hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データ駆動科学の物性物理への展開

まず磁化曲線の観測データを入力として、これまでの経験的な理論モデルの構築に機械学習の技法を援用する方法を提案した。複数の候補から適切なモデル選択が可能となった。その結果、スピン構造など実験的に観測が難しい情報へのアクセスが可能となり、その後の実験計画に役立てられるようになった。さらに、扱う系を量子系に展開するためにはベイズ最適化の手法が有力であることがわかった。一方、大規模施設からのデータを想定して、中性子散乱実験のスペクトルから緩和時間分布を推定する問題に着手し、実データ解析も含めた新しい方向性を示すことができた。現在、磁化曲線からのミクロ模型の推定問題に関する理論部分の論文を作成中である。やはり、データ駆動と称するためには実データを解析することが必須である。特に、部分観測のデータからの飽和磁化や飽和磁場の推定は、実験計画とも深く関連する部分であり、その研究に至っていないことは不満足である。しかしながら、学会での講演から実験グループとの共同研究の機運は高まっているので、今後の展開にも注力したい。統計物理学昨年度の実績報告書にて,研究成果発表や議論を通じて,物性物理の広い分野に共通する方法論の展開の可能性を指摘した。今年度には実践の意味も含めて、できるだけ本質的にシンプルな状況での適応例を考察して、磁化曲線の問題に展開した。マクロな物性測定からミクロな模型の推定は古典的ではあるものの普遍的な問題である。この研究を通じて、もっともコアの部分での計算量の多さが研究の律速になることが実感できた。大規模な計算機の利用や効率よい近似方法の探索なども並行して考えていくべき課題と考える。これらは、データ駆動科学を定着させるための重要な基盤整備のために必要である。しかしながら、特に大きな研究方針の変更はなく、計画研究に示したようにリバースモンテカルロ法の改良に今年度は取り組む予定である。研究計画通り走査型トンネル顕微鏡の解析方法の提案ができ、その部分の論文作成と実データ解析に向け現在進行中である。今年度の成果発表に関する論文投稿の準備が遅れたために、論文執筆に関連する諸経費を次年度使用とする。これまでの成果発表から、方向性に関する不安は解消されつつあり、同時に幾つかも問題提起もされてきた。一つはベイズ推定に基づくデータ駆動型の方法論が物性物理の比較的広い分野に共通する方法論を展開できそうであることである。その際に、既存のデータ駆動型方法であるリバースモンテカルロ法をベイズ推定の観点から見たときの問題点を指摘することができ、改良できる可能性を研究者間で議論してきた。応用例の展開先の候補にはなっていたが、取り組む年度の順序を入れ替えて、先にこの問題に取り組むことが望ましいと考えている。データ駆動型であることには変わらないので、大きな研究方針は変更ない。次年度の早い時期に論文投稿のためのデータ整備端末を準備し、論文執筆に取り組む費用として計上する。今年度の研究成果に関する論文作成が遅れたために、論文執筆に関わる諸経費を次年度使用に変更した。
反射戻り光が動的単一モード半導体レーザのモード分配特性に及ぼす影響の研究

本研究では、反射戻り光が動的単一モード半導体レーザのモード分配特性に及ぼす影響を実験評価すると共に、計算機シミュレーションにより雑音の発生機構を検討した。その結果、以下の成果を得た。1.直接変調時のコヒーレント時間を測定し、400Mb/s程度以上の変調速度では、直流バイアス電流に依らず80psec100psecであることを示した。2.時間分解分光法による測定を行い、分布帰還型半導体レーザ(DFB LD)は数Gb/s程度の高速直接変調時にも単一モード発振していることを明らかにした。これにより、モード分配定数k値による動特性評価、レート方程式モデルによるモード分配雑音の計算機シミュレーションが有効であることを示した。3.インコヒーレント反射戻り光によって誘起されるモ一ド分配雑音を測定し、LDの直流バイアス電流が閾値以上に設定されているとモード分配雑音が増加することを初めて見出した。計算機シミュレーションにより雑音発生機構を検討した結果、反射光がLDチップ内に戻って干渉し、主モードの発振閾値がランダムに変調されるために生ずることを明らかにした。このことを利用して、DFB LD単体評価、及び光アイソレータの所要アイソレーションの豊量化が可能となった。4.コヒーレント反射戻り光の振幅と位相を精密に制御する実験系を確立した。また、その系を用いて直接変調DFB LDの発振スペクトルの観測を行い、反射戻り光によって短波長成分が盛り上がるのを見出した。本測定、及び計算機シミュレーションは現在も進行中である。分布帰遷型半導体レ-ザ(DFB LD)について、反射戻り光により誘起されるモ-ド分配雑音の測定、及びその発生機構の計算機シミュレ-ションを行った。1.M系列を用いたモ-ド分配雑音測定法の精度・感度向上を図った。分光器制御系を改良した結果、精度・感度共に従来の二倍にできた。2.偏波保存ファイバを用いて反射戻り光量調節系を構成し、その反射量制御の精密化を図った。不要の反射を抑えるためにはファイバ端面の斜め研磨処理(8deg)が不可欠であることが分かった。処理の結果、外部反射率を1×10^<-4>3×10^<-2>の範囲で精密制御することが可能となった。また、室温付近での測定には、半導体レ-ザの温度制御を特に行う必要がないことが分かった。(1)反射戻り光誘起モ-ド分配雑音の大きさは、DFB LDサンプル毎では大きな差があるが、FP LDサンプル毎では殆ど差がないことが分かった。(2)DFB LDでは、主モ-ドと副モ-ドの発振閾値差、及びdetuningの大きさと極性が戻り光誘起モ-ド分配雑音に大きな影響を及ぼしているとの予想が得られた。4.レ-ト方縄式中にインコヒ-レント光注入の項を加えて、反射戻り光誘起モ-ド分配雑音の発生機構を計算機シミュレ-ションした。これにより、上記3項の(1)、(2)を矛盾無く説明することができた。分布帰還型半導体レーザ(DFB LD)について、コヒーレントな反射戻り光を発生させる系を構築し、それによって誘起される発振スペクトルの変化を観測した。また、モード分配雑音の測定を行い、インコヒーレントな反射戻り光の場合との比較を行った。尚、下記の項3については現在まだ進行中である。1.裸LDチップを用い、その後方端面1.5cmにAlミラーを置いてコヒーレント反射光を戻す系を構築した。2×10^<-4>7×10^<-3>の範囲での精密な外部反射率の設定が可能である。この際、反射戻り光の光路長とLD発振波長が揺らぐのを抑えるために、LDを0.01°Cの精度で温度制御した。

