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口腔癌における超低発現遺伝子プロファイリング

癌の悪性形質を支持している癌遺伝子を同定し、分子標的とすることにより、治癒あるいは癌との共存が期待できる可能性が種々の悪性腫瘍において示されている。本研究では、マイクロアレイでは検出できない低発現遺伝子群の中より口腔癌治療に有用な標的分子を同定することを目的とした。最初に、マイクロアレイ解析にて発現が検出できなかった遺伝子が本当に未発現なのか、わずかに発現しているのかどうかについて検討した。正常口腔粘膜組織3検体および口腔癌組織10検体を用いてマイグロアレイ解析を行ったところ、正常および癌組織いずれにもその発現が検出できなかった遺伝子は4,209種類であった。その中で、ヒト正常角化上皮細胞株には発現が検出されず、ヒトロ腔癌細胞株においてのみ発現が検出された遺伝子は782種類で、うち癌関連遺伝子は肝細胞増殖因子(HGF)などを含む15種類であった。口腔癌組織におけるこれら遺伝子の発現はマイクロアレイでは検出できないが、リアルタイム定量化RT-PCR法では検出可能であった。これらの遺伝子は発現量が低いにもかかわらず、癌の悪性形質を支持する重要な機能を有している可能性がある。実際に、HGFおよびその関連シグナル分子の機能を阻害すると培養ヒトロ腔扁平上皮癌および唾液腺癌細胞株の浸潤増殖を著明に抑制した。以上の結果より、低発現遺伝子プロファイリングの重要性と低発現癌関連遺伝子を分子標的とした治療の有用性が示唆された。癌の増殖、浸潤、転移において重要な機能を担っている癌遺伝子を同定し、分子標的とすることにより、治癒あるいは癌との共存が期待できる可能性が種々の悪性腫瘍において示唆されている。本研究では、マイクロアレイでは検出不可能な低発現遺伝子群の中より口腔癌治療に有用な標的分子を同定することを目的とした。実際に、マイクロアレイ解析ではtotal RNA 1 μgを用いた場合、リアルタイム定量化RT-PCR法で25-30サイクルまでに増幅可能な遺伝子群しか検出できないため、検出不可能であった遺伝子が本当に未発現なのか、わずかに発現しているのかどうかについては不明である。当初、正常口腔粘膜組織3検体および口腔癌組織10検体を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ、正常および癌組織いずれにもその発現が検出できなかった遺伝子は4,209種類であった。さらに、解析対象遺伝子数を絞り込むために口腔癌組織20検体を加えてマイクロアレイ解析を行った結果、その遺伝子数は1,092種類となった。また同時に、口腔癌における低発現遺伝子として同定したAkt2の機能解析を行った、マイクロアレイ解析ではAkt2の正常口腔粘膜上皮組織と口腔癌組織における発現差は検出できなかったが、ウェスタンブロット法では口腔癌組織における明らかな過剰発現が認められた。Akt2に対する合成small interfering RNA(siAkt2)を作成し、ヒト培養口腔扁平上皮癌および唾液腺癌細胞株に導入したところ、いずれの細胞においても内在性Akt2の発現を90%以上抑制した。つづいて、siAkt2のin vitroおよびin vivoにおける癌細胞増殖における影響を検討したところ、著明な抗腫瘍活性を示した。以上の結果より、マイクロアレイ解析ではその発現差が検出できない遺伝子が存在し、その中にはAkt2の如く口腔癌の治療標的として有用な分子が含まれていることが示唆された。
スウェーデンにおけるSOGIに基づく差別の撤廃、人権保護や擁護等に関するとりくみ

文献調査として先行研究のレビューを行うとともに、次の現地調査等を実施した。1「平等オンブズマン」において、SOGIに基づく差別を担当している職員等への面接調査と、施設見学。2「性指向オンブズマン」の中心的存在であったHans Ytterberg氏への面接調査、3「RFSL」の代表であるSandra Ehne氏への面接調査と、施設見学。現地調査によって得られた知見は、次のようなものであった。1「平等オンブズマン」のとりくみについて、その概要や活動の実際について明らかにすることができた。かつて差別に関するオンブズマンは領域ごとに4つ存在していた。しかし、「平等オンブズマン」に統合されたことにより、改善された部分があることがわかった。それは、まず新たに性自認や年齢などの領域もカバーされるようになったことや、差別が複数の領域におよぶケース(例えば、障害のある高齢者のレズビアン)に対して、ワンストップで総合的に、調査や救済等が行われるようになったことである。21999年から約8年間存在した「性指向オンブズマン」の組織や活動、その意義について、多くの知見を得ることができた。とりわけ、SOGIに基づく差別の撤廃、人権保護や擁護等を専門に担当する機関が政府内に存在したことの意義についての理解を深めることができた。このように、1と2の調査の結果から、今後のわが国におけるSOGIに基づく差別の撤廃、人権保護や擁護等に関するとりくみへの示唆を得ることができた。3LGBTQの当事者団体である「RFSL」について、そのミッション、組織や歴史などについて、理解を深めることができた。とりわけ、LGBTQが可視化されているがゆえに生じる新しい問題、すなわち、ヘイトクライムやエスニシティによる格差等について、認識することができた。研究の成果は、一般書籍において、その一部を発表した。2018年度に予定していた現地調査は概ねて実施することができた。また、2019年度の調査につながる準備も行うことができた。来年度(2019年度)は、引き続き、文献研究を進めるとともに、2018年度の調査をふまえ、次の現地調査を実施し、分析、考察を行う(調査地:ストックホルム他)。1「RFSL」において、「HBTQ認証」を担当する職員、および年齢やエスニシティに特化したとりくみを担当する職員等への面接調査、2「HBTQ認証」を受けた公共施設等において、担当する職員等への面接調査。そして、これまでの研究成果を、学会大会にて報告を行う(日本社会学会、日本ジェンダー学会等を予定)。また、引き続き、一般向けには、書籍等で発表をする。【大山治彦への配分について】物品費について、必要な物品を他の資金によって購入することができたため、科研費で支出する分を節約することができた。

繰り越し金は、来年度(2019年度)において、不足後予想される、旅費や人件費・謝金等に充当する。【大束貢生への配分について】残金が1万円未満であることから、ほぼ予定通り支出であったと考えている。繰り越し金は、次年度の物品費等に充当する。
口腔外科疾患に対する骨シンチグラフィ定量評価システムの開発と臨床応用

