床痕数は6.4±2.76、合計12.6±1.72、C群の胎仔数は5.6±1.92、着床痕数は4.6±2.72、合計10.3±2.71であった。A群はC群と比較して有意に着床率が高かった。B・C間に有意な差はみられず、マウスハウスを途中から入れることに効果はないと考えられた。B群は7日目にハウスを入れたため、母マウスは環境変化に対応できず、ハウスの投入によりかえってストレスとなった可能性が示唆された。以上の結果より、紙製のハウスは移植日からケージに入れることが有効だと考えられた。本実験では、母マウスがハウスを巣として使用している場合と、噛み砕くのみで巣として使用しない場合があった。今後プラスチック等の素材や色などの異なるハウスを使用し、更に検討する必要があると考える。
若年成人女性の痩せおよび体重減少が血中栄養指標に及ぼす影響に関する研究

本研究は、20ー30歳代女性の体型や実際の体重変動と栄養指標との比較することで、痩せ女性の体重減少による栄養状態の低下を明らかにすることを目的に実施した。体型と栄養指標を比較すると、痩せ女性はプレアルブミンやリンパ球数が低く、潜在的な低栄養状態にあることが考えられた。体格別に体重変動と比較したところ、プレアルブミンは体重変動との関連はみられず、リンパ球数は痩せ女性の体重減少群で増加がみられ、仮説とは異なる結果であった。多愁訴尺度では、痩せ女性の体重増加群で有意に多愁訴が減少しており、自覚的な体調の改善があったことが予想された。本研究は若年成人女性の体重変動と栄養評価指標とを3年間追跡調査し、体重変動による栄養評価指標への影響を明らかにすることを目的としている。平成25年度は3年調査のうちの2年目にあたる。対象は調査協力自治体が実施する39歳以下対象の健康診断を受診した女性である。第1回調査の協力者に今年度の調査について案内を送り、調査への協力を依頼した。調査内容は、健康診断で実施する血液検査に、アルブミン、プレアルブミン、リンパ球数などの栄養評価指標を追加した。また、アンケートにより、体型認識や、やせ願望、食事抑制の程度などを調査した。調査の結果、平成25年時点でBMI18.5kg/m2未満のやせ女性は22.3%であり、さらに低体重であるBMI17.5kg/m2未満は10.7%であった。栄養評価指標と体型との比較では、昨年同様に、やせ女性ほどプレアルブミンおよびリンパ球数で栄養基準値以下の割合が高かった。1年間での体重変動を算出し、1kg以上の変動で減少、変動なし、増加の3群に分けたところ、減少群は25.7%、変動なし45.9%、増加群は28.1%で、最も減少した女性ではー4.9kgの変化がみられた。現在の体型を考慮した体重変動と栄養評価指標との比較では、変動なし群増加群では体型による栄養指標に差はなく、体重減少群のみでやせ女性での栄養指標の低値がみられた。今後さらにデータを解析し、やせ女性の栄養状態を明らかにしていく。本研究は、若年成人女性の体重変動と栄養評価指標を3年間追跡調査し、体重減少による栄養評価指標への影響を明らかにすることを目的としている。平成24年度は3年のうちの1年目調査を実施した。対象は調査協力自治体が実施する39歳未満対象の健康診断を受診した女性である。健康診断で実施する血液検査に、アルブミン、プレアルブミン、リンパ球数などの栄養評価指標を追加し測定した。同時にアンケートにより、体型認識や、やせ願望、食事抑制の程度などを調査した。調査の結果、BMI18.5kg/m2未満のやせ女性は21.6%であり、そのうち17.5 kg/m2未満の過度にやせた女性は5.6%であった。追加で測定した栄養評価指標と体型との比較では、プレアルブミンおよびリンパ球数で、やせ女性ほど平均値が低く、プレアルブミン20 mg/dl未満、総リンパ球1500 /mm3未満を低栄養の基準として比較した結果でも、やせ女性ほど基準値以下の割合が高かった。この結果は、やせ女性の潜在的な低栄養問題を示唆していると考える。