hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古典群・古典型量子群のcenrtalizer algebraの研究

Iwahori-Hecke algebra、Brauer algebraの“wreath積"については、その候補となるalgebraの生成系とその間の基本関係式を与え、その基底の重みつきグラフによるパラメトリゼーションを与えた。今後の課題として、このwreath積の既約表現を具体的に構成すること(特にそのBratteli diagramが多重辺をもつとき)、既約指標を決定することが残されている。
複素超球上のある幾何的調和形式の数論的研究

前年に引き続き、複素超球の算術商Xの上の保型形式のうち波動関数及び(1,1)型の調和形式に対応するものについて研究を行った。得られた成果は次のとおりである。(1)まず、Xの中の普遍被覆の複素余次元1の部分複素超球から生じるXの特殊サイクルに沿ったアイゼンシュタイン級数の不変積分を計算し、リーマンのゼータ関数およびディリクレのゼータ関数を用いた明示的な表示をえた。これは、特殊サイクル達がXの中で不変測度に関して一様分布であることの証明に利用可能である。(2)つぎに、前年度に既に概ね証明していた余次元1の特殊サイクルに付随したグリーン関数のユニタリー群U(n,1)の極大冪単部分群にそったフーリエ係数の具体的表示を利用して、X上の波動関数の特殊サイクルに沿った周期積分を含むある量を、マースの楕円波動形式のフーリエ係数の平均値であらわす公式を証明した。応用としてX上の一次独立な波動関数のうち生成的なものが無限個存在することが(Xに数論的なある条件を課した上で)証明出来た。(1,1)型の調和形式についても同様な公式を証明した。(3)IV型対称領域の算術商の上のヘッケ固有正則カスプ保型形式の標準エル関数のアンドリャーノフ・菅野による積分表示の構成をたどることで、ユニタリー群U(n,1)上の波動関数及び(1,1)型調和形式に対応するヘッケ固有非正則カスプ形式の標準エル関数について、固有形式が生成的という条件のもとで、類似の積分表示を得ることが出来た。応用としてこれらのエル関数の、実部が最大の可能な極が現れる条件を周期積分の非消滅によって述べることが出来る。尚、上記(1)については既に論文として出版済み、(2)、(3)については現在論文を準備中である。n次元の複素超球の算術商のモジュラー的な中間次元サイクルのグリーンカレントの解析的構成に成功した。複素余次元1の場合については、既に、織田孝幸氏(東京大学)との共同研究によって、複素超球上の部分超球に沿った対数特異性をもつ球関数の離散群に関する正規化された意味での平均をとることにより、その部分超球に由来するモジュラー因子のグリーン関数が構成されることが明らかになっていたが、同じ手法が中間次元の場合にも有効なことが確かめられた。複素超球の算術的商多様体のモジュラー的部分多様体に対するグリーン形式の構成法が,いくつかの抽象化された条件を満たす一般の状況でも定式化できることがわかった。また,そのモジュラー的部分多様体が因子の場合,グリーン関数の(原始的指標に沿った)フーリエ係数のクスルテルマン和とベッセル関数を含む具体的表示式を得た。
タンパク質間相互作用を利用した乳癌細胞由来エクソソームの分子機構の解明

近年,癌細胞や間質の正常細胞から分泌されるエクソソームが癌の機能に関わることが報告されており,エクソソームの機能解析は乳癌の生物学的特徴を理解する際に重要である.これまで,エクソソーム研究は血清や尿などが用いられることが多く,病理組織標本上での発現意義を検討した研究はほとんど行われていない.そこで,本研究ではヒト乳癌組織におけるエクソソームマーカーの発現意義を検討する.さらに,エクソソームマーカーと細胞膜タンパクとのタンパク質間相互作用に着目し,その機能解析も実施する.本研究により,エクソソーム解析の乳癌病理診断における意義が明らかになることが期待される.近年,癌細胞や間質の正常細胞から分泌されるエクソソームが癌の機能に関わることが報告されており,エクソソームの機能解析は乳癌の生物学的特徴を理解する際に重要である.これまで,エクソソーム研究は血清や尿などが用いられることが多く,病理組織標本上での発現意義を検討した研究はほとんど行われていない.そこで,本研究ではヒト乳癌組織におけるエクソソームマーカーの発現意義を検討する.さらに,エクソソームマーカーと細胞膜タンパクとのタンパク質間相互作用に着目し,その機能解析も実施する.本研究により,エクソソーム解析の乳癌病理診断における意義が明らかになることが期待される.
新奇光遺伝学的技術を用いた神経におけるカルシウムシグナリングの役割の解明

本研究はカルシウムシグナル経路を一時的かつ特異的に光で活性化する方法を開発し、時間・空間的にダイナミックに応答するカルシウムシグナル経路を可視化する技術を開発することを目指した。本年度は、神経細胞を含む興奮性細胞においてカルシウム誘発性カルシウム放出を行う小胞体膜上に発現するリアノジンジ受容体や、小胞体のカルシウムレベルの低下を感知するセンサーとして機能し、形質膜型カルシウムチャネルであるOrai1を活性化するSTIM1にLOVドメインを融合することを試みた。しかしながら、光照射依存的にカルシウム濃度を変動させることが可能なコンストラクションを得ることができず、しかも活性化型STIM1については海外の研究者によって同様のアイデアに基づく研究(Kyung T et al. Nature Biotechnol. 33, 1092-1096, 2015)が報告されてしまったことから、本研究を中断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。カルシウムシグナリングは神経発火・筋肉収縮・発生過程のシグナル伝達など様々な生体活動に利用されている重要なシグナル経路である。生体内でのカルシウムシグナリングの役割を研究するために、カルシウムイオンの濃度を可視化する蛍光カルシウム指示薬を用いた研究や、恒常的な作用である遺伝子変異の導入、特定の経路を不活性化する阻害剤を用いた解析等が行われてきた。これらの研究により生体内でカルシウムシグナリングがダイナミックに応答していることが示された。一方で、これまで用いられてきた方法では特定のシグナル経路を一時的かつ特異的に活性化することが難しく、時間的に変化するカルシウムシグナリングの詳細な解析を行うことが難しかった。本研究ではカルシウムシグナル経路を一時的かつ特異的に活性化する方法を開発し、時間・空間的にダイナミックに応答するカルシウムシグナリングを解明することを目指した。本年度はカルシウムイオンによって活性化されるタンパク質と、本研究者が開発したカルシウムイオン濃度を直接摂動する光活性化可能なタンパク質(PACR)あるいは光活性化によって立体構造が変化するタンパク質(LOVドメイン)を遺伝子工学的に融合することで、特定のカルシウムシグナル経路特異的に光活性化可能なタンパク質の開発を目指し、作製した融合タンパク質の精製系を確立し、またカルシウムイオン応答タンパク質の一つであるキネシンの活性の測定系を確立した。多数の融合タンパク質を作製し、活性の測定系を確立したが、目的の活性を持つ融合タンパク質が取れていないため。PACRとタンパク質の融合タンパク質ではなく、LOVドメインとの融合タンパク質を中心に作成する。またCaMKIIだけでなくキネシンとの融合タンパク質を中心に開発を進める27年度が最終年度であるため、記入しない。
自動車リサイクルを介したレアメタル循環利用モデルの開発とその影響評価