本研究は各種口腔外科疾患に対する骨シンチグラフィの定量的評価法の開発を目指し、口腔外科疾患の診断および評価の精度の向上を図る事を目的とした。定量化は骨シンチグラフィにおけるピクセル値を正規化した値としてBone Uptake Value(BUV)を算出し定量化した。これにより急激に増加している骨吸収抑制薬関連顎骨壊死(ARONJ)のの原因薬剤のひとつであるビスフォスフォネートの長期投与により顎骨の骨代謝活性が亢進することを証明したことで、骨シンチグラフィ定量評価がARONJ発生のメカニズムに関与することが示唆された。またARONJの予測因子および治療経過の指標として有用であることが解明した。本研究は各種口腔外科疾患に対する骨シンチグラフィの定量的評価法の開発を目指し、口腔外科疾患の診断および評価の精度の向上を図る事を目的としている。骨シンチグラフィで使用する99mTc-metylene diphoshonateはハイドロキシアパタイトに結合する性質があり、その結合力は局所の血流と骨代謝の活性に比例して結合する性質を持つ。それゆえ口腔外科の疾患の診断や治療経過観察に多用されているが、定量的診断は困難であった。われわれはこれを定量化するために骨シンチグラフィにおける各ピクセル値を放射線医薬品の投与量および体重で正規化した値としてBone Uptake Value(以下BUV)を算出し定量化するソフトウエアを使用している。今までは全身像から関心領域の平均値しか算出できず、全身像から顎骨の小さな範囲の関心領域を抽出することが困難で、また関心領域の範囲の拡大縮小によって平均値が容易に変化することが欠点であった。平成26年度は全身像から頭頸部画像を拡大抽出できるようになり、関心領域が容易に設定できるようになった。また関心領域の平均BUVに加え、最大BUV、関心領域の面積の測定が可能になるように改良した。薬剤関連顎骨壊死medication-related osteonecrosisof the jaw(MRONJ)は、ビスフォスフォネート(BP)やデノスマブのような骨吸収抑制剤に加え、分子標的薬の血管新生阻害剤などの関連性も示唆されている。医療の進歩に伴い、これら薬剤需要が増大する一方で、骨への侵襲的歯科治療を必要とする患者も増加しており、MRONJ発生の予測についての検討は重要である。われわれはMRONJにおける骨シンチグラフィ定量解析での予測性について検討した。香川大学医学部附属病院歯・顎・口腔外科を受診した薬剤関連顎骨壊死患者15例を対象とし、健側下顎骨に集積したBUVの平均値および最大値を計測したところ健側下顎骨定量解析の最大BUVによりMRONJを予測できる可能性が示唆された。本研究では各種口腔外科疾患に対する骨シンチグラフィの定量的評価法の開発を目指し、口腔外科疾患の診断および評価の精度の向上を図る。骨シンチグラフィを定量化するためのソフトウエアとしてBone Uptake Value(以下BUV)を使用している。そして定量化の単位をBUVとし、骨シンチ全身像における骨集積カウントを投与量および体重で正規化した値としてBUVを算出している。昨年度は関心領域1か所しか設定ができず、複数の関心領域を設定したい場合には同じ定量測定操作を複数回繰り返さないと測定できなかったが、今年度は関心領域を一度の操作で8領域の計測できるように改良した。薬剤関連顎骨壊死(Medication-Related Osteonecrosis of the Jaw MRONJ)はビスフォスフォネート(BP)やデノスマブのような骨吸収抑制剤に加え、分子標的薬が原因になることがあるが、多くはBPが原因である。今年度は骨粗鬆症治療によりBPを投与された患者を対象にし、BPが顎骨に与える代謝活性の変化を骨シンチグラフィーで定量評価した。その結果BPを長期間投与した場合、炎症の兆候がない健康な顎骨でもコントロールに比べ有意に高い平均BUVと最大BUVであった。これにより骨シンチグラフィー定量解析をすることで口腔の外科的侵襲の際のMRONJのリスクが明らかになる可能性が示唆された。近年、副甲状腺ホルモン製剤であるテリパラチドが、MRONJの治療薬として効果が期待されているが、その投与期間や評価法が確立されていない。本治療では骨シンチグラフィ定量解析で定期的に評価することで、テリパラチド治療が有効であるかどうかの指標に有用であることが示唆されている。平成27年度の研究計画の第一は研究実施計画ではシステムの改良であった。平成26年度の骨シンチグラフィ定量測定のためのソフトウエアは、関心猟奇の1か所しか設定できなかったが、平成27年度は同時に8か所の関心領域を測定できるように改良を加えた。骨シンチグラフィ定量評価の臨床応用については、平成27年度はビスフォスフォネート(BP)の長期投与により顎骨の骨代謝活性が変化することを証明したことで、BP関連顎骨壊死の予測因子として有用である確証が明らかになった。また薬剤関連顎骨壊死のテリパラチド治療の指標として有用であるかどうかの検討では、テリパラチド治療有効症例では病変部のBUVが次第に低下していることが明らかになっており、骨シンチグラフィ定量評価が治療の指標として有用であることが示唆されている。以上により、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。平成28年度は骨シンチグラフィ定量評価法を利用し、わが国において増加している疾患である骨吸収抑制薬関連顎骨壊死の原因薬剤のひとつであるビスフォスフォネート(BP)の長期投与による下顎骨および大腿骨への骨代謝変化について評価した。

BPは骨粗鬆症の治療薬として有用であるが、長期使用により顎骨壊死(ONJ)および非定形大腿骨骨折(AFF)リスクが高まることが知られている。顎骨や大腿骨は大きな加重が加わる部位であるが、ONJとAFFでは病態が異なり、BP投与による影響は部位特異性があるものと思われるが、詳細については明らかになっていない。研究の目的は大腿骨と下顎骨のBPによる代謝の部位別変化を骨シンチグラフィで定量評価することで、ONJとAFFの発症メカニズムの解明に寄与することである。骨シンチグラフィ定量評価で明らかになったことは、BP長期投与による下顎骨の骨代謝は有意に亢進し、大腿骨では有意に抑制されていたことが判明した。また治療効果に相違があるのかどうか治療としてテリパラチド投与によりONJの症状を軽減させるとの結果が報告されているが、連日投与製剤と週1回投与製剤での治療効果に相違があるのかどうかについて、臨床効果に合わせて骨シンチグラフィ定量評価で評価した。その結果、週1回製剤は病変への集積が10.0%改善したのに対し、連日投与製剤では20.1%改善することが解明された。骨シンチグラフィ定量評価で骨吸収抑制薬関連顎骨壊死の保存的治療の評価が可能であることが示唆された。本研究は各種口腔外科疾患に対する骨シンチグラフィの定量的評価法の開発を目指し、口腔外科疾患の診断および評価の精度の向上を図る事を目的とした。定量化は骨シンチグラフィにおけるピクセル値を正規化した値としてBone Uptake Value(BUV)を算出し定量化した。これにより急激に増加している骨吸収抑制薬関連顎骨壊死(ARONJ)のの原因薬剤のひとつであるビスフォスフォネートの長期投与により顎骨の骨代謝活性が亢進することを証明したことで、骨シンチグラフィ定量評価がARONJ発生のメカニズムに関与することが示唆された。またARONJの予測因子および治療経過の指標として有用であることが解明した。平成26年度の研究実施計画の第一は骨シンチグラフィ定量測定のためのソフトウエアの改良であった。これは当初の予定どおり関心領域の平均BUVおよび最大BUVが測定できるようになった。また全身像から頭頸部画像を抽出することで、関心領域が容易に設定できるようになった。計画の第二はMRONJの予測因子として骨シンチグラフィ定量評価が有用であるかどうかという事であった。改良したソフトウエアを使用したBUVの平均値および最大値をエンドポイントとした研究ではMRONJ群の健側下顎骨関心領域における平均値および最大値BUVはコントロール群に比べ有意にBUV値が上昇しており、MRONJ群の健側下顎骨定量解析の最大BUVによりビスフォスフォネート関連顎骨壊死予測できる可能性が示唆された。最近の研究では有用な予測因子について確立したものはなく、また骨シンチグラフィ定量評価で顎骨壊死を予測する可能性があることを報告したものはなく、この研究成果は大きいと思われる、。平成24年10月のこの研究報告では第59回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会優秀ポスター発表賞を受賞した。
現代の社会情勢に即した中学校技術・家庭科教育の構造化に関する研究