一方で、実際の体型と認識を比較すると、やせ女性の61.1%は自分の体型を「ちょうどいい」と答え、普通体型の女性の69.5%は自分を「太っている」と認識していた。また、肥満体型ではない女性の80%以上が、今よりも体重を減らしたいと考えていた。自覚的な体調の不調では、肥満体型の女性のほうが訴えは多く、やせ女性は少なかった。平成24年度の調査結果では、保健研究計画の主要目的である体重変動と栄養状態の関連は、まだ検討できない。しかし、1年目の調査結果から、多くの女性がやせ体型であることに問題を感じてはいないが、実際は低栄養の危険が潜んでいることが懸念された。若年成人女性へのやせ予防の重要性が示されたと考える。本研究は、痩せ女性の健康問題、特に体重減少による栄養評価指標の悪化を明らかにすることを目的に、平成24年から平成26年の3年間、愛知県A市の39歳以下対象の健康診断を受診した女性を対象に、体重と栄養評価指標(アルブミン、プレアルブミン、リンパ球数)を調査した。まず、3年間で調査に参加した女性の初回調査結果を用いて、体型と栄養評価指標との比較を行った。治療中の疾患がある女性、現在妊娠中・授乳中の女性を除いた325人で解析を行った。

その結果、プレアルブミンおよびリンパ球数では、痩せ群ほど平均値が有意に低く、リンパ球数は1500/μl未満の低値を示す割合が痩せ群ほど高かった。体格と健診での血液検査結果では、HbA1cと比較したところ、過体重であるほどHbA1cが高くなる一方、過度の痩せ女性でもHbA1cの高い者がおり、HbA1c(NGSP) 5.6%以上の割合が軽度の痩せ女性よりも高かった。次に、体重変化との関連を検討するために、3年間のうち継続して2回調査を実施した女性を対象に、初回調査時の体型別に、1年間での体重変化と栄養評価指標とを比較した。その結果、体重が減少した女性は、痩せ群・普通群共にプレアルブミンでは関連はなく、リンパ球数では増加がみられた。HbA1cとの比較では、痩せ群のうち体重減少した女性でHbA1cが最も増加していた。本研究の結果から、体格と栄養指標との比較では、栄養指標のうちリンパ球数との関連がみられ、痩せ女性で低リンパ球の割合が高い傾向がみられた。しかし、1年間の体重変動との比較では、1年間で体重が減少した女性は、プレアルブミンでは関連はなく、リンパ球数では増加がみられ、予想していた変化とは異なる結果であった。ただ、痩せ群の体重変動とその他の血液検査結果の変化との関連をみると、体重減少した女性でHbA1cも増加しており、痩せ女性にとって体重減少は、何かしら身体的負荷となっているのではないかと考えられる。公衆衛生看護平成24年10月に協力自治体の健康診断にあわせて第1回調査を実施し、平成25年10月には前年度と同様の内容で第2回調査を実施しており、3年間の追跡調査として2回の調査を計画通りに完了している。平成24年8月に所属大学の倫理委員会から研究計画の承認を受け、平成24年10月には協力いただく市の健康診断時に調査を実施した。平成25年3月には、協力いただいた市に1年目調査の結果概要を報告した。これは、はじめに計画していた通りの進み具合である。調査を予定している市の健康診断は、前年度と同様の会場で平成26年10月に3日間にわたって行われる。平成26年度の調査実施内容は、昨年度と同様の内容を予定している。8月に前年度対象者に今年度調査の案内を郵送し、10月の健診当日に、女性から紙面で平成26年度調査の協力同意をとり、追加血液検査とアンケートを実施する。平成27年3月には調査結果を市に報告する。調査を予定している市の健康診断は、前年度と同様の会場で平成25年10月に4日間にわたって行われる。平成25年度の調査実施内容は、昨年度と同様である。10月の健診当日に、女性から紙面で平成25年度調査の協力同意をとり、追加血液検査とアンケートを実施する。今年度3月には2年目の調査結果概要を市に報告する。本研究は、昨年度の対象者への追跡調査を計画している。