hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バベレア症における感染防御機構の分子免疫学的検討

さらに、これら酵素活性は虫体の増殖に伴って増加することが明かとなった。膜構造蛋白に関する検討:現在、2株の原虫をマウスに感染させ、感染経過をも加味して、測定検体の採取を実施中である。以上のように、2株間では宿主の免疫応答に明かな差が認められ、また糖代謝特性ではBMは好気的な、BRは嫌気的な代謝を行っていることが明かとなり、今年度に予定した研究計画は、概ね予定通り遂行できた。2.そこで、L3T4+T細胞について感染初期のIFN-r mRNA、あるいはIL-4 mRNAの発現を検討したところ、BMではIFN-rが、一方BRではIL-4の発現がそれぞれ優位であった。すなわち、これら原虫の感染初期、BMではTh1が活性化する一方、BRではTh2が誘導されることが示唆された。また、抗Mac-1,抗la抗体を用いた検討から、マクロファージ、あるいはB細胞は両原虫によって引き起こされるT細胞応答に影響しないことが明らかとなった。3.さらに、Th1とTh2それぞれの分化誘導に関与するサイトカイン、各々IL-12とIL-10の感染初期における動態をmRNAの発現を指標にRT-PCR法で検討した。その結果、IL-10 mRNAの発現はBMとBRとで同様であるが、IL-12 mRNAはBM感染後12時間と、BRの場合に比べて12-36時間も早期にその発現が認められた。以上から、IL-12、ならびにIL-10の発現誘導における違いが両原虫間のT細胞応答、さらには感染経過の違いに関与している可能性が示唆された。平成7年度に引き続き、マウスバベシア症の感染防御機構について感染経過の異なる2株を総合的に比較検討した。1.宿主の免疫応答に関する検討:ヘルパーT細胞I型(Th1)とII型(Th2)細胞の分化誘導がBabesia microti(BM)とBabesia rodhaini(BR)では異なることから、それぞれの分化誘導に関連するサイトカイン、それぞれIL-12とIL-10のmRNAの発現をRT-PCR法で解析した。その結果、BMではIL-12のmRNAの発現がBRに比較して早期に認められ、これまでの研究成果報告書に記載したBMの感染初期に認められるTh1への分化誘導がIL-12の早期発現に関連することが明らかとなった。2.代謝特性に関する検討:in vitroの培養系を確立し、この培養系を用いて2株間の代謝特性の相違を種々のミトコンドリア阻害剤を用いて検討した。その結果、BMおよびBRともにミトコンドリアは他のほ乳類の細胞と同様な呼吸鎖活性、リン酸化経路を有し、またミトコンドリアは両虫体の生存に必要なことが判明した。しかしながら、阻害剤に対する感受性はBRに比較してBMで高く、BMにおけるミトコンドリアの相対的な役割の高いことが明らかとなった。3.膜構造蛋白に関する検討:IL-12のmRNA産生を指標にBMならびにBRの膜蛋白を精製中である。
カオス的力学系の分岐現象の研究

宍倉は、David Marti Pete氏との共同研究で、Bishopの与えたEremenko-Lyubich型超越関数の遊走領域の擬等角折り込みによる構成法について詳細に検討し、その証明の問題点を指摘し、より簡明な構成法を考案した。この方法によれば、Eremenko-Lyubich型かつ有限位数の超越関数で遊走領域を持つものを構成することが可能になった。また、宍倉は、上記の構成でも使われる擬等角写像の評価を与え、擬等角写像の1点ごとの微分可能性をより簡明に証明する方法を与えた。また、複素1次元Arnold族のfinger状分岐集合については、2次元以上のHenon写像の族のパラメータ空間でも同様の集合が観察されており、Bedford-Smillie-Uedaの放物型分岐の理論を強化することにより、この集合の発生を説明できることが期待される。さらに、puzzle分割・parapuzzle分割を用いた複素力学系の分岐の研究については、Berger他のとの共同研究を開始し、Lattes族に関するReesの定理をこの方法で再証明することに取り組んでいる。上田哲生は、コンパクト複素多様体上のアフィン束がスタイン多様体となる条件を調べ,さらに,その上の(強)多重劣調和函数の存在と増大度に関する条件とアフィン束上の葉層構造との関連を調べた(小池貴之との共同研究).また,複素2次正則写像の半放物型不動点のファトゥ座標と,この分岐によって生ずる吸引不動点の線形化座標を自然に結びつける構成について研究した(E.ベッドフォードとの共同研究).Mandelbrot集合の反正則版であるtricornに対しては、奇数周期の双曲成分のほとんどがtricornの外からは到達不可能であろうと予想される。にも関わらず、稲生啓行は、例外的に到達可能な奇数周期の双曲成分が無限個存在することを示した。今年度は特に超越関数の遊走領域の構成の問題(David Marti Pete氏との共同研究)と、複素力学系の構成に必要な擬等角写像の評価を中心に研究を行った。どちらも論文が完成し、投稿済みで、擬等角写像の評価に関する論文は、既に掲載された。今年度は、複素1次元Arnold族のfinger状分岐集合について、ポーランドのDavid Marti Pete氏との共同研究でその構造の定量的な評価と論文の完成を目指す。さらに、それを、2次元以上のHenon写像の族のパラメータ空間に拡張することを目指す。そのためには、Bedfird-Smillie-Uedaの放物型分岐の理論を強化することが必要になる。彼らの理論では、1次元的に潰れた状態が極限として現れたが、双曲性などの評価を与えるためには、摂動後の状態を無限小の動きとして加味していく。さらに、1次元複素力学系のpuzzle分割・parapuzzle分割を用いた複素力学系の分岐の研究については、Lattes族に関するReesの定理を、Bernardのpuzzleを用いて再構成し、それを高次元の力学系への拡張の第1歩とする。このために、フランスのBerger他のとの共同研究をを行う予定である。宍倉は、無理的中立不動点を持つ複素力学系の局所不変集合を近放物型くりこみを用いて研究した。稲生との共同研究で得られた、近放物型くりこみで不変な関数族とその上へのくりこみ写像の作用の双曲性を、個々の力学系の性質の研究に応用するために、力学系的チャートの概念を導入した。チャートをインデックス付けする記号列空間とその極限として、無理数回転を記号力学系として記述するDenjoy odometerの研究を行った。これにより、無理的中立不動点の近傍の不変集合であるHedgehogのhairの構造の理解が深まった。また、木坂正史と共同で、ある種の超越性関数のEscaping setの構造を研究し、一定の条件の下でEscaping setが無限回微分可能な曲線を含むことを示した。さらに、1次元複素力学系が吸引的周期点やSiegel円盤,Herman円環をもつときに,それらのRiemann球面上の配置を記述するための概念として,樹木とその上の区分的線型写像を導入した.これを,トロピカル幾何学の類似として,トロピカル複素力学系と呼んだ.これを用いて,手術による複素力学系の構成や,与えられた配置を実現する有理関数の次数の評価などを行った.稲生は、臨界点が1つの反正則多項式族において、奇数周期の双曲成分に収束する外射線や「へその緒」が、自明な場合を除いて1点に収束しないことを示した。特に、Mandelbrot集合の持つ自己相似性はこの場合には成立しない(Mukherjee氏との共同研究)。上田は、高次元複素力学系の問題を多変数関数論の立場から研究した.特に2次元正則写像の半放物型不動点の構造とその分岐による吸引領域と不安定多様体の連続性について考察した.また射影空間の反復合成に関して有限分岐的な写像の性質を研究した.