1.平成8年度は、平成7年度に開催された教育現場の実態を把握するための研究会議での成果も参考にしながら、『現代の社会情勢』や『構造化』について検討がなされ、教科や科目の関連、領域間、学習内容別などの関連をさせるとの共通理解をもつことにより、技術教育のための学習内容構造化の方向性が示された。(1)技術・家庭科の歴史的な流れを振り返り技術教育の現況分析を行い、技術・家庭科技術系列を構造化することにより将来の技術教育の在り方を教科教育的に展望した。(2)大学における技術教員養成や教育研究の内容を、より実践的なものにするためと平成7年度の研究会議の成果を一般化するために、宮城県の中学校224校に対して実態調査を行った。現場の実態を知ることによって生きた教材研究の材料を提供することができた。2.中学校技術・家庭科の各領域を分担する研究者により、それぞれの領域の学習内容の構造化について検討がなされ、それぞれ成果が得られた。領域の性格により多様であるが、それらの成果は以下の通りである。(1)演習や実験実習の内容は、結論が分かっている通常の実験実習の課題に加えて、創造力を育成するためにも解答を自ら組み立てて行く内容の『複数解答をもつ実験課題』を取り入れる必要性があることを提唱した。(2)技術・家庭科で扱う技術内容を領域間に共通な技術と領域固有の技術とに分類できることを、金属加工を例に示した。(3)電気領域では、スイッチを核として構造化できることを示して学習内容の構造化の新しい方法について提言した。(4)栽培領域については、中学校技術教員養成の立場から授業の組み立てについて芽生え学習教材の具体的な例を挙げながら学習内容の構造化について検討した。(5)木材加工については、製作を通して生物材料としての木材を理解させること、従来の切削加工や処理加工に加えて物理的・化学的加工法も取り入れることが重要な課題と位置づけて、新しい加工技術の構造化を提言した。(6)情報基礎については、学生の実態を把握しながら、知識と技術の積み重ねができる内容を達成することが重要であるとして、LANに関する学習教材の具体例を挙げて、内容の構造化を検討した。3.研究期間に研究者と技術教員とが現状理解の目的で複数回の研究会議を聞くと共に、研究の過程において学会などに20件以上の研究発表を行うなど活発な研究活動をしてきた。これによって教育現場と大学との共同研究の場として、教材研究による成果を現場に生かすための道を開いた。以下の(1)現状分析(2)教育(3)電気・情報(4)栽培(5)木材加工(6)機械の各領域の研究を行った。(1)技術科教育における現代社会の情勢として考えられるのは、社会の情報化及び国際化である。特に情報化に焦点をを絞って学習指導要領の改訂という制度的な転換を迎えて行政面および教育現場ではどのように変化し対応しているかを現状把握を目的とした研究会を通して技術の授業において生徒達が示す興味・関心の対象や学力観について検討した。

(2)技術教育の在り方や授業の展開の仕方について理論的な側面と実践面との検討を行った。技術教育で求められる創造性の育成の意味を先行する研究論文の分析から解釈し、発達の段階に即した創意工夫を育てる有用な領域が木材加工であることを指摘した。体験学習を重視してマルチメディアを利用した実践授業記録を分析し、授業展開の検討を行った。(3)電気や情報基礎学習での基本事項として電気回路と計測が上げられる。受動回路と能動回路が程よく融合しているスイッチング・レギュレータを回路学習の構造化を図る一つの結節点として取り上げ、各部分の電圧・電流の瞬時値を計算できるプログラムを作成した。同時に、これに基づいて動作モードの新分類法も提唱した。計測の手法に関する研究では、生体の感覚情報処理に関する測定技術の基礎研究を行った。さらに、電気と情報を関連付けた学習に応用する課題を検討している。(4)イネの植物生理や生育環境の研究を通して、栽培領域学習の教材化を目標に研究をした。畑作物に加えてイネを学ぶことの重要性を提唱し、イネの生育と栄養および水環境を中心にして実験を行い、さらに技術教育の総合化への働きかけを栽培領域の立場から行った。(5)木材加工の学習内容の現代化を目指し、従来の改良木材に加え化学加工木材の利用に関する教材の検討を行うとともに、その基礎資料となる化学処理木材の力学的性質、強度および破壊過程の実験研究を行った。(6)金属板のドリル加工や放電加工、プラスチック材料の加圧成型加工などによる成型品のデータ処理を通して品質工学や廃材の処理法を技術教育に応用する問題に取り組んだ。平成8年度実績概要(1)平成8年度は、『現代の社会情勢』及び『構造化』について共通理解をするために、複数回の研究会を開いて検討した。更に、平成7年度に実施できなかった、教育現場の現状を把握確認する調査を宮城県の公立中学校に対して、(1)学校の規模、(2)新学習指導要領完全実施までの技術教育での変化、(3)それらに伴う授業の形態や実践の状況変化などについて実態調査を行った。調査用紙の送付するときに切手を貼付した返信用封筒も送付して回収率の改善を図り、224校の40%から回答が得られた。(2)調査によって明確になった事柄は、現場でも参考になる結果が含まれていたので回答を寄せた中学校だけでなく、調査校全てに向けて集計結果を送付した。(3)近郊の中学校の教員を交えて、教育現場の状況について直に説明を受けたり、討議するための研究会を1回ではあるが開催した。この研究会では、教科教育、木材加工、機械、栽培の各領域の実情について現況把握をして理解を深めることができた。研究会の記録や資料などは分担研究者だけでなく参加者全員に配布して、有効利用するための至便を図った。大学と現場との共同研究の連絡路を開いた。(4)研究分担者に係る専門領域での教員養成を通して中学校技術・家庭科の教科内容の構造化を検討することが現在の研究者に可能であるとの共通理解の立場から構造化を検討した。総ての領域について授業または演習や実験実習の内容について実践的かつ具体的な提言がなされた。その研究成果ならびに研究会での資料は、成果報告書(冊子体、300冊)の中に纒めることができた。
海底下微生物の脱ハロゲン呼吸代謝に関する研究-新規な生態系と遺伝子機能の探索