また、Alミラーの位置を分解能25nmの微動ステージで制御することにより、反射戻り光の位相をπ/13ラジアンのステップで制御できた。2.直流駆動、パルス駆動(1.6Gb/s RZ)での発振スペクトルの変化を観測した。(1)直流駆動時には、外部反射率が6×10^<-3>程度でも、外部共振モード間隔(0.06nm)毎にピークが現れて発振スペクトル幅が広がるのが観測された(0.06nm→0.22nm、但し分光器の分解能0.05nm含む)。反射光の位相を変化させても、発振スペクトルには大きな変化は見られなかった。(2)パルス駆動時には、直流駆動時と同様に発振スペクトル幅の広がりが生ずるが、その短波長成分が盛り上がることが見出された。この成分はチャーピングによるものではないことを確認した。3.パルス駆動(1.6Gb/s RZ)でモード分配雑音定数k値を測定し、インコヒーレント反射光の場合と比較した。その結果、反射光の位相によってk値が大きく変化することが分かった。
認知症の発生要因と新規の予知診断マーカーに関する15年目前向き追跡研究

本研究は、申請者らの研究グループが、2003年より、5年毎に追跡調査をしている約500人(74.8歳)のコホート集団を対象とした脳ドック検診を、開始15年目にあたる20182019年度に実施して、頭部MRI変化を有する高齢者認知症群を同定し、認知症の新規リスクを最終的に明らかにすることである。今までに、ケース・コントロール(横断)研究として報告してきた認知症の新規予知・診断マーカー(増悪および保護因子)である血管作動性ペプチド、抗動脈硬化α-Klotho蛋白、γ-トコフェノール、齲蝕原性Cnm蛋白、炎症性TGF-β、活性化血小板CD62P"などが、今回実施する縦断的な15年目前向き追跡調査で有用であるか、認知症の重症度と相関するかなど、上記測定項目の信頼性を総合的に検討する事を目的とする。最終的な目的は、認知機能低下群の臨床情報を解析し、新しい認知症検診モデルを確立させる事である。現在までに、110名の頭部MRを含めた追跡調査が終了し、現在も研究調査を継続中である。頭部MRに関しては、読影を行い、大脳白質病変はFazekas分類を実施し、gradingを行っている。また、微小脳出血や脳萎縮もgradingを行いながら、解析をすすめている。同時に、6つの脳高次機能検査の結果も入力を行って解析準備を進めている。質問紙による自己記式調査表も整理しながら入力を行い、解析準備をすすめ、生活習慣、血液などの生体マーカー、頭部MR、認知機能の関連を、順次調べる予定である。研究調査を継続すると同時に、研究調査に参加していただいた方のヒト血液や唾液、便の関連マーカーも、当初の予定していた検査項目を中心に、測定を併せて準備している。具体的な現在までの研究計画の進捗状況は、以下の通りである。1)認知症追跡の脳ドック検診の準備を行い、開始している。2)臨床情報、認知機能・脳高次機能スコアなどの情報収集の準備を開始している。3))検診で実施する頭部MR画像の読影・継時変化の解析について、放射線科とも協力し、撮像し、読影を進めている。4)血液や唾液、便の候補マーカを含む測定の準備を、順調に開始している。本研究の位置づけは、15年間にわたるユニークな認知症研究として、今まで長年にわたり、上記対象者を、intensiveに住民集団として追跡しており、わが国固有の認知症の背景およびリスク因子に迫れる可能性があることである。その上、今まで論文報告してきた新規の候補マーカーの有効性と確固たる疫学的な裏付けを結論できる可能性があることである。認知機能については、従来の我々の報告どおり、認知機能低下群は、スクリーニングとしMMSE(Mini Mental State Examination)23点以下の者として同定する予定である。その他、言語流暢性検査などの詳細な認知機能検査を併せて実施し解析する。現在、110名の検査が終了しているが、引き続き、調査研究を継続中でする。

本研究の位置づけは、15年間にわたるユニークな認知症研究として、今まで長年にわたり、上記対象者を、intensiveに住民集団として追跡しており、わが国固有の認知症の背景およびリスク因子に迫れる可能性があることである。その上、今まで論文報告してきた新規の候補マーカーの有効性と確固たる疫学的な裏付けを結論できる可能性があることである。認知機能については、従来の我々の報告どおり、認知機能低下群は、スクリーニングとしMMSE(Mini Mental State Examination)23点以下の者として同定する予定である。その他、言語流暢性検査などの詳細な認知機能検査を併せて実施し解析する。現在、110名の検査が終了しているが、引き続き、調査研究を継続中でする。
抗炎症性蛋白の機能に着目した子宮頸管熟化抑制機構の解明と早産予防戦略

progranulin(PGRN)とsecretory leukocyte protease inhibitor (SLPI)の2種類の抗炎症性蛋白の作用に着目して子宮頸管の熟化制御に関わる分子生物学的機構を解明し、早産抑止のための新規治療戦略構築の足掛かり得ることを目的として検討を進めた。妊婦の血清中のPGRN濃度は妊娠進行とともに上昇し、分娩後には低下した。そのためPGRNの中心的な産生源は胎盤を含めた妊娠子宮であることが示唆された。分娩前の頸管粘液中のPGRNの濃度をSLPIと比較して解析した結果、臨床上の頸管熟化指標であるBishopスコアとPGRNが負の相関を持つことが確認された。一方でSLPIはBishopスコアとの相関は認められなかったが、分娩日が近いほど産生が亢進していた。In-vitroでの検討では、頸管上皮細胞に対してプロゲステロン刺激を行うことでPGRNおよびSLPIの発現がいずれも誘導され、この反応がプロゲステロン受容体よりもむしろグルココルチコイド受容体を介したシグナル刺激を介していることが示唆された。以上のことから、PGRNとSLPIはプロゲステロン作用により産生誘導されて、子宮頸管の熟化制御に寄与していることが推測されたが、SLPIは組織炎症によって発現上昇を生じるというPGRNとは異なる発現制御に2面性を有していると考えられた。今後、切迫早産などの病的妊娠の症例からの臨床サンプルを用いた解析を進めることでPGRN機能の破綻と早産発症の関係性を探索を進める。また、PGRNが子宮頸管機能に寄与しているという仮説に基づいて早産マウスモデルを用いた検討を開始する予定である。本年度は、妊婦血清、頸管粘液の臨床検体の収集を進めて妊娠時期に応じたSLPI、PGRNの発現状況、臨床情報との関連を調べることで、それぞれの抗炎症性蛋白の生理的な機能に関する示唆を得ることができた。また、子宮、胎盤局所におけるPGRN、SLPIの発現変化を確認する実験手法の確立を進めている。PGRNについてはプロテアーゼの分解に伴い分子機能が変化するため、分解産物と区別した検出ができる方法の構築が未解決の課題である。今後早産マウスモデルにおいて組織内でのPGRNおよびSLPIの産生、機能解析を進めるにあたり、それらの技術を導入する予定である。In-vitro実験においてPGRNの発現制御にプロゲステロンが重要な因子となっている知見が得られたことは大きな収穫であった。今後、PGRNのシグナルの子宮頸管機能に対する生理的役割、病的状態における変化を調べることでPGRNと妊娠維持の関係の全体像に迫る予定である。本年度の臨床サンプルを用いた検討において頸管粘液中のPGRNが頸管熟化の臨床的指標であるBishopスコアと負の相関があることを確認したことは重要な知見と考えている。今後は、切迫早産妊婦における血清および頸管粘液サンプルを収集して正常例との比較を行うことで、病的子宮頸管熟化におけるPGRNの関与を追究する予定である。また、これまでの検討の結果から炎症に伴い子宮局所の発現が上昇するSLPIと頸管熟化に伴い低下するPGRNは対照的な変化を生じていることが考えられるため、その双方を測定して動態を探ることで早産予知のバイオマーカーとしての有用性を検討する。PGRNの発現制御因子としてプロゲステロンが同定されているが、その分子応答に介在する受容体及びシグナル伝達機構に着目してin-vitroでの解析を予定する。PGRNの機能を解明するためのアプローチとして、妊娠末期のマウスの頸管局所にPGRNを投与するモデルを構築する。それを用いて、プロテアーゼなどの頸管熟化関連因子に与える影響を探りたいと考えている。また、SLPIはPGRNの分解を抑制することが報告されており、それぞれの抗炎症蛋白の相互的作用にも着目して検討を行う。