前年度に引き続き、自動車スクラップリサイクル最適化モデルの開発に取り組んだ。前年度に得られた自動車スクラップ中の合金元素有効利用量最大化の目的関数に加え、鉄及び合金元素一次資源生産に伴う温室効果ガス排出量最小化、合金元素一次資源生産額及び輸入額最小化、の2種類の目的関数を適用し、自動車スクラップ最適リサイクルが温室効果ガス排出に与える影響、一次資源生産及び輸入に与える影響、及び目的関数の違いによるスクラップと二次鋼種の最適マッチングの変化について解析を行った。自動車リサイクル最適化により、国内における温室効果ガス発生量は銑鉄生産及び合金元素一次資源生産分野において約2%の削減が見込まれると共に、約100億円相当の合金元素輸入を控除することが可能であるという試算に至った。輸入減少によって得られた控除分の一部は自動車スクラップの価格に上乗せすることができると考えられ、スクラップ業者において自動車スクラップを積極的に解体選別するインセンティブを提示することが可能となった。これまで培った金属フロー分析用産業連関表作成の経験を生かし、米国にて米国版金属フロー分析用産業連関表の作成を行い、鉄鋼関連部門1部門を19部門に、アルミ及び銅を除く非鉄金属部門1部門を9部門に、計28部門の部門細分化を行い、米国経済における金属フロー解析用産業連関表を作成した。結果として、鉄、アルミ、銅をはじめとする基盤金属及びマンガン、クロム、ニッケルといった合金金属8種、計11元素の同時フロー可視化に成功した。この結果は、日本米国両国の金属利用構造の比較や、これまでの日本を対象とした同モデルの応用を米国についても行うことに非常に有用であると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は廃棄物産業関連マテリアルフロー分析モデル(WIO-MFAモデル)を用いて鉄鋼及びその合金元素に関して包括的なフロー分析を行うことにより、これまでのMFA研究では扱われて来なかったリサイクル材の質を考慮した、より具体的な有効利用法の検討及び提案を可能にした。その結果より、廃自動車(ELV)由来の鉄スクラップに随伴する合金元素は電気炉製鋼における年間合金元素一次資源消費量の9.3%に匹敵すると推計されることから、ELV由来鉄スクラップが持つ合金元素のリサイクルポテンシャルが非常に大きいことが示唆された。しかし現状では、合金元素が多く含まれる自動車パーツとそうでないパーツを一様に破砕し、さらに合金元素成分を多くは必要としない普通鋼の生産にそのスクラップが投入されていることから、ELV由来の鉄スクラップのリサイクルを介して大量の合金元素が散逸している可能性があることが示唆された。そこで、ELV由来鉄スクラップ中に含まている合金元素を最大限に生かすELV由来鉄スクラップと再生鋼材のマッチングを線形計画法(LP)を産業連関分析に応用し最適化した。結果として、ELV由来鉄スクラップ中の合金元素の最大88%を有効利用することが可能なマッチングを得ることができた。合金元素は採掘や精錬に伴う環境負荷が高いものが多いため、リサイクルによる負荷低減の重要性が高まっている。本研究は日本だけでなく世界全体における合金元素の循理利用システム構築へ向けた先駆けとなると考えられる。1年目の予定はすべて達成し、2年目に予定していた内容も半分以上達成できたため。また、新たなモデルの応用可能性も示唆され、今後の発展が期待できる。今回は廃自動車リサイクルにおいて合金元素の有効利用が可能なマッチングを得ることができた。しかし、これはあくまで合金元素の有効利用率を最大化する目的関数において達成されたものであり、現実のプロセスに応用する際は、環境性やコスト面についても最適でなければならない。そこで、線形計画法による最適化の目的関数として、それらをパラメータとして組み込むことによってより現実に近い実現可能なプロセスの提案を目指す。
ヒトヘルペスウイルス群による感染発症機構の分子生物学的解析

1.単純ヘルペスウイルス(HSV)の感染発症機構:HSVの変異株の選択には、ウイルス側および細胞側の因子が関与していることを明らかにした(新居)。HSV糖蛋白gCのマウス網膜病原性への関与を検討した(森)。酸化電位水の殺ヘルペスウイルス作用を明らかにした(清水)。HSVの型別に有用な塩基配列を明らかにした(栗村)。RFLP法により、家族内集積症例の分子疫学的解析を行った(坂岡)。US3プロテインキナーゼを不活化した変異株の神経病原性を検討した。またこのキナーゼの標的蛋白は、US9にコードされるテグメント蛋白であることが示唆された(西山)。2.EBウイルス(EBV)の感染発症機構:EBVが、原発性胃癌の1割と原因的に密接に関連することを明らかにした(大里)。潜伏状態からウイルス複製状態へ移行するスイッチであるBZLF遺伝子の構造と機能を明らかにした(高田)。潜在EBV存在様式とその遺伝子発現機構を解析した(平井)3.サイトメガロウイルス(CMV)の感染発症機構:ヒト子宮組織および慢性関節リウマチ患者の関節嚢液にCMVを検出した。(古川)。易感染性宿主のCMV感染症の発症予知因子として、CMV抗原血症およびDNA血症の意義を明らかにした。また動物モデルとしてマウスCMVの病原性に関与する遺伝子を解析した(南嶋)。CMVの初期遺伝子産物の解析を行った(平井)。網膜色素細胞由来培養細胞におけるCMVの潜伏感染系の解析を行った(倉田)。4.ヒトヘルペスウイルス6および7(HHV-6,HHV-7)の感染発症機構:ホジキンリンパ腫のリンパ節にHHV-6抗原を認めた症例を報告した(倉田)。HHV-6が単球系細胞で潜伏感染することを明らかにした。また、HHV-6の前初期遺伝子の解析を行った(山西)。健常人液から高率にHHV-7が分離されることを示した(森)。HHV-6および-7感染細胞の電子顕微鏡観察によりHHV-7に特徴的な構造物が認められた。またSUP-T1細胞がHHV-7の好適な宿主細胞であることを示した(新居)。(古川)。ヒトヘルペスウイルス感染症の病態は非常に多岐にわたり、臨床医学上重要な問題となっている。本研究班は、ヘルペスウイルス群の感染発症機構の分子生物学的解明、特にヘルペスウイルス群の構造と、ヘルペスウイルス感染症の発症メカニズムと関連を明らかにすることを目的としている。今年度の実績として、各研究分担者とも、解析の糸口となる生物学的事象の整理の段階から、一歩進んでHSVの分離株間の病原性および潜伏能力の差異を規定する因子の解明、潜伏EBVのゲノムの再活性化スイッチの機構の解析、末梢血単核球でのHHV6の潜伏感染系の解析等に重点を移しつつ成果を挙げつつある。またこれまで動物実験系がないために解明が遅れていたCMVの病原性についてもマウスのモデル系の導入により新しい展開が期待されてきた。以下に各ウイルスごとの実績の概略を示す。1.単純ヘルペスウイルス(HSV)の感染発症機構;1)マウスのHSV潜伏感染の各種実験系を確立し、株間の潜伏感染の効率を比較した。