海底下生命圏における微生物の代謝活動を支える電子受容体の一つとして有機ハロゲン化合物が候補に挙げられる。本研究では、東太平洋赤道域、ファンデフカ海盆、ペルー沖、下北半島沖、および南海トラフの堆積物コア試料中(最深部358.6 meters below seafloor)から32種類の新規な還元的デハロゲナーゼホモログ遺伝子を取得した。また、南海トラフ前弧海盆(Site C0001,C0002)に2,4,6-トリブロモフェノール、2,4,6-トリヨードフェノールおよびトリクロロエテンの脱ハロゲン活性を検出した。以上より、海底下に脱ハロゲン微生物が広く存在することが示唆された。本研究では、海底下生命圏における微生物の代謝活動を支える重要な電子受容体として有機ハロゲン化合物を候補に挙げており、本仮説のもと、海底下堆積物より新規な脱ハロゲン呼吸細菌および関連遺伝資源を取得することを目的としている。本年度は、環太平洋沿岸および東太平洋赤道域より採取された堆積物コア試料中に脱ハロゲン呼吸の機能遺伝子である還元的デハロゲナーゼの存在について解析を行った。まず、コア試料からDNAを抽出し、MDA(multiple displacement amplification)法により増幅した。海底堆積物からの環境DNAを鋳型として、還元的脱ハロゲン化酵素遺伝子ホモログ(rdh)を縮重プライマーを用いたPCRによって増幅し、シーケンス解析を行った。その結果、東太平洋赤道域(3.2,46.7mbsf)、ペルー沖(0.3mbsf)、および下北半島沖(1.03,13.52,216.77mbsf)の堆積物試料から全32種類のrdh遺伝子が検出された。海底下から検出されたrdhは既報のrdhと低い相同性を示す新規なものであった。系統解析の結果、いずれもDehalococcoides属細菌のrdhに近縁であることが明らかになった。世界各地の海底コアに多様なrdhが分布していることが明らかとなり、海底下に脱ハロゲン微生物群集が広く存在している可能性が示された。本研究は、海底下堆積物より新規な脱ハロゲン呼吸細菌および関連遺伝資源を取得することを目的として行った。昨年度、世界各地の海底堆積物(東太平洋赤道域、ペルー沖、下北半島沖、および南海トラフ、※最深部358mbsf)から多様な還元的デハロゲナーゼホモログ遺伝子を得た。そこで、本年度は、南海トラフにおいて採取された海底堆積物コア試料(Site C0001、C0002、C0004、C0006、C0007、C0008)を用いて海底堆積物における脱ハロゲン活性を評価した。各種の有機ハロゲン化合物に対する脱ハロゲン活性を測定した結果、Site C0001およびSite C0002において、2,4,6-トリブロモフェノール(2,4,6-TBP)、2,4,6-トリヨードフェノール(2,4,6-TIP)およびトリクロロエテン(TCE)の脱ハロゲン反応が検出された。2,4,6-TBPおよび2,4,6-TIPはフェノールへと完全に脱ハロゲン化された。一方、TCEはcis-1,2-ジクロロエテンへ脱塩素化された。次に、同試料よりRNAを抽出し、RT-PCRによる16S rRNA遺伝子のクローン解析を行った。その結果、既報の脱ハロゲン呼吸細菌であるDesulfomonile属に分類されるクローンが検出された。以上の結果、南海トラフの海底堆積物においては、有機物に富む前弧海盆の堆積物にハロフェノール類およびTCEを脱ハロゲン化する微生物が生息することが示唆された。
航空路集中空域における航空交通流のモデル化と極限容量の解析

複数の空港が集中して設置・運用される場合,それぞれの空港を離発着する航空機が同一の空域を使用するため,全体的な輸送能力が個々の空港でなく当該空域の交通疎通の力によって規定されてしまう可能性がある。そこで本研究では、空港周辺など多数の航空機が同時に存在する空域を対象とする交通容量の推定法の開発を目的として研究を実施した。空域容量を規定する要因は多岐にわたり,しかも異なる観点から見た複数の容量概念が存在する。これらの容量概念に対応する空港容量相互の大小関係は,空域条件や交通条件によっても変わるため,検討を進めるにあたっては、まず概念整理と各容量概念に対応する容量値を相互に比較し,その最小値としての「極限空域容量」を算定するというアプローチをとった。容量概念としては,“管制上の最小安全間隔に基づく交通容量"と“管制上の最大作業負荷量に基づく交通容量"の2つが基本的であることが判明した。そのため,前者についてはボトルネックにおける最大交通流率を算定するモデルを,後者については管制官をサーバとし航空機からの交信要求をする二重待ち行列を構築した。これと並行して,空域の管制セクタ分割をネットワークの切断問題とみなしてモデル化し,航空路ネットワーク上の任意の交通流パターンに対する管制作業負荷量の算定方法を定式化した。さらに,これらのモデルを連動させて種々の条件下における極限交通容量を算定する方法を提案し,空域の極限交通容量算定法として整理した。提案した方法を用いた事例分析の結果、航空路ネットワークの形状が極限容量に関して支配的であること,交通流パターンの変化に対応してセクタ分割を変更する“動的セクタ分割"が有効であることなど,少なからぬ数の知見を得た。以上の成果については国際セミナー等で報告したほか、交通学研究の分野で最も権威ある論文誌に投稿中である。平成7年度は主としてサービス水準指標の選定とセクタレベルのサービス水準算定モデルの開発を行った.前者に関しては,管制作業記録(レーダスクリーン映像と交信音声を収録したビデオテープ)の解析を行い,各セクタを担当する管制官の作業負荷の増大が,主としてハンドオフ移送継承待ちの増加に反映されることがわかった.これは,管制官が自己の管制下にある航空機のコントロールを優先的に処理し,その処理に忙殺されている間は移送継承要求に応じられないという傾向を有するためである.この結果と他の定性的な検討結果等から,交通容量を算定するためのサービス水準指標としてハンドオフ移送継承待ち時間がふさわしいと結論づけた.後者については,Round RobinタイプとNested Queueタイプの2種類のモデルを構築したが,移送継承待ち時間の分離の容易さと設定可能な管制処理時間分布の自由度の大きさ等の観点から,Nested Queueタイプの待ち行列モデルをセクタレベルのサービス水準算定モデルとして採用することとした.いくつかの条件を設定して試算を行ったところ,管制作業負荷とハンドオフ移送継承待ち時間の相関性が十分高いという結果が得られ,管制作業負荷が移送継承待ち時間の適切な代理指標となりうることが明らかになった.この結果は,空域の混雑が顕著になるに連れて移送継承地点が内部に移動し,実質的な管制セクタの大きさが縮小してしまうという現象をよく説明しており,管制間の実感ともよく一致する結果であるとの評価が得られている.得られた結果の一部を紀要にとりまとめてこの分野における各国の研究者に送付し改善意見を得たほか,土木学会と第7回世界交通学会で発表し聴衆の大きな関心を引いた.複数の空港が集中して設置・運用される場合,それぞれの空港を離発着する航空機が同一の空域を使用するため,全体的な輸送能力が個々の空港でなく当該空域の交通疎通の力によって規定されてしまう可能性がある.そこで本研究では,空港周辺など多数の航空機が同時に存在する空域を対象とする交通容量の推定法の開発を目的として研究を実施した.