そのため、昨年協力いただいた女性に、本年度も健診受診および調査参加してもらう必要がある。対策として、8月ごろに、昨年調査協力していただいた女性に調査の案内を郵送し、調査協力を呼びかける。調査自治体の協力により、調査用紙等配布物を自治体から対象者に配布してもらえたため、予定していた郵送費が不要になった。また、調査協力人数が予定より少なかったため、追加の血液検査費用が予定より掛からなかった。3年間調査の最終年度となり、3年間分のデータの整理および連結等に多くの作業が必要となるため、作業員を雇い人件費・謝金に使用する。追加の血液検査栄養評価指標を測定するための費用に75万円(1人2500円×300人)を使用する予定である。
近年の皮膚がん増加における化学物質・紫外線複合曝露の寄与

本研究は、化学物質によるヒストン修飾変化と、紫外線によるDNA損傷生成・修復との関わりを細胞レベルで明らかにし、それを実験動物で実証することにより、近年の皮膚がん増加の原因解明に貢献することを目的としている。多環芳香族炭化水素の酸化体、たばこ副流煙、酸化亜鉛や酸化銅などの金属ナノ粒子により、ヒストンのアセチル化状態が変化した。その状態で紫外線を照射すると、紫外線により生成するDNA損傷の修復が遅延した。また、化学物質を皮膚に塗布後紫外線を照射したマウスにおいても同様の結果が確認された。以上の結果より、一部の化学物質と紫外線の複合曝露は、皮膚がんを増加させる一要因となる可能性が示唆された。化学物質によるヒストン修飾について、化学物質の構造、作用機序等に応じたパターンの違いを解析することを最終的な目標としているため、本年度はこれまでの検討でヒストン修飾変化が認められた化学物質に加え、金属ナノ粒子について検討を進めた。また、マウス皮膚においても複合曝露の検討を行うために予備的実験を行った。金属ナノ粒子10種類を培養細胞に作用後、ウエスタンブロット法を用いて、ヒストン修飾に対する各種抗体で検出した。ヒストンH3の修飾(リン酸化Ser10,28,アセチル化Lys9,14,ジメチル化Lys9,トリメチル化Lys4,27)をターゲットとし検討するとともに、DNA損傷とヒストン修飾の関連を考察するために、すべての金属ナノ粒子においてヒストンH2AXのリン酸化Ser139も同時に検討した。その結果、10種類の金属ナノ粒子の中で、明らかにヒストン修飾パターンを変化させたのはCuOとZnOであった。CuOとZnO両粒子とも、顕著なヒストンH2AXのリン酸化誘導が認められ、DNA損傷性を有することが示された。また、時間依存的なパターンは異なるが、ヒストンH3K9, K14のアセチル化、ヒストンH3K27のトリメチル化が誘導された。マウス皮膚におけるヒストン修飾ならびにDNA損傷生成・修復との関わりを組織免疫染色で検討するための予備実験を行った。マウス皮膚塗布による化学物質(たばこ副流煙)作用の方法を確立し、DNA損傷生成・修復を測定できることを明らかにした。一方、ヒストンH2AXのリン酸化以外のヒストン修飾の検出法は確立できなかった。我々は、これまでに数種の化学物質がヒストン修飾を誘導することを明らかにしているが、今回さらに金属ナノ粒子について検討し、顕著な修飾変化を示すものを明らかにし、ヒストン修飾パターンやそのメカニズムを解析することができた。また、マウス皮膚におけるヒストン修飾ならびにDNA損傷生成・修復との関わりを組織免疫染色で検討するための予備実験を行い、マウス皮膚塗布による化学物質作用の方法を確立し、DNA損傷生成・修復を測定できることを明らかにした。本年度は、これまでの検討でヒストン修飾変化が認められた化学物質に加え、多環芳香族炭化水素等について検討を進めた。また、マウス皮膚にたばこ煙サンプルを塗布し、紫外線照射後のDNA損傷生成・修復率を測定した。Benzo[a]pyrene (BaP)ならびにその酸化体を培養細胞に作用後、ウエスタンブロット法を用いて、ヒストンH3の修飾(リン酸化Ser10,28,アセチル化Lys9,14,ジメチル化Lys9,トリメチル化Lys4,27)、ヒストンH2AXのリン酸化を検討した。