hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2次元運動解析を用いたラット嚥下造影法の開発

記録した動画をスローモーションで再生し、取り込み開始から食道通過終了までの食塊通過時間および咀嚼回数を計測した。計測には1/100秒のビデオタイマー、30フレーム/秒のデジタルビデオテープを用いた。計測項目は、初回嚥下時間(食物の取り込み開始から初回嚥下開始までに要した時間)、連続嚥下時間(連続する2回の嚥下動作において嚥下開始から次の嚥下開始までに要した時間)、咽頭・食道通過時間(嚥下開始から食塊が胃に達するまでに要した時間)、ならびに連続嚥下時間における咀嚼回数とした。なお、連続嚥下時問および咀嚼回数ならびに咽頭・食道通過時間に関しては異なる摂食・嚥下動作3回の平均値を用いた。また、嚥下後の咽頭・食道残留の有無を評価した。上記の手技により、健常ラットと重症筋無力症ラット等の嚥下造影による嚥下機能の比較および分析が可能になった。実験的重症筋無力症(MG)ラットの摂食・嚥下機能の解析法を新たに確立して研究を行った。重症筋無力症ラットの嚥下機能の解析のためにアセチルコリン受容体モノクロナル抗体、mAb35(150320μg)をエーテル麻酔下に尾静脈から静注してMG群を作成し、対照群と比較検討した。正常ラット5匹(正常群)の計測結果(平均値±SD)は、初回嚥下時間3.01±1.14秒、連続嚥下時間3.52±0.23秒、咽頭・食道通過時間2.00±0.27秒であった。連続嚥下時間における咀嚼回数は15.6±0.02回であった。mAb35を投与した2匹に関しては48時間後に軽度なMG(K. Poulasの分類1)を発症した(MG群)。MG群の結果は初回嚥下時間30.49±14.69秒、連続嚥下時間6.40±1.66秒、咽頭・食道通過時間1.99±0.08秒であった。連続嚥下時間における咀嚼回数は23.3±1.41回であった。MG群の初回嚥下時間および連続嚥下時間は、正常群のmean±3SDと比較して明らかに延長した。また、連続嚥下時間における咀嚼回数に関しても、正常群のmean±3SDより高値を示した。ラットの嚥下造影法を用いて、MGラットの摂食・嚥下機能評価を行いMGラットでは正常ラットと比較して摂食・嚥下機能が著明に低下していることが示された。ラットの嚥下造影法は摂食・.嚥下機能の研究モデルとして有効であると考えられた。本研究の基礎データから本実験方法が、MG患者の嚥下障害の機序を検討する動物モデルとしてさら発展的研究になる可能性があると考えられた。ラットの嚥下造影手技に関して詳細な方法を確立することができたうえ、重症筋無力症ラットの作成に成功したこことは、本研究を進めるうえでの最重要課題を達成できたものと言える。また今年度は健常ラットのデータが確保できており、達成度としては概ね順調と考えられる。今後はまず重症筋無力症ラットの嚥下造影を進め、健常ラットのデータとの比較検討を行う。またその結果を論文発表することで、本研究のテーマであるラット嚥下造影の確立を達成する予定である。同時に脳梗塞ラットや廃用症候群ラットの作成に取り組み、健常ラットとの比較検討およびリハビリ効果の検討を行う予定である。
超高真空中での表面活性化による機能性材料のインタ-コネクションに関する研究

本共同研究は、異種物質表面をイオン衝撃により清浄化し、超高真空中で接合することにより、従来不可能であった異種機能材料間のインタ-コネクションを形成する手法を確立することを目的とした。具体的にはイオン衝撃による表面活性化によって機能性材料の常温接合を可能とする装置および手法を共同開発し、これにより接合実験を行って接合体の評価を行うとともに、従来の破壊力学に分子動力学的手法を加えた界面強度解析プログラムの開発により常温接合界面の破壊シミュレ-ションを行うことを目的とした。接合試料は、金属材料としてはおもにAl,Cuが用いられ、セラミックス材料としては窒化けい素,炭化けい素,サファイアが用いられた。また、マックスプランク金属研究所の接合装置は超高真空(5×10^<ー9>Pa)状態で試料表面を差動排気式Arイオンガン(照射時真空度:5×10^<ー6>Pa)で照射することにより試料表面を活性化し接合を行うことができる。一方東大側の装置では到達真空度2×10^<ー5>Pa,Ar照射時真空度3×10^<ー1>Paの条件で接合実験が行われた。また東大側の装置では接合性の照射雰囲気依存性を調べるべく、照射ガスとしてAr以外に酸素,空気,水素などが用いられた。得られた接合体の接合界面の組織評価は、おもに断面の透過電子顕微鏡観察およびEDX分析と破断面の走査電子顕微鏡観察とにより行われた。