空域容量を規定する要因は多岐にわたり,しかも異なる観点から見た複数の容量概念が存在する.これらの容量概念に対応する空港容量相互の大小関係は,空域条件や交通条件によっても変わるため,検討を進めるにあたっては,まず概念整理と各容量概念に対応する容量値を相互に比較し,その最小値としての「極限空域容量」を算定するというアポロ-チをとった.容量概念としては,“管制上の最小安全間隔に基づく交通容量"と“管制上の最大作業負荷量に基づく交通容量"の2つが基本的であることが判明した.そのため,前者についてはボトルネックにおける最大交通流率を算定するモデルを,後者については管制官をサーバとし航空機からの交信要求をする二重待ち行列モデルを構築した.これと並行して,空域の管制セクタ分割をネットワークの切断問題とみなしてモデル化し,航空路ネットワーク上の任意の交通流パターンに対する管制作業負荷量の算定方法を定式化した.さらに,これらのモデルを連動させて種々の条件下における極限交通容量を算定する方法を提案し,空域の極限交通容量算定法として整理した.提案した方法を用いた事例分析の結果,航空路ネットワークの形状が極限容量に関して支配的であること,交通流パターンの変化に対応してセクタ分割を変更する“動的セクタ分割"が有効であることなど,少なからぬ数の知見を得た.以上の成果については国際セミナー等で報告したほか,交通学研究の分野で最も権威ある論文誌に投稿中である.
高齢者地域住民における腎機能障害と歯・口腔との関係

平成20年度は糸球体濾過量(Glomerular Filtration Rate;GFR)と口腔との関係について、60・65歳の前期高齢者住民657名、80歳後期高齢者670名、85歳後期高齢者205名の3つの断面調査で解析した。このなかで、新GFRとAL平均値が負の関係(P=0.021)、旧GFRとAL平均値が負の関係(P=0.019)を示したが、GFRとAL平均値の関係を年齢加えた重回帰分析で解析すると新GFR、旧GFRのいずれもAL平均値と有意の関係を認めなかった。このことから、年齢に伴いGFRも各種口腔所見もともに悪化するため年齢を補正しない場合は有意な関係を認めるが、GFRと口腔所見の間には独立した有意の関係は存在しないことを報告した。平成21年度は、歯・口腔・口腔機能と腎機能の関係を80歳者と85歳の同一対象者で比較することで、80歳から85歳にいたる時期の腎機能の病態の変化と口腔の病態の変化との関係を検討した。80歳時と85歳時でともに血清クレアチニンを測定した185名を対象として、新日本式eGFR、旧日本式eGFR、Cockcroft-eGFRの80歳と85歳での変化と現在歯数、咀嚼可能食品数の80歳と85歳での変化の関係を検討した。新日本式eGFR、旧日本式eGFR、Cockcroft-eGFRの80歳から85歳への変化の間には強い相関関係(P=0.000)を認めた。また、80歳から85歳への現在歯数の変化と咀嚼食品数の変化との間にも明らかな相関関係(P=0.002)を認めた。旧日本式eGFRと新日本式eGFRの80歳から85歳への変化と咀嚼食品数の80歳から85歳への変化の間には軽度の負の関係(P=0.041)が認められたが、CockcrofteGFRの80歳85歳の変化と咀嚼食品数の間には相関関係が認められなかった。また、80歳から85歳への各eGFRの変化と80歳から85歳への現在歯数の変化との間に有意の関係は認められなかった。GFR(腎糸球体濾過量Glomerular Filtration Rate)は本研究申請時の日本腎臓学会提唱GFR式(旧GFR)(男性=186.3x(血清クレアチニン値)^<-1.157>x(年齢)^<-0.203>x0.881:女性=男性GFRx0.746)と現時点で日本腎臓学会提唱のGFR式(新GFR)の2つで検討した。各疫学調査対象群のGFRと口腔の関係に関する検討結果を以下に示す。(1)60歳と65歳住民と61歳から81歳住民における腎機能と口腔との関係60歳・65歳住民393名と61歳から81歳の住民264名の計657名を対象にした新GFR・旧GFRと健全歯数・残存歯数・PD平均値・PD最大値・AL平均値・AL最大値・出血平均値・咀嚼可能食品数との相関関係は、新GFRとAL平均値が負の関係(P=0.021)、旧GFRとAL平均値が負の関係(P=0.019)を示したが、他の口腔所見とGFRには有意の関係を認めなかった。新GFRと旧GFRには強い相関関係(P=0.000)があった。GFRとAL平均値の関係を年齢加えた重回帰分析で解析すると新GFR、旧GFRのいずれもAL平均値と有意の関係を認めなかった。(2)80歳住民における腎機能と口腔との関係:80歳住民823名中解析可能データがある670名を対象とした新GFR・旧GFRと残存歯数・咀嚼可能食品数との相関関係は、いずれも有意な関係を認めなかった。(3)85歳住民における腎機能と口腔との関係:85歳住民207名中解析可能データがある205名を対象とした新GFR・旧GFRと残存歯数・咀嚼可能食品数との相関関係は、いずれも有意な関係を認めなかった。新GFRと旧GFRには強い相関関係(r=0.998、P=0.000)があった。本研究結果から、60歳、65歳、6181歳、80歳、85歳の地域住民集団において、GFRと各種口腔所見との間には一部AL平均値と軽い負の関係が見られたが、年齢を補正することで有意の関係は消失した。このことから、年齢に伴いGFRも各種口腔所見もともに悪化するため年齢を補正しない場合は有意な関係を認めるが、GFRと口腔所見の間には独立した有意の関係は存在しないことが示唆された。

このなかで、新GFRとAL平均値が負の関係(P=0.021)、旧GFRとAL平均値が負の関係(P=0.019)を示したが、GFRとAL平均値の関係を年齢加えた重回帰分析で解析すると新GFR、旧GFRのいずれもAL平均値と有意の関係を認めなかった。このことから、年齢に伴いGFRも各種口腔所見もともに悪化するため年齢を補正しない場合は有意な関係を認めるが、GFRと口腔所見の間には独立した有意の関係は存在しないことを報告した。平成21年度は、歯・口腔・口腔機能と腎機能の関係を80歳者と85歳の同一対象者で比較することで、80歳から85歳にいたる時期の腎機能の病態の変化と口腔の病態の変化との関係を検討した。80歳時と85歳時でともに血清クレアチニンを測定した185名を対象として、新日本式eGFR、旧日本式eGFR、Cockcroft-eGFRの80歳と85歳での変化と現在歯数、咀嚼可能食品数の80歳と85歳での変化の関係を検討した。新日本式eGFR、旧日本式eGFR、Cockcroft-eGFRの80歳から85歳への変化の間には強い相関関係(P=0.000)を認めた。また、80歳から85歳への現在歯数の変化と咀嚼食品数の変化との間にも明らかな相関関係(P=0.002)を認めた。旧日本式eGFRと新日本式eGFRの80歳から85歳への変化と咀嚼食品数の80歳から85歳への変化の間には軽度の負の関係(P=0.041)が認められたが、CockcrofteGFRの80歳85歳の変化と咀嚼食品数の間には相関関係が認められなかった。また、80歳から85歳への各eGFRの変化と80歳から85歳への現在歯数の変化との間に有意の関係は認められなかった。
高齢者に対する園芸療法および音楽療法が与える各作業特性別効果