ヒストンH2AXのリン酸化Ser139は、BaPでは検出できなかったが、BaP酸化体では時間依存的に増加した。また、BaP単独では修飾パターンの変化はほとんど認められなかったが、各BaP酸化体作用後、明らかなヒストンH3K9, K14, globalなアセチル化、H3K4, K9, K27メチル化状態の変化が認められた。マウス皮膚にたばこ煙を塗布し、UVBを3MED照射後、0, 24, 36時間に皮膚を採取し、cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs)抗体で組織免疫染色を行った。CPDsの生成はたばこ煙の有無にかかわらず同じであったが、時間経過後のCPDsの残存数がたばこ煙作用した皮膚において多かったことから、たばこ煙作用による修復抑制が考えられた。以後、たばこ煙以外の化学物質についても同様に検討を進めていく予定である。また、この原因がヒストン修復変化と関連しているのかどうかをin vitroにおいて検討する予定である。in vivoにおけるヒストン修飾検出の予備検討を前年度に引き続き行ったが、ヒストンH2AXリン酸化以外は上手くいかなかった。抗体の種類を変化させ現在検討中である。本年度は、各種化学物質によるヒストン修飾パターンの検出を継続するとともに、これまでの検討において、ヒストン修飾変化とそれに伴う紫外線DNA損傷生成・修復への影響が、in vivo, in vitro両方で認められた物質であるたばこ煙を選択し、そのメカニズム解析を行った。たばこ煙は、紫外線照射後に生成するピリミジンダイマーの修復を遅延させた。

紫外線局所照射後の蛍光免疫染色法により、その原因がヌクレオチド除去修復を担当する分子(TFIIH, XPG, XPAなど)のDNA損傷部位への集積阻害であることが示された。また、たばこ煙中の不飽和アルデヒドがそれら分子の集積阻害の原因物質であると考えられ、不飽和アルデヒド自身を作用させた場合にも、たばこ煙と同様にヌクレオチド除去修復関連分子の集積阻害が認められた。さらに、不飽和アルデヒドでは、各種ヒストン修飾変化が認められ、また、ヒストン修飾と関連するクロマチン構造の変化が生じていることを、MNaseによるDNA分解パターンの違いから示した。たばこ煙、アルデヒドのヒストン修飾変化や紫外線DNA損傷修復阻害は、細胞種によりその効果が異なり、それは、求電子性であるアルデヒドと反応する細胞内化合物の量の違いに依存することが考えられた。以上の結果より、不飽和アルデヒドのような反応性の高い化学物質は、様々な細胞内分子と反応し、中でも紫外線DNA損傷の修復に必要な分子やクロマチン構造の主要蛋白質であるヒストンとも反応しその機能に影響することが示された。よって、一部の化学物質と紫外線の複合曝露は、皮膚がんを増加させる一要因となる可能性がある。本研究は、化学物質によるヒストン修飾変化と、紫外線によるDNA損傷生成・修復との関わりを細胞レベルで明らかにし、それを実験動物で実証することにより、近年の皮膚がん増加の原因解明に貢献することを目的としている。多環芳香族炭化水素の酸化体、たばこ副流煙、酸化亜鉛や酸化銅などの金属ナノ粒子により、ヒストンのアセチル化状態が変化した。その状態で紫外線を照射すると、紫外線により生成するDNA損傷の修復が遅延した。また、化学物質を皮膚に塗布後紫外線を照射したマウスにおいても同様の結果が確認された。以上の結果より、一部の化学物質と紫外線の複合曝露は、皮膚がんを増加させる一要因となる可能性が示唆された。マウス皮膚におけるヒストン修飾の予備実験では、DNA損傷生成・修復法を確立できたので、本実験に入る。一方、ヒストンH2AXのリン酸化以外の修飾の検出法は確立できなかった。よって、今後のマウス皮膚における検討では、in vitroのデータを参照し、ヒストン修飾変化が顕著に表れるものを選択し検討していくとともに、抗体の種類などを変え、マウス皮膚上での予備検討を継続していく。