hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トラスツズマブ誘発性心筋症の危険因子の同定と機序解明

がん領域と循環器領域で連携し、基礎、臨床、疫学研究に取り組むOnco-cardiology(腫瘍心臓病学)という新たな学際領域は、本邦では欧米に比べ後塵を拝しており、抗がん剤心毒性に対する実態調査を行った。1.アントラサイクリン系抗がん剤心毒性の実態と危険因子の同定、不可逆性の検討2001年から2015年までに九州大学病院でアントラサイクリン系抗がん剤治療を受けたがん患者350人(50 ±16歳、女性161)を後方視的に解析し、観察期間中央値3.5年で52症例(14.9%)が心毒性を発症していることが判明した。多変量解析では、心臓病の既往(オッズ比6.00)および投与前の左室収縮能の低下(オッズ比1.09)が心毒性発症の危険因子であることが判明した。観察期間中央値3.5年で33症例(67.3%)の心機能回復が観察されたが、多変量解析では心不全治療薬導入が心機能回復の独立した予測因子であった(Clinical Research in Cardiology. 2018)。2.トラスツズマブ心毒性の実態と危険因子の同定2006年から2015年までに九州大学病院でトラスツズマブの投与を受けた乳がん患者160人(56 ±12歳)を後方視的に解析し、観察期間中央値3.5年で33症例(20.6%)が心毒性を発症していることが判明した。心毒性発症時にはトラスツズマブ投与前と比較し、左室駆出率が平均で19.7%低下していたが、多変量解析では、トラスツズマブ投与前の左室駆出率の低値(オッズ比1.15)が、心毒性発症の独立した危険因子であった。26症例(81.3%)で心機能回復が観察されたが、多変量解析では心不全治療薬導入が心機能回復の独立した予測因子であった(Clinical Research in Cardiology. 2019)。本邦でのトラスツズマブ誘発性心毒性の実態把握、危険因子、可逆性因子の同定、バイオマーカーの検討を行うため、当院倫理委員会に後ろ向き観察研究の研究計画書を提出し、受理された。悪性腫瘍患者のカルテ閲覧の承諾を該当診療部責任者及び外来化学療法委員会より取得後に、心エコーソフトにより、当院の乳癌患者で2006年から2015年までに心エコーを施行されている328症例を抽出し、データベースを作成した。その後電子カルテで各症例を詳細に検討し、トラスツズマブを使用され、トラスツズマブ使用前後で心エコーを経時的に施行され、追跡された早期及び転移性乳癌患者計160症例を抽出し、研究対象とした。発症症例と非発症症例を同定後に、患者基本情報(年齢、性別、既往歴、生活歴、心血管病危険因子の有無、もともとの内服薬)、トラスツズマブ投与前心機能(心エコー、血液検査によるバイオマーカー)、トラスツズマブを含め使用された抗癌剤の種類、時期、期間の情報、心毒性の種類(症候の有無、重症度、発症までの期間)、発症後に使用した治療薬、治療中、後の心機能の推移(心エコー、バイオマーカー)、予後について検証中である。抗癌剤治療中患者のカルテ閲覧を行うため、プライバシー遵守を最優先し、倫理委員会に提出、該当診療科の賛同を得ることに時間を要した。承諾後は、心エコーソフトの検索エンジンを使用し、該当患者を抽出した。そこから詳細に電子カルテを閲覧し、非適当症例の除外し、最終的に160症例を本研究に登録した。現在トラスツズマブ心毒性発症例、非発症例を鑑別中で、経過は順調である。本邦でのトラスツズマブ誘発性心毒性の実態把握、危険因子、可逆性因子の同定、バイオマーカーの検討を行うため、2006年から2015年までに当院で心エコーで経過観察されている乳癌患者328症例のデータベースを作成し、電子カルテベースで各症例を詳細に検討し、研究対象となる158症例を抽出した。トラスツズマブ心毒性発症群と非発症群で、患者基本情報(年齢、体格指数、既往歴、生活歴、心血管病危険因子の有無、乳癌のタイプ、浸潤度、受容体発現の差異、併用化学療法の差異、アントラサイクリン系抗癌剤の影響、トラスツズマブ投与量、期間の差異)、トラスツズマブ投与前心機能(心エコー、血液検査によるバイオマーカー)を検討し、トラスツズマブ心毒性発症リスク因子を同定した。その上でトラスツズマブ心毒性発症群と非発症群で予後に差があるか検討した。また、トラスツズマブ心毒性発症群全例の心エコー画像を詳細に検討し、心機能の可塑性について検討し、可逆性と言われているトラスツズマブ心毒性症例の中で心機能が回復していない6症例を同定した。心機能回復27症例と非回復6症例を詳細に検討し、検証中である。研究対象158症例からトラスツズマブ誘発性心毒性発症群33症例と非発症群125症例を同定し、心毒性発症危険因子を同定した。また、心機能非回復6症例も同定し、回復症例との差異を検証中である。乳癌外科とカンファレンスを繰り返し、各症例を詳細に検討している。経過は順調である。がん領域と循環器領域で連携し、基礎、臨床、疫学研究に取り組むOnco-

cardiology(腫瘍心臓病学)という新たな学際領域は、本邦では欧米に比べ後塵を拝しており、抗がん剤心毒性に対する実態調査を行った。1.アントラサイクリン系抗がん剤心毒性の実態と危険因子の同定、不可逆性の検討2001年から2015年までに九州大学病院でアントラサイクリン系抗がん剤治療を受けたがん患者350人(50 ±16歳、女性161)を後方視的に解析し、観察期間中央値3.5年で52症例(14.9%)が心毒性を発症していることが判明した。多変量解析では、心臓病の既往(オッズ比6.00)および投与前の左室収縮能の低下(オッズ比1.09)が心毒性発症の危険因子であることが判明した。観察期間中央値3.5年で33症例(67.3%)の心機能回復が観察されたが、多変量解析では心不全治療薬導入が心機能回復の独立した予測因子であった(Clinical Research in Cardiology. 2018)。2.トラスツズマブ心毒性の実態と危険因子の同定2006年から2015年までに九州大学病院でトラスツズマブの投与を受けた乳がん患者160人(56 ±12歳)を後方視的に解析し、観察期間中央値3.5年で33症例(20.6%)が心毒性を発症していることが判明した。心毒性発症時にはトラスツズマブ投与前と比較し、左室駆出率が平均で19.7%低下していたが、多変量解析では、トラスツズマブ投与前の左室駆出率の低値(オッズ比1.15)が、心毒性発症の独立した危険因子であった。26症例(81.3%)で心機能回復が観察されたが、多変量解析では心不全治療薬導入が心機能回復の独立した予測因子であった(Clinical Research in Cardiology. 2019)。トラスツズマブ心毒性発症症例と非発症症例を同定後に、患者基本情報(年齢、性別、既往歴、生活歴、心血管病危険因子の有無、もともとの内服薬)、トラスツズマブ投与前心機能(心エコー、血液検査によるバイオマーカー)、トラスツズマブを含め使用された抗癌剤の種類、時期、期間の情報、心毒性の種類(症候の有無、重症度、発症までの期間)、発症後に使用した治療薬、治療中、後の心機能の推移(心エコー、バイオマーカー)、予後について検証する。トラスツズマブ誘発性心毒性発症危険因子、心機能非回復危険因子、トラスツズマブ誘発性心毒性発症群の予後を焦点に論文とする予定。得られた知見を学会、研究会で発表し、さらなる検討課題へ還元する。平成30年度に出る血漿サイトカインバイオマーカーサンプルをまとめて測定すると安価になるため、平成29年度分は繰越しを行う
マルチメディア教育実践の評価研究〜メタファ調査と作品分析を中心に〜