宍倉は、無理的中立不動点を持つ複素力学系の局所不変集合を近放物型くりこみを用いて研究した。正則写像芽、無理的中立不動点を持つ場合には、Perez-MarcoによってHedgehogという不変集合が定義されているが、その構造を指数関数のジュリア集合を記述するRempeの位相的モデルを参考にして、位相的記述をすることに成功した。これは、無理数回転を記号力学系として記述するDenjoy odometerをベースとし、点ごとに異なる長さの半直線をファイバーとする空間であり、その構成には、力学系的チャートの概念と稲生との共同研究で得られた、近放物型くりこみで不変な関数族とその上へのくりこみ写像の作用の双曲性を応用した。また、複素力学系のパラメータを変化させ、退化させたときに起きる現象を、ある種の樹木とその上の区分線形写像を用いて記述することが出来る場合がある。擬等角変形によるStretching defoemationの極限の場合には、宍倉による先行研究があるが、近年M. Arfeuxによる別のタイプの退化極限が研究された。どちらの場合にも、逆に樹木とその上の区分線形写像が与えられたときに、その極限をもつような族が構成できるかは重要な問題であるが、宍倉とM. Arfeuxによる共同研究により、いくつかの事例についてこの構成が実行された。上田は、複素2変数の半吸引的不動点の分岐によって吸引及び鞍型不動点の組が生ずる場合の吸引領域と不安定多様体の変化についてE.Bedfordと共同研究を行った.稲生は、反正則2次多項式族(Tricorn)の共通境界を持つ2つの双曲成分の自然なパラメータ付けが一般に共通境界で一致しないこと、実3次多項式族のTricorn的集合がTricornとは同相にならないことを示した(Mukherjee氏と共同)。くりこみを用いた分岐現象の研究については、力学系的チャートの定式化と応用について進展があった。HedgehogのRempeモデルの構成には、位相的・定性的な情報のみでなく、定量的な微分の評価等も必要であったが、それについて十分な評価が得られつつある。複素力学系の退化極限の問題は、分岐の研究の中から発生した問題であり、まだその研究の初めの段階であるが、具体例に関する構成を行うことが出来たので、今後はより一般的な定式化を目指したい。反正則2次多項式族の分岐集合の研究は、長年の未解決問題に決着を付けたものである。複素力学系のパラメータを変化させ、退化させたときに起きる現象を、ある種の樹木とその上の区分線形写像を用いて記述することが出来る場合がある。擬等角変形によるStretching deformationの極限の場合には、宍倉による先行研究があるが、近年M. Arfeuxによる別のタイプの退化極限が研究された。どちらの場合にも、逆に樹木とその上の区分線形写像が与えられたときに、その極限をもつような族が構成できるかは重要な問題であるが、宍倉とM. Arfeuxによる共同研究により、2次有理関数族の場合にこの構成を定式化することが出来た。また、宍倉は、Marti Peteとの共同研究において、Arnold familyと呼ばれる超越性関数の族(それは指数関数を通して穴あき平面の写像と半共役になる)について研究を行った。まず、様々な分岐現象を追跡できるソフトウェアを開発し、各種の非線型性の度合いに応じてその分岐集合の変化を観察した。
ポリリン酸カルシウムを主成分とした新しい合成骨移植材の臨床的ならびに基礎的研究

近年、歯科インプラント治療において骨移植術を併用した方法が多数報告されているが、現在でも十分に用件を満たした移植法はなく、代用となる合成骨移植材料の重要性が指摘されている。そこで申請者はトロント大学歯学部において開発したポリリン酸カルシウムを主成分とした新しい合成移植骨材料の有用性を検討することを目的としてin vivoによる臨床的検索とin vitroによる基礎的検索を計画した。昨年度は本移植材と表面多孔質インプラントを同時にウサギ大腿骨に埋入し、その優れた組織親和性と高い骨伝導性を組織形態学的に確認することができた。本年度は鶏卵より採取した鶏胎児の骨膜を利用したin vitro硬組織形成モデルを使用し、本材料と一緒に培養した際の骨形成パラメーターを解析し、以下の結果を得た。1.骨芽細胞の分化マーカーのひとつであるアルカリフォスファターゼ活性は、被検材料の存在しないコントロールと比較して、有意に高かった。2.代表的な骨の有機成分であるコラーゲンタイプIの産生は、コントロールに比較して有意に高かった。3.組織形態学的な観察によって、実際に硬組織が被検材料の多孔質部に進入していることが確認された。以上のことから、本年度は被検材料の硬組織形成を阻害させることのない高い生態親和性を、生化学的に確認することができた。また臨床応用に向けて、その有用性を臨床的ならびに基礎的な側面から総合的に評価することができた。今年度は所属する研究室で一連の研究を行っている表面多孔質インプラントとこの移植材を同時にウサギ大腿骨に埋入した際の骨伝導能を組織形態学的に解析し、以下の結果を得た。1.光学顕微鏡下では、術後1ヶ月で骨芽細胞、破骨細胞および巨細胞などが観察され、明瞭に新生骨形成が被検材料内部およびインプラント周囲に認められ、組織為害作用を示すような所見はなかった。しかしながら被検材料の形状に変化はなく、分解、吸収はほとんど観察されなかった。術後3ヶ月ではさらに多くの新生骨形成が認められたが、一部で被検材料の分解、吸収が観察されたものの形状に大きな変化はなかった。牛の骨基質(ポジティブコントロール)では術後1ヶ月、3ヶ月で被検材料と同様な新生骨形成の所見を示し、材料の分解、吸収も認められた。2.電子顕微鏡によってインプラント周囲における新生骨形成量の面積を詳細に計測したところ、1ヶ月で42.5%、3ヶ月で49.7%の面積占有率であり、ポジティブコントロールではそれぞれ35.6%、50.3%であった。以上のことから、被検材料は組織親和性が高く、ポジティブコントロールと同レベルの高い骨伝導性も有していると思われた。来年度は以上の結果をふまえながら、in vitro組織培養による材料の組織生化学的な基礎的検索を行う予定である。
減量外科治療における効果不良因子の検討-多施設共同調査研究