また接合界面の強度は引張試験を行うことにより評価した。まず、接合が可能であったのはAlーAl,CuーCuのような同種金属の組み合わせとAlーCu,Alーセラミックス(サファイアなど)の組み合わせであり、Cuーセラミックスについては接合できないという結果が、マックスプランク金属研究所の装置および東大側の装置双方で得られた。接合界面の透過電子顕微鏡による観察の結果、東大側の装置で作成した試料ではAlーAl接合界面に厚さ10nm程度のアモルファスらしき中間層が観察された。これに対しマックスプランク金属研究所の装置で超高真空中において接合した試料ではそのような異相は観察されなかった。さらに高分解能観察によって界面での原子レベルのダイレクトな接合が確認された。東大側で接合した試料にみられた中間層はArイオン衝撃による表面の活性化の際に残留ガスとの反応により生じたと考えられるが、この比較実験により超高真空中ではダイレクトな接合が可能になることがわかった。このような残留ガスの影響についてはさらに検討が加えられ、Al接合体において接合界面構造は真空中の残留ガスの存在の有無によって大きく異なり、水分の残留下ではアモルファスの中間層が存在すること、常温であってもこの層内で何らかの緩和過程が生じていること、しかし、このアモルファスの存在はマクロな界面強度には顕著な影響を与えないことが明らかとなった。さらにイオン照射の雰囲気を酸素にした場合には、マクロな接合強度は半減するものの十分に接合可能であった。これにより常温接合のメカニズムにおける表面活性化プロセスは単に表面酸化膜の除去のみでない複雑な過程であり、イオン衝撃により単然酸化膜が除去された後の活性表面と残留ガスの反応過程に接合界面構造が依存することが判明したと言える。酸素雰囲気でイオン照射を行った際には酸素の再吸着および表面酸化が起こり、露出量の増加とともに接合強度が低下することになる。高真空中での水分が残留するAr雰囲気では表面には水分の吸着および表面の水和物形成が起こり、これが上記のアモルファス層として観察されるものと思われる。この水和物はかなり活性であり、その結果マクロな接合強度の低下が観察されないことになると考えられる。また、窒化けい素とAlの接合では、界面では同様のアモルファス層が生成するが、これは窒化けい素側とAl側とではその組成がおそらく異なること、そのために、表面へのイオン衝撃の量がある段階を越えると接合がかえって困難になることなどが判明した。このような接合性のイオン衝撃量依存性は窒化けい素の焼結助材の影響であるとも考えられた。一方、窒化けい素に比べ焼結助材の割合が少ない、炭化けい素とAlの接合では窒化けい素の場合にみられたような現象は特に観察されずイオン衝撃量に対して接合強度は飽和した。これによりAlーセラミックスの常温接合体の強度はセラミックス側の焼結助材によって影響を受けることが示唆された。また、以上述べた常温接合の応用としてこの手法によりYBa_2Cu_3O_<7ーx>超伝導体とAlの接合を行い、その界面の電気的特性を測定した。この結果、界面抵抗率は半導体的な温度依存性を示し、液体窒素温度において数Ω・cm^2と高抵抗であり、さらに各温度でのIーV特性において高電流領域でlogIと√<V>に直接関係がみられた。このような結果から界面に数nmの厚みの絶縁層が形成されていることが示唆された。この絶縁層は上で観察されたアモルファス層に起因しているものと思われる。このような常温接合界面の実験的検討とともに、界面強度の解析プログラムの開発が進められた。界面破壊の解析にはき裂先端周辺の不均一な構造を直接反映するような方法が必要とされ、本共同研究ではき裂先端に離散的なモデルとして2次元最密格子モデルを導入し、分子動力学的手法によるき裂の解析を試みるべく、その解析プログラムの共同開発が行われた。まず上記の2次元最密格子モデルの持つ幾何学的な拘束条件やこれに起因する弾性率の異方性を明らかにした。そして圧縮,引張双方のひずみに対してヤング率が極力一定となるようなポテンシャルを導出した。