また、高温馴化培養細胞においてHSVー2の持続感染系を樹立した(新居)。2)臨床分離gC欠損株のgC遺伝子領域の塩基配列を決定し、コ-ド領域内の点突然変異により停止コドンが生じたことがgCの欠損の原因であることを明らかにした。さらにgCがウイルス感染細胞がADCCによる破壊から免れるのに必要であることを示した(森)。3)胎盤抽出液に抗ウイルス活性を見い出した(清水)。4)ドットハイブリダイゼ-ションによる型別診断のため型特異的断片を同定した(栗村)。5)HSV分離株の末端反復配列の長さの差異と初期遺伝子の構造変化の関連をRFLPの解析により検討した(坂岡)。6)リボヌクレオチド還元酵素欠損ウイルス株の病原性および抗ウイルス剤感受性を検討した。さらにLacZ遺伝子挿入により、プロテインキナ-ゼをコ-ドするUS3領域を不活化した変異株を作成し、親株と神経病原性を比較した(西山)。7)HSV粒子に存在し、パルス電気泳動でHSVゲノムより泳動距離の長いDNAについて解析した(倉田)。2.EBウイルス(EBV)の感染発症機構;1)EBV関連の種々の病態について解析を進め、鼻腔原発T細胞リンパ腫の組織にEBVゲノムを証明した(大里)。2)潜在EBV活性化に働くスイッチ遺伝子BZLF1の上流にプロモ-タ活性が存在することを見いだした(高田)。3.サイトメガロウイルス(CMV)の感染発症機構;1)マウスCMVに温度感受性変異株とその復帰株、さらに原株と温度感受性変異株の組換え体を得て、病原性の比較を行った(南嶋)。2)PCR法を用いて、慢性関節リウマチ患者の関節嚢液中にCMVを検出した(古川)。4.ヒトヘルペスウイルス6(HHVー6)の感染発症機構;1)HHV6ゲノムが末梢血単核球のうち付着性の細胞に急性期を過ぎた後も長く検出され、単球系細胞でHHV6が潜伏感染する可能性が示された(山西)。1.単純ヘルペスウイルス(HSV)の感染発症機構;1)HSVのCPE変異株の試験管内での選択において、補体存在下では非融合変異株が、インターフェロン存有下では融合変異株が選択された(新居)。2)Acyclovir耐性度が高く、チミジンキナーゼ活性の低いHSV-2臨床分離株で、マウスに対する病原性が低下していないYS4-C-1株について分子生物学的検討を行い、TK遺伝子の182番目のアミノ酸がセリンからアスパラギンに置換していることを見いだした(森)。3)PCR法で増幅した産物について、HSVの型別を決定する特異的primer pairとprobeを検討した(栗村)。4)5カ国のHSV分離株のRFLPの解析のため、制限酵素の切断部位の変動点の有無について検討した(坂岡)。5)プロテインキナーゼをコードするUS3領域を不活化したHSV-2変異株を作成し、親株と神経病原性を比較したところ、腹腔接種、後肢接種では1万倍以上低下していたが、角膜や脳内接種の場合は10倍程度の低下に留まった(西山)。6)HSV粒子に存在し、パルス電気泳動でHSVゲノムより泳動距離の長いDNAは、これまでに報告されている欠陥干渉ゲノムとは異なった構成を示すことが明らかになった(倉田)。2.EBウイルス(EBV)の感染発症機構;1)原発性胃腺癌970例について、EBVゲノムの存在を検索した結果、67例(7%)が陽性であった。
多能性ヒトMesoangioblastのoriginと効果的心筋分化誘導法の解明

我々はごく最近mesoangioblast(MAB)が心臓カテーテル検査中にヘパリンによって末梢循環中へ動員される事を見いだした(論文作成中)。今回の研究の目的は1MABのoriginと生体内での分布を検討すること(ヒト、マウス)2cMABの効率の良い心筋分化誘導法を検討する事である。1に関しては、心臓カテーテル中に複数箇所での同時血液サンプリングの結果、cMABが心臓由来である可能性が濃厚となった。確証を得るため、海外・国内で共同研究(ヒト、マウス)を画策したが人事異動、突然の施設規定改変で中止となった。2に関してはiPSCsの心筋分化誘導時に酷似した状態まで誘導し得たが、拍動せず。今回の研究目的は1cMABのoriginと成体内での分布を検討する事(ヒト、マウス)2cMABの効率の良い心筋細胞への分化誘導法を検討する事である。またこの2つを効率よくヒトで検討するためには、cMABを獲得するため必要なヘパリンの投与量(これまでの検討では300単位/kgが必要)を少しでも減量しうるプロトコールの調整が必要である。今年度取り組んだ事のひとつとして、上述の1、2を効率よく行うために「どうすれば心臓カテーテル検査時により少量のヘパリンでより多くのcMABを獲得する事ができるか?」がある。患者血漿中のHGF濃度と獲得できるcMABのコロニー数を心臓カテーテル検査と開心術で比較検討すると心臓カテーテル検査の効率の悪さが明らかだったからである。プロトコールの違いなどの検討から心臓カテーテル検査のプロトコールをいろいろと微調整し、最終的にcMAB獲得のために必要なヘパリンの量を100単位/kg(心臓カテーテル検査施行時のほぼ通常量)まで減量できた事は今年度の非常に大きな成果である。これによってより安全に簡便にcMABをより多く獲得できるようになり、現在ヒトでのorigin検索へ向けての表面マーカーの詳細な検討や心筋分化誘導法の検討が非常に行いやすくなっている。一方で、マウスでのcMABの末梢血中への動員に関してはヒトのように安定したプロトコールが確立しきれていない。引き続き至適なHGFの投与量とサンプル採取のタイミングなどを検討していく。最近我々は開心術中患者の血中に高い増殖能と心筋分化能を持つ細胞(cMAB)が動員される事を報告した。その後、我々はcMABが心臓カテーテル検査中の患者血中にも動員される事を見いだした。今回の研究の目的は1cMABのoriginと生体内での分布を検討すること(ヒト、マウス)2cMABの効率の良い心筋細胞への分化誘導法を検討する事である。またこの2つを効率よくヒトで検討するためにはcMAB獲得するために必要なヘパリンの投与量(これまでの検討では300単位/kgが必要)を少しでも減量しうるプロトコールの調整が必要である。25年度は上記の1、2を効率よく行うためどうすれば心臓カテーテル検査時により少量のヘパリンでより多くのcMABを獲得できるかという問題に、より重点的に取り組んだ。これまでにHGFがcMABの末梢循環への動員に重要であることがわかっていたが、cMAB動員の効率を改善できると考えた理由は開心術中と心臓カテーテル検査中とで血漿中のHGF濃度とcMABの動員効率を比較すると心臓カテーテル検査の効率の悪さが明らかであるということがあげられる。プロトコールの微調整を行い最終的に100単位/kg(心臓カテーテル検査を施行する際のほぼ通常量)まで減量に成功した。26年度はそのプロトコールを用いることで安定してcMABを獲得できる事を確認した。また2の分化誘導実験を主に行った。心筋細胞との共培養系を用いる事無く、成人幹細胞に心筋分化誘導を行う事はこれまでの報告が示すように容易ではない。cMABは間葉系細胞の特徴を持ち、かつOct4, cMyc, KLF4やNkx2.5, KDR,を発現しておりES細胞に心筋分化誘導を行った際に心筋細胞に分化する途上の細胞のようなマーカー発現パターンを有している。成人幹細胞、前駆細胞の心筋分化誘導は困難な課題ではあるが、少しずつ進展している。最近我々は開心術中の患者血中に高い増殖能と心筋分化能を持つ細胞(cMAB)が動員される事を報告した。その後の検討を経て、我々は新たにcMABが心臓カテーテル検査中にヘパリンによって末梢循環中へ動員される事を見いだした(論文作成中)。今回の研究の目的は1cMABのoriginと生体内での分布を検討すること(ヒト、マウス)2cMABの効率の良い心筋分化誘導法を検討する事である。25年度は心臓カテーテルのプロトコールを調整することでMABを末梢循環中へ動員するために必要なヘパリンの量を300単位/kg(開心術の際に投与される量)から100単位/kg(心臓カテーテルを施行する際のほぼ通常量)まで減量する事に成功した(論文作成中)。2627年度では1cMABのoriginと生体内での分布を検討することに関しては、心臓カテーテル中に複数箇所での同時血液サンプリンを行い、cMABが心臓由来である可能性が濃厚となった。