本研究の目的は、現在世界中で増加している高度肥満に対する減量外科治療の減量効果不良因子を、多施設共同で明らかにすることより、効果の高い減量外科治療を行うための指標を作成するとともに、質の高い本邦の減量外科治療を世界に発信しリードすることである。本研究には、減量効果不良因子を同定するための、1後方視的研究と2前方視的研究の2つからなる。平成29年度に1後方視的研究を準備・施行し、2前方視的研究の具体的な準備を行い、平成30年度以降に、1後方視的研究を解析し学会や論文等で報告、2前方視的研究を施行し、解析し学会や論文等で報告予定であった。平成29年度は、研究実施計画に沿い、1後方視的研究を当大学倫理審査委員会に倫理審査申請を行った。平成29年度より、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成29年2月28日改訂、ガイダンス平成29年5月29日改訂)」、「個人情報保護法改正(平成29年5月29日施行)」に基づく多施設共同研究の施行が求められ、それらに基づく申請を行い、平成30年1月に承認された。平成30年度は、現在1に関して、各施設よりCRFを収集中である。また、2前方視的研究について、準備を整え、現在当大学倫理審査委員会に倫理審査申請中である。その間、当大学のみのデータを用いた予備的な後方視的研究をすすめ、減量効果不良因子について、自施設のデータをまとめた。その結果、術後早期の%EWL(超過体重減少率)が術後減量効果を予測する因子の1つと考えられた(国内外の学会で発表:別記参照)。これらの研究結果により、続く前方視的研究に向けて、より有効な探索的研究が行えるものと考えられる。平成29年度より、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成29年2月28日改訂、ガイダンス平成29年5月29日改訂)」、「個人情報保護法改正(平成29年5月29日施行)」に基づく、多施設共同研究の施行が求められたため、倫理審査の整備等、倫理審査申請に時間を要し、研究の実施はやや遅延した。しかし、1後方視的研究は平成30年1月に当大学の倫理審査委員会に承認された。現在各施設でCRFを作成し、その集計を行っている。2前方視的研究については、準備が整い、当大学の倫理審査申請を行っている最中である。平成31年3月31日に「臨床研究法」にかかる経過処置期間が終了し、当大学倫理審査室が同法への対応を行う必要があったため、倫理審査に時間を要している。その間、当施設単独のデータの解析を行い、結果を国内外の学会で発表した。今後、1各施設より収集した後方視的研究のデータを解析し、結果を国内外の学会や論文で報告を行う。また、2前方視的研究の倫理審査委員会の承認後、データを各施設より収集、解析し、研究成果を国内外の学会や論文で報告を行う。その間、当大学のみのデータを用いた予備的な研究を施行し(学内の倫理委員会承認済)、減量効果不良因子について、自施設のデータをまとめた。その結果、術後3か月における%EWL(超過体重減少率)が術後減量効果不良因子の1つと考えられた(国内外の学会で発表:別記参照)。自施設での減量効果不良因子について解析したことにより、今後の前方視的研究に向けて、より有効な探索的研究が行えるものと考えられる。しかし、後方視的研究は平成30年1月に当大学の倫理審査委員会に承認された。その結果に基づき、現在前方視的研究の倫理審査申請準備を施行している。

本研究には、減量効果不良因子を同定するための、1後方視的研究と2前方視的研究の2つからなる。平成29年度に1後方視的研究を準備・施行し、2前方視的研究の具体的な準備を行い、平成30年度以降に、1後方視的研究を解析し学会や論文等で報告、2前方視的研究を施行し、解析し学会や論文等で報告予定であった。平成29年度は、研究実施計画に沿い、1後方視的研究を当大学倫理審査委員会に倫理審査申請を行った。平成29年度より、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成29年2月28日改訂、ガイダンス平成29年5月29日改訂)」、「個人情報保護法改正(平成29年5月29日施行)」に基づく多施設共同研究の施行が求められ、それらに基づく申請を行い、平成30年1月に承認された。平成30年度は、現在1に関して、各施設よりCRFを収集中である。また、2前方視的研究について、準備を整え、現在当大学倫理審査委員会に倫理審査申請中である。その間、当大学のみのデータを用いた予備的な後方視的研究をすすめ、減量効果不良因子について、自施設のデータをまとめた。その結果、術後早期の%EWL(超過体重減少率)が術後減量効果を予測する因子の1つと考えられた(国内外の学会で発表:別記参照)。これらの研究結果により、続く前方視的研究に向けて、より有効な探索的研究が行えるものと考えられる。平成29年度より、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成29年2月28日改訂、ガイダンス平成29年5月29日改訂)」、「個人情報保護法改正(平成29年5月29日施行)」に基づく、多施設共同研究の施行が求められたため、倫理審査の整備等、倫理審査申請に時間を要し、研究の実施はやや遅延した。しかし、1後方視的研究は平成30年1月に当大学の倫理審査委員会に承認された。現在各施設でCRFを作成し、その集計を行っている。2前方視的研究については、準備が整い、当大学の倫理審査申請を行っている最中である。平成31年3月31日に「臨床研究法」にかかる経過処置期間が終了し、当大学倫理審査室が同法への対応を行う必要があったため、倫理審査に時間を要している。その間、当施設単独のデータの解析を行い、結果を国内外の学会で発表した。今後、後方視的研究のデータを各施設より収集し、解析、結果を国内外の学会や論文で報告を行う。また、前方視的研究の倫理審査委員会の承認後、データを各施設より収集、解析し、研究成果を国内外の学会や論文で報告を行う。今後、1各施設より収集した後方視的研究のデータを解析し、結果を国内外の学会や論文で報告を行う。また、2前方視的研究の倫理審査委員会の承認後、データを各施設より収集、解析し、研究成果を国内外の学会や論文で報告を行う。平成29年度より、「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針(平成29年2月28日改訂、ガイダンス平成29年5月29日改訂)」、「個人情報保護法改正(平成29年5月29日施行)」に基づく、多施設共同研究の施行が義務付けられたため、倫理審査の整備等、倫理審査申請に時間を要した。その結果、前方視的研究の倫理審査がまだ承認されていないため、平成29年度使用額が減少した。今後倫理審査が通過次第、研究を推進していく予定である。具体的には、倫理審査通過後、5つの研究機関において、50症例を集積し、データを収集・解析、研究成果を国内外で発表する予定である。倫理審査が遅れ、前方視的研究で必要とする物品費を使用できなかったため、次年度使用額が生じた。
異所性骨形成における骨基質蛋白の局在と遺伝子の発現