マルチメディアやインターネットが学校教育現場に導入されつつある。そして,それを活かす教育実践が設計・実施されている。しかしながら,その評価を詳細におこなった研究は皆無に等しい。本研究は,平成10年度,マルチメディアを活用した授業を実践している学級(小学校6年)を1年間追跡した。平成11年度は,まず,平成10年度に得られたデータの分析・考察を試みた。その結果,活用経験の増加によって,子どもたちはマルチメディアを主体的な「道具」としてイメージするようになる,しかしながら他者との「コミュニケーションの手段」,とりわけ「共同作業の舞台」としてのイメージは簡単には構築されない,ということが明らかになった。また,テレビに比べて,そして対照群に比べて,子どもたちはマルチメディアを「道具」としてイメージしやすいこと,も明らかになった。また,平成11年度は,平成10年度にも研究対象とした教師に対してインタビュー調査を実施し,より実践的に授業評価の視点を抽出することを目指した。具体的には,6回に渡って,教師が,子どもたちの情報機器活用,とりわけマルチメディアやインターネット利用のどのような行動に注目しているかを継続的に記述した。事例分析の結果,1)5月までは教師にも評価の視点が確立していないこと,2)評価の視点は「接触とスキル習得」,「課題志向性」,「利用の個性化」に大別できること,3)マルチメディア等への接触やスキル習得は年間を通じた評価視点であること,4)利用の個性化という評価視点の導入にはかなりの時間を要すること,5)9月や1月などの長期休業明けの時期には,特定の子どもたちに対して適用する評価視点があること,などが分かった。しかしながら,その評価を詳細におこなった研究は皆無に近い。本研究は,マルチメディアを活用した授業を実践している学級(小学校6年)を1年間追跡し,それを評価することを試みた。評価の視点として,今年度は,マルチメディアに関するイメージを設定した。データベース,WWW,電子メール,テレビ会議システムなどを活用することで,子どもたちのマルチメディアイメージがいかなる変容をみせるのか,を明らかにすることを試みたのである。そのために,「メタファ法」を採用した質問紙調査を作成し,子どもたちに5回(4月から3月まで)それに回答してもらった。同時に,比較対象のため,子どもたちにテレビに関するメタファも問うた。さらに,比較対照群を準備して,マルチメディア活用経験の少ない子どもたちのメタファも把握し,対象としたマルチメディア活用経験の豊富な学級と,それを比較した。分析の結果,活用経験の増加によって,子どもたちはマルチメディアを主体的な「道具1としてイメージするようになる,しかしながら他者との「コミュニケーションの手段」,とりわけ「共同作業の舞台」としてのイメージは簡単には構築されない,ということが明らかになった。
環境モデルを要しない新しい力予測呈示に基づく汎用ネットワーク遠隔作業支援システム

本研究は,考案した「ロボット環境間力作用状態呈示手法」(初年度において特許出願済)に基づき,使用環境を限定することなく幅広く応用できる汎用的な実画像ネットワーク遠隔作業支援システムを構築することを目標に,3年計画で実施した.本年度は,最終年度として,開発・蓄積してきた力作用状態呈示技術および遠隔作業を円滑に行うためのシステム制御技術,インターネットを介した制御情報の通信技術を統合し,遠隔側の情報を予測的に操作者に呈示しながら効率的に作業を行える「環境モデルを要しない実画像ネットワーク遠隔作業支援システム」の構築を行った.そして,通信遅れが存在するインターネット環境下での遠隔医療診断ロボットシステムを応用のターゲットとし,実際に作業支援システムを構築して医師による模擬診断実験を行い,開発したシステムの評価を行った.さらに,作業実験を通じてシステムの改良を行い,操作者(医師)の意図をできる限り反映しながら操作支援を行う手法の開発や,遠隔側の情報を直感的に操作者に呈示する手法の検討を行った.また,遠隔環境の奥行き情報が単眼カメラの映像だけでは操作者に伝わりにくく,操作しにくい状況が生じることがあることが判明したため,遠隔側のカメラを2台に増やしてステレオ化し,操作者に情報を呈示するモニタディスプレイもそれに合わせて裸眼立体視可能なディスプレイに変更することで,遠隔側の立体映像を見ながら作業可能なシステムへと改良を行い,作業実験の結果,良好な客観的評価が得られた.さらに,ジョイスティック操作モードに関しては,通信遅れが人間の操作にどのような影響を与えるのかを実験的に調査・考察し,操作者の状態を認識しながらシステムの特性を自動調整し,操作の不安定化を能動的に防ぐ機能も開発し,今後の発展に向けた重要な指針を得ることができた.遠隔診療や遠隔体験等,ネットワーク経由で送られた映像を見ながらロボットを遠隔操作するシステムでは,操作情報と画像の遅延による操作性・作業性の劣化が実用化の大きな障害となる.本研究では,この問題に対処するため,作業環境モデルを要しない新しい予測呈示の手法を確立し,広く応用できる汎用的な実画像ネットワーク遠隔作業システムを構築することを目的とし,本年度は,まず一般の多自由度ロボット系にも汎用的に適用可能な新しい予測呈示手法の実現に関する検討を行い,制御系と情報呈示法の工夫によってオペレータの操作履歴に運動と力の情報の両方が含まれる形にすることでそれを可能にした.その上で,卓上型汎用入力デバイスを設計・製作し,研究室現有の汎用マニピュレータと組み合わせて多自由度実画像遠隔操作検証システムを構築し,実用化の課題として今年度は効果的な情報呈示法とカメラ配置の問題について検討した.結果,特に多自由度系では,作業にあわせてカメラ配置を工夫し作業状況の認識性を高める必要があること,俯瞰視点の映像だけでは環境とロボットの相対的な運動がつかみ難い場合があること,特に奥行きに関する情報が認識し難いこと等の知見が得られた.これを踏まえ,作業に応じて雲台付カメラを自由かつ容易に設置できその映像に重ねて効果的な情報量示が行えるようカメラ座標系の簡易キャリブレーション法を開発した.また,手先カメラ等,ロボットと共に運動する移動カメラシステムでの予測呈示も行えるよう手法を拡張した.そして,今後の改良の指針とするため情報呈示の仕方による三次元情報の認識率の違いに関する検討も行った.更に,次年度の研究計画である通信部の検討の準備としてインターネット環境で実験を行える基本システムも構成した.本研究に関して国内発表(査統無1件,査読有1件),国際発表(査読有1件)を行うことができ,所望の成果が得られた.ネットワーク遠隔操作では操作情報と画像の遅延による操作性・作業性の劣化が実用化の大きな障害となる.本研究では,この問題に対処するため,環境モデルを要しない新しい予測呈示手法を確立し,広く応用可能な実画像ネットワーク遠隔作業支援システムを構築することを目指し,本年度は,(1)ロボット制御手法の改良,(2)高臨場感感覚呈示の実現,(3)通信法の検討とインターネット環境での基礎実験システムの構築,(4)三次元情報の呈示法の検討等を行った.(1)については,前年度に構築した基本システムを各種遠隔作業に汎用的に応用できるよう,状況に応じて適宜選択可能な「速度指令モード」「位置指令モード」という二つの特長ある操作モードを新たに設計・追加し,それらに対応した「環境モデルを要しない力作用状態予測呈示法」を開発した.また,(2)に関しては,遅れの存在下で臨場感高く作業を遂行できるよう,算出した力作用状態を力覚的にオペレータに呈示する手法を新規開発した.更に,汎用的な通信網を用いてネットワーク遠隔操作システムを構築できるよう,インターネットに対応可能な通信手法を考案し,実際にインターネット環境で実験を行うためにシステムを拡張した(項目(3)).具体的には,通信容量や通信頻度の問題に対処するためのデータ圧縮伝送やバッファリング手法,モード切替等の装置全体への命令を伝送するためのコマンド通信システムの開発を行った.更に,年度後半には,三次元情報を効果的にオペレータに呈示するため,立体ディスプレイにモデル情報を呈示する基本手法についての検討を行い,来年度の研究計画に向けての要素技術を習得した(項目(4)).その他,カメラ雲台の遠隔操作やタッチパネルの導入など,各種操作インターフェースの改良も行った.本研究に関して,国内発表(査読無1件,査読有1件),特許出願(項目(1)(2)に関して1件)も行い,研究計画以上の成果が得られた.