本年度の研究では,作業別の特性を明らかにするため,介入を行った高齢者(園芸療法群10名,音楽療法群10名)に対して半構造化面接を実施し,質的な分析を行った。作業定義を設定し,それを導くための質問をあらかじめ作成して面接を行った。面接は1対1とし,事前に面接データが本研究以外で使用されないことを説明し,対象者全員から了承を得て行った。面接中の会話をICレコーダーに録音することによりデータを収集した。面接時間は約30分であった。分析方法は面接により得られたデータを逐語録におこし,面接時の記録と照合すると共に観察内容を確認した。記録された発話データから対象者の言葉を短く句切ってカード化し,質的機能的に分析をした。作業定義に3分類し,作業定義毎に療法間の関係性を分析した。また,作業定義に属さないものについては,改めてカテゴリを抽出し,療法間で比較を行った。分析にあたっては,2名の研究者間で内的整合性とカード化,分類の仕方,および療法間の関係性を検討した。結果,高齢者に対する園芸療法と音楽療法にはその特性に応じた違いがみられることが明らかとなった。本年度の研究では、作業別の特性を明らかとするために、対象となる高齢者を3群(園芸療法群10名、音楽療法群10名、統制群10名)に分けて検証した。各群の対象者は、属性、認知機能、日常生活機能、及び精神機能について、あらかじめマッチングを行い設定した。園芸療法群における作業は、植物を主体的に育てるプログラムとした。音楽療法群においては、歌唱と合奏を混ぜたプログラムとした。統制群は、全く介入を行わない対照群であった。各療法の回数は10回とし、期間は3ヶ月間行った。検査項目は、精神機能面はPGCモラールスケール、GHQ-28、認知機能面はHDS-R、FABを使用し、研究実施1ヶ前、研究実施直前、研究終了直後、および研究終了1ヵ月後に測定した。各検査結果では、対照群のすべてにおいて有意な差が見られない中、園芸療法では、PGCモラールスケール、HDS-R、FABにおいて有意な得点の上昇、GHQ-28では有意な得点の減少が見られた。一方、音楽療法では、GHQ-28で有意な得点の減少となり改善がみられ、作業の違いにより得られる効果に差が生ることが明らかとなった。次年度は、作業中の対象者の変化を分析し、各作業における相違の要因について検討したい。
民族比較の基礎論ーアイヌ琉球文化の比較指標設定を中心にー

現地調査として、全員で二風谷アイヌ民族資料館、白取町アイヌ民族博物館、釧路市立博物館のアイヌ民族関係史資料の検討、指標化を行い、各自ではそれぞれ文献作業を以下の通り行い、アイヌ民族の民俗資料を扱う比較研究法、日本民族の民俗との比較民俗研究の方法について一定の成果を収めた。佐野は、民俗の比較の総体的指標として、民族宗教の比較により、それぞれの民族性を把える視角を提示。日本民族の祖先崇拝、アイヌ民族の自然宗教の特質を両民族の、樹木・山岳信仰に焦点を当て論じた。また、金田一京助、藤原相之助のアイヌ民族研究、蝦夷研究における書誌学的研究に着手し、東北地方の民俗研究における比較民俗研究の必要性を、民俗性と民族性の概念を設定して論じることを提示した。飯島は、従来の民俗学の異文化・異民族に対する視角の欠如を学説史的に整理し、民俗事象から民族を把らえる視点が、学問分野を越えて必要であることを論じた。また、知里真志保のイーミックな立場からのアイヌ文化の特質を文献作業で継続している。菅は、鮭漁撈を中心にしてアイヌ民族の北方諸民族中における物質文化の特質を、魚叩き棒を事例に指標化した。また、江戸期の菅江真澄の蝦夷紀行文中のアイヌ習俗の索引化に着手し、当時の民俗復元の予備的作業にはいった。湯川は、狩猟採集経済下における生業複合を主に、アイヌ民族の民具の研究視角から把える方法の模索を行った。削り掛けとイナウの歴史的関連などを事例研究として提示した。また、東北地方の蝦夷とアイヌ民族の関係を喜田貞吉の文献解読から検討した。(1)比較民俗研究方面における先人の業績の伝記・書誌的研究をそれそれ個別に行なった。佐野(喜田貞吉)、湯川洋司(岩崎卓爾)、小熊誠(伊波普猷)、菅豊(金田一京助).飯島吉晴(知里真志保)全集を主要な資料として読み込みを行なう中で、時代状況の制約の中で、想像以上に大胆に民俗・民族の性格を論じている一面が把握された。日本本土の民俗文化と琉球・アイヌ民俗との比較の指標を民具や昔話などの個別で考えるのではなく、民族性を表わす民俗文化として総体的に位置づける視角を提示したいとの方向性を志向することができた。(2)沖縄における現地調査・1997年12月に沖縄における民族・民俗資料の目録化をはかるために、沖縄県立博物館・読谷村立博物館・八重山博物館の民俗資料を現地調査・石垣市名蔵集落を集中調査し、台湾系移民の定着過程を土地公廟・華偏会の成立パイナップル栽培及び缶詰産業の変遷方面から調査。

また、江戸期の菅江真澄の蝦夷紀行文中のアイヌ習俗の索引化に着手し、当時の民俗復元の予備的作業にはいった。湯川は、狩猟採集経済下における生業複合を主に、アイヌ民族の民具の研究視角から把える方法の模索を行った。削り掛けとイナウの歴史的関連などを事例研究として提示した。また、東北地方の蝦夷とアイヌ民族の関係を喜田貞吉の文献解読から検討した。
臍帯血幹細胞移植の実用化を臍帯血中多能性造血漿細胞の増幅に関する研究