化学物質のヒストン修飾検出(in vitro)については、さらに化学物質の種類を増やして検討していく。in vivoでたばこ煙による明らかなDNA損傷修復遅延が認められたので、そのメカニズム、特にヒストン修飾との関連性をさらにin vitroで検討していく。また、化学物質と紫外線の複合曝露時の腫瘍形成率を検討するために、予備的検討から行っていく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。毒性学29年度が最終年度であるため、記入しない。
EGFR阻害剤の皮膚障害に対するミノサイクリン予防投与の有用性評価に関する研究

EGFR阻害剤は、皮膚障害が多発し、重篤化すると治療の継続が困難となる。そのため、皮膚障害に対する予防対策は、患者のQOLの改善のみならず、治療効果の向上にもつながると考えられるが、有効な予防方法は確立されていない。そこで、本研究ではEGFR(epidermal growth factor receptor)阻害剤の皮膚障害に対するミノサイクリンの予防投与の有用性について検討した。対象は2010年7月から2015年5月までに岐阜大学病院の外来化学療法にてパニツブマブが投与された転移性大腸癌38名とした。ミノサイクリンが予防投与された25名と予防投与されなかった13名に分けて、Grade2以上の皮膚障害発現率および発現するまでのコース数を比較検討した。なお、本研究は岐阜大学大学院医学系研究科医学研究等倫理審査委員会の承認を得た。予防投与群は非予防投与群と比較し有意にGrade2以上の皮膚障害発現率が低かった[84.6%(11/13)vs44.0%(11/25), P=0.04]。また、Grade2以上の皮膚障害が発現するまでのコース数の中央値は、非予防投与群は3コースであるの対して予防投与群は中央値に達しなかった[HR=0.33 ; 95%信頼区間=0.12-0.90, P=0.029 by the Mantel-Cox log rank test]。本結果より、EGFR阻害剤の皮膚障害に対するミノサイクリンの予防投与の有用性が明らかとなった。今後は、セツキシマブやエルロチニブ等の他の分子標的薬においても有効性も検討する予定である。なお、本成果は、Anticancer Resarchに投稿し受理された(Yamada et al. Anticancer Res. 2015 35 : 6175-6181)EGFR阻害剤は、皮膚障害が多発し、重篤化すると治療の継続が困難となる。なお、本成果は、Anticancer Resarchに投稿し受理された(Yamada et al. Anticancer Res. 2015 35 : 6175-6181)
球状3D構造をもつペプチド性超分子構造体の分子機能設計

本研究は,簡単なアミノ酸を合成原料として球状3D構造をもつペプチド性超分子構造体の分子機能設計および,その抗体産生や分子認識分子や大腸吸収ドラッグデリバリーシステム用ベクターなどの生物工学的応用を目的とする.これは,構造的特徴から比較的半減期が長いが最終的には分解されることが予想され「身体にやさしい薬」の開発が可能であると考え本研究を企画した.1.構造体の表面極性を考慮したペプチド性超分子構造体の分子機能設計:L-Lysの両アミノ基を橋頭堡としL-Lysをn回結合させ末端が2^<n+1>個のアミノ基をもつ分枝状超分子構造体のコアに認識配列をもつペプチドを結合し,目的とする極性表面をもつペプチド性超分子構造体を独自の新規分子設計法により構築した.2.大腸吸収ドラッグデリバリーシステム用ベクターとしてのペプチド性超分子構造体の分子機能設計:C末端が遊離したArg-Arg配列などをシグナルペプチドとした球状3D構造をもつペプチド性超分子構造体を分子設計した.