より確証を得るため、性不一致心移植を受けた患者での血液サンプリングを行うべくドイツとの共同研究を始動したが、担当医師の退職で中止。そこで国内施設との共同研究を画策したが倫理委員会の許可が下りず、断念。またMABが発現している細胞表面マーカーのリポーターマウスを海外施設が所有している事が判明したため、共同研究を画策したが、最後のマウス発送の段階で当施設の動物センターの(突然の)規定変更により海外施設からのマウスの搬入は胚化が必須となり、共同研究は中止。よって、心臓カテーテル中の複数箇所での同時血液サンプリングの結果のみで論文を作成中である。2cMABの効率の良い心筋分化誘導法の検討に関しては様々なマトリックス、薬剤を試み、最終的にマクロ上はiPSCsに心筋分化誘導を行った状態に酷似した状態まで誘導する事が出来たが、拍動するまでには至らなかった。我々はごく最近mesoangioblast(MAB)が心臓カテーテル検査中にヘパリンによって末梢循環中へ動員される事を見いだした(論文作成中)。今回の研究の目的は1MABのoriginと生体内での分布を検討すること(ヒト、マウス)2cMABの効率の良い心筋分化誘導法を検討する事である。1に関しては、心臓カテーテル中に複数箇所での同時血液サンプリングの結果、cMABが心臓由来である可能性が濃厚となった。確証を得るため、海外・国内で共同研究(ヒト、マウス)を画策したが人事異動、突然の施設規定改変で中止となった。2に関してはiPSCsの心筋分化誘導時に酷似した状態まで誘導し得たが、拍動せず。25年度はcMAB動員に必要なヘパリン量を100単位/kg(心臓カテーテル検査を施行する際のほぼ通常量)まで減少させることができ、その後の研究を潤滑に進めるためにも大きく前進した。今年度も取り組んでいる課題は容易なものではないがすこしずつ前進している。循環器内科学27年度は更に心筋分化誘導の可能性を検討していきたい。ヒトの心臓カテーテル検査において従来よりも安全に簡便にcMABをより多く獲得できるようになったから。納品が遅れたため従来よりも安全に簡便により多く獲得できるようになったヒトcMABでの効率の良い心筋分化誘導法検討を進める。また、安全に簡便に獲得できる事からヒトの成体内におけるcMABのnicheに関して詳細に検討を行っていく。マウスでのcMABの末梢血中への動員に関するプロトコールを確立する。引き続き次年度の実験に必要な消耗品の購入費にあてる納品が遅れたため。引き続き次年度の実験の必要な消耗品の購入費にあてる。
多能性幹細胞を用いた内耳有毛細胞の創生から細胞移植治療へ

難聴の原因は、内耳有毛細胞の損傷・消失とされている。本研究計画では、多能性幹細胞を用いて有毛細胞を創生し、内耳疾患治療の基礎的研究を目的とした。本年度(平成30年度)は、分化誘導した有毛細胞様細胞の特性解析とホスト組織・細胞との相互作用解析を目標に、以下の項目を実施した。〇前年度(平成29年度)までに行った分化誘導条件を更に細かく検討した。これまでに得られている最適条件により、分化誘導効率をモニター可能なES細胞(転写因子Math1の発現に連動してGFP蛍光を示す細胞株)を用いて再現性を確認しつつ、更に培養環境の至適条件をスクリーニングすることで、より効率の良い分化誘導法のスクリーニングを行った。有毛細胞特異的な抗原を免疫染色、あるいはリアルタイムRT-PCRにより解析した結果、ES細胞から蝸牛および前庭有毛細胞へ分化誘導可能な実験条件を見出すことができた。〇細胞移植におけるホスト(マウス)組織・細胞との関連性を調べるに当たって、まず、蝸牛あるいは前庭細胞を単離し、継続培養を行った。細胞間相互作用の解析を行う目的として、各細胞由来の培養上清を回収し、分化誘導における影響を調べた結果、ES細胞から有毛細胞様細胞への分化誘導には、ホスト由来細胞からの分泌因子が関与していることが明らかとなった。また、蝸牛あるいは前庭細胞由来の培養上清を用いた分化誘導において、内耳細胞への誘導プロセスが異なっており、支持細胞や神経細胞等を含めた種々の内耳関連細胞への分化誘導制御の可能性が示唆された。以上の検討により、多能性幹細胞から有毛細胞への分化誘導法を確立し、最終年度(令和元年)の細胞移植による内耳疾患治療の基礎的検討を進めてゆく。研究計画に基づき、順調に実験成果が得られており、学会発表および論文発表での成果報告を行っているため。最終年度(令和元年度)の研究計画として、以下の項目を検討する。○マウス内耳由来単離蝸牛を用いた培養移植実験と、その詳細な解析を行う。具体的には、蛍光試薬で標識化した多能性幹細胞を単離蝸牛に移植後、蛍光による細胞追跡を行い、細胞の生着やホスト細胞とのコンタクト(聴神経細胞などとの連携)をホールマウント免疫染色、或いは連続切片により多角的に解析し、移植後の細胞動態を解析する。また、移植蝸牛の全組織を立体映像化することで、3次元的な組織構築と生着メカニズムを詳細に解析する。更に、電気生理学的解析により、機能的有毛細胞として働き得るかを検証する。○薬剤投与により誘導した難聴モデルマウスを作成し、移植実験による生着および機能解析を行う。具体的には、難聴モデルマウスへの内耳に標識化した多能性幹細胞由来内耳細胞を移植し、生着後の細胞を連続切片等により解析する。また、免疫染色による内耳特異的抗原の発現を解析し、更に標識由来細胞を用いて遺伝子発現などを詳細に解析することで、生着細胞のキャラクタリゼーションを行う。また、細胞移植の投与経路を種々検討することで、移植細胞生着率の向上を目指す。以上の検討により、多能性幹細胞から分化誘導した有毛細胞を用いて細胞移植による内耳性難聴治療の可能性を見出し、マウスモデルによる内耳性難聴治療の基礎的検討を行う。最終的に、これらの成績と移植モデルにおける成果をとりまとめ、逐次、学会、論文発表する予定である。本研究計画では、多能性幹細胞であるES細胞などを用いて有毛細胞を創生し、内耳性難聴治療の基礎的研究を目的とした。初年度(平成28年度)は、有毛細胞の発生や分化に関わるマスター遺伝子Math1に着目し、Math1の発現に連動して蛍光タンパク質(GFP)が発現可能なES細胞の樹立(Math1-GFP ES細胞)を試み、それらの細胞を解析した。Math1-GFP ES細胞の樹立には、Math1プロモーターとのGFP遺伝子の配列をサブクローニングし、連結させた遺伝子コンストラクトを作製した。親株(EB5)に遺伝子導入後、薬剤セレクションによって耐性株を選定し、未分化性が維持されているES細胞株を樹立することに成功した。さらに、Math1をTet-Onシステムにより発現制御可能なES細胞(Tet-Math1 ES細胞)を用いて、我々が開発した分化誘導法(HIST2法)(Ouji et.al., Cell Death Dis., 2012)と組み合せ、有毛細胞への分化誘導を試みた。その結果、有毛細胞の分化誘導効率は亢進した。これらの成績より、ES細胞から有毛細胞を作成する際に、Math1遺伝子の重要性を検証することができた。次年度(平成29年度)、本年度までに樹立した細胞株を活用して、有毛細胞への更なる効率的分化誘導法を検討し、多能性幹細胞より創出する有毛細胞の細胞生物学的、分子生物学的解析を行う。研究計画に基づき、期待した実験成果が得られており、学会発表および論文発表での成果報告を行っているため。本年度(平成29年度)は、有毛細胞への効率的分化誘導法の確立とその特性解析を目標に、以下の項目を実施した。