本年度は、妊婦血清、頸管粘液の臨床検体の収集を進めて妊娠時期に応じたSLPI、PGRNの発現状況、臨床情報との関連を調べることで、それぞれの抗炎症性蛋白の生理的な機能に関する示唆を得ることができた。また、子宮、胎盤局所におけるPGRN、SLPIの発現変化を確認する実験手法の確立を進めている。PGRNについてはプロテアーゼの分解に伴い分子機能が変化するため、分解産物と区別した検出ができる方法の構築が未解決の課題である。今後早産マウスモデルにおいて組織内でのPGRNおよびSLPIの産生、機能解析を進めるにあたり、それらの技術を導入する予定である。In-vitro実験においてPGRNの発現制御にプロゲステロンが重要な因子となっている知見が得られたことは大きな収穫であった。今後、PGRNのシグナルの子宮頸管機能に対する生理的役割、病的状態における変化を調べることでPGRNと妊娠維持の関係の全体像に迫る予定である。本年度の臨床サンプルを用いた検討において頸管粘液中のPGRNが頸管熟化の臨床的指標であるBishopスコアと負の相関があることを確認したことは重要な知見と考えている。今後は、切迫早産妊婦における血清および頸管粘液サンプルを収集して正常例との比較を行うことで、病的子宮頸管熟化におけるPGRNの関与を追究する予定である。また、これまでの検討の結果から炎症に伴い子宮局所の発現が上昇するSLPIと頸管熟化に伴い低下するPGRNは対照的な変化を生じていることが考えられるため、その双方を測定して動態を探ることで早産予知のバイオマーカーとしての有用性を検討する。PGRNの発現制御因子としてプロゲステロンが同定されているが、その分子応答に介在する受容体及びシグナル伝達機構に着目してin-vitroでの解析を予定する。PGRNの機能を解明するためのアプローチとして、妊娠末期のマウスの頸管局所にPGRNを投与するモデルを構築する。それを用いて、プロテアーゼなどの頸管熟化関連因子に与える影響を探りたいと考えている。また、SLPIはPGRNの分解を抑制することが報告されており、それぞれの抗炎症蛋白の相互的作用にも着目して検討を行う。PGRNおよびSLPIの分子生物学的測定系の構築に予定よりも多くの時間が必要となったため、動物実験に使用予定であった費用が次年度に持ち越しとなった。次年度は早産マウスモデルにおいてサンプル数を増やしてデータ収集を予定しており、本年度未使用の費用はそこで使用される予定である。
形質細胞様樹状細胞株 PMDC05 を用いた樹状細胞の発生・分化機構の解明

平成22年度は以下の研究を実施した。○PMDC05を抗原提示細胞として用いた、腫瘍特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導体外で増幅させた腫瘍特異的CTLを体内へ戻す養子免疫療法は、正常細胞を害することなく、腫瘍抗原を有する腫瘍細胞のみを攻撃することから、期待される治療法の一つである。しかしながら、腫瘍特異的CTLの増幅・維持に必要な抗原提示細胞を、一定の質で大量に、しかも継続的に用意することは困難である。PMDC05はHLA-A2、HLA-A24陽性であり、かつ、強力な抗原提示能を有することから、人工的抗原提示細胞としての応用の可能性が考えられた。PMDC05は、無刺激時においても強力な抗原提示能を有しているが、その抗原提示能を増強させるために、我々はLPSにょって刺激を行った。PMDC05をLPSで刺激することにより、(1)樹状突起の形成、(2)抗原提示分子の発現増強、(3)IL-12p70,TNF-□産生の増強、(4)同種リンパ球に対する抗原提示能の顕著な増強、が認められた。これらの結果から、腫瘍特具的CTL誘導には、LPS-stimulated PMDC05を抗原提示細胞として用いた。LPS-stimulated PMDC05に、白血病関連抗原であるWT1のペプチドをパルスした後、正常人家梢血から回収したCD8陽性T細胞と共培養することによって、フローサイトメトリーにおいて、WT1テトラマー陽性細胞、すなわち、WT1ペプチドを認識する細胞が確認された。また、腫瘍抗原ではなく、ウイルス抗原として、サイトメガロウイルスのペプチド(CMVpp65)をPMDC05にパルスすることによって、CMVpp65テトラマー陽性細胞が検出された。以上の結果から、腫瘍やウイルス感染の為の養子免疫療法において、抗原援示細胞としてPMDC05は有用であると考えられる。平成21年度実施した研究は以下の2点である。1、我々の研究室で樹立した形質細胞様樹状細胞株PMDC05について、pDCからmDCへの形質転換に伴う機能変化について解析する。血液樹状細胞は大きくpDCとmDCに大別され、それぞれリンパ系、骨髄系より分化するとされている。PMDC05は、機能解析の結果よりpDCとmDCの両方の機能を有することが確認されている。詳細な検討を行なった結果、PMDC05はモノクローナルな状態でありながら、pDC類似分画とmDC類似分画が混在することが確認された。さらに、IL-3等の刺激により、表面形質、遺伝子発現の変化を伴う、pDC類似分画からmDC類似分画への形質転換が起こることが確認されたことから、起源が異なるとされるpDCからmDCへの直接的な形質転換の可能性が示唆された。これらの研究成果は、Leukemia Researchに投稿、掲載予定である。(Leuk Res.2010 Mar 23, in press)2、PMDC05を抗原提示細胞として用いた腫瘍特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導体外で増幅させた腫瘍特異的CTLを体内へ戻す養子免疫療法において、腫瘍特異的CTLの増幅・維持に必要な抗原提示細胞を、一定の質で大量に用意することは困難である。強力な抗原提示能を有するPMDC05は、LPSで刺激することにより、抗原提示能を増強させることが可能であり、さらに、WT1ペプチド、同種末梢血CD8陽性T細胞とともに共培養することにより、WT1特異的細胞傷害性T細胞を誘導することが可能であった。細胞株であるPMDC05は、容易に増幅可能であり、なおかつ腫瘍特異的CTL誘導能を有することから、養子免疫療法におけるツールとして有用であると考えられた。これらの研究成果は、第39回日本免疫学会総会、ISEH 38th Annual ScientificMeetingにおいて報告した。今後は、この誘導されたCTLの機能を検討することにより、その特異性を検証する。LPS-stimulated PMDC05に、白血病関連抗原であるWT1のペプチドをパルスした後、正常人家梢血から回収したCD8陽性