これを現有の反転大腸を用い薬物吸収実験装置を用い,ペプチドのサイズ,吸収率,非分解性などを検討し,最適な薬物ベクターとして(H-RLLL)_8K_4K_2K AAALLLRR-OHの構造体を分子機能設計し創製した.3.ペプチド性超分子構造体の生物工学的応用:以上新規分枝状超分子構造体の構築によるタンパク質の分子機能設計により,DNAを情報源とする1次配列からの従来の生物工学的方法から脱却できることを確認し総括した.本研究は,簡単なアミノ酸を合成原料として球状3D構造をもつペプチド性超分子構造体の分子機能設計および,その抗体産生や分子認識分子や大腸吸収ドラッグデリバリーシステム用ベクターなどの生物工学的応用を目的とする.これは,構造的特徴から比較的半減期が長いが最終的には分解されることが予想され「身体にやさしい薬」の開発が可能であると考え本研究を企画した.1.構造体の表面極性を考慮したペプチド性超分子構造体の分子機能設計:L-Lysの両アミノ基を橋頭堡としL-Lysをn回結合させ末端が2^<n+1>個のアミノ基をもつ分枝状超分子構造体のコアに認識配列をもつペプチドを結合し,目的とする極性表面をもつペプチド性超分子構造体を独自の新規分子設計法により構築した.2.大腸吸収ドラッグデリバリーシステム用ベクターとしてのペプチド性超分子構造体の分子機能設計:C末端が遊離したArg-Arg配列などをシグナルペプチドとした球状3D構造をもつペプチド性超分子構造体を分子設計した.これを現有の反転大腸を用い薬物吸収実験装置を用い,ペプチドのサイズ,吸収率,非分解性などを検討し,最適な薬物ベクターとして(H-RLLL)_8K_4K_2K AAALLLRR-OHの構造体を分子機能設計し創製した.3.ペプチド性超分子構造体の生物工学的応用:以上新規分枝状超分子構造体の構築によるタンパク質の分子機能設計により,DNAを情報源とする1次配列からの従来の生物工学的方法から脱却できることを確認し総括した.
歯科用修復材料開発のための金属曝露による細胞ストレス応答

「歯の健康」は、ヒトの「健康」を維持するために重要な器官であるとされ、歯科用修復材料の開発は、歯科医療における治療技術を向上させる上で重要な役割がある。そこで本研究では、歯科用修復材料として今後利用が見込まれている「歯科用金属」に着目し、歯の細胞に金属を曝露することにより細胞における安全性を評価し、歯科用修復材料の新素材の開発への貢献と、臨床応用に向けた安全性評価について検討した。歯科用修復材料の開発は、歯科医療における治療技術を向上させる上で重要である。特に歯科における医薬品・医療機器の開発は、分子生物学の急速な進歩により病態が明らかになり始め、これらの成果を応用した新しい製品の開発が必要になっている。申請者はこれまで、象牙芽細胞様細胞株を用いて、歯科用修復材料に使用されているフッ化ナトリウムや亜鉛の細胞毒性について研究し、フッ化ナトリウム曝露ではアポトーシスによる細胞死を引き起こすことを明らかにし、亜鉛曝露では酸化ストレスから生体を防御すると考えられているHeme oxygenase-1(HO-1)を生ずることを明らかにした。本研究では、今後、歯科用修復材料として使用が見込まれている金属等を曝露することにより、細胞応答の発生機序やシグナル伝達系、および、細胞障害や防御に関わる蛋白や遺伝子の解明を行うことにより、細胞応答による分子機構を明らかにし、細胞における歯科用修復材料の毒性学的意義について検討することを目的としている。今年度は、歯科用修復材料として使用が見込まれている重金属の細胞応答について確認し、曝露物質をバナジン酸ナトリウムとした。マウス由来の象牙芽細胞様細胞株(MDPC-23細胞)にバナジン酸ナトリウムを曝露し、細胞生存率をWST-8アッセイにて測定した。曝露濃度(5μM2mM)および曝露時間(224時間)に依存して細胞生存率の低下が認められた。今後はこの結果をもとに、バナジウム曝露によって生じた細胞応答の発生機序やシグナル伝達系について解明する。「バナジウム」は、糖尿病や高血圧症や動脈硬化等の生活習慣病を予防するとされ、近年注目されている。