○有毛細胞の発生・分化の鍵となる転写因子Math1の発現と連動してGFPを発現するES細胞株(Math1-GFP ES細胞)を用いて、有毛細胞への効率的分化誘導法をスクリーニングした。培養液、添加因子、共培養あるいは培養環境を組み合わせることで最適条件を検討し、最も効率的な分化誘導条件を見出した。共培養系と組み合わせることにより、飛躍的に誘導効率が亢進され、フローサイトメトリーの成績からも、個々の細胞の分化誘導が亢進していることが実証できた。本年度に、これらの成績を取りまとめ、学会発表を行った。○最適条件下で分化誘導した有毛細胞様細胞の詳細な解析を行った。分化誘導後、有毛細胞特異的な抗原を免疫染色、あるいはリアルタイムRT-PCRにより精査し、タンパクレベル、遺伝子レベルでの発現を解析した。現在、本内容に関する論文を作成中である。以上の検討により、多能性幹細胞から有毛細胞への分化誘導法を確立し、次年度以降の細胞移植による内耳性難聴治療の基礎的検討を進めてゆく。研究計画に基づき、順調に実験成果が得られており、学会発表および論文発表での成果報告を行っているため。難聴の原因は、内耳有毛細胞の損傷・消失とされている。本研究計画では、多能性幹細胞を用いて有毛細胞を創生し、内耳疾患治療の基礎的研究を目的とした。本年度(平成30年度)は、分化誘導した有毛細胞様細胞の特性解析とホスト組織・細胞との相互作用解析を目標に、以下の項目を実施した。〇前年度(平成29年度)までに行った分化誘導条件を更に細かく検討した。これまでに得られている最適条件により、分化誘導効率をモニター可能なES細胞(転写因子Math1の発現に連動してGFP蛍光を示す細胞株)を用いて再現性を確認しつつ、更に培養環境の至適条件をスクリーニングすることで、より効率の良い分化誘導法のスクリーニングを行った。有毛細胞特異的な抗原を免疫染色、あるいはリアルタイムRT-PCRにより解析した結果、ES細胞から蝸牛および前庭有毛細胞へ分化誘導可能な実験条件を見出すことができた。〇細胞移植におけるホスト(マウス)組織・細胞との関連性を調べるに当たって、まず、蝸牛あるいは前庭細胞を単離し、継続培養を行った。細胞間相互作用の解析を行う目的として、各細胞由来の培養上清を回収し、分化誘導における影響を調べた結果、ES細胞から有毛細胞様細胞への分化誘導には、ホスト由来細胞からの分泌因子が関与していることが明らかとなった。また、蝸牛あるいは前庭細胞由来の培養上清を用いた分化誘導において、内耳細胞への誘導プロセスが異なっており、支持細胞や神経細胞等を含めた種々の内耳関連細胞への分化誘導制御の可能性が示唆された。以上の検討により、多能性幹細胞から有毛細胞への分化誘導法を確立し、最終年度(令和元年)の細胞移植による内耳疾患治療の基礎的検討を進めてゆく。本研究では、前述した目的を達成するために、次年度(平成29年度)、有毛細胞への更なる効率的分化誘導法の確立を目標に、以下の項目を実施する。○Math1-GFP ES細胞を用いて有毛細胞の効率的分化誘導法を開発する。具体的にはMath1-GFP ES細胞を用いて、培養液、添加因子、共培養あるいは培養環境を組み合わせることで最適条件を検討し、最も効率の良い分化誘導条件を探る。
脂肪萎縮症の新規原因遺伝子の同定と脂肪細胞分化・増殖メカニズムの解明