T細胞と共培養することによって、フローサイトメトリーにおいて、WT1テトラマー陽性細胞、すなわち、WT1ペプチドを認識する細胞が確認された。また、腫瘍抗原ではなく、ウイルス抗原として、サイトメガロウイルスのペプチド(CMVpp65)をPMDC05にパルスすることによって、CMVpp65テトラマー陽性細胞が検出された。以上の結果から、腫瘍やウイルス感染の為の養子免疫療法において、抗原援示細胞としてPMDC05は有用であると考えられる。
海綿動物由来医薬品資源の生合成研究

海綿動物は多種多様な共生微生物を宿す付着性の多細胞動物である。世界中の海に生息し、1万種が現存するといわれる海綿動物からは、これまで2万以上の生理活性物質が単離、報告されてきた。ランダムスクリーニングに由来するため細胞毒性物質の数が多く、pM程度の濃度で強力な細胞毒性を示す化合物も少なくない。しかしながら、それらの多くが稀少かつ複雑な構造を有するために、抗がん剤として研究開発がなされた化合物は極めて少ない。一方で、それら海綿由来細胞毒性物質のほとんどは共生微生物によって生産されることが示唆されている。本研究では医薬品資源として有望な海綿由来稀少生理活性物質の生合成遺伝子および生産菌を同定し、可培養化や異種生産を目指した基礎的知見を得る。昨年度より海綿動物から微量成分として見出されたspongistatinの生合成遺伝子の特定を進めてきた。Spongistatinはtrans AT型PKSによる生合成経路が予想される化合物であり、その生合成遺伝子には特徴的な配列を有するketosynthase (KS)が含まれる。したがってKSの縮重プライマーを用いたtrans AT型PKSの探索を重点的に行った。その結果、海綿メタゲノムDNAよりtrans AT型PKSに属するKS配列を得た。さらに海綿メタゲノムライブラリーを構築し、得られたtrans AT型KS配列に基づくスクリーニングを行った。その結果、複数のヒットクローンを得ることに成功した。現在詳細なシークエンス解析を進めている。また、海綿共生微生物の可培養化を目指し、沖縄産海綿Theonellaswinhoeiから様々な組成の培地を用いた培養を試みた。その結果、既知微生物と相同性が低い微生物を含む数百種類の微生物を単離した。その中にはPKSやNRPS遺伝子を有する微生物群も数多く含まれており今後さらに物質生産能の検証を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。海綿ー共生微生物系が生み出す二次代謝産物の生合成研究は、放線菌などの単一バクテリアによる生合成研究とは異なり、対象が複雑系であり、単純なゲノム解析だけでは遺伝子を突き止めることはできない。また、生産菌の多くは未培養微生物であるために、遺伝子破壊実験や同位体ラベル投与実験も不可能な研究対象である。そのため海綿二次代謝産物の生合成研究は遅れており、生合成遺伝子の取得ですら困難な状況が続いている。我々が先行研究で行ったカリクリンA生合成遺伝子の探索は海綿由来代謝物の生合成研究としては数少ない成功例の1つである。本研究ではより困難かつ挑戦すべき対象である稀少な海綿由来天然物の生合成機構を明らかにする。特に異なる海綿動物から微量成分として見出されたspongistatinの生合成遺伝子の特定を進める。Spongistatinはtrans AT型PKSによって生合成される化合物であり、その生合成遺伝子には特徴的な配列を有するketosynthase (KS)が含まれる。したがって昨年度はKSの縮重プライマーを用いた探索を重点的に行った。今回の研究対象としたスポンジスタチン(spongistatin)は、アリゾナ州立大学G. R. Pettitらがモルジブ近海の海綿Spongia sp.より見出した細胞毒性物質である。約400 kgもの海綿から10 mgの化合物の精製に成功し、1993年にその構造を報告している。興味深いことに全く同じ構造を有する化合物が同年、別の研究グループから報告された。大阪大学薬学部の北川らは沖縄産海綿Hyrtios altum 112 kgから0.5 mgのaltohyrtin(= spongistatin)を精製し、構造決定した。また東京大学農学部の伏谷らは伊豆諸島産海綿Cinachyra sp. 6.6 kgよりcinachyrolide A (= altohyrtin = spongistatin) 1.1 mgを単離、構造決定した。これらはいずれも同時に報告されたために、3つの異なる名前が同じ化合物に対して付けられた。またいずれの海綿も系統的に異なる海綿であり、その生産者は異なる海綿動物に共生する共通の微生物である可能性を示唆している。しかしいずれの海綿においても含有量が低く、稀少な化合物であるため、生産菌は共生微生物叢の主要種ではない可能性が高い。スポンジスタチンの細胞毒性活性は極めて強力であり、各種がん細胞に対して数十pMのIC50値を示す。微小管重合阻害作用が作用機序として明らかになり、抗がん剤として有望視されている化合物である。外国人特別研究員のAgustinus Uria博士の協力のもと、spongistatin含有海綿より、バクテリア画分の分画を行い、異なる画分についてKSに対する縮重プライマーを用いた解析を行った。