バナジウム含有ミネラルウオーターも販売されていることから、一般社会においても関心は高い。バナジウムは、自然界に存在し、骨に対して生体親和性を有することから、整形外科領域ではインプラントの材料に添加されている。また歯科領域においては、う蝕予防に用いられている「フッ素」とほぼ同様の性質を有することから、将来、歯科材料にも応用の可能性は拡がると考えている。本研究では、歯科材料が直接作用し、象牙質を形成する、歯内部の、象牙質・歯髄複合体である、マウス由来の間葉系幹細胞である、象牙芽細胞様細胞株(MDPC-23細胞)にバナジウムを曝露し、細胞応答による分子機構を明らかにし、細胞におけるバナジウムの毒性学的意義について検討している。バナジウムは、用途により複数の化合物が存在するが、曝露物質は、水に可溶なメタバナジン酸ナトリウム(NaVO3)とオルトバナジン酸ナトリウム(Na3VO4)とした。それぞれの物質をMDPC-23細胞に曝露したところ、両物質共、曝露濃度および曝露時間に依存して、細胞生存率は低下しており、曝露による細胞生存率の違いは見られず、ほぼ同様の傾向であった。バナジウム曝露は、肺の細胞において、低濃度長時間曝露により発癌性を示すことが報告されているが、MDPC-23細胞は、高濃度長時間曝露における細胞生存率が高い傾向にあることから、細胞応答における、発癌性を含めた分子機構について、引き続き検討している。26年度が最終年度であるため、記入しない。歯科26年度が最終年度であるため、記入しない。実験開始当初は、より生体での応用に近づけるため、ヒトの歯の細胞での金属曝露を考えていた。しかし細胞の選定と曝露物質との関係において、細胞が実験に適さないなどの理由により、思うように研究を進めることができず、最終的にマウス由来の細胞株を使用することとした。細胞由来を変更しても、歯科用修復材料が直接作用する部分の細胞を選定しているので、研究計画への影響はない。現在まで、バナジウム曝露による細胞死を主とした検討を進めており、今後は、バナジウム曝露によって生じた細胞応答の発生機序やシグナル伝達系について研究を進める予定である。
ダニアレルゲンの減感作治療薬(ワクチン)への応用

本研究を通して、減感作治療用抗原としては単一な抗原よりもむしろ、交差反応性の高い抗原の組み合わせが必要であることがわかった。そこで、減感作治療の第一歩としてダニ粗抗原から、皮内反応活性、患者血清及び動物抗血清との反応性の高い、治療に著効な画分を分画した。この画分には、喘息発作やアナフィラキシ-反応の誘発などの副作用はなく、安全性と有効性が認められた。更に、治療例を増やして患者の抗体価の上昇、及び抗体サブクラスの変動、並びに好塩基球のアレルゲン感受性の変化と治療効果との相関性を継続解析中である。その他の特徴ある抗原として、ダニ排泄物中から低分子抗原(4k)と高分子抗原群(150-155k)を単離した。粘膜透過性に優れ発症抗原の可能性の高い低分子抗原は、減感作著効画分と高い交差反応性を示すことより、ダニアレルギー特異的エピトープの構造解析に利用できる抗原である。一方、高分子抗原は、この低分子抗原と交差反応性を示し、免疫原性、及びT細胞活性化能の高い成分を含んでいるが、アナフィラキシ-誘発性を示さないので、減感作治療用抗原、及び低分子抗原と同様にT細胞アナジーを誘導できる抗原として有望である。しかし、ロットの異なるダニ飼育物から、安全・確実に奏効する高性能治療用抗原を、成分組成が一定で、且、永続的に力価も安定し、しかも多量に調整することは生化学的手法のみでは困難であると考えられる。そこで、動物抗血清及びダニアレルギー患者血清陽性クローンからcDNAcross-hybridizationにより、ダニアレルゲン遺伝子を9グループに分画した。