先天性全身性脂肪萎縮症3例、部分性脂肪萎縮症3例の計6例の脂肪萎縮症について、遺伝子解析を行った。先天性全身性脂肪萎縮症の1例において、AGPAT2遺伝子に新たな複合型ヘテロ接合体変異を同定した。臨床所見では、BSCL2遺伝子による先天性全身性脂肪萎縮症とは異なる表現型(脂肪萎縮の程度、合併症の重症度)が観察された。エクソーム解析を行った症例では、脂質代謝に関わる遺伝子の多型が多く同定された。今後、親族を含めた遺伝子解析の追加、iPS細胞を用いた機能解析により、脂肪萎縮症の新規原因遺伝子が同定され、脂肪細胞分化・増殖のメカニズムの詳細が明らかにできる可能性がある。脂肪萎縮症は、脂肪組織の病的な萎縮、欠如を臨床的特徴とし、重度のインスリン抵抗性糖尿病、脂肪肝、高中性脂肪血症などの糖脂質代謝異常による合併症のため、極めて予後不良の疾患である。近年、脂肪萎縮症の原因遺伝子が相次いで報告されているが、全て脂肪細胞分化、増殖、機能に関わる遺伝子である。例えば、家族性部分性脂肪萎縮症の原因遺伝子であるPPARγは、脂肪細胞分化、増殖のマスターレギュレータであり、その活性化能を持つチアゾリジン誘導体は、脂肪細胞機能の改善、インスリン抵抗性改善をもたらし、有用な糖尿病治療薬になっている。本研究の目的は、申請者らが有する脂肪萎縮症コホートから未知の脂肪萎縮症原因遺伝子を同定し、その機能解析により、脂肪細胞分化機構の詳細を明らかにし、脂肪萎縮症の根本治療のみならず、糖尿病・肥満症の新規創薬ターゲットの同定を目指すことである。2014年度は、これまでに申請者らが行ってきた「脂肪萎縮症に対するレプチン治療」、NPO法人「脂肪萎縮症・脂肪萎縮性糖尿病センター」における活動を通じて診療し得た患者のうち、原因遺伝子が特定できていない先天性全身性脂肪萎縮症1例、部分性脂肪萎縮症1例において検討を行った。現在、患者本人と両親あるいは片親と姉妹において、全ゲノムシークエンスを行い比較解析を進めている。また患者より、皮膚組織を採取して疾患特異的iPS細胞を作製している。現在のところ、解析した各2症例において、変異遺伝子リストが得られている。今後は、これらの変異遺伝子リストの中から、文献的考察、iPS細胞を用いた解析等を合わせて、脂肪萎縮に関わる原因遺伝子を同定する予定である。脂肪萎縮症は、脂肪組織の病的な萎縮、欠如を臨床的特徴としている。脂肪萎縮症の合併症には、重度のインスリン抵抗性糖尿病、脂肪肝、高中性脂肪血症などの糖脂質代謝異常があり、これらは肥満症の合併症に酷似している。そのため、脂肪萎縮症と肥満症の対比を行うことで、脂肪萎縮症と肥満症の病態解明に繋がると考えられる。これまでに報告されている脂肪萎縮症の原因遺伝子は、全て脂肪細胞分化、増殖、機能に関わる遺伝子である。昨年度にエクソーム解析を行った2家系(全身性脂肪萎縮症1例、部分性脂肪萎縮症1例)についての検討を進めた。その結果、全身性脂肪萎縮症1例については、これまでに報告がない原因遺伝子変異を特定することができた(論文作成中)。また部分性脂肪萎縮症1例については、候補遺伝子の絞り込みができており、in vitroにおける解析を予定している。今後は、同定された原因遺伝子のさらなる解析を行うことで、脂肪萎縮症、肥満症に対する新たな治療法開発につなげたい。脂肪萎縮症は希少難病として知られており、国内では100例前後の症例数が想定されている。遺伝性脂肪萎縮症の原因遺伝子は、これまでに約10種類ほどが報告されている。そのため、解析症例としては当初より2-3例を予定していた。前年度に2家系の解析を行ったことから、本年度は新たな解析を行わなかった。前年度の解析結果より候補遺伝子を絞り込んだ。結果、全身性脂肪萎縮症1例については、新たな原因遺伝子変異を特定することができた(論文作成中)。部分性脂肪萎縮症1例については、候補遺伝子の絞り込みができている。昨年度までに行ったエクソーム解析により、全身性脂肪萎縮症1例において、AGPAT2遺伝子に新たな複合型ヘテロ接合体変異を同定した。MRIを用いて脂肪組織分布を詳細に検討したところ、BSCL2遺伝子変異症例では、全身の皮下・内臓脂肪組織、眼窩や足底部、骨髄内の脂肪組織も欠如していたのに対して、本症例では、全身の皮下・内臓脂肪組織は同程度に萎縮していたものの、眼窩や足底部の脂肪組織は保たれていた。また、BSCL2遺伝子変異症例の多くは小学校入学前から糖尿病を発症していたが、本症例は14歳時に糖尿病を指摘された。以上のことから、AGPAT2遺伝子変異症例の重症度は、BSCL2遺伝子変異症例と比較してマイルドである可能性が考えられた。本症例にレプチン補充治療を行ったところ、BSCL2遺伝子変異症例と同様に良好な代謝改善効果が得られた。BSCL2遺伝子の脂肪組織における機能を明らかにする目的で、BSCL2遺伝子ノックアウトラットを用いて、電子顕微鏡による残存脂肪組織の形態観察、さらにSVFの脂肪細胞分化誘導実験を行った。脂質の蓄積状態、脂肪細胞分化関連遺伝子の発現検討から、BSCL2遺伝子ノックアウトでは脂肪細胞へある程度は分化するものの、最終的な脂肪蓄積に障害を来たすと考えらえた。最終年度は、NPO法人「脂肪萎縮症・脂肪萎縮性糖尿病センター」を通じて紹介された部分性脂肪萎縮症の2家系について遺伝子解析を行った。

これらは上半身はむしろ肥満しているものの、臀部から下肢の限局した皮下脂肪組織の萎縮が観察され、独立した家系ではあるが、ほぼ共通した脂肪組織の分布パターンを有していた。これまでに報告されている部分性脂肪萎縮症の原因遺伝子であるLMNA遺伝子、PPARγ遺伝子について遺伝子解析を行ったが変異は同定されず、新たな原因遺伝子による部分性脂肪萎縮症である可能性が考えらえた。先天性全身性脂肪萎縮症3例、部分性脂肪萎縮症3例の計6例の脂肪萎縮症について、遺伝子解析を行った。先天性全身性脂肪萎縮症の1例において、AGPAT2遺伝子に新たな複合型ヘテロ接合体変異を同定した。臨床所見では、BSCL2遺伝子による先天性全身性脂肪萎縮症とは異なる表現型(脂肪萎縮の程度、合併症の重症度)が観察された。エクソーム解析を行った症例では、脂質代謝に関わる遺伝子の多型が多く同定された。今後、親族を含めた遺伝子解析の追加、iPS細胞を用いた機能解析により、脂肪萎縮症の新規原因遺伝子が同定され、脂肪細胞分化・増殖のメカニズムの詳細が明らかにできる可能性がある。脂肪萎縮症は希少難病として知られており、日本における脂肪萎縮症患者数は約100例程度と推定されている。また日本における先天性全身性脂肪萎縮症症例の大部分はセイピン遺伝子に変異を有しており、原因不明の脂肪萎縮症症例には限りがある。そのため、当初より2-3例の解析を予定しており、ほぼ予定通りに進捗していると考えられる。また、「脂肪萎縮症・脂肪萎縮性糖尿病センター」における活動を通じて、医療機関からだけではなく、患者自身からの問い合わせも増えており、さらに解析症例が増える可能性がある。2013年、脂肪萎縮症に対するレプチン補充治療が薬事承認され、2015年、脂肪萎縮症が指定難病に承認された。これらを受け、日本内分泌学会主導で脂肪萎縮症に対する診療ガイドラインを作成中である。また、2014年度よりNPO法人「脂肪萎縮症・脂肪萎縮性糖尿病センター」は認定NPO法人日本ホルモンステーション「脂肪萎縮症委員会」として活動を継続しており、医療機関からの問い合わせにも対応している。引き続き、脂肪萎縮症に関する遺伝子解析を行い、臨床知見の蓄積を行っていく。医歯薬学得られた遺伝子変異リストの中から、文献的考察、iPS細胞を用いた解析、必要であれば脂肪萎縮症を発症していない患者家族からの追加全ゲノムシークエンス、候補遺伝子のノックアウトや過剰発現系を用いた解析等を行い、脂肪萎縮に関わる原因遺伝子を特定する予定である。また脂肪萎縮症に対するレプチン補充治療が薬事承認を受けたこと、脂肪萎縮症が指定難病として承認されたこと、脂肪萎縮症の診断基準が作成されつつあることから、今後さらに症例数が増える可能性がある。引き続き、学会、「脂肪萎縮症・脂肪萎縮性糖尿病センター」における活動を通じて、臨床知見の蓄積整理を行う。全ゲノムシークエンスに係る費用が、当初予定していたよりも割引価格であったため。
実解析的微分同相群の研究