さらにこのポテンシャルを用いて単一材料並びに接合界面のき裂の解析を行って、線形弾性破壊力学に基づく界面破壊パラメ-タの有効性とその限界を明らかにした。本共同研究は、異種物質表面をイオン衝撃により清浄化し、超高真空中で接合することにより、従来不可能であった異種機能材料間のインタ-コネクションを形成する手法を確立することを目的とした。具体的にはイオン衝撃による表面活性化によって機能性材料の常温接合を可能とする装置および手法を共同開発し、これにより接合実験を行って接合体の評価を行うとともに、従来の破壊力学に分子動力学的手法を加えた界面強度解析プログラムの開発により常温接合界面の破壊シミュレ-ションを行うことを目的とした。接合試料は、金属材料としてはおもにAl,Cuが用いられ、セラミックス材料としては窒化けい素,炭化けい素,サファイアが用いられた。また、マックスプランク金属研究所の接合装置は超高真空(5×10^<ー9>Pa)状態で試料表面を差動排気式Arイオンガン(照射時真空度:5×10^<ー6>Pa)で照射することにより試料表面を活性化し接合を行うことができる。一方東大側の装置では到達真空度2×10^<ー5>Pa,Ar照射時真空度3×10^<ー1>Paの条件で接合実験が行われた。また東大側の装置では接合性の照射雰囲気依存性を調べるべく、照射ガスとしてAr以外に酸素,空気,水素などが用いられた。得られた接合体の接合界面の組織評価は、おもに断面の透過電子顕微鏡観察およびEDX分析と破断面の走査電子顕微鏡観察とにより行われた。また接合界面の強度は引張試験を行うことにより評価した。まず、接合が可能であったのはAlーAl,CuーCuのような同種金属の組み合わせとAlーCu,Alーセラミックス(サファイアなど)の組み合わせであり、Cuーセラミックスについては接合できないという結果が、マックスプランク金属研究所の装置および東大側の装置双方で得られた。接合界面の透過電子顕微鏡による観察の結果、東大側の装置で作成した試料ではAlーAl接合界面に厚さ10nm程度のアモルファスらしき中間層が観察された。これに対しマックスプランク金属研究所の装置で超高真空中において接合した試料ではそのような異相は観察されなかった。さらに高分解能観察によって界面での原子レベルのダイレクトな接合が確認された。東大側で接合した試料にみられた中間層はArイオン衝撃による表面の活性化の際に残留ガスとの反応により生じたと考えられるが、この比較実験により超高真空中ではダイレクトな接合が可能になることがわかった。このような残留ガスの影響についてはさらに検討が加えられ、Al接合体において接合界面構造は真空中の残留ガスの存在の有無によって大きく異なり、水分の残留下ではアモルファスの中間層が存在すること、常温であってもこの層内で何らかの緩和過程が生じていること、しかし、このアモルファスの存在はマクロな界面強度には顕著な影響を与えないことが明らかとなった。さらにイオン照射の雰囲気を酸素にした場合には、マクロな接合強度は半減するものの十分に接合可能であった。
心筋虚血/再灌流時のCa過負荷におけるNa/Ca交換及びNa/H交換の役割

代謝阻害(3.3mMのamytalと5μMのCCCP)20分以内に、[Na^+]iは上昇したが[Ca^<2+>]iは低値だった。その後の30分間で細胞は拘縮し、[Ca^<2+>]iは167±14%(平均±SE : p<0.01)に上昇した。代謝阻害中における細胞拘縮時の[Ca^<2+>]i上昇はジギタリス剤投与時に比し有意に低かったが、[Na^+]i上昇はより高度であった。代謝阻害20分後よりグルコース(10mM)投与30分後に、[Ca^<2+>]iは442±72%と著明に上昇した(p<0.01)。この[Ca^<2+>]i上昇は、hexamethelene amiloride (HMA)または無Ca^<2+>溶液の灌流により抑制された。以上より、代謝阻害時にはNa^+/Ca^<2+>交換が抑制されているため[Na^+]iと[Ca^<2+>]iの間に解離が生じるが、エネルギー補充後にはNa^+/Ca^<2+>交換が活性化されてCa^<2+>過負荷をきたすことが示唆された。次に、代謝阻害をpH6.6にすることにより模擬虚血とし、pH7.4で洗い流すことにより再灌流とした。虚血7.5分後に[Na^+]iは9.8±1.3mMから16.2±2.1mM(p<0.01)に上昇し、再灌流後には更に25.0±2.6mM(p<0.01)に上昇した。[Ca^<2+>]iは虚血後に133±9%(p<0.01)と上昇したが、再灌流後には徐々にコントロールまで回復した。細胞内pHは7.53±0.04から6.30±0.01(p<0.01)に下降したが、再灌流後には急速に回復した。HMAは再灌流後の[Na^+]i上昇を防衛し、無Ca^<2+>溶液は[Ca^<2+>]i上昇を防御した。以上より、Na^+/H^+交換は再灌流後に活性化されて[Na^+]i上昇の原因となり、再灌流後にはNa^+/Ca^<2+>交換を介するCa^<2+>流入があることが示唆された。モルモットの心室筋細胞にSBF1/AM(5μM)とfluo-3/AM(10μM)を30分間負荷して[Na^+]