(1)臍帯血採取法胎盤からの臍帯血の採取法としてはまず胎盤娩出前に産科医により臍帯静脈を直接穿刺採血し(シリンジ法)、胎盤娩出後に臍帯動静脈にそれぞれカテーテルを挿入し動脈側より抗凝固剤含有の緩衝液を還流しながら静脈側より胎盤内に残った臍帯血を採取した(還流法)。シリンジ法にて採取し得た臍帯血の量は72.7±38.9ml(最小18ml最大140ml)、有核細胞数9.7±5.9×10^8、単核球数3.5±2.4×10^8で、還流法では有核細胞数1.6±1.4×10^8、単核球数0.8±0.5×10^8を回収し得た。いずれの方法も採血量、採取細胞数ともに個体差が大きかった。シリンジ法で充分量の臍帯血を採取できた胎盤を還流しても殆ど細胞は回収できず、また還流法は方法も煩雑で熟練を要し、臍帯血バンク導入に当っての臍帯血採取法として還流法は適していない。(2)臍帯血幹細胞の分離法将来的に臍帯血バンクの導入を考え、赤血球除去が必要で、多くの臍帯血を保存する必要もあり、省スペースのために幹細胞の分離法を検討した。具体的にはParcollを用いた比重遠心法とHESを用いた沈降法の差を比較検討した。有核細胞回収率、単核球回収率、CFU-GM回収率はそれぞれParcoll法で27.7±7.0%,56.6±13.0%、42.2±30.4%、HES法で62.7±21.4%,56.6±22.4%,76.4±61.3%であった。単核球回収率、CFU-GM回収率ともに分離法間に統計学的な有意差は認めなかった。Parcoll法では多核球の混入が少なく凍結保存の省スペースにつながるが方法がやや煩雑であり、HES法は勘弁ではあるが多核球の混入が多く凍結保存の際のvolumeが多くなる欠点がある。
精神疾患の遺伝子探索

不安発作の反復と予期不安を主症状とし生活に強い制約をもたらすパニック障害(PD)は、人口の2%が罹患し遺伝性も強いが遺伝的側面の解明は遅れている。本研究の結果、1000を超える世界最大のDNA標本を確立し、1塩基及びコピー数多型のスクリーニングを行い1、14、19番染色体に疾患と関連するcommon CNVを見出し、精査中である。また、パニック障害不一致一卵性双生児間及び家族歴有無群間の近赤外スペクトロスコピー所見の比較から、前頭葉内側部の血流低下が形質指標であり、中間表現型である可能性を見出した。本年度の研究目的は、以下の4つであった。それぞれの目的を達成したが、特に重点としたパニック障害のDNAサンプルについては超過達成した。これはパニック障害患者の方々が快く同意してくれたこと、臨床フィールドのご協力(研究協力者:貝谷久宣)、応用ゲノム支援班からのマンパワーの支援等であった。また、追加予算によって計画より1年早く、患者VS対照者のサンプルのSNPsチップによるゲノムスキャンが実現し、現在パニック障害に関連する染色体部位の検索を行っている。以下それぞれについて実績概要を報告する。1.パニック障害患者の末梢血収集:東京(担当:佐々木司)、名古屋(担当:岡崎祐士、谷井久志)及び分担研究者所属大学附属病院=新潟大、東京大、三重大等で実施した。その結果、各種臨床評価を行ったサンプル数が、昨年度中に500を超えた。わが国の遺伝子研究で臨床評価付きサンプルがこの短期間に500収集されたことは初めてである。重要な多発家系サンプルは株化して保存した。なお、名古屋では末梢血のほか、爪DNA収集の協力も得た。爪DNAの有用性についても検討中である。2.染色体スクリーニング(松本直通) 15名の多発家系例15人を対照に、CGHアレイによる染色体微小構造異常スクリーニングを開始した。3.パニック障害不一致一卵性双生児(30歳男性例)を発見し、MRII、光トポグラフィー、DNA採種、株化保存を行った(加藤忠史、岡崎祐士)。脳画像については興味深い知見を得て投稿中(谷井久志、岡崎祐士、貝谷久宣)。株化したリンパ芽球を用いて遺伝子発現解析を行い、その差異を検討中である。4.パニック障害の中間表現型評価の検討(1)病態生理学的中間表現型の工夫を行った(染矢俊幸)(2)関節過伸展合併不安障害家系を1家系発見し、採血した(岡崎祐士、谷井久志)以上、本年度は目標を超過達成し、一部1年前倒しで実施した計画もあり、H18年度には大きな成果が期待できるところまできている。本研究は、パニック障害を主とする精神疾患の遺伝子探索を、500kSNPsチップによる患者-対照ゲノムワイドスキャン、CGHアレイによる染色体微小構造異常スクリーニング、一卵性双生児疾患不一致例の遺伝子発現解析等により、疾患候補遺伝子を探索・同定しようとするものである。平成18年度の実績は以下の通りである。1.パニック障害患者と対照者の末梢血サンプリング平成19年3月末日現在、合計825サンプルとなった。昨年度から350サンプルを追加したことになる。目標の1000サンプルはH19年度前半に確実となった。また、対照者も400を越えた。2.500KSNPsチップによるゲノムワイド関連解析昨年の患者200VS対照100に加え、対照100の解析を「応用ゲノム領域」タイピングセンターで実施した。現在、候補遺伝子抽出中である。3.パニック障害不一致一卵性双生児のマイクロアレイによる遺伝子発現差異解析2組の解析を実施した。2組で共通で、方向性が同じもの(両ペア共患者で上昇、あるいはその逆)を最終的リストとした。パニック障害患者で上昇は15遺伝子、低下は28遺伝子であった。4.CGHアレイによる染色体スクリーニング4.2Kマイクロアレーの開発・作製が終了した。同種疾患家系内集積例のゲノム解析を開始した。24例中1例に少なくとも012箇所のコピー数異常を検出した。当該部位をFISHあるいは定量PCRで検証中である。平成18年度までの2年間で、試料サンプリングは、順調に進み、パニック障害患者170名の追加で目標1000例が達成される時点まで進んだ。対象者の臨床評価に今年度一杯を要する。これらの知見を総合して、平成19年度はパニック障害候補遺伝子を絞り込む予定であり、幾つかのパニック障害遺伝子を報告できる可能性がある。今年度の研究実績は以下の通りである。1.血液試料収集(佐々木,谷井)パニック障害患者の末梢血サンプル250例を目標とし,3月末で合計1000例を達成した。