その結果、望むtrans-AT型の配列断片を得ることに成功した。引き続き、特異的プライマーを用いたスクリーニングを行っている。海綿動物は多種多様な共生微生物を宿す付着性の多細胞動物である。世界中の海に生息し、1万種が現存するといわれる海綿動物からは、これまで2万以上の生理活性物質が単離、報告されてきた。ランダムスクリーニングに由来するため細胞毒性物質の数が多く、pM程度の濃度で強力な細胞毒性を示す化合物も少なくない。しかしながら、それらの多くが稀少かつ複雑な構造を有するために、抗がん剤として研究開発がなされた化合物は極めて少ない。一方で、それら海綿由来細胞毒性物質のほとんどは共生微生物によって生産されることが示唆されている。本研究では医薬品資源として有望な海綿由来稀少生理活性物質の生合成遺伝子および生産菌を同定し、可培養化や異種生産を目指した基礎的知見を得る。昨年度より海綿動物から微量成分として見出されたspongistatinの生合成遺伝子の特定を進めてきた。Spongistatinはtrans AT型PKSによる生合成経路が予想される化合物であり、その生合成遺伝子には特徴的な配列を有するketosynthase (KS)が含まれる。したがってKSの縮重プライマーを用いたtrans AT型PKSの探索を重点的に行った。その結果、海綿メタゲノムDNAよりtrans AT型PKSに属するKS配列を得た。さらに海綿メタゲノムライブラリーを構築し、得られたtrans AT型KS配列に基づくスクリーニングを行った。その結果、複数のヒットクローンを得ることに成功した。現在詳細なシークエンス解析を進めている。また、海綿共生微生物の可培養化を目指し、沖縄産海綿Theonellaswinhoeiから様々な組成の培地を用いた培養を試みた。その結果、既知微生物と相同性が低い微生物を含む数百種類の微生物を単離した。その中にはPKSやNRPS遺伝子を有する微生物群も数多く含まれており今後さらに物質生産能の検証を進める。平成29年度より開始したspongistatin生合成遺伝子の探索を引き続き進める。すでにspongistatin生合成酵素として予想されるtrans AT PKSのKS配列の断片を海綿メタゲノムから得ることに成功している。当初フォスミドライブラリーの作製に苦労したが、高分子量DNAの調製方法を種々検討した結果、ライブラリー作製にも成功した。現在は得られたKS配列への特異的プライマーを用いたスクリーニングを行っており、引き続きspongistatin生合成遺伝子を含むクローンの取得を目指す。さらに、spongistatinには特徴的な構造部位としてピラン環を有する。PKSによるピラン環生合成にはpyran synthaseが関与することが分かっているため、pyran synthaseに対する縮重プライマーを用いて該当する配列断片の取得を目指す。
初期齲蝕早期検出に関する研究

本研究事業は、in vivo studyによるQLF(quantitative light-induced fluorescence)法を応用した研究を行った。QLF法が他の早期う蝕検出法とは異なる特徴を有しているのは、初期う蝕の定量化(う蝕面積、脱灰深さならびに脱灰量)および初期う蝕脱灰部位の画像化であり、本研究の目的は、実質欠損に至るまでのエナメル質内のう蝕進行状態をエナメル質内の蛍光を利用して光学的に検出できるQLF法を用いて、病巣の微細な変化をモニタリングする定量的診断方法および適切な処置プログラムを確立し、かかりつけ歯科医システムの中で個別に健康管理するシステムを構築することである。初期う蝕の回復・進行に関わる因子分析においては、フッ化物が配合されていない歯磨剤を使用すると、初期う蝕病巣の回復・進行の変化には、DMF歯数、嗜好食品摂取頻度が影響しているが、フッ化物配合歯磨剤を使用すると年齢のみが影響を及ぼす因子であることが明らかとなった。また、年齢別に初期う蝕病巣をわけ、それら初期う蝕病巣の進行回復に及ぼすフッ化物配合歯磨剤の有効性を検討するため、1年間の初期う蝕病巣の追跡研究を行なった。プラセボ歯磨剤を使用した場合、1014歳を除いた他の年齢層に認められる初期う蝕病巣は脱灰量が再石灰化量を上まわる進行性の初期う蝕病巣であること、プラセボ歯磨剤を使用した1014歳に認められる初期う蝕病巣のうち、約88%が回復性の初期う蝕病巣であること、1年間のフッ化物配合歯磨剤の使用はすべての年齢層に認められる初期う蝕病巣に対して約3倍以上の再石灰化促進により、回復性の初期う蝕病巣になることが明らかとなった。平成15年度の研究業績は以下のとおりである.(1).広領域の光でエナメル質の励起蛍光状況を検討したところ、350450nm波長におけるエナメル・象牙境界部の励起光蛍光特性を分光光度計で確認することができた.(2).人工表層下脱灰エナメル質への低濃度フッ化物による再石灰化状況を検討した結果、1.0ppmF濃度での再石灰化を確認した.また、初期脱灰状態により再石灰化状態が異なることがわかった.(1).初期う蝕病巣の評価をQLF法にて行ったところ、健全歯質部と初期う蝕部との蛍光強度のコントラスト差により、病巣面積、平均蛍光強度減少度、最大平均蛍光強度減少度、および平均脱灰量(平均蛍光強度減少度×病巣面積)の4つのパラメーターで定量評価することができた.そこで、フッ化物配合歯磨剤による初期う蝕の再石灰化に及ぼす影響を、1年間のField調査で行ったところ、1年後に平均脱灰量が減少した病巣は、初期う蝕病巣のうちの80%以上に認められた.この結果より、フッ化物配合歯磨剤の応用により、8割以上の確率で初期う蝕病巣が再石灰化されることが明らかとなった.(2).また、無フッ素配合歯磨剤では、初期う蝕病巣は1年後に再石灰化を示すものとう蝕が進行するもの、また変化しないものがあることがわかり、本調査においては再石灰化したものが約4割、進行したものが約5割、変化なしが約1割の比率であった。(3).保存治療患者、矯正治療患者について、現在データを収集中である.in vitroにおけるエナメル質の再石灰化現象の解明をQLF法にて行った結果、エナメル質脱灰試料への低濃度フッ化物作用による再石灰化は、エナメル質の脱灰程度によって異なり、低脱灰群に対しては1ppmFのフッ化物イオンの存在が再石灰化を促進することがわかった。