粗精製BMPを用い、可溶化I型コラーゲンを支持体としたペレットとした。実験動物は4週齢Wistar系ラットを用い、背部皮下にペレットを埋入し、埋入後1週から3週に亘り観察を行った。観察期間に従って複合体を含む皮下組織を摘出、4%パラホルムアルデヒドで固定、10%EDTAで脱灰、または非脱灰でパラフィン包埋し、厚さ約4μmのパラフィン切片を作製した。m-RNAの検出は、DIG RNA Labeling Kit(Boehringer Mannhein)を用いてステオポンチン(OPN)、オステオネクチン(ONC)、および骨特異的とされているオステオカルシン(OCN)の各cDNAから合成したsingle strand RNAprobeを調製し、in situ hybridizationを行った。埋入後1週では、OPNのシグナルは、類骨形成部位のplumpな形態を示す細胞に強く、ONCのシグナルは、紡錐形を示す線維芽細胞様細胞に強く認められた。OCNのシグナルは観察されず、免疫組織化学的な局在も認められなかった。2週においては、軟骨様組織が広範に認められ、標本最外周部では骨様組織の形成が認められた。OPN,ONCのシグナルは、軟骨、あるいは骨様組織形成部位の広範な細胞で認められた。さらにOCNのシグナルは、軟骨様組織形成部位の一部と最外周部の骨様組織形成部において、骨細胞、および骨芽細胞で認められた。3週では、軟骨様組織は大部分消失し、未熟な骨梁が標本のほぼ全体を占めた。この時期では、OPNのシグナル発現細胞は減少する傾向を示したが、骨梁周囲の骨芽細胞を主体として強いOCNのシグナルが観察され、同部位において免疫組織化学的な局在も観察された。粗精製BMPによる異所性骨誘導における骨基質蛋白の遺伝子発現は、骨組織の形成に伴って認められたが、軟骨様組織におけるOCNの発現のような特徴的な様式を示した。以上の研究成果の一部は、第3回国際口腔インプラント会議(横浜、1994)、第36回歯科基礎医学会総会(大阪、1994)、第48回口腔科学会総会(大分、1994)において発表した。
顔面神経のDiffusion neurography

顔面神経は、頭蓋底にある茎乳突孔を通って下顎後窩に出る。MRI軸位断にて茎乳突孔は乳突胞巣と茎状突起の間から確認することができる。当研究では、この茎乳突孔からMRI軸位断にて下方にスライスをおい、T1FFEで低信号、B-TFEで中低信号である顔面神経を同定することができた。耳下腺部顔面神経は、T1FFEで低信号、Balanced TFEで低中等度の信号、動静脈はT1FFEで低高信号を呈したため、動静脈と神経との鑑別が可能であった。正常ボランティアでの検討において、分岐部近くのtemporofacial divisionの描出率は97%(34/35)、cervicofacial divisionの描出率は94%(33/35)であった。
超高速MRIを用いた睡眠時無呼吸症候における上気道の動きの解析の研究

【目的】我々は、超高速MRIを用いて睡眠時無呼吸症候群(SAS)に対する睡眠時での上気道を観察し、その閉塞部位を診断し、MRI所見と睡眠ポリグラフィー(PSG)、内視鏡の所見との比較検討を行った。【対象】MRIとPSGの所見の比較はSAS 23症例(男20女3、年令は46-77歳(平均68歳)であり、その内、18症例については睡眠時内視鏡と比較した。【方法】咽頭のMRIの撮像はTURBO FLASH法を用いて、正中矢状断及び横断像で、睡眠時に行った。1枚当たりの撮像時間1.13秒であり、1秒ごとに10回連続して撮像した。睡眠負荷法はzopiclone7.5-10mg服用またはhydroxyzine hydrocloride 25-50mg静注を追加した。患者の呼吸はポータブルSa02/C02コンボモニターにより気流の変動と、MRI装置に付随する呼吸同期用マンシェットによる腹壁運動とを同時に観察した。得られた多数の連続画像をシネモードで観察し、睡眠時内視鏡所見との比較した。PSGとの比較は、無呼吸の型、及びapnea indexによる重症度別にMRI所見を検討した。【結果】画像をシネモード表示することで、義歯による画像劣化の2例を除き、睡眠時内視鏡の所見と類似した像が得られた。対象症例の87%に閉塞があり、いずれも上部中咽頭に認められた。内訳は上部中咽頭単独型が80%、他部位との混合型閉塞が20%であった。混合型閉塞症例は、PSGでは混合型優位型無呼吸例に多く、重症度が高かった。中枢型優位型無呼吸の半数で閉塞が認められた。【結語】超高速MRIは無侵襲で内視鏡と同様な所見が得られ、上気道の閉塞部位の正確な診断に不可欠である。またPSGで中枢型優位型無呼吸症例でも半数に閉塞が認められたことは、上気道閉塞が無呼吸の主な原因の一つとなっていることを示唆している。
イノベーション・システムと技術経営(MOT)の実証的研究

今日議論されている技術経営は、主に理工関係技術分野の研究者、企業経営者、開発技術者から提唱されており、必ずしもこれまでの経営学における技術、研究開発、技術革新、マネジメント論などの研究成果を踏まえたものではなく、相対的に独自な視点から研究がなされている。それゆえに、従来の経営学では見られなかった新しい視点、研究分野とともに、経営学でなされてきた研究分野・蓄積との重複もみられる。それらを整理し、「文」「理」の相互の発展、技術経営の発展を図ることが重要である。その視点から我々の共同研究チームは豊富な実例に基礎づけられた技術経営の理論化・体系化を図ってきた。具体的には、技術経営における技術の規定、企業の戦略と技術(経営・技術開発・生産戦略と技術課題)、製品技術と製造技術の独自性と連携、イノベーション・プロセスの創造と定着(プロジェクト・マネジメント、ナレッジ・マネジメント)、新事業、起業の展開と課題などの点で成果をあげてきた。技術経営とは、技術を経営資源として明確に位置づけ、技術課題を経営戦略と結びつけて企業価値増大のために体系的にマネジメントすることである。換言すれば、技術と市場を結びつけ、事業化するためのマネジメントであり、変動する環境に柔軟に対応しながら、技術創造と実用化にいたる全過程に対しての戦略的・戦術的計画を策定し、実行、管理を行うことである。したがって、次の経営学的視点が重要である。1.技術経営は技術自体を考えることではなく、企業価値増大のために技術の活用を考えることである。2.そのために、技術活動に対する諸経営資源(人、資金、設備・機械)の投入、それを成果に結びつけるための効果的・効率的な業務の遂行、それを保証する組織体制など経営諸要素を適切にマネジメントすることである。この観点から、今後は、技術経営を「価値創造・実現・獲得」という点、さらに経営資源を活用し変化に対応しながら企業体質をつくりあげる「組織能力」という点から、戦略、事業マネジメント、技術開発マネジメント、生産マネジメントついて考察していくことが重要である。2004年度の中心的課題は技術経営の基本的枠組み、その構成要素を明らかにすることであったが、技術経営の特色、技術経営における生産システムの位置、機能について、生産システムおよび技術の概念を明確にしながら、松下電器(株)門真工場を事例に考察。そこで明らかになったのは次の点である。技術経営は、技術を経営資源として明確に位置づけ、技術課題を経営戦略と結びつけて体系的にマネジメントすることであり、換言すれば、技術と市場を結びつけ、事業化するためのマネジメントである。そして、技術を核とした企業経営の創造、継続、発展のために、変動する環境に柔軟に対応しながら、絶えず新技術と市場を創出するイノベーションのマネジメントでもある。さらに、技術経営は技術創造と実用化にいたる全過程に対しての戦略的・戦術的計画を策定し、実行、管理を行うことである。したがって、技術経営は、技術自体の効率的なマネジメントを取り扱うだけでなく、技術を中核とした企業経営の革新のあり方を示すものである。技術経営の対象は、企業における技術創造と実用化の過程を含む広い範囲にわたっているが、生産システムは、創造された技術を製品化し、製造する生産活動を行う。生産システムのマネジメントは、生産活動の連鎖(製品開発、生産準備、購買、製造)、生産活動の管理(計画、実施、統制)および生産諸要素(労働対象、労働力、労働手段、生産方法)を有機的な統一性をもつシステムとして捉え、その最適編成を行い、企業の目的に貢献することである。生産システムにおける技術経営の技術対象は、製品技術と製造技術、その相互連関によるイノベーションである。