実解析的多様体、実解析的な写像に関しての基礎研究の後、実解析的葉層構造の研究を行った。さらに実解析的微分同相群の研究を行った。特に、いくつかの実解析的葉層が横断的に交わる場合について、多様体の微分同相の葉層の葉を保存する微分同相への分解を定式化し証明した。実解析的ファイブレーションを実解析的に摂動して、実解析的部分多様体の外では横断的ファイブレーションとなるように出来るかどうかの検討を行い、円周によるファイブレージョンの場合には正しいことを示した。ファイブレーションが横断的でなくなる場合についての詳細な検討を行った。デオファントス的な実解析的回転の摂動に関するアーノルドの定理を、同心円を保つ実解析的回転の摂動に対して定式化し、証明した。これらの研究を総合して、次の結果を得た。円周束構造を持つ多様体および円周の特殊半自由作用を持つ多様体、円周作用を持つ2次元、3次元の多様体に対して、恒等写像の連結成分の群は完全群である。30年前にエルマンがトーラスに対して恒等写像の連結成分の群は単純群であることを示して以来、恒等写像の連結成分の群が完全群となる他の多様体は知られていなかった。我々の結果は、これからの実解析的微分同相群の研究の基礎となる重要な結果であると考えている。Hermanのトーラスの解析的微分同相群の恒等写像成分の単純性についての証明を再検討し、少し直接的な証明をえた。実解析的多様体の理論について実解析多様体の埋め込み定理等を検討し、実解析的なベクトル場、実解析的な微分同相写像が微分可能なベクトル場、微分可能な微分同相写像の空間の中で稠密であることをきちんと証明した。実解析的な葉層構造についての存在問題を開いた多様体に対して検討した。ファイバーがトーラスであるような実解析的ファイブレーションのファイバーを保つ実解析的微分同相群について検討し、特に円周の場合にそのような微分同相群の恒等写像成分のなす群が完全であることを示した。微分可能な場合について葉層構造を保つ微分同相群の構造について研究し、葉を保つ微分同相群の恒等写像の連結成分は完全群であること、いくつかの場合に、いろいろな次数のコサイクルが定義されることを示した。いくつかの実解析的葉層が横断的に交わる場合について、多様体の微分同相の葉層の葉を保存する微分同相への分解を定式化し、証明した。実解析的ファイブレーションを実解析的に摂動して、実解析的部分多様体の外では横断的ファイブレーションとなるように出来るかどうかの検討を行った。円周によるファイブレーションの場合には正しいことを示した。ファイブレーションが横断的でなくなる場合についての検討を行った。国内国外の複素解析学、力学系、葉層構造論、多様体論の研究者から、実解析的な微分同相についての様々な情報の提供を得た。特にマドリッドで開催された国際数学者会議に参加し、上に得られた結果の一部を発表した。また、東京大学で開催された国際会議「Groups of Diffeomorphisms 2006」に学術委員として参加するとともに、上記の成果を発表した。ファイブレーションが構断的でなくなる場合についての検討を行った。国内国外の複素解析学、力学系、葉層構造論、多様体諭の研究者から、実解析的な微分同相についての様々な情報の提供を得た。特にリオデジャネイロ開催された「Foliations,Topology and Geometry」國際会儀に参加し、上に得られた結果の一部を発表した。デオファントス的な実解析的回転の摂動に関するアーノルドの定理を、同心円を保つ実

解析的回転の摂動に対して定式化し、証明した。これらの研究を総合して、次の結果を得た。円周束構造を持つ多様体および円周の特殊半自由作用を持つ多様体、円周作用を持つ2次元、3次元の多様体に対して、恒等写像の連結成分の群は完全群である。30年前にエルマンがトーラスに対して恒等写像の連結成分の群は単純群であることを示して以来、恒等写像の連結成分の群が完全群となる他の多様体は知られていなかった。我々の結果は、これからの実解析的微分同相群の研究の基礎となる重要な結果であると考えている。
リソゾームとパルオキシゾームのタンパク質輸送に抱ける膜結合性ATPaseの機能

リソゾーム膜より可溶化(精製)したH^+-ATpaseをリポソームに組み込み,プロトン・ポンプ活性の再構成に功成した.再構成系での研究の結果,リソゾーム膜上にクロライドチャンネルの存在すること,プロトン・ポンプ活性は,リソゾーム内部からクロライドによって活性化されること,また,NO_3^-の作用部位もH^+-ATPaseのリソゾーム内側に存在する可能性を示唆する結果を得た.リソゾームにおけるタンパク質輸送機能発現の際に,リソゾームの膜融合反応にH^+-ATPaseが機能している可能性があり,これをATP-依存性リソゾーム崩壊の実験系で検討した.その結果,サイトゾル中に,リソゾームの安定化と膜融合促進活性の存在することを発見した.リソゾーム安定化因子は44kDaのサブユニットタンパク質の三量体と想像される120kDaの分子量を示した.現在,膜融合因子の実態を分析している.また,リソゾームがGTR-γ-S依存的に崩壊する現象を発見した.サイトゾル中の低分子量GTP結合タンパク質の実態を現在解明中である.リソゾーム膜上にもGTP結合タンパク質が存在することを発見しており,タンパク質輸送とGTP結合タンパク質の意義に大変興味が持たれる.一方,クロフィブレートを投与したラットの肝臓ペルオキシゾーム膜上に誘導されるNEM感受性ATPaseは、DCCDやTBT等によっても阻害されるとともに,ある条件下にはミトコンドリアF_0F_1-ATPaseの選択的阻害剤とされるオリゴマイシンによっても阻害されることを見いだした.NEM感受性ATPaseはF-タイプの新しいH^+-ATPaseである可能性があり,現在生化学的に解析中である.また,本ATPaseがタンパク質輸送に働いている可能性について,acyl CoA oxidaseのペルオキシゾームへのin vitro輸送系を用いて検討すると共に,本ATPase基質輸送に働いている可能性についても,Acyl CoA輸送系を用いて調べている.リソゾーム膜より可溶化(精製)したH^+-ATpaseをリポソームに組み込み,プロトン・ポンプ活性の再構成に功成した.再構成系での研究の結果,リソゾーム膜上にクロライドチャンネルの存在すること,プロトン・ポンプ活性は,リソゾーム内部からクロライドによって活性化されること,また,NO_3^-の作用部位もH^+-ATPaseのリソゾーム内側に存在する可能性を示唆する結果を得た.リソゾームにおけるタンパク質輸送機能発現の際に,リソゾームの膜融合反応にH^+-ATPaseが機能している可能性があり,これをATP-依存性リソゾーム崩壊の実験系で検討した.その結果,サイトゾル中に,リソゾームの安定化と膜融合促進活性の存在することを発見した.リソゾーム安定化因子は44kDaのサブユニットタンパク質の三量体と想像される120kDaの分子量を示した.現在,膜融合因子の実態を分析している.また,リソゾームがGTR-γ-S依存的に崩壊する現象を発見した.サイトゾル中の低分子量GTP結合タンパク質の実態を現在解明中である.リソゾーム膜上にもGTP結合タンパク質が存在することを発見しており,タンパク質輸送とGTP結合タンパク質の意義に大変興味が持たれる.一方,クロフィブレートを投与したラットの肝臓ペルオキシゾーム膜上に誘導されるNEM感受性ATPaseは、DCCDやTBT等によっても阻害されるとともに,ある条件下にはミトコンドリアF_0F_1-ATPaseの選択的阻害剤とされるオリゴマイシンによっても阻害されることを見いだした.NEM感受性ATPaseはF-タイプの新しいH^+-ATPaseである可能性があり,現在生化学的に解析中である.また,本ATPaseがタンパク質輸送に働いている可能性について,acyl CoA oxidaseのペルオキシゾームへのin vitro輸送系を用いて検討すると共に,本ATPase基質輸送に働いている可能性についても,Acyl CoA輸送系を用いて調べている.
嗜好によるストレス緩和の検証