また、高脱灰群では,1ppm以下のF濃度では有意な再石灰化は認められないことがわかった.また、各種フッ化物(歯磨剤群,APF群,歯磨剤+APF群,コントロール群)による再石灰化について検討した結果、歯磨剤およびコントロール群で100%の再石灰化を確認した.APF群およびAPF+歯磨剤群では,約50%の再石灰化しか見られなかった.試料外部溶液中のCaおよびP(一部F)の飽和状態での存在が再石灰化に有効であることがわかった.APF(高濃度F)の作用は,試料最表層にCaFを形成し,表層下脱灰内部の再石灰化を抑制することが明らかになった.QLF法を用いたClinical Study(治験委員会の承認受理研究)の結果では、Placebo(非F配合歯磨剤)とF配合歯磨剤との1年間齲蝕抑制効果は、Placebo群では,一年後白斑(65)は,脱灰促進と再石灰化とがほぼ半数づつであることが明らかとなった。F配合歯磨剤群では,一年後白斑(65)は,約70%が再石灰化を示した.再石灰化の程度は,一年後100%の再石灰化が認められることはなった.非FおよびF配合歯磨剤の再石灰化に及ぼす因子解析の結果、再石灰化に及ぼす因子は、F配合歯磨剤群では,Fの影響が非常に大きく,その中で年齢が再石灰化に有意に影響することがわかった.Placebo群では,初期齲蝕程度,DMF歯数,嗜好食品の摂取頻度が再石灰化に影響することがわかった.本年度の本研究事業は、in vivo studyによるQLF(quantitative light-induced fluorescence)法を応用した研究を行った。QLF法が他の早期う蝕検出方とは異なる特徴を有しているのは、初期う蝕の定量化(う蝕面積、脱灰深さならびに脱灰量)および初期う蝕脱灰部位の画像化であり、本研究の目的は、実質欠損に至るまでのエナメル質内のう蝕進行状態をエナメル質内の蛍光を利用して光学的に検出できるQLF法を用いて、病巣の微細な変化をモニタリングする定量的診断方法および適切な処置プログラムを確立し、かかりつけ歯科医システムの中で個別に健康管理するシステムを構築することである。初期う蝕の回復・進行に関わる因子分析においては、フッ化物が配合されていない歯磨剤を使用すると、初期う蝕病巣の回復・進行の変化には、DMF歯数、嗜好食品摂取頻度が影響しているが、フッ化物配合歯磨剤を使用すると年齢のみが影響を及ぼす因子であることが明らかとなった。また、年齢別に初期う蝕病巣をわけ、それら初期う蝕病巣の進行回復に及ぼすフッ化物配合歯磨剤の有効性を検討するため、1年間の初期う蝕病巣の追跡研究を行った。プラセボ歯磨剤を使用した場合、1014歳を除いた他の年齢層に認められる初期う蝕病巣は脱灰量が再石灰化量を上まわる進行性の初期う蝕病巣であること、プラセボ歯磨剤を使用した1014歳に認められる初期う蝕病巣のうち、約70%が回復性の初期う蝕病巣であること、1年間のフッ化物配合歯磨剤の使用はすべての年齢層に認められる初期う蝕病巣に対して約3倍以上の再石灰化促進により、回復性の初期う蝕病巣になることが明らかとなった。さらに、根面う蝕および口腔内清掃に対するQLF法の応用を検討した結果、エナメル質と同様に根面う蝕に対してもQLF法が応用可能であることが明らかとなった。
iPlaqueを用いた頸動脈プラークの性状評価による動脈硬化疾患の予後予測

徳島大学病院で約100例,熊本済生会病院で9例,喜多総合病院で40例の患者から頸動脈エコー検査によるiPlaque解析用データおよび患者情報を収集した.現在,集めたデータの解析を進めている.また,研究を円滑に進めるため,逐次,熊本済生会病院や喜多医師会病院とも連絡を取り合い進捗状況を確認し,研究のまとめを行っている.研究計画では,iPlaque解析を実装する超音波装置の開発を目指し,超音波装置メーカーと共同研究を進める予定であった.しかしながら,計画していたメーカーが他社に買収されてしまい,そのメーカーとの共同研究が困難になった.買収先とも交渉したが,共同研究は難しいという判断であった.現在,他メーカーと共同研究の可否について打診中である.また,頸動脈プラークの性状評価を目的に開発したソフトウェアであるが,血栓や腎臓の実質の性状評価など,他の臓器にも応用できないか検討を加えている.PIが疾病により入院加療等を余儀なくされたため,研究全体の進行が遅延している.1.現在修得済みのデータについては解析を急ぎ,研究成果をまとめて論文化を目指す.2.研究成果を学会等で発表することで超音波メーカーに本ソフトウェアの有用性をアピールし,超音波診断装置に実装してもらえるメーカーを探す.徳島大学病院,済生会熊本病院,喜多医師会病院において,症例のリクルートを行っている.平成28年5月30日に喜多医師会病院において,研究打ち合わせを行い,進捗を確認した.済生会熊本病院の担当者とも,超音波医学会において研究打ち合わせを行い,研究の遂行について確認した.現在,徳島大学病院で70例,済生会熊本病院で9例,喜多医師会病院で40例の症例が登録され,ベースラインのデータを取得し,経過を観察中である.今後も症例リクルートを継続し,予後調査を継続する.iPlaqueソフトウェアの開発については,ソフトウェアは完成しているものの,それを搭載する超音波診断装置を開発してもらえる国内外の協力メーカーを探しているが,まだ同意が得られた施設がない状況である.今後も協力していただける製造メーカーを探索する.症例の登録については,目標が200例のところ120例であり,脱落例も予想されるためさらなる症例リクルートの努力を要する.iPlaueソフトウェアの開発については,当初協力が得られると見込んでいたメーカーが,超音波診断装置の開発,販売から撤退してしまったため,新たな協力先を探索中である.徳島大学病院で約100例,熊本済生会病院で9例,喜多総合病院で40例の患者から頸動脈エコー検査によるiPlaque解析用データおよび患者情報を収集した.現在,集めたデータの解析を進めている.また,研究を円滑に進めるため,2017年10月に,熊本済生会病院において研究会議を行った.喜多医師会病院とも連絡を取り合っている.研究計画では,iPlaque解析を実装する超音波装置の開発を目指し,超音波装置メーカーと共同研究を進める予定であった.しかしながら,計画していたメーカーが他社に買収されてしまい,そのメーカーとの共同研究が困難になった.買収先とも交渉したが,共同研究は難しいという判断であった.現在,他メーカーと共同研究の可否について打診中である.徳島大学病院で約100例,熊本済生会病院で9例,喜多総合病院で40例の患者からデータを収集し,解析を行っている.研究計画では,iPlaque解析を実装する超音波装置の開発を目指し,超音波装置メーカーと共同研究を進める予定であった.しかしながら,計画していたメーカーが他社に買収されてしまい,そのメーカーとの共同研究が困難になった.現在,iPlaque解析を装備する超音波診断装置を開発してもらえるメーカーを探している.徳島大学病院で約100例,熊本済生会病院で9例,喜多総合病院で40例の患者から頸動脈エコー検査によるiPlaque解析用データおよび患者情報を収集した.現在,集めたデータの解析を進めている.また,研究を円滑に進めるため,逐次,熊本済生会病院や喜多医師会病院とも連絡を取り合い進捗状況を確認し,研究のまとめを行っている.研究計画では,iPlaque解析を実装する超音波装置の開発を目指し,超音波装置メーカーと共同研究を進める予定であった.しかしながら,計画していたメーカーが他社に買収されてしまい,そのメーカーとの共同研究が困難になった.買収先とも交渉したが,共同研究は難しいという判断であった.現在,他メーカーと共同研究の可否について打診中である.また,頸動脈プラークの性状評価を目的に開発したソフトウェアであるが,血栓や腎臓の実質の性状評価など,他の臓器にも応用できないか検討を加えている.PIが疾病により入院加療等を余儀なくされたため,研究全体の進行が遅延している.当院および,協力施設に依頼して,症例登録を促進する.また,学会な展示会など様々な場で,産学連携が可能となる超音波診断装置メーカーと交渉を進めていく.データ解析を進め,研究成果の発表(学会報告,論文作成)を目指す.超音波診断装置メーカーと交渉を継続し,iPlaque解析を実装する超音波装置の開発について,共同研究が可能なメーカーを探す.1.現在修得済みのデータについては解析を急ぎ,研究成果をまとめて論文化を目指す.2.研究成果を学会等で発表することで超音波メーカーに本ソフトウェアの有用性をアピールし,超音波診断装置に実装してもらえるメーカーを探す.平成29年度中に,iPlaque解析ソフトウェアを内蔵する装置の開発を進めるため,共同で開発を行う超音波装置メーカーに対する謝金を計上していた.しかし,予定していた超音波装置メーカー(Panasonicメディカル)が他社に買収され,共同研究の継続が困難になってしまった.そのためその他謝金が余剰になっている.