松下電器(株)門真工場では、開発、製造が一体となって、この「相互連関によるイノベーション」をすすめており、製品、製造ともの早いスピードでの「進化」がみられる。2005年度は、技術のソフト化や政策的措置による技術と経営に見られる変容、近年注目される特許管理、企業倫理、あるいは技術経営を担う人材の養成のあり方・システムなどの項目を取り上げ、技術経営の各要素の分析・検討をおこない、全体像の明確化に努めた。上に述べた活動によって、海外展開と技術経営、標準化、海外の大学の動向、急成長する中国企業における技術経営、環境経営との関連、さらに中小企業における実態も明らかになり、それらの成果は研究論文としてもまとめられている。<シンポジウム・フォーラム・研究会>1.報告者:青木洋二氏(松下電器産業株式会社、IRPオペレーションカンパニー、ライセンスセンター新規事業チームリーダー)テーマ:松下電器産業(株)の海外戦略-ファブレス化と中国展開-2.報告者:(1)徳田昭雄氏(立命館大学経営学部助教授)(2)黒木正樹氏(立命館大学経営学部助教授)テーマ:(1)ルネサステクノロジの標準化戦略(2)スウェーデン:大学連携のイノベーションの創出3.報告者:安藤哲生氏(立命館大学経営学部特任教授)テーマ:企業調査報告-英国ホンダ、ハイアールほか4.報告者:京都工芸繊維大学名誉教授奥彬氏テーマ:バイオマス:誤解と希望<調査活動>1.京都中小企業の技術・技能人材育成の調査(京都試作ネット企業など10数社)2ホンダ・イギリス工場3.中国青島:青島ビール、ハイアール本年度はプロジェクト最終年度ということでこれまでの実証・理論研究の成果をひとつの方向性にまとめることに努力した。調査活動の報告、研究会をつうじて「技術経営の経営学的視点からの考察」が重要であることを確認した。その概要は次のとおりである。今日議論されている技術経営は、主に理工関係技術分野の研究者、企業経営者、開発技術者から提唱されており、必ずしもこれまでの経営学における技術、研究開発、技術革新、マネジメント論などの研究成果を踏まえたものではなく、相対的に独自な視点から研究がなされている。それゆえに、従来の経営学では見られなかった新しい視点、研究分野とともに、経営学でなされてきた研究分野・蓄積との重複もみられる。それらを整理し、「文」「理」の相互の発展、技術経営の発展を図ることが重要である。その視点から我々の共同研究チームは豊富な実例に基礎づけられた技術経営の理論化・体系化を図ってきた。具体的には、技術経営における技術の規定、企業の戦略と技術(経営・技術開発・生産戦略と技術課題)、製品技術と製造技術の独自性と連携、イノベーション・プロセスの創造と定着(プロジェクト・マネジメント、ナレッジ・マネジメント)、新事業、起業の展開と課題などの点で成果をあげてきた。
次世代中枢創薬のための階層型三次元共培養によるヒト不死化細胞ミニブレイン創成

本研究の目的は、不死化細胞ミニブレイン(Immortalized cell-based mini-Brain, ImBrain)を創成すること、さらに、高分子の脳移行解析や中枢神経系に対する薬物の毒性解析におけるImBrainの有用性・実装性を実証することである。ImBrainは、薬物脳送達技術開発や薬物のヒト中枢毒性発現の理解・評価を可能とするほか、幅広い中枢創薬研究に応用できる。したがって本研究で創成するImBrainは、中枢薬開発の成功率の向上と革新的新薬をもたらす基盤技術となることが大いに期待される。
固視微動と視機能に基づくアスリートの脳状態計測システムの確立