食品の嗜好性が精神的ストレス緩和に及ぼす影響を明らかにするために、食品摂取のタイミングおよび食嗜好によるストレス緩和効果についてヒトレベルで調査した。精神的ストレス負荷前におけるγ-アミノ酪酸溶液の摂取は、唾液のクロモグラニンA・アミラーゼ活性を低下させた。脳波の測定はストレス評価に有効であることが推察された。本研究では、個人の嗜好性と精神的ストレス緩和との間には明確な相関は認められなかった。ストレス抑制あるいは緩和効果が期待されているγ-アミノ酪酸(GABA)水溶液(190ml)によるストレス抑制作用(ストレス負荷前に摂取し、ストレスの程度を観察)あるいはストレス緩和作用(ストレス負荷後に摂取し、ストレスの程度を観察)を検証するために、女子学生14名を対象として、新ストループテストII(トーヨーフィジカル社製)、内田クレペリン検査(日本・精神技術研究所製)による精神的ストレスを与える前後に試料を摂取する2つのプロトコールを用いて試験を行った。なお、対照として水を用いた。その結果、ストレス負荷後にGABAを摂取した試験区では、体表面温度(体幹部)および主観的なストレス緩和指標であるVAS(気分)で低下がみられたが、客観的なバイオマーカーである唾液中のクロモグラニンA(CgA)濃度およびアミラーゼ活性には大きな差は認められなかった。これに対して、ストレス負荷前にGABAを摂取した試験区では、体幹部の体温低下、主観的なストレス緩和指標であるVAS(疲れ、リラックス)および唾液中のアミラーゼ活性の有意な低下、ならびに唾液中のCgA濃度の低下傾向が観察され、精神的なストレスが抑制されていることを認めた。これらの効果は、食品摂取のタイミングで精神的ストレスの度合いが変わることを示していた。今後は、さらにGABAを高濃度含有する飲料、あるいはコーヒーなどの嗜好性飲料を用いて同様な試験を実施する。これまでに精神的ストレスを評価する指標として、主観的な指標であるVisual analog scale (VAS)や客観的な指標である唾液バイオマーカー(アミラーゼ活性およびクロモグラニンA(CgA))を用いて、GABA水溶液の効果を検証した。その結果、ストレス緩和の方向は確認できたが、有意差は認められなかった。一方、コーヒー抽出液を用いた試験では、心拍数の増加、血圧上昇がみられたが、主観的指標および客観指標で有意なストレス抑制効果が得られた。その効果の要因を探るために、主要成分であるクロロゲン酸溶液およびカフェイン溶液について、水を対照に検討した結果、両成分ともストレス緩和方向にあることを認めた。さらに、新たな測定指標として脳波の測定を行い精神的ストレス指標として用いることができるか否かを検証した。女子学生5名を対象として、シークヮーサージュースを摂取させた後、新ストループ検査II(トーヨーフィジカル社製)、内田クレペリン検査(日本・精神技術研究所製)による精神的ストレス負荷を行った。その結果、シークヮーサージュース摂取群が対照群(水摂取群)と比較して、α波の増加が観察された。一般にα波が増加するとリラックスしていると考えられているためストレスの抑制傾向が見られたと評価した。また、収縮期血圧、VAS、唾液バイオマーカーであるCgA濃度の測定においてもストレス抑制傾向が観察されたため、脳波の測定は精神的ストレスを測定できることも示唆された。さらに、シークヮーサージュースの摂取は精神的ストレスを抑制する可能性を示した。今後は、被験者数を増加して脳波による測定の妥当性を検証し、また、新規の評価項目の探索を行っていく。食品に対する嗜好が精神的ストレスに与える影響を調査することを目的として、2種類の野菜果実飲料(主原料がニンジンジュース主体のものとトマトジュース単独のもの)の摂取前後の精神的ストレス状態を評価した。被験者は実験参加に同意を得た本学女子学生12名を対象とし、内田クレペリン検査(日本・精神技術研究所製)による精神的ストレスを与え、ストレス評価として脳波、心拍変動、α-アミラーゼ活性および主観的なストレス緩和指標であるVisual analogue scale(VAS)の測定を実施した。なお、対照として野菜果実飲料と等量の糖分を含んだ糖液と蒸留水を用いて比較検討した。また、各試験飲料について嗜好調査を行った。その結果、ニンジンベースのジュースでは脳波、心拍変動、α-アミラーゼ活性、クレペリン検査の計算量およびVASの項目で蒸留水と比較してストレス抑制傾向がみられた。また、トマトベースのジュースは、すべての測定指標で蒸留水と比較してストレス抑制傾向がみられ、科学的評価ではトマトベースのジュースの方がストレス抑制に関与する可能性が推察された。一方、嗜好調査ではニンジンベースのジュースが他の試験飲料と比較して有意に嗜好性が高いことが示された。以上より、個人の嗜好と食品摂取と精神的ストレス抑制にあるいは緩和効果には明確な相関はみられなかった。トマトベースのジュースは、抗ストレス素材として注目されているγ-アミノ酪酸(GABA)の含量が約5倍であったためGABAがストレス抑制に関与した可能性が推察された。