本研究は,考案した「ロボット環境間力作用状態呈示手法」(初年度において特許出願済)に基づき,使用環境を限定することなく幅広く応用できる汎用的な実画像ネットワーク遠隔作業支援システムを構築することを目標に,3年計画で実施した.本年度は,最終年度として,開発・蓄積してきた力作用状態呈示技術および遠隔作業を円滑に行うためのシステム制御技術,インターネットを介した制御情報の通信技術を統合し,遠隔側の情報を予測的に操作者に呈示しながら効率的に作業を行える「環境モデルを要しない実画像ネットワーク遠隔作業支援システム」の構築を行った.そして,通信遅れが存在するインターネット環境下での遠隔医療診断ロボットシステムを応用のターゲットとし,実際に作業支援システムを構築して医師による模擬診断実験を行い,開発したシステムの評価を行った.さらに,作業実験を通じてシステムの改良を行い,操作者(医師)の意図をできる限り反映しながら操作支援を行う手法の開発や,遠隔側の情報を直感的に操作者に呈示する手法の検討を行った.また,遠隔環境の奥行き情報が単眼カメラの映像だけでは操作者に伝わりにくく,操作しにくい状況が生じることがあることが判明したため,遠隔側のカメラを2台に増やしてステレオ化し,操作者に情報を呈示するモニタディスプレイもそれに合わせて裸眼立体視可能なディスプレイに変更することで,遠隔側の立体映像を見ながら作業可能なシステムへと改良を行い,作業実験の結果,良好な客観的評価が得られた.さらに,ジョイスティック操作モードに関しては,通信遅れが人間の操作にどのような影響を与えるのかを実験的に調査・考察し,操作者の状態を認識しながらシステムの特性を自動調整し,操作の不安定化を能動的に防ぐ機能も開発し,今後の発展に向けた重要な指針を得ることができた.
カフカの見たイディッシュ演劇台本のラテン文字転写および詳注

平成10年度には『カフカが見たイディッシュ語演劇のラテン文字転写および詳註』第3巻、具体的には『バル・コホバ』、『シュヒテ』、および『仕立て屋のモイシェ』(全226ページ)に含まれて難しい単語、成句についてのドイツ語による注釈の完成を目標にしていたが、これはドイツ人の協力を得て予定通り10年度中に終了することができた。平成11年度には第4巻、具体的には『ダヴィデのバイオリン』『ブリーメレ』『副王』『ヘルツェレ・ミユヘス』(計251ページ)の転写の完成と、これらに含まれる難しい単語や成句の註をつけることを予定していた。このうち前者についてはドイツ人研究者、およびカナダのイディッシュ語ネイティブスピーカーの協力を得てようやく平成12年4月に完成した。後者の注釈の作成は残念ながら一部の作品についてしかできず、あと一年程度はかかる見込みである。ともあれ転写(全870ページ)はこれですべて完成したことになり、世界のカフカ研究者にとってこの資料の価値はいっそう高まると確信する。平成10年度の作業としては次の二つを予定していた。1、第3巻(台本は3本-バル・コホバ、シュヒテ、仕立て屋のモシェ)の訳注作業の完成と公刊、2、第4巻の台本4本(ダヴイデのバイオリン、ブリーメレ、副王、ヘルツェレ・ミユヘス)の転写の完成、および公刊、このうち第3巻の訳注の公刊については予定通り本年3月に実現することができた。台本の転写と公刊については、ドイツにいる協力者が作業計画を誤解し、平成11年度に予定していた、台本全4本のテキストの転写と、テキストに含まれる難解語彙についての詳注の作業を並行して、つまり一冊づつセットで進めているため、遅れている。しかし第4巻に関する作業については、4本全部の台本の転写を終えたあと語彙詳注にとりかかるが、台本の転写と詳注を並行して進めるか、どちらが先になっても支障はない。いずれにしろ、平成11年度は台本4本の転写作業の完成と難解語彙の作成を同時に行なうことになる。平成11年度には、『カフカの見たイディッシュ語演劇台本のラテン文字転写および詳註』の最終巻(第4巻)に含まれる台本4本、具体的には「ダヴィデのバイオリン」「ブリーメレ」「副王」「ヘルツェレ・ミユヘス」のローマ字転写(全255ページ)と、その台本に含まれるへプライ語等の単語や成句にドイツ語による注釈をつけることを予定していた。このうち台本の転写については、先頃ようやく出版の準備が整った。従って平成12年4月、遅くとも5月には刊行できる見込みである。注釈についてはドイツ人協力者が多忙で、台本4本のうちの「ブリーメレ」の注釈しか出来上がらなかった。残念ながらこれの完成にはまだ1年ぐらいは要するであろう。しかし転写4巻が完成することで、カフカが見て強い影響を受けたイディッシュ演劇の台本のすべて(約900ページ)がラテン文字化されることになり、この資料がドイツ語圏のカフカ研究者により広く活用されると確信する。
非ポルフィリン金属錯体の合成と付加価値化合物の合成への応用