卓球やテニスなどの球技系スポーツのアスリートにとって、パフォーマンスを左右する重要な視覚情報は、ユニフォームの色(色覚情報)やデザイン(形態視情報)ではなく、ボールや人の動き(運動視情報)である。そのため、運動視の機能評価こそ、当該スポーツ種目におけるアスリートの脳状態評価法として最適であると考え、H29年度までにダイナミックランダムドット刺激を用いた運動方向検出課題を構築し、運動視能(運動コヒーレンス感度)計測法を確立した。H30年度は、同一実験参加者に対して様々な日時で10回の運動視能計測を実施し、運動視のゆらぎを検討したところ、課題パフォーマンスとしての正答率や検出時間には大きな日間・日内変動があることがわかった。本研究で評価された運動視能が、ボールなどを見て身体的に反応する視覚運動の出力に寄与しているならば、運動視能の変動と身体運動出力の変動は対応しているはずである。この点を調べるために、ガボール刺激を用いた視覚運動課題を確立し、運動方向検出課題の成績との関係を検討した。運動方向検出課題と視覚運動課題の成績はよく対応しており、運動方向検出課題が高い時は視覚運動課題の成績も高いことがわかった。これは、本研究で確立した運動方向検出課題に基づく運動視能計測法は、運動視能のゆらぎを検出できるだけでなく、実際の球技系アスリートのスポーツパフォーマンスを推測できる可能性を示唆する。運動視能に影響する要因を検討するために、運動方向検出課題時の視線行動パタンや皮膚電気反応(GSR)を計測したが、運動視能の高低と関係する特徴的なパタンを見出すことは出来なかった。しかし、運動視能計測前日の睡眠の質との関係を調べたところ、興味深いことに、ある特定の時間帯におけるノンレム睡眠の継続時間が運動視能に関係することが見出され、睡眠の質を向上させることで脳機能を最適化できる可能性が示唆された。アスリートの脳状態を定量評価するために、固視中のマイクロメーターレベルで生じる眼球運動(固視微動)と視覚機能(視知覚の時間分解能)についての計測評価法を確立し、その特性を検討した。固視微動についてはVideo oculography(VOG)法による強膜血管像の高速撮像と、得られた動画の局所特徴をSpeeded Up Robust Features (SURF)により抽出を組み合わせた方法により、マイクロメーターレベルの高解像度計測法を確立した。視機能計測には、高リフレッシュレートの液晶ディスプレィに短時間(10ミリ秒)フラッシュ呈示されるGabor刺激をインターバルを挟んで連続呈示し、その刺激間インターバルを徐々に短くしていき、被験者が連続呈示と知覚した時点における時間周波数をちらつき値として計測した。Gabor刺激は大脳皮質一次視覚野ニューロンの受容野構造にマッチしており、それらのニューロンを最も強く活動させる刺激となっている。これにより順応耐性や発火頻度の限界値が高い視床ニューロンではなく、大脳視覚皮質の時間分解能を視知覚時間分解能として定量評価することできる。これを用いて、被験者の心身状態(覚醒水準、身体的疲労度、精神的疲労度、感情の種類と程度など)をVAS法によりにより定量化し、視知覚時間分解能との関係を調べたところ、様々な心身状態評価値とともに視知覚時間分解能も日内・日間変動すること、また、その変動は覚醒水準と相関を示すことが明らかになった。当該年度の計画目標は、脳状態評価システムを構成する視機能計測法と固視微動計測法を確立することであった。計画は順調に進んでおり、1Gabor刺激を高速でフリッカーさせることで、視覚系の時間分解能を計測する視機能計測システムと2眼球の高速・高倍率撮像と動画処理技術による固視微動計測システムを予定通りに確立した。H28年度に、Video oculography(VOG)法による強膜血管像の高速撮像と、それにより得られた動画の局所的な図形特徴をSpeeded Up Robust Features (SURF)により抽出を組み合わせた方法により、マイクロメーターレベルで固視微動を計測する方法論を確立した。しかし、高空間解像度であるがゆえに、微小の頭部位置変化や心拍変動などがノイズとして影響すること、また、マクロレベルの解像度であっても、視覚刺激検出・弁別課題遂行中の視線変動に脳状態を反映するような特徴的な動きが見られることがわかった。そこで、視機能計測を兼ねた新たな視覚課題と視線計測および心理生理学的指標(脳波、瞳孔径、瞬目頻度、心拍数、血圧、皮膚電気反応)を同時に実施する実験システムを構築し、課題の検証実験を行った。新たな視覚刺激検出および弁別課題として、様々な方向にランダムに動くドット刺激の中から特定方向に動くドット刺激の運動方向を検出する運動方向検出課題を採用した。瞳孔径や皮膚電気反応は、課題の各イベントや成否に対応する変化を示し、その変化の大きさや、視線行動としてのサッケードの平均振幅が、主観的な脳の疲労度と関係する可能性が見出された。当該年度の計画目標は、初年度に開発する脳状態評価システムを用いて得られる脳状態評価値と精神性ストレス関連バイオマーカーや他の心理生理学的指標(脳波、瞳孔径、瞬目頻度、心拍数、血圧、皮膚電気反応)との関係性を検討することであった。安静時だけでなく、視覚課題遂行中においても、上記全ての心理生理学的指標を同時計測し、視覚機能との関係性を検討できる実験システムを構築した。

そのため、運動視の機能評価こそ、当該スポーツ種目におけるアスリートの脳状態評価法として最適であると考え、H29年度までにダイナミックランダムドット刺激を用いた運動方向検出課題を構築し、運動視能(運動コヒーレンス感度)計測法を確立した。H30年度は、同一実験参加者に対して様々な日時で10回の運動視能計測を実施し、運動視のゆらぎを検討したところ、課題パフォーマンスとしての正答率や検出時間には大きな日間・日内変動があることがわかった。本研究で評価された運動視能が、ボールなどを見て身体的に反応する視覚運動の出力に寄与しているならば、運動視能の変動と身体運動出力の変動は対応しているはずである。この点を調べるために、ガボール刺激を用いた視覚運動課題を確立し、運動方向検出課題の成績との関係を検討した。運動方向検出課題と視覚運動課題の成績はよく対応しており、運動方向検出課題が高い時は視覚運動課題の成績も高いことがわかった。これは、本研究で確立した運動方向検出課題に基づく運動視能計測法は、運動視能のゆらぎを検出できるだけでなく、実際の球技系アスリートのスポーツパフォーマンスを推測できる可能性を示唆する。運動視能に影響する要因を検討するために、運動方向検出課題時の視線行動パタンや皮膚電気反応(GSR)を計測したが、運動視能の高低と関係する特徴的なパタンを見出すことは出来なかった。しかし、運動視能計測前日の睡眠の質との関係を調べたところ、興味深いことに、ある特定の時間帯におけるノンレム睡眠の継続時間が運動視能に関係することが見出され、睡眠の質を向上させることで脳機能を最適化できる可能性が示唆された。H28年度に確立した視機能計測システムと固視微動計測システムを用いて、アスリートおよび非競技者の機能評価および脳状態の推定を行う。また、運動によりもたらされる疲労状態との関係を検討する。ゴーグル型計測システムをVRデバイスを用いて構築し、アスリートおよび非競技者の機能評価および脳状態の推定を行う。視機能計測システムに使用するPCを購入する予定であったが、本年度実施した実験の解析結果から、当初予定していたスペックでは実験に使えないことがわかったため、次年度に繰り越して購入することにした。(理由)今年度は、ディスプレィポートが設置され、100Hz以上のリフレッシュレートの液晶ディスプレィに対応可能なPCを購入する予定であったが、刺激呈示プログラムの工夫により100Hz以下でも実験することが可能となったため、、次年度に繰り越してゴーグルタイプのディスプレィを購入することにした。(使用計画)ゴーグルタイプのディスプレィを購入し、ゴーグル型脳状態計測システムを開発する。ディスプレィポートが設置され、100kHz以上のリフレッシュレートの液晶ディスプレィに対応可能なPCを購入する。
全ゲノム解析を用いた大腸癌肝転移のがんゲノム進化の解明

[背景]大腸癌の原発巣と転移巣での遺伝子変異の詳細は不明であり、化学療法や分子標的治療の有効性の個人差の原因となる可能性がある。教室では大腸癌の原発巣、肝転移巣の腫瘍部、非腫瘍部を全ゲノム解析し、転移巣で特異的に増減する遺伝子の絞り込みに成功した。[目的]肝転移形成過程におけるこれらの「大腸癌肝転移におけるドライバー遺伝子」の機能を解明することが目的である。1)臨床試料、2)各々の標的遺伝子導入/欠失大腸癌細胞株、を用いてゲノム・エピゲノム解析を行うものである。[成果]臨床試料の解析:肝転移を来さなかった大腸癌の癌部・非癌部(大腸)組織(各n=3)、肝転移を来した大腸癌の癌・非癌部(大腸)組織(各n=4)、肝転移巣の癌・非癌部(肝)組織(各n=3)、計20試料をcDNAarray解析に供した。肝転移を来した大腸癌の原発巣、あるいは、肝転移巣で特異的に変化する遺伝子群が同定され、転移との関係が未報告のものもあった。同じ患者組織からmicro RNA、タンパク質、ゲノムDNA、FFPE組織切片を作成した(保管中)。Proteomics解析系を確立し、約4000分子の検出に成功した。また、幾つかのタンパク質の免疫染色を行った。In vitro解析の準備:標的候補遺伝子の欠失、あるいは、安定高発現の細胞株を作成中である。G-Luc, Luc, Td-Tomatoの発現細胞は作成済である。[まとめ]申請者の一身上の都合により研究を中止するが、上記の成果と抽出、調製された試料は所属研究室に適切に保管され、後任者がすぐに利用できるようになっている。今後、micro RNA、Proteomics解析により真の注目対象分子を絞り込み、それらの発現と機能を制御する遺伝子変異を同定すれば、大腸癌肝転移のリスク予測と新規治療標的が明らかになるはずである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
水分散性シリコン量子ドットのバイオフォトニクス応用に関する研究