現在,我々が開発したiPlaqueソフトウェアを搭載してもらえる超音波装置メーカーを探しており,共同開発に充てる謝金を来年度に使用する予定である.PIの入院およびその後の療養により研究計画が遅延しているため.次年度は,研究結果の解析,論文執筆,学会発表などに用いる.
細胞内動態を制御したアデノウイルスベクターの開発

遺伝子治療の更なる発展のためには、既存の遺伝子導入ベクターを詳細に解析し、さらに有用なベクター開発につなげることが必要である。そこで、高い遺伝子導入効率を持つアデノウイルスベクターを解析し、ウイルスタンパク質であるファイバーシャフト部分が効率的遺伝子導入に関与していることを見出した。さらに、シャフト蛋白質は遺伝子を搭載したプラスミドとプラスミド導入試薬による遺伝子発現効率を約10倍上昇することを明らかとした。平成19年度は、アデノウイルスベクターの効率的遺伝子発現に関与する核移行や転写活性に必須のウイルス側の因子を同定し、さらにアデノウイルスの誘導する自然免疫に関与する細胞因子の同定を行った。これまでの申請者の研究により、ファイバーカプシド蛋白質を改変することで、ウイルス粒子の核への移行能が低下することを示唆する結果が得られている。よって、まずはアデノウイルス受容体との結合領域を持つファイバーを欠落させた変異型アデノウイルスベクターを作製し、培養細胞お虫びマウスを用いた遺伝子導入活性を評価した。その結果、ファイバーカプシド蛋白質を欠損したアデノウイルスベクターは、細胞表面への結合能を上げても効率的な遺伝子導入効率を示さなかった。つまり、ファイバーカプシド蛋白質はアデノウイルス受容体との結合だけでなく、結合後の遺伝子発現までの機構に大きく関与していることが示唆された。一方で、アデノウイルスは自然免疫誘導を示すことが知られており安全性の観点から問題となっているため、アデノウイルスの自然免疫誘導に関与する細胞側因子の同定を試みた。その結果、MyD88とToll like receptor-9がアデノウイルスによる自然免疫誘導に関与していることを明らかとした。以上より、本年度はアデノウイルスの効率的遺伝子導入にファイバーカプシド蛋白質が受容体との結合以外にも関与していること、さらに自然免疫誘導に関与する分子を同定することに成功した。これらの知見はウイルス蛋白質を利用した安全で効率的な新規遺伝子導入ベクターの開発に繋がると考えられる。平成19年度においては、アデノウイルスベクターの効率的遺伝子発現に関与する核移行や転写活性に必須のウイルス側の因子を同定するため、アデノウイルス受容体(CAR、インテグリン、ヘパラン硫酸)との結合領域をそれぞれ改変したAdベクターを作製した。その結果、ヘパラン硫酸と結合するファイバーシャフト部分を改変する事で、アデノウイルスベクターの効率的遺伝子導入効率が阻害され、細胞内におけるウイルス動態が変化していう可能性が示唆された。そこで、本年度は組み換え型ファイバーシャフト蛋白質を大腸菌により作製し、シャフト蛋白質単独での機能について、詳細な検討を行った。その結果、ファイバーシャフト蛋白質は培養細胞における取り込み活性を上昇させることが明らかとなった。また、マクロピノサイトーシスにより取り込まれることが知られている蛍光物質の取り込みを、シャフト蛋白質が上昇させていたことより、アデノウイルスファイバーシャフト蛋白質は細胞膜における取り込み活性の上昇を誘導すると考えられる。また、この取り込み活性の上昇機能を遺伝子治療研究に応用することを考え、レポーター遺伝子を搭載したプラスミドとプラスミドトランスフェクション試薬とを細胞に作用させ、同時にシャフト蛋白質を加えることで、遺伝子発現効率が約10倍上昇することを明らかとした。これら結果は、アデノウイルスベクターの効率的遺伝子導入効率に関与する因子を同定し、新たな遺伝子導入ベクターの開発に貢献できる結果であると考えられる。今後、これらのデータをもとにさらなる効率的遺伝子導入と共に安全性を向上させた新規ベクターの開発を行う。
エストロゲンのT細胞とマクロファージ制御を介した糖代謝恒常性と妊娠維持機構の解明