非ポルフィリン金属錯体の基本配位子の設計として中心にピリジン骨格を置くオキサゾリン誘導体を合成した。金属としてルテニウムを選び得られた化合物はX線結晶解析を行ない構造決定した。ピリジン三座配位子は強固に配位していることが判明した。他の配位子として塩化物イオン、一酸化炭素、エチレンを選び合成した。酸化反応系において設計合成したピリジンオキサゾリン-ルテニウム錯体は、エポキシ化および開裂作用を示したが選択性には欠しかった。ついでジアソ酢酸エステル、マロン酸ジアゾ化合物との反応から安定なカルベン錯体を単離することに成功した。ポルフィリン系でも最近同じ反応が報告された。金属上のカルベンユニットは、スチレン中加熱することによりスチレンへ移動することが分った。通常5配位錯体ではオレフィンメタセシスが起るはずであるが、観察されなかったことより6配位カルベン錯体の特徴と考えられる。カルベン移動から得られた多フェニルシクロプロパンカルボン酸誘導体のトランスニシス比は99%以上であり高選択的な系であることも分った。配位子がキラルであるため不斉誘導を測定したところ95%ee以上であり、本錯体モデル反応は、不斉シクロプロパン化の機構の段階的な証明ということができる。カルベンユニットは核磁気共鳴スペクトルにてプロトンおよび^<13>Cとも低磁場にシグナルが観測された。X線解析ができなかったものの大変貴重なデータであり興味深い。以上のように、合成の難しいポルフィリンを簡素化したピリジンシステルにて錯体レベルと反応レベルにおいて、非ポルフィリンシステムを開発できたと考えている。さらに,ピリジン骨格の修飾から得られる4-カルボニル誘導体の高活性作用を見いだした。今後の誘導体の合成への展開が期待できるとともに、当初の目的をほぼ達成できたことは有意義であったと考える。非ポルフィリン配位子となるベルピリジンおよびビピリジン骨格を基本としさらにオキサゾリン基も付加した配位子の合成に成功した。さらにルテニウム二価錯体とすることができ単結晶X線解析から四座型窒素系配位子になるものを発見した。紫外スペクトルとサイクリックボルタモグラフを同時並測し酸化還元状態においての動的性質を明らかにした。蛍光特性を発見することはできなかった。特にビピリジン・ルテニウム錯体によるオレフィンのエポキシ化を検討したところ、エポキシ化合物の生成を確認するとともに、オレフィンの開裂反応が主に起ることを見いだした。オキサゾリン基に導入した不斉官能基による不斉誘導は見られなかった。不斉誘導が得られれば付加価値化合物合成への手がかりになる。一方、ピリジン・ルテニウム錯体によるアルコールの酸化反応は定量的に起ることを見いだした。50%転化率における光学収率は2040%とそれほど高くなかったが速度論的分割がこのシステムで可能なことを示したといえる。以上のようにピリジンおよびビピリジン-ルテニウム系において非ポルフィン系においても生体系類似の反応を誘起することが明らかになった。来年度は、もっと高度な合成触媒としての応用を試みる。非ポルフィリン配位子としてピリジン骨格を中心にオキサゾリン基を対称に有する錯体を合成することができた。特にロジウム,ルテニウムについて錯体を得る3種についてX線結晶解析に成功した。ピリジン配位子は三座配位子として強固に配位していることが明らかになった。さらに,一酸化炭素およびエチレン等が配位子した錯体を合成し構造解析した。

四座配位子ピリジン誘導体ではルテニウム錯体の場合,強いオレフィンの酸化能力を示すことが判明した。また電子化学的検討より分子軌道への考察ならびに紫外吸収スペクトルにおける配位子-金属間相互作用について明らかにした。ポルフィリン-ルテニウム,オスミウムで報告されているカルベン錯体についてもピリジン配位子系においても全く同様のカルベン錯体の生成することを見いだした。さらにカルベン部位が他種有機物,特にオレフィンへ移動してシクロプロパンを生成する反応を開発した。さらにピリジン上の置換基の導入により,より活性な非ポルフィリン系金属錯体の創製をすることができた。又,3.3-シクロペロペンよりビニルカルベン錯体が生成する反応を見いだした。カルベン部位は,オレフィンと重合することなく1分子のシクロプロパンを生成する反応性を示すことを明らかにした。
トリクロロエチレン汚染地層に存在するメタン資化細菌に関する研究

千葉県千倉町のTCE汚染現場でボーリング試料及び季節毎に地下水試料の採取を行った。対象地域は帯水層が3層存在しており数十cm1m程度の難透水層で仕切られていた。主として細粒砂からなる3つの滞水層はそれぞれ,1%弱の水頭勾配を持っており東から西へ流れていた。基盤の砂岩は,化石海水由来と思われる塩分とメタンガスを含んでおり,特にメタンの影響は第2帯水層にまで及んでいた。溶存酸素は自由地下水である第1帯水層では地表からの浸透によって分布していた。また,第2帯水層では地点No.4が10%で最高値となり,それより下流で減少した。第3帯水層では溶存酸素はほぼ0であった。また,栄養塩は硫酸塩が第1帯水層とNo.4の第2帯水層で,100μM程度,他の第2,第3帯層ではその十分の1以下であった。リン酸塩の濃度は第3帯水層で10μM近く溶存していたが,他は1μM以下であった。これらの環境パラメータのうち,季節変化が顕著であったのは,溶存酸素とメタンであった。いずれも地下水位との相関を示した。地下水位は降水量を反映しており,地下水位の上昇に伴って,動水勾配も上昇する傾向がみられた。これらのことから,メタン及び酸素はそれぞれ下層または表層からほぼ定常的に供給され,分布は地下水の流速によって決まることが示唆された。MPN法によるメタン資化細菌の分布は第3帯水槽では常に10^<4 >程度存在しており,第1,第2帯水槽は10^110^3の間で季節変化を示した。計数値の季節変化は水位の低下したとき,すなわち,メタン濃度が高いときに高くなる傾向を示した。メタン濃度との関連は,同時季の水平的な比較でも見られた。全菌数は10^5をはさんで一桁の範囲で変化したが,環境パラメータとの有意な関係は見いだせなかった。また,汚染TCEの分布とメタン資化細菌の分布とにも関係は見いだせなかった。ボーリングによって得られた試料を用いた地層中のメタン資化細菌のMPNによる係数から,第2帯水層にはsMMO酸性能をもつメタン資化細菌は少なく,第3帯水層には多いことが示された。さらに,これらの環境から分離したメタン資化細菌はTCE分解活性を持っていた。しかし,自然状態のTCE分解活性は第3帯水層でも検出限界以下であった。千葉県千倉町で季節毎に地下水試料の採取を行った。TCE汚染現場は帯水層が3層存在しており数十cm1m程度の難透水層で仕切られていることが先だって行われたボーリング調査で明らかになっている。帯水層はそれそれ,1%弱の水頭勾配を持っており東から西へ流れている。また,基盤の砂岩は,化石海水由来と思われる塩分とメタンガスを含んでおり,その影響は第3帯水層及び第・2帯水層に及んでいた。また,第2帯水層では地点No.4で10%高くそれより下流で減少した。また,栄養塩は硝酸塩が第1透水層とNo.4の第2帯水層で,100μM程度,他の第2,第3帯水層ではその十分の1以下であった。また,地下水位は降水量を反映しており,地下水位の上昇に伴って,動水勾配も上昇する傾向がみられた。また,リン酸及び硝酸塩もそれぞれ同様と考えられた。MPN法によるメタン資化細菌の分布は第3帯水層では常に10^4程度存在しており,第1,第2帯水層は季節変化を示した。