本年度は生体親和性を有する発光材料である水分散性シリコン量子ドットコロイドのバイオ応用を目的として研究を行い、その応用展開として以下の2点に関する研究を行い、その有用性を実証した。1点目のシリコン量子ドットシェルを有する銀ナノ粒子に関する研究では、従来のシェルをもたない銀ナノ粒子の低安定性という課題克服にむけ、その表面をシリコン量子ドットによる層で被覆した。特に、シリコン量子ドット層の膜厚と銀ナノ粒子の粒径を独立して高精度に制御するプロセスを確立することで、シリコン量子ドットによるシェルの層の膜厚が抗菌力に与える影響に関して定量的に評価した。作製したナノ粒子のコロイド溶液を用いて作製したフィルムに関して、大腸菌を用いてZone of Inhibition Testにより抗菌力評価を行った。その結果、シリコン量子ドットシェルをもたない銀ナノ粒子は抗菌作用が失活したのに対し、シェルを有するものは抗菌力を保持することがわかった。また、抗菌力はシリコン量子ドットによるシェルの膜厚に強く依存し、薄いシェルを有する銀ナノ粒子の方が抗菌力が高いことが分かった。2点目のシリコン量子ドットとタンパク質の相互作用による研究では、その相互作用により生じるプロテインコロナの構造評価を行った。粒径を高精度に制御し作製したシリコン量子ドット(直径4 nm, 7 nm)と異なる濃度のタンパク質を混合し、基礎物性評価を行った。その結果、タンパク質との混合により、シリコン量子ドットの水溶媒分散性は低下しないことがわかった。構造評価を電子顕微鏡と動的光散乱法により行った結果、形成されるプロテインコロナの粒径はシリコン量子ドットの直径に依存することがわかり、直径が4 nmでは最大で15 nmのプロテインコロナであるのに対し、直径が7 nmでは最大で50 nm以上のプロテインコロナが形成されることがわかった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
単細胞遺伝子発現解析による高機能な制御性T細胞の集積を誘導する皮膚炎治療薬の開発

光変換蛋白質KikGRを発現するマウスによって同定可能な炎症皮膚に「来た」「留まった」制御性T細胞(Treg)を対象に、シングルセル遺伝子・蛋白質多因子発現解析を行い、異なるTreg機能分子を発現する複数のサブセットを同定した。サブセット間を比較すると、発現する遊走関連分子も、皮膚に「留まる」性質も異なった。機能分子と遊走関連分子の多因子発現解析により、KikGR発現データを用いずに皮膚に「来た」「留まった」Tregを区別した。Tregサブセットの分化責任因子の同定及び炎症皮膚への集積法の樹立も試みた。本研究により、異なる機能分子を発現するTregは異なる炎症組織間遊走を行うことが示唆された。平成27年度は、炎症皮膚に「来た」「留まった」「出て行った」制御性T細胞(Treg)の1シングルセル多遺伝子発現解析を行い、2高機能Tregサブセットの同定、3当サブセットの分化責任因子の同定、及び、4当サブセットの人工遊走操作法の確立に取り組んだ。1接触性皮膚炎(CHS)を誘導したKikGRマウス(光変換タンパク質KikGRを全身に発現するマウス)の皮膚に対して「来た」「留まった」「出て行った」Tregを分取し、シングルセルreal-time PCR array (scqPCR)を用いて、三種のTregの機能関連遺伝子や遊走関連遺伝子(計96種)の発現profileを検討した。その結果、三種の「動き」のTreg間で大きな差は認められなかった。つまり、「動き」の決定に重要な遺伝子は、今回計測した96遺伝子以外であることが示唆された。2高機能サブセットを同定するために、scqPCRデータを用いた統計解析を行った。その結果、主にIl10遺伝子等を発現するレアなサブセットとNrp1遺伝子を発現するサブセットを同定した。これらは、全ての「動き」のTregに共通して存在していた。3Il10遺伝子発現サブセットの分化機構を同定するために、データベースKeyMolnet(KMデータ社)を用いた上流因子解析を行った。その結果、複数の分化責任因子の候補が同定された。4上述したscqPCRデータの統計解析より、Il10遺伝子発現サブセットは複数のケモカインレセプターを同時に発現することが明らかになった。リガンドであるケモカインを皮膚に投与することで、CHSによる皮膚の肥厚の抑制に成功した。当初の目的であった1scqPCR解析と2高機能Tregサブセットの同定を実施しており、2種以上のサブセットを発見した。これに加えて、平成28年度に実施予定であった3高機能サブセットの分化責任因子の同定と4当サブセットの人工遊走操作法の確立も実施している。3に関しては候補因子の発見とその因子の発現解析及び機能解析まで着手している。4に関しては、既にCHSの炎症を抑制するケモカインの同定に成功している。以上のことから,研究は当初の計画以上に進展していると判断した。平成27年度は、光変換タンパク質発現マウス、KikGRマウスによって同定できる炎症皮膚に「来た」「留まった」制御性T細胞(Treg)を対象に、シングルセルreal-time PCR array (scqPCR)及びフローサイトメトリー(FCM)を行い、高機能サブセット及び通常サブセットを同定した。平成28年度は、1高機能サブセットの分化責任因子の同定、2高機能サブセットの炎症皮膚誘引法の確立、3多因子発現解析による炎症皮膚に「来た」「留まった」Tregの分離法の確立に取り組んだ。1scqPCRデータに対して上流因子解析を行った結果、Ets1が高機能サブセットの分化責任因子の候補に挙がった。Ets1の発現解析を行った結果、高機能サブセットでの高発現及び通常サブセットでの低発現を確認した。その後、Ets1発現制御による機能解析に着手したが、発現制御に必要な細胞活性化によってEts1の発現が消失すること、及び、胎生致死によって一定数のEts1ノックアウトマウスの入手が困難であったことより、機能解析を断念した。2平成27年度に発見したケモカインによる炎症皮膚への高機能サブセットの誘引効果は不安定であることが判明した。現在、効果の安定のために、投与条件の検討を行うと共に、ケモカイン投与の代替法として、通常サブセットに高発現する遊走関連因子の抑制剤を投与し、相対的に皮膚に存在する高機能サブセットを増幅する手法も検討している。3FCM及びKiKGRマウスを用いた解析によって、高機能サブセットは通常サブセットよりも、炎症皮膚に「留まりやすい」ことを明らかにした。そこで、高機能サブセットの中で互いに発現が相関する分子群をに対する多重染色を行い、FCM解析及び多因子解析を行った結果、KiKGRマウスのデータを用いずに、炎症皮膚に「来た」及び「留まった」Tregを分離することに成功した。