エストロゲン(E2)は性周期や妊娠の制御に加えて糖脂質代謝にも関与する。本研究では、E2が制御性T細胞(Treg)を介して慢性炎症を制御することで糖代謝に関わる可能性を検討した。雄性マウスでは、高脂肪食負荷により内臓脂肪組織のTregは減少するのに対し、雌性マウスではTregは増加し、卵巣摘出によりTregの増加は消失した。また、雌性では高脂肪食負荷による慢性炎症が抑制されるのに対し、卵巣摘出により雄性の高脂肪食負荷マウスと同程度の慢性炎症を認めた。以上より、雌性マウスのE2はTregの内臓脂肪組織への局在と機能を高めることで、肥満に伴う代謝障害に対して防御的に作用する可能性が示された。エストロゲンは性周期や妊娠の制御に加えて、エネルギー代謝、糖脂質代謝、骨代謝、免疫などの様々な作用に関与する。近年、エストロゲンは、制御性T細胞(Treg)の分化増殖に関わることが明らかとなった。このことから、エストロゲンは脂肪組織での免疫機能をT細胞を介して調節することで、肥満に伴う慢性炎症を制御して糖代謝の恒常性に寄与する可能性が考えられた。そこで本研究では、更年期モデルマウスでのエストロゲンによるT細胞の制御を介した糖代謝調節機構を、脂肪組織でのTregの数と機能の変化に着目して検討した。雌性マウスでは、卵巣摘出と高脂肪食負荷により耐糖能異常とインスリン抵抗性を認めた。その際、主に内臓および皮下脂肪蓄積の増加による顕著な体重の増加を認め、炎症性サイトカインであるTNFαの著明な発現上昇を伴った。そこで、卵巣摘出と高脂肪食負荷が、脂肪組織と脾臓でのTregに与える影響を検討した。その結果、フローサイトメトリーにより検討した皮下脂肪と脾臓でのTreg数は減少を認め、TregマーカーのFoxp3 mRNA発現量も低下した。次に、これらの組織で変化したTregが、胸腺で分化・成熟する内在性のnTregか、末梢組織で誘導される外因性のiTregに起因するかを検討した結果、卵巣摘出によりnTregが、また、高脂肪食負荷によりiTregが変化する所見を得た。以上より、雌性マウスでは、閉経状態における高脂肪食負荷による脂肪の蓄積に伴う耐糖能異常とインスリン抵抗性において、エストロゲン作用の減弱に伴ったTregの変化に伴う慢性炎症が関与する進展機構が明らかとなった。エストロゲン(E2)は更年期から急激に減少し、これに伴い肥満や糖脂質代謝障害の頻度が高まる。肥満に伴う内臓脂肪組織の慢性炎症が糖脂質代謝異常の病態基盤として重要であり、慢性炎症を抑制する因子として制御性T細胞(Treg)が知られている。E2は脾臓のTregを増加させるが脂肪組織のTregへの影響は不明なことから、雌性において閉経に伴うE2欠乏がTregの脂肪組織分布に与える効果と、これに伴う慢性炎症と糖代謝に及ぼす影響を雄性と比較し検討した。C57BL/6雄性マウスでは、高脂肪食負荷により内臓脂肪組織のTregは減少するのに対し、雌性マウスでは増加した。本変化に一致して、雄性での内臓脂肪量の増加がより顕著であった。その際、内臓脂肪でのF4/80とCD11cによる炎症性マクロファージマーカーと炎症性サイトカインであるTNFalphaの遺伝子発現は、雄性でのみ著明な上昇を認めた。そこで、E2の影響を解明するため、卵巣摘出した後に高脂肪食負荷した雌性マウスの内臓脂肪組織での変化を調べると、雄性での成績と同様に、脂肪組織の肥大化と慢性炎症の所見を認め耐糖能の悪化を呈した。内臓組織のTregがインスリン感受性に関わる機序を解明するため、PPARgammaの発現変化を検討した。内臓脂肪組織のTregにおけるPPARgammaの発現は、雄性では高脂肪食負荷により減少したが、雌性では上昇傾向を認めた。しかし、卵巣摘出した雌性では雄性と同様に低下した。以上より、雌性ではE2を介してTregのPPARgammaの発現を増加させ、内臓脂肪組織への局在とその機能を高めることで、肥満に伴う代謝障害に対して防御的に作用することが示唆された。脂肪組織でのエストロゲンによる免疫能を制御することにより、閉経期での糖脂質代謝異常を効果的に改善する新規治療法の開発に繋がることが期待される。糖尿病・内分泌学平成25年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書に記載した通り、平成25年度においては、雌性閉経モデルマウスおよび肥満閉経モデルマウスを作製し、対照マウスと共に飼育して、体重、摂餌量、体脂肪組成、耐糖能、インスリン感受性を経時的に調べ、エストロゲンの影響を明らかにした。

本モデルマスを用いて閉経期での糖代謝悪化の機序として、エストロゲンのT細胞制御機構の関与を調べた。その結果、卵巣摘出・高脂肪食負荷マウスでの脂肪組織と脾臓でのTreg数の変化を見出し、エンストロゲンのTregを介した免疫調節による糖代謝制御機構の重要性を明らかにすることができた。これらの結果は当該助成事業において重要な成果であり、平成26年度では本成績をさらに発展させて、遺伝子改変動物を用いて研究を推進することが可能となった。平成26年度においては、今までの研究成果を発展させ、糖代謝恒常性の維持におけるエストロゲンによるT細胞制御の重要性とそのメカニズムをより精細に解明する予定である。そのために、現在T細胞特異的エストロゲン受容体α欠損マウスの作製を行っている。系統樹立が完了次第、マウスを通常食と高脂肪食下で飼育し、脂肪組織と全身の免疫状態の変化を検討し、その結果生じる糖代謝とインスリン感受性への影響を明らかにする。これらの研究を、今後も研究計画に沿って研究を推進することで、女性の閉経期や妊娠時の糖代謝異常に際し、エストロゲンの免疫制御作用に着目した新規治療法の開発基盤の確立を目指す。平成25年度においては、交付された直接経費1,700,000円を計画通りに研究活動に使用し、かつ、消耗品の利用に際して節約努力を行った結果、4,078円の残額となった。平成26年度は、直接経費として交付される1,200,000円と平成25年度の直接経費の残額4,078円を合わせた1,204,078円を全て計画通りに使用する予定である。使用内訳は主に物品購入費であり、その詳細は、実験動物購入・飼育費、実験試薬、実験器具などの消耗品購入費である。なお、1品または1組もしくは1式の価格が50万円以上の物品を購入する予定はない。