第3帯水層では溶存酸素はほぼ0であった。また,栄養塩は硫酸塩が第1帯水層とNo.4の第2帯水層で,100μM程度,他の第2,第3帯層ではその十分の1以下であった。リン酸塩の濃度は第3帯水層で10μM近く溶存していたが,他は1μM以下であった。これらの環境パラメータのうち,季節変化が顕著であったのは,溶存酸素とメタンであった。いずれも地下水位との相関を示した。地下水位は降水量を反映しており,地下水位の上昇に伴って,動水勾配も上昇する傾向がみられた。これらのことから,メタン及び酸素はそれぞれ下層または表層からほぼ定常的に供給され,分布は地下水の流速によって決まることが示唆された。MPN法によるメタン資化細菌の分布は第3帯水槽では常に10^<4 >程度存在しており,第1,第2帯水槽は10^110^3の間で季節変化を示した。計数値の季節変化は水位の低下したとき,すなわち,メタン濃度が高いときに高くなる傾向を示した。メタン濃度との関連は,同時季の水平的な比較でも見られた。全菌数は10^5をはさんで一桁の範囲で変化したが,環境パラメータとの有意な関係は見いだせなかった。また,汚染TCEの分布とメタン資化細菌の分布とにも関係は見いだせなかった。ボーリングによって得られた試料を用いた地層中のメタン資化細菌のMPNによる係数から,第2帯水層にはsMMO酸性能をもつメタン資化細菌は少なく,第3帯水層には多いことが示された。さらに,これらの環境から分離したメタン資化細菌はTCE分解活性を持っていた。しかし,自然状態のTCE分解活性は第3帯水層でも検出限界以下であった。
リンパ浮腫に対する看護プログラムの開発―エビデンスに基づいた構築―

リンパ浮腫を来した患肢のリンパ動態とCDTの効果を明らかにし、その成果に基づいて効果的なケアプログラムを開発する。動物とリンパ浮腫患者を対象とした2つのアプローチで行った。前者ではICGーPDEシステムを用い、in vivoでリンパを追跡した。後者ではMR画像から水分の貯留部位を同定した。両者共にCDTを施行し、CDTの効果を明らかにした。両アプローチから、リンパは特異的な分布を示すこと、CDTには浮腫を軽減する効果があることが明らかになった。さらにラットでは、正常時にはないリンパの排出ルートが出現し、これが浮腫の軽減に寄与していることが示唆された。これまでとは違ったケアが考えられた。平成22年度の目的は、リンパ浮腫患者のリクルート方法の決定、MRIのデータ収集方法の決定、複合的理学療法(特に医療徒手リンパドレナージと圧迫療法)の手技の決定、リンパ浮腫モデル動物の作成である。・リンパ浮腫患者のリクルート方法の決定M大学医学部附属病院の乳腺・内分泌外科の医師からの紹介が得られることが決定した。患者の特徴は、がん病巣の摘出後に当該病院の外来(乳腺・内分泌外科等)を受診しており、手術後に片側性のリンパ浮腫を来した者であり、浮腫の影響が及ばないよう放射線治療又は化学療法終了後6ヶ月以上を経過していること、MRI撮影が可能であり、外来担当医師により複合的理学療法が適応と判断された者であることを条件とする。・MRIのデータ収集方法の決定実際にMRIを使って検討した。上肢の数カ所をtransverse sectionでみる。ビタミン剤などの錠剤で、部位をマークする。観察の焦点は、皮下組織の厚さ,トラベクラ構造の有無などの形状、上肢の周囲径であることが分かってきた。なお、MRIの撮影には本学放射線専攻の教員ならびに専門の技師の協力が得られることとなった。・複合的理学療法の手技の決定米国Klose Training & Consulting主催のリンパ浮腫セラピーの研修後、セラピストの認定を得た上で、本研究での手技を検討した。本研究では上肢のためのリンパドレナージ(Vodder式)と圧迫療法(弾性スリーブand/orバンデージ)を適用する。・リンパ浮腫モデル動物の作成ラットにICGを注入後、腋窩のリンパ節およびリンパ管を摘出した。ICGの蛍光を指標に近赤外線カメラで浮腫の状況を追跡した。数例において浮腫が認められたが、手術による浸出液の貯留か、リンパ浮腫であるのかの確定を行っているところである。今後、確実にリンパ浮腫モデルラットを作成する方法を見出す必要がある。本研究は動物実験の部分とヒトを対象とした研究部分から組み立てられている。【動物実験】リンパ浮腫ラット作成するために、リンパ節摘出手術を雄ラット下肢に施行した。術後、浮腫の状態をみるために、経時的にICGを注入し近赤外線蛍光画像化装置(PDEカメラ)でICGの蛍光をin vivoで追跡した。対照実験として、リンパ節を摘出しない正常ラットにおいて同様の観察を行った。リンパ浮腫ラットでは正常のラットとは異なるリンパの流れが、様々に観察された。その中には、これまで想定されていたものとは違ったものもあった。これらのことから、ドレナージの方向はワンパターンではなく多様に検討する必要が示唆された。【ヒトを対象とした研究】乳がんの手術後、片側の上肢にリンパ浮腫を生じた女性3名について、患側と健側の両上肢のMR横断画像をSE法で撮影した。T1強調画像、T2強調画像、STIR法によるT2強調画像(脂肪抑制)、FLAIR画像の4種の画像について解析し、また自覚症状をVASで質問した。現行の上肢ドレナージでは、上腕に溜まった液体をまず排出するとされている。しかし本研究では、液体は全例おいて、上腕ではなく、前腕の尺側約1/2に特異的に溜まっていた。例数が少ないため、この所見は現時点では一般化するものではないが、本研究では、少なくともこれまで考えられていた分布とは異なる分布パターンがあることが明らかになった。また年齢や術後経過年数に幅があるにもかかわらず貯留部位はほぼ一様であった。このことから、リンパ浮腫の後発部は前腕であることが示唆される。リンパの貯留部位の把握は、ケアする上で大いに役立つと考えられる。今後は例数を増やすとともに病期との関連において検討する。自覚症状は3名とも患肢について「皮膚の張り」「動かしにくさ」「重たさ」「腫れぼったさ」を感じていた。