健常対照者の末梢血サンプルを新たに100例以上を目標とし,合計400例を達成した。健常対照100の500KSNPsゲノムスキャンの追加を行い,得られた結果を解析,call rate>95%,Hardy-Weinberg平衡でp>0.1%,minor allele frequency>10%de,患者/対照観察比のp<0.0001の条件を充足する28個の有意なSNPsが見出された.応用ゲノム領域タイピングセンター(徳永勝士教授)開発のチップDigiTag2により,追加SNPs4個を加えて32個のSNPsにっいて,558人の患者と566人の対照者の相関解析を行った。多重比較補正後に有意なSNPsはなかったが,p<0.05で有意な2SNPs(p<0.021,p<0.025:22q)が認められた。現在,このSNPsを含む遺伝子の機能を検討中であり,また,900KSNPsによる解析を計画中である.3.パニック障害の症状とMRS所見と遺伝の関係COMT158Met/Met多型に動悸や息苦しさの訴え,MAOA高活性型に胸痛や嘔気が有意に多く。パニック障害家族歴と感覚異常・冷感・熱感の体験が有意に関連していた。また,NIRSの前頭前野賦活低下がこれらと相関していた。症状の遺伝的基盤が確認されあt.4.10数例のパニック障害家族例のアレイCGH解析により欠損・重複・CNV等の構造異常が数例に見出され,一卵性双生児リンパ芽球遺伝子発現解析により,2ペア共通に発現増加15遺伝子,減少28遺伝子を同定した。これらとGWAS所見とを総合して,候補遺伝子を今年度以降絞り込んでいく予定である。本年度の研究成果と意義は以下のとおりである。1.血液試料収集(佐々木、谷井、染矢、岡崎)(1)関連解析用パニック障害患者末梢血DNAの収集2008年度末現在、東京で約450例、名古屋・三重で約550例(合計1000例以上)が収集された。この他、研究機関から約300例が提供され、計1,300例。他に韓国からの300例余のサンプルが利用可能。これらの中には、家系サンプルや双生児も含んでいる。世界最大の標本となった。(2)健常対照者のDNAは佐々木1,100例、岡崎ら200例を収集している。上記の如く目標を達成した。2.マイクロアレイによる患者vs対照全ゲノム関連解析(GWAS)3.多発家系例の染色体微小構造異常スクリーニング解析(松本)と精神疾患不一致一卵性双生児における遺伝子発現差異の解析(加藤、岡崎)は、まだ結果が収斂していないが、データが集積されている。4.パニック障害の中間表現型評価の検討及び特殊家系の発見GWASを補助する目的で行った。1つは、病態生理学的中間表現型の確立のため、MRIと近赤外線スペクトロスコピーを利用した前頭機能評価を中心に、脳画像所見の中間表現型としての利用価値の評価を継続して行った(谷井、岡崎)。本年度の主な研究成果と意義は以下のとおりである。第一段階は、患者595名、対照641名を対象にしたが、信頼性のある解析結果が得られたサンプルは、患者560名、対照601名であった。Call rate>95%,
IVA型ホスホリパーゼA2活性の細胞種選択的制御によるNASH新規治療戦略の確立

本研究では,起炎関連酵素であるIVA型ホスホリパーゼA2(PLA2)が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の治療に関わる標的分子となることを,本酵素を介した細胞応答を担う病態責任細胞の同定を含めて明確にする。この目的を達成するために,世界で初めての試みとなる肝細胞やマクロファージなど病態の進展を担う各細胞種でのみ特異的にIVA型PLA2を欠損させたマウスを作出し,そのNASHモデルにおける病態解析や,病態責任細胞の同定を試みる。平成30年度においては,cre-loxPシステムで作出したマクロファージまたは血管内皮細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウス,および,ポジティブコントロールとして同システムで作出した全身性IVA型PLA2欠損マウスを用い,コレステロール含有の高脂肪食を24週間投与したNASHモデルで検討した。その結果,平成29年度でのメチオニン減量コリン欠乏高脂肪食投与(3週間)によるNASHモデルでの結果と同様に,全身性IVA型PLA2欠損マウスはもちろん,血管内皮細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスでは,各対照マウスに比し,脂肪肝に伴う線維化が軽減され,線維化を直接担う肝星細胞の活性化マーカー遺伝子の発現増大も低下していた。一方,マクロファージ(単球)特異的IVA型PLA2欠損マウスでは,そのような軽減は見られなかった。この結果を培養細胞系にて確認したところ,マクロファージや肝実質細胞での細胞応答は,IVA型PLA2の欠損や阻害剤の影響は受けなかったが,培養肝星細胞での活性化マーカー遺伝子の発現増大は阻害剤により抑制された。従って,肝類洞内皮細胞および肝星細胞のIVA型PLA2がNASHの病態形成に関与することが示唆された。この実験結果を踏まえ,肝実質細胞または肝星細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスを作出しており,令和元年度の実験に備えた。NASHを誘発させる高脂肪食として,コレステロール含有高脂肪食を24週間投与する系での解析は,平成29年度での実施予定であったが,平成30年度で終えることができた。このために,肝実質細胞や肝星細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスの作出に関しては,実験に供する遺伝子型のマウスが必要数得られなかったが,令和元年度中には実験に供することができると予想している。その一方で,培養細胞系での検討は順調に進み,実績の概要の項に記載したとおりの結果が得られた。なお,肝実質細胞または肝星細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスを用いは実験結果に関しては,令和元年度には得られるものと予想している。(1) IVA型PLA2が介在するNASHの病態進展に寄与する細胞種の特定今年度以降では,肝実質細胞や肝星細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスを用いて高脂肪食誘発性NASH肝線維化モデルの作製および病態の解析を行う。(2) NASH治療標的分子としてのIVA型PLA2を有する病態責任細胞の同定臨床においては,組織学的解析によるNASHの診断確定後に薬物治療を開始することが想定され,IVA-PLA2を標的とするNASHの薬物治療の実現化には,既に進行した肝線維化に対してIVA-PLA2の阻害による治療効果を示す必要がある。しかしながら,これまでの研究では,先天的に類洞内皮細胞のIVA-PLA2を欠損させたマウスを用いてNASHの病態軽減効果を実証したにすぎず,治療効果を実証するためには,NASH発症後にIVA-PLA2活性を消失させる実験系での病態に対する抑制効果を示す必要がでてきた。そこで,タモキシフェン誘導Cre-loxPシステムを利用した「時期」特異的IVA-PLA2欠損マウスを作出し,本遺伝子改変マウスに対して高脂肪食誘発性NASHを発症させた後に,タモキシフェン投与によりIVA-PLA2を欠損させ,病態の改善効果を評価するという着想に至った。今年度は,この実験系の予備的検討として,タモキシフェンの投与時期を設定するために,病態形成の経時変化を観察するとともに,タモキシフェン単独での病態モデルへの影響を検討し,さらなる基礎的知見を得る。本研究では、起炎関連酵素であるIVA型ホスホリパーゼA2(PLA2)が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の治療に関わる標的分子となることを、本酵素を介した細胞応答を担う病態責任細胞の同定を含めて明確にする。さらに実践応用として、細胞指向性を付加した特異的阻害薬による本酵素の抑制が病態の進展を阻止することを実証する。この目的を達成するために、世界で初めての試みとなる肝細胞やマクロファージなど病態の進展を担う各細胞種でのみ特異的にIVA型PLA2を欠損させたマウスを作出し、そのNASHモデルにおける病態解析や、病態責任細胞への指向性をもたせた新規IVA型PLA2阻害薬の病態進展阻止・治療効果を検証する。平成29年度においては、IVA型PLA2-floxedマウスと細胞種特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスを交配し、マクロファージまたは血管内皮細胞の各細胞種特異的IVA型PLA2欠損マウスを作出した。同時に、ポジティブコントロールとして、全身性にCreリコンビナーゼを発現するマウスを交配し、全身性IVA型PLA2欠損マウスを作出した。得られたIVA型PLA2コンディショナルマウスおよび野生型マウスについて、メチオニン減量コリン欠乏高脂肪食を投与することにより、高脂肪食誘発性NASH肝線維化モデルを作製した。