本研究により、異なる機能分子を発現するTregは異なる炎症組織間遊走を行うことが示唆された。まず、3に関して、高機能サブセットの分化責任因子の証明を継続する。siRNA法やゲノム編集等の技術を用いて、因子の発現を制御することで、Tregの分化状態や機能の変化を検討する予定である。4に関しては、CHSの炎症を抑制するケモカインの投与がTregの遊走を操作しているか検討する。KikGRマウスを用いた光変換技術を用いることで、遊走の変化を証明する予定である。免疫学高機能Tregサブセットの存在を確認するためのフローサイトメトリー法による蛋白質発現解析が当初想定していたよりもスムーズに完了し,必要と見込んでいた試薬(抗体等)を購入する必要がなくなったため。平成28年度は、高機能Tregサブセットの分化責任因子の発現解析に用いる抗体の購入費に使用する。分化責任因子とTreg機能分子の発現の相関関係を検討する。
ウシ子宮内膜スフェロイドを用いた胚性分泌因子の解明

本研究はウシを対象として、胚によって子宮内膜で発現が誘導される遺伝子の解析、およびその遺伝子発現を誘導する胚性分泌因子の同定を目的とした。ウシ伸長期胚の胚性分泌因子についてLC/MS/MS法で解析した結果、6個のサイトカインと2個の成長因子が特定された。さらに、RNAseq解析で得られた結果から、着床期子宮内膜で発現が上昇する遺伝子について上流因子の検索を行ったところ、IFNTに加えてMIFが制御する想定される遺伝子が含まれていた。これらの結果から、IFNT以外の胚性分泌因子としてMIFが着床期子宮内膜機能を制御している可能性が示唆された。本研究では経済動物であるウシを対象として、1胚によって子宮内膜で発現が誘導される遺伝子(胚性シグナル応答遺伝子)の解析、2その遺伝子発現を誘導する胚性分泌因子の同定を目的とする。平成26年度は、次世代シーケンサー(RNAsequence解析)を用いて胚性シグナル応答遺伝子の網羅的検索を行うとともに、その候補遺伝子をウシ子宮で解析する計画であった。胚性シグナル応答遺伝子の網羅的検索では、卵胞期、黄体期およびウシの妊娠18日目の着床期の子宮をそれぞれ5頭ずつ採取し遺伝子の調整を行った。これらの遺伝子の品質を確認した後、次世代シーケンサーを用いてRNAsequence解析を行った。現在その結果をコンピューター上で解析中であり、この結果をもとに平成27年度以降の研究を進める。また、ウシを含む反芻動物ではI型インターフェロン(INF)であるINFτが胚性分泌因子として明らかにされいる。INFτは子宮内膜上皮からのPGF2α産生を抑制する事により、その結果黄体機能を延命させることで妊娠を維持する事が示されている。しかし、着床に関する機能はほとんど明らかにされていない。そこで本研究では今年度に、ウシ子宮内膜スフェロイドを用いてI型INFの子宮に対する作用を生体外で解析した。その結果、ウシ子宮内膜におけるMMP2およびMMP9の発現はステロイドホルモンや妊娠認識物質により転写レベルと放出レベルで異なる制御を受けていることが示唆された。また、着床期ウシ子宮内膜における組織改変にMMPsが関与し、I型IFNがセリンプロテアーゼを介して子宮内膜組織内部のMMPs動態を制御していることが示唆された。平成27年度は胚性シグナル応答遺伝子の検索を行い、次世代シーケンサー(RNAsequence解析)による網羅的な解析を行った。三つのステージ(卵胞期、黄体期および妊娠18日目の着床期)の子宮をそれぞれ5頭ずつ採取して遺伝子の調整を行い、RNAsequence解析に供した。その結果、黄体期と卵胞期をを比較すると、435遺伝子が卵胞期で、350遺伝子が黄体期でそれぞれ高い発現を示した。また、黄体期と着床期を比較すると、565遺伝子が着床期で、188遺伝子が黄体期でそれぞれ高い発現を示した。胚性分泌因子については、妊娠18日目のウシ伸長期胚をP4添加DMEM/F12培地で24時間培養し、培養上清中に含まれるタンパク質をLC-MS/MS法で解析した。その結果、培養上清中から1091個のタンパク質が同定され、遺伝子情報へと変換してGO解析によって機能解析を行ったところ、904個の遺伝子について情報を得ることが出来た。しかし、その中には分泌性でない因子も含まれていることが示されたため、分泌性因子の特徴であるシグナル配列を有する159個の因子を胚性分泌因子として同定した。これらの因子を分類し、子宮内膜環境を制御し得るサイトカイン(INFT, FAM3C)と成長因子(MANF, MYDGF, GRN)に着目し、伸長期胚と子宮内膜組織における発現をRT-PCRによって調べた。その結果、INFT以外の全ての因子が伸長期胚と子宮内膜組織の両方で発現していることが示された。平成27年度には、着床期子宮で特異的に発現する遺伝子および妊娠18日目の伸長期胚が分泌するタンパク質因子の網羅的な解析を行った。それぞれの解析結果から、着床期特異的遺伝子および胚性分泌因子のプロフィールが明らかとなったが、今後のさらなる解析を進めるにあたっていくつかの問題点が示された。まず、本研究は経済動物であるウシを用いた研究であるため遺伝子およびタンパク質のデータベースが十分でなく、アノテーション化できないものが多数認められた。RNAsquenceによる子宮の遺伝子解析では1520%の遺伝子情報を付加することが出来なかった。これに対応するため、IPAのデータベースを用いた解析を行う予定である。これにより遺伝子情報が不明であった遺伝子の大部分はカバーできると想定され、パスウェイ解析なども行うことが可能となる。IPAのデータベースを用いてもアノテーション化できない遺伝子は個別に対応する。分泌性因子のLC-MS/MS解析では、いまだINFT以外の伸長期胚特異的因子は同定できていない。しかしこれは、1091個のタンパク質因子のうち、遺伝子への変換が可能で機能情報を得ることができた904個の解析による結果でしかない。残りの因子については、子宮遺伝子と同様にIPAのデータベースを用いた解析を行う予定である。現在利用可能な遺伝子およびタンパク質のデータベースはヒトおよびマウスの情報が中心であり、ウシのデータベースは未だ不十分な状況にある。