本研究は、ヒトを対象としたMRIを用いた検討とリンパ流をリアルタイムで観察する蛍光ー赤外線カメラシステム(ICG-PDE)を用いた動物実験の2つのアプローチで行うものである。ヒトについての成果:昨年度は3名の患者を対象として研究を展開した。その成果は研究の方向付けに役立った。しかし得られた所見が普遍的なものかどうかが分からないために多くの問題点が残った。そこで本年度はさらに7人の患者を対象として研究を行った。乳がんの種々後にリンパ浮腫を発症した女性7名に対して、昨年度同様の複合的治療(CDT)を行った。その前後の状況をMR画像と周囲径測定、自覚症状(VAS)から解析し、以下のことを明らかにした。所見は昨年度の成果を推進するものであり、介入前のMRIの画像から、全員において自由水の貯留は患側の前腕尺側に認められた。患肢の自由水は介入後に減少し、自覚症状も程度の差があるものの全員が改善した。結論として10名の所見から、CDTがリンパ浮腫のケアとして有効であることが示唆された。またリンパドレナージを実施する際には、前腕尺側をtargetにすることが効果的であることが考えられた。動物についての成果:昨年度までは下肢のリンパ浮腫モデルラットを作成し研究を展開したが、本年度はこれに加え上肢のリンパ浮腫モデルラットを作成した。浮腫の状況はICG-PDEで解析した(ICGは手背から注入)。上肢のリンパ浮腫においてもリンパ節摘出部位(腋窩)の末梢側に瀰漫状のICG蛍光シグナル(リンパ)が認められた。やがて下肢の場合と同様に正常時には認められないリンパ流の新しいルートが出現し、浮腫は改善した。このルートの賦活が有効であることが示唆された(研究の一部を、24回国際リンパ学会; Rome 2013で発表した)。これまでのヒトおよびラットの所見を統合して新しいケア方法を勘案した(投稿準備中)本研究は、ヒトを対象としたMRIを用いた検討とリンパ流をリアルタイムで観察する蛍光ー赤外線カメラシステム用いた動物実験の2つのアプローチで行い、両方の成果を統合して、新しいリンパ浮腫ケアプログラムを作成しようとするものである。ヒトについての成果:腋窩リンパ節郭清を伴う乳がんの手術後にリンパ浮腫を発症した女性3名に対して45週間の複合的治療(CDT)を行った。本年度はその前後の状況をMR画像と周囲径測定、自覚症状(VAS)から解析し、以下のことを明らかにした。1.介入前のMRIの脂肪抑制画像とFLAIR画像から、自由水の貯留は患側の前腕尺側に認められた。上腕には顕著な自由水は認められなかった。2.患肢の自由水は被験者全員において介入後に減少し、自覚症状も程度の差があるものの全員が改善した。これらのことからCDTがリンパ浮腫のケアとして有効であることが示唆された。3.MR画像を用いて測定した皮下組織の厚さを左右の前腕で比較した結果、被験者全員において、患側の方が健側よりも厚かった。リンパ浮腫に起因する肥厚であると考えられる。4.周囲径の変化はMR画像と巻尺で測定したものでは一致しなかった。自由水として描写される組織間液の変動は巻尺による測定結果へ敏感に反映しないことが明らかになった。
大気中微粒子の呼吸器内沈着と生体影響

本研究の主眼は、1.吸入粒子の呼吸器内沈着挙動の理論的実験的研究、2.呼吸器内に取り込まれた吸入粒子の種類、部位、沈着量、溶解量の評価、3.吸入粒子のフェイトアナリシスと生体影響評価である。第1のテーマに関して、人体呼吸器を16部に区別、これへの吸入エアロゾル粒子吸着とクリアランスを計算できる簡易式を開発し、その有効性を確認した、(高橋幹)、肺胞領域での吸入空気と肺内残存粒子の混合沈着機構をシミュレートできる不均一伸縮場ガラスシェル肺胞モデルを作成し、その影響が0.1μm付近の粒子に大きいことを明かにした。(江見)、第2のテーマに関して、化学形態の異なるNi化合物粒子吸入膜露実験を行ない、クリアランス期をおいて各臓器でのNi滞留量を比較した。(田中)、吸入エアロゾルスペーサーの効果をエアロゾル粒子数、粒径分布を測定し、4μm以下の小粒子を吸入させるためには大スペーサーが効果的であると結論した。(瀧島)病理解剖例を用い、人肺組織、肺門リンパ腺中の金属元素分析を行い、呼吸器病変、生活歴との相関を調査した。(竹本)気道鋳型モデル、微細気管内挿管法、吸入実験、培養肺マクロファージ試験管内実験など新手法を用い、NiO,石炭フライアッシュ,放射性BaSO_4,放射性Fe(OH)_3等微粒子の沈着量,毒性,溶解性,除去作用を明かにした。(高橋テ)、第3のテーマに関して、硫化ニッケル石炭フライアッシュの各種培養液への溶解挙動を明らかにした。(古谷)、フラッシュ脱離・質量分析法を開発し、ラット肺中数ngのPHAの定量に成功した。(飯田)レーザー励起蛍光・ミセル動電クロマト法を開発し、fgのPHA定量を可能とした。(今坂)モデル肺液へのPHA溶解度を測定する装置を開発し、生体影響評価に役立つ結果を得た。(坂本)本研究は、10名の相互の協力により、共通試料の提供、専門知識、設備の利用により、きわめて新しい成果を得ることが出来た。本課題は10名の分野の異なる研究者チ-ムよりなる共同研究である。A)吸入粒子の呼吸器内沈着挙動の実験的・理論的研究人体呼吸器に関し,16部の区分化をし,吸入エアロゾル粒子の沈着。クリアランス簡易計算モデルを開発した。(高橋幹)織維状粒子の伸縮場沈着モデル装置を開発し,球形粒子の沈着挙動との比較し,特性化に成功した。(江見)B)動物吸入実験と生体影響化学形態の異なる3種のニッケル化合物のラット暴露実験を継続しその1部の結果が得られた。NiO(G)については肺内のみの畜積が認められている。(田中)レ-ザ-粒経測定装置を完成し,2種のネブライザ-の粒径分布を測定,比較した。また気管支拡張剤エアロゾルの粒径分布を比較した。(瀧島)剖検例人肺組織中の13元素の濃度測定を継続し、その要因解析を行っている。また、PIXE法の適用を試みた。(竹本)気管・気管支鋳型モデルを用いて超微粒子初期次着挙動を明らかにした。微細カニュレ-ション法により生体気管内での粒子クリアランス学動を明らかにした。肺マクロファ-ジによる粒子貪食量,可溶化量について測定した。(高橋千)C)