このうち、これら発現産物の免疫生化学的特性の明らかになったものとして、ダニアレルギー患者IgEと高反応性を示すMag1(発現産物はマウスT細胞活性化能を示す)、Mag44(tropomyosin)、Mag3(組換え蛋白質が抗原特異的に強いヒト及びマウスT細胞活性化能を示す)、及び患者IgEとの反応性は少し弱いMag29(hsp70)、Mag124等がある。ダニアレルギーでは、患者によりアレルギーの原因となるアレルゲン分子種が異なること、更に、個々のアレルゲン分子のエピトープは蛋白部分にあることが、私達の研究で明かとなっている。そこで、本研究では、多数のダニアレルギー患者に対してアレルゲンとして機能する新規な抗原分子をコードする遺伝子をクローニングし、アレルゲン分子種構成の実態を解明しようとした。3種の新規ダニアレルゲン遺伝子をクローニングし、それぞれの全塩基配列を決定した。(1)39kDのアレルゲンには、塩基の欠損解析よりIgE結合に必須な領域が2ヶ所存在した。そのうちの1価のアミノ酸12残基をコードする下流領域が喘息患者の特異IgEと強く反応した。このエピトープ領域に点変異を導入すると、この領域に必須のアルギニンを除いて、患者に依って認識される近傍親水性アミノ酸残基が異なることがわかった。また、この領域を化学合成したペプチドにも、喘息患者特異IgG、IgEと強い結合活性がみられた。(2)推定アミノ酸配列のホモロジー検索の結果、70kD熱ショック蛋白質に高い相同性を示す一遺伝子を見い出した。本遺伝子の発現産物に対する患者特異IgE抗体の結合は、ダニ虫体抽出物で阻害されたが、主要抗原(Der f IとDer f II)と交差反応するものではなかった。また、発現産物に特異的に反応するIgE抗体は、ダニ虫体抽出物中のATP結合性の67kD成分と反応した。

(3)遺伝子発現産物のIgE結合性が主要抗原に匹敵し、トロポミオシンに相同性を示す一遺伝子を見い出した。ダニ虫体抽出物からトロポミオシンを精製し、これをCNBr分解して得られたフラグメントのアミノ酸配列を決定して、本遺伝子がダニトロポミオシンをコードしていることを明らかにした。これらの結果から、これらのアレルゲンは、それぞれこれまで見逃されてきた重要なアレルゲンの一つであることがわかった。ダニアレルギー患者白血球ヒスタミン遊離測定により、減感作治療用抗原としては単一な抗原よりもむしろ、交差反応性の高い抗原の組み合わせが必要であることがわかった。そこで、減感作治療の第一歩として微量で複雑な組成のダニ粗抗原から、皮内反応活性、患者血清及び動物抗血清との反応性、並びに収量をもとに、生化学的手法により高反応性画分を分画した。この画分を用いて減感作治療を開始し、412ヶ月を経過したダニ陽性気管支患者13例のうち、通年型喘息9例において、著明改善4例、中等度改善3例、不変2例で、季節型4例でも全例有効で無効例はなく、また、いずれの症例も喘息発作誘発やアナフィラキシ-などの明らかな副作用は認められず、この画分の安全性と有効性が示唆された。更に、この画分で減感作中の患者の抗体価の上昇、及び抗体サブクラスの変動、並びに好塩基球のアレルゲン感受性の変化と治療効果との相関性を継続解析中である。次に減感作症例を増やしてこの画分の有効性を検討しているところである。その他の特徴ある抗原として、(1)ダニ排泄物中の重要なアレルゲンの一つとして、糖含量の高い高分子糖蛋白質群(150-155k)を単離した。この成分のなかには、粘膜透過性の優れた低分子抗原と交差反応性のある成分を含み、免疫原性、及びT細胞活性化能が高く、また、アナフィラキシ-誘発性も全くないので、減感作治療用抗原、及びT細胞アナジーを誘導できる抗原としても有望と期待される。(2)同じダニ排泄物中の重要なアレルゲンの一つとして、唯一、結膜反応活性を示し粘膜透過性の優れた低分子抗原(4k)を単離した。発症抗原の可能性の高い抗原で、種々の高分子抗原の分解物である可能性があり、特に減感作著効画分と高い交差反応性を示すことより、ダニアレルギー特異的エピトープの構造解析に利用できる抗原である。また、T細胞アナジーを誘導できる抗原としても有望と期待される。