沈着粒子の沈着量.溶解量測定法の開発.石炭フライアッシュを粒径密度分離した画分,5種の酸化ニッケル粒の組成を明らかにし、肺胞マクロファ-ジによる貪食量、可溶化量の測定を可能とした。(古谷)呼吸器内に沈着している微粒子の組成をそのまつ測定できることを目指して、フラッシュ加熱導入ー負イオン化学イオン化質量分析法(飯田)、ミセル動電クロマト-レ-ザ-勃起蛍光法(今坂)の開発を行い、デ-タが得られはじめている。スス成分中の発ガン性成分の溶解特性をモデル装置を用いて測定している。(坂本)
加速・減速流れにおける流れの不安定性とヒステリシス

本研究は、流れの不安定性に基づく非線形な挙動の解明を目的として、正及び負の時間加速度がはく離を伴う内部流れに及ぼす影響を、主に実験的に検討しようとするものである。具体的には、径が3倍に広がる急拡大円管路内に、周期が310秒の範囲で上流管内の流速が1.72.3m/sに変化する正弦波変動流を流し、拡大部の軸方向圧力分布の時間変化を調べた。その結果、急拡大直前の細管内圧力を基準とした圧力は定常値に較べ、時間によって値が大きく変化することが分かった。この値は、加速度のみでなくそれ以前の履歴にも大きく影響をうけるようである。周期が短くなり、加速度変化が大きい場合にはこの傾向がさらに大きくなり、また再付着点近傍で特異な分布を示すようになる。これらは、拡大管内の内部流れが時間とともに変化し、再付着点位置が大幅に移動すること、およびはく離損失が加速度により大きな影響を受けるためと思われる。さらに、定常状態における拡大部の速度分布をレーザードップラー流速計を用いて測定した。前方散乱光をプローブの受光部に戻すためのコーナーキューブを用いる事によって、従来透過率が悪いために精度の悪かった流路中央部まで精度の良い測定ができるようになり、再付着点位置も明らかになった。しかし、非定常流の測定は有効信号の頻度が少ない等の問題で精度が出なかった。また、NS方程式をスタッガード格子を用いたHSMAC法で解き、直管およびディフューザ内の正弦波変動流を解いている。この結果から、直管では減速時のある期間にほぼ流路全域で壁面極近傍に逆流が生じた。また、ディフューザでは、加速、減速する毎に、はく離点がそれぞれ上流、下流へと移動するとともに、はく離域は縮小、拡大した。
禁煙プログラムに対する易反応性に関与する遺伝要因とその他の要因に関する研究

禁煙指導の普及にあたり、個々の症例に合った指導方法の確立をめざして、喫煙関連遺伝子の解析による喫煙に対する個人の感受性要因と、既に禁煙指導の際、普及している呼気中CO濃度の測定、末梢血WBC数、ファガストローム依存度テストとの関連性を検討した。本年度は昨年度収集した症例に対して、遺伝子型同定を行い、他の検査データとの解析を行った。遺伝子型同定は、チトクロムP450 2A6、グルタチオンSトランスフェラーゼ、インターロイキンン1β、5-HTTLPRの遺伝子多型について行った。RFLP法等による同定を塩基配列決定法により確認した。また、ニコチンパッチ使用による禁煙指導とこれら遺伝子多型との関連を検討した。上記の遺伝子多型の分布はチトクロムP450、5-HTTLPRについて、これまで報告されている一般集団と異なっていた。喫煙者における白血球数はチトクロムP450遺伝子多型の遺伝子型によって異なっていた。禁煙指導に対してはグルタチオンSトランスフェラーゼ遺伝子多型との関連が示唆されたが、ニコチンパッチによる禁煙指導受診者についてはニコチンパッチの影響の方が大きかった。以上より、喫煙行動と関連のあったものは白血球数、飲酒行動であり、遺伝子についてはチトクロムP450、5-HTTLPRの関与が示唆された。一方、禁煙行動については、飲酒行動、禁煙仲間の存在、家族の協力、ニコチンパッチが関連があり、遺伝子についてはニコチンパッチを使用しないで禁煙を指導した群で、グルタチオンSトランスフェラーゼとの関連が示唆された。今回は多くの変数による解析にとっては統計学的に第2種の過誤が生じている可能性があり、喫煙行動および禁煙行動に関与する多くの因子とその交互作用を明らかにするためには、さらに症例を集めて多変量による解析を行う必要がある。近年、禁煙指導が様々の施設で行われており、禁煙指導による禁煙成功率、ニコチン補充療法やその他の禁煙方法など禁煙指導方法について、研究されている。喫煙習慣や易禁煙性と遺伝子要因についても研究されてきているが、これらについては、まだ十分に検討されておらず、実用レベルに至っていない。また、個別禁煙指導において、易禁煙性を客観的に評価し、それぞれに応じた指導はなされていない。今後、禁煙指導の普及にあたり、個々の症例に合った指導方法が、必要になってくると考えられる。喫煙関連遺伝子の解析よる喫煙に対する個人の感受性要因と、既に禁煙指導の際、普及している呼気中CO濃度の測定、末梢血WBC数、ファガストローム依存度テストとの関連性をみた研究はない。今回、遺伝子的検索とこれらの検査結果を検討し、個人の易禁煙性を明らかにすることを目的とした。本年度は症例の収集と遺伝子型同定の精度評価を中心に行った。対象者は地域健康診断・人間ドック受診者、某企業勤務者のなかで禁煙を希望する方で、書面によるインフォームドコンセントにて同意の得られた方より、問診、採血、検尿、呼気中のCO濃度の測定、禁煙指導を行い、本研究の対象者とした。現在40名をリクルートした。遺伝子型同定精度実験として、チトクロムP450 2A6、グルタチオンSトランスフェラーゼ、インターロイキン1β、5-HTTLPRの遺伝子多型の同定を行い、RFLP法等による同定を塩基配列決定法により確認してその精度を評価した。
Ａ群レンサ球菌における二成分制御系センサー蛋白質のネットワークの解明に関する研究

A群レンサ球菌の、外界からのストレス感知にネットワークを構成し機能する二成分制御系について解析を行った。酸の感知には、複数のセンサー蛋白質が関連しており、これらは酸化ストレスの感知や、バイオフィルム産生にも関連していることが示唆された。ある種のセンサー蛋白質を検討し、病原因子獲得に有利に働く可能性を有する新規の株を見出した。更に一人の劇症型感染症患者の複数の組織から分離された株の解析により、CovSセンサー蛋白質が無菌部位への侵入に大きな役割を果たしていることが確認された。A群レンサ球菌は咽頭炎、再興感染症である劇症型レンサ球菌感染症など多彩な病態を引き起こす。細菌は宿主内の環境、特に細菌に対する防御機構に拮抗する様々な手段を有している。これらの手段を発現させるために、外界環境の変化を感知する機構が重要な役割を果す。感知機構として、二成分制御系センサー蛋白質が存在するが、単独のセンサー蛋白質の関与では説明が困難な環境因子も存在する。本研究では、複数存在するセンサー蛋白質が、いかなる感知機構ネットワークを形成し、機能するかを明らかにすることを目的とした。(1)2010年以降のemm1タイプの一部の臨床分離株で、Spy1910二成分制御因子が欠損していることを見出した。この欠損株は二成分制御系に近接するrestriction modification systemをコードする領域も欠損しており、外来遺伝子の取り込みが容易となり新たな病原因子獲得に有利に働くことが示唆された。(2)臨床分離株の解析中、一人の患者の複数組織から分離された株の解析を行う機会に恵まれた。血液、髄液、関節液という本来の無菌部位から分離された菌のセンサー蛋白質CovSは、咽頭、痰といった部位から分離された菌のCovSとはアミノ酸が一か所変異していた。発現する蛋白質の違いも認められ、無菌部位への侵入にCovSが大きな役割を果たしていることが確認された。(3)従来、大気中での培養実験で酸に対して関与が考えられるものとしてYvqE(Spy1622)の検討を行ってきた。5% CO2存在下という異なる培養条件で酸に対する影響を検討したところCiaH(Spy1236)の関与が示唆された。さらにこのCiaHの酸化ストレスに対する関与も明らかとなった。また酸に関連してバイオフィルム産生に関与すると考えられるある一つの二成分制御センサーの関与を示唆するデータも得つつある。病態には宿主、細菌両者の要因が関与し、細菌は宿主内の環境、特に細菌に対する防御機構に拮抗する様々な手段を有している。感知機構として、二成分制御系センサー蛋白質が存在し、我々はそれらの感知する環境因子、病原性への関与を明らかにしてきた。一方、単独のセンサー蛋白質の関与では説明が困難な環境因子が存在する。そこで本研究では、複数存在するセンサー蛋白質が、いかなる感知機構ネットワークを形成し、機能するかを明らかにすることを目的とした。1.まず第一に近年分離された劇症型感染症の頻度が高いM1タイプのA群レンサ球菌劇症型感染症患者由来臨床分離株の13種類の二成分制御系をコードする遺伝子配列を明らかにすることを試みた。2010年以降のM1タイプの一部の臨床分離株で、ある一つの二成分制御因子が欠損していることを見出した。この現象は2009年以前の株、M1以外の株では認められず、かつ劇症株で有意に見出されるため、このセンサータンパク質の欠損が病原性を増加させている可能性が示唆される。2.pHとの関連を明らかにしたSpy1622は直接酸を感知し、かつバイオフィルム形成、バイオフィルム形成に関与する線毛遺伝子発現に影響を及ぼすことを明らかにした。3.我々がすでに樹立したSpy1622センサー蛋白質ノックアウト株を用いて、他の二成分制御因子ダブルノックアウト株の樹立を試みた。現在、2種類の臨床分離株由来、Spy1622とSpy529、Spy1622とCovSのダブルノックアウト株の樹立に成功した。A群レンサ球菌は咽頭炎、劇症型感染症など多彩な病態を引き起こす。感知機構として、二成分制御系センサー蛋白質(以下センサー)が存在するが、単独のセンサーの関与では説明が困難な環境因子も存在する。本研究では、複数存在するセンサーが、いかなる感知機構ネットワークを形成し、機能するかを明らかにすることを目的とした。1. 2010年以降のemm1タイプの一部の臨床分離株で、Spy1910センサーが欠損していることを見出した。

この欠損株は近接するrestriction modification systemをコードする領域も欠損しており、外来遺伝子の取り込みが容易となり新たな病原因子獲得に有利に働くことが示唆された。2.一人の劇症型感染症患者の血液、髄液、関節液という本来の無菌部位から分離された菌のセンサーCovSは、咽頭、痰から分離された菌のCovSとはアミノ酸が一か所変異していた。無菌部位への侵入にCovSが大きな役割を果たしていることが確認された。CovSの意義をG群レンサ球菌においても検証し、この領域には遺伝的な多様性が存在すること、一部の菌ではトランスポゾンの挿入により機能破壊が起こっているものも存在し、種々のレンサ球菌における重要性が示唆された。3.大気中の培養で酸に対してYvqE(Spy1622)センサーの関与を示していたが、5% CO2存在下で酸に対する影響を検討し、CiaH(Spy1236)センサーの関与を見出した。このCiaHは酸化ストレスにも関与していた。4.酸に反応する別のセンサーSpy1588の関連も示唆された。Spy1622、Spy1588はバイオフィルム産生にも関連していた。細菌学当初実施計画した劇症型、咽頭炎由来A群レンサ球菌の二成分制御因子をコードする遺伝子の塩基配列の比較の実験から全く意図しない新たな知見(新奇の二成分制御系欠損株の出現)を得ることができ、研究を発展することができた。臨床分離株のセンサー蛋白質の解析から、現在進行している株の進化の一端を明らかにできた。加えて従来、動物実験や、試験管内で示唆されていたCovSセンサー蛋白質の実際の人体における病原性への関与を強く示唆する知見を得ることができた。昨年度までに明らかにした一つのpH関連二成分制御センサー蛋白質Spy1622の関与に加え、新たな環境下での別の二成分制御因子Spy1236の関与も明らかにし、この二成分制御因子の別の環境ストレスにおける役割も明らかにすることができた。酸に関係して菌の生存のみならず、その環境下で蛋白質発現に関与する可能性のあるセンサー蛋白質の存在を示唆するデータも得ている。一方、計画したSpy1622,Spy1236等のダブルノックアウトの樹立や、それらを用いた解析が予定より遅れている。1.24年度実施計画した劇症型、咽頭炎由来A群レンサ球菌の二成分制御因子をコードする遺伝子の塩基配列の比較の実験から全く意図しない新たな知見を得ることができた。2.pH関連二成分制御センサー蛋白質のこれまでは不明であったさらに詳細な機能も明らかにすることができた。3.ダブルノックアウト株の樹立に関しても、従来関与が示唆されていたが、結論が確定していないCovSというA群レンサ球菌では最も重要なセンサータンパク質の一つとのダブルノックアウト株の樹立に成功し、今後の詳細な検討が実施できる状況を作り出すことができた。4.加えて、今年度以降に計画していたpH以外の環境ストレス応答に関しても、一部の二成分制御系因子ノックアウト株を複数の臨床分離株を用いて樹立し、解析を開始することができている。24,25年度解析した見出した結果をさらに検証するとともに、以下の研究を実施する。