iと[Ca^<2+>]iを同時に測定した。無グルコースでCCCP(5μM)とamytal(3.3mM)による代謝阻害時には、[Na^+]iはコントロールの6.2±0.5mM(平均±SE、n=31)から50分後には29.9±3.3mM(p<0.01)に上昇し、[Ca^<2+>]iは50分後にはのコントロールの167±14%に上昇して27個(89%)の細胞が拘縮した。灌流中のグルコース濃度を10mMに変化させて代謝阻害をすると[Na^+]iは14.5±1.7mM(p<0.01vs無グルコース)に上昇し、[Ca^<2+>]iは113±7%(p<0.01vs無グルコース)に上昇し、28個の細胞中93%(p<0.05vs無グルコース)が拘縮したのみであった。グルコースにより[Na^+]iと[Ca^<2+>]iの上昇および拘縮が有意に低下したことより、細胞内イオン濃度の変化とそれに伴う細胞障害が細胞内エネルギー代謝により制御されていることが示された。次に、代謝阻害中の細胞内pH(pHi)をBCECF/AM(0.5μM)により測定した。pHiは、コントロールの7.23±0.07より代謝阻害20分後に6.95±0.09(p<0.01)に低下した。平成6年の研究から、代謝阻害時の[Ca^<2+>]i上昇はNa^+/Ca^<2+>交換によるが、その活性は抑制されていることが示されている。以上より、代謝阻害時にNa^+/Ca^<2+>交換が抑制されている機序として、細胞内ATPの枯渇および細胞アシドーシスの関与が示唆された。これまでの研究で、代謝阻害(3.3mMのamytalと5μMのCCCP)時にはNa^+/Ca^<2+>交換が抑制されているため|Na^+|iと|Ca^<2+>|iの解離が生じるが、エネルギー補充後にはNa^+/Ca^<2+>交換が活性化されてCa^<2+>過負荷をきたすことが示唆された。次に、代謝阻害をpH6.6にすることにより模擬虚血とし、pH7.4で洗い流すことにより再灌流とした。虚血7.5分後に|Na^+|iは9.8±1.3mMから16.2±2.1mM(p<0.01)に上昇し、再灌流後には更に25.0±2.6mM(p<0.01)に上昇した。|Ca^<2+>|iは虚血後に133±9%(p<0.01)と上昇したが、再灌流後には徐々にcontrolまで回復した。細胞内pHは7.53±0.04から6.30±0.01(p<0.01)に下降したが、再灌流後に急速に回復した。また、pH6.6の酸性溶液で再灌流すると、再灌流12.5分までは|Na^+|iには変化を認めなかったが、15分で27.2±3.8mM(p<0.01)に上昇した。再灌流後の細胞内pHの回復は不完全だった。Na^+/H^+交換の阻害剤であるHexamethelene amiloride(HMA:2μM)は再灌流後の|Na^+|i上昇を防御し、無Ca^<2+>溶液は|Ca^<2+>|i上昇を防御した。以上より、Na^+/H^+交換は再灌流後に活性化されて|Na^+|i上昇の原因となり、再灌流後にはNa^+/Ca^<2+>交換を介するCa^<2+>流入があることが示唆された。
妊娠中の環境要因がエピゲノムを介して小児の脂質代謝と肥満・やせ型に与える影響

本研究は、妊娠中の環境要因がエピゲノムの作用機序を介して出生時から学童期までの脂質代謝や小児肥満・やせ型に与える影響を明らかにすると共に、出生低体重や小児肥満・やせ型傾向のリスクとなる環境要因を明らかにすることにより予防的な知見を提供することを目的とした。平成30年度は「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」の参加者を対象に、小学校の学校健診記録の転記を依頼する調査票を郵送した。調査票は小学校入学から小学校6年間の学校健診記録のうちから1年に1-2回の身長・体重のデータの転記を依頼して収集した。2018年11月までに回収された2068件について性別と年齢と身長から標準体重を計算して標準体重を20%以上超えるものを肥満傾向と定義した(小児内分泌学会)。肥満傾向の児の割合は小1では男児:5.1%、女児:4.2%、小2では男児:7.3%、女児:6.5%、小3は男児:10.1%、女児:7.7%、小4は男児:11.5%、女児:7.8%、小5は男児:13.1%、女児:9.1%、小6は男児:12.6%、女児:9.0%であった。全ての学年で肥満傾向の割合は女児よりも男児のほうが高く、学年が上がるにつれて肥満傾向の割合は増加した。平成29年度学校保健統計によると11歳(小学校6年生)の全国平均肥満傾向は男児で9.69%、女児で8.72%と報告されており、北海道に居住する本研究の対象者の肥満傾向の割合は全国平均よりも高い傾向が示された。現在、エピゲノム解析として臍帯血中の成長に関連するCpGサイトを解析中である。我が国で低出生体重児割合の上昇、小児肥満・やせ型傾向の増加が報告されている。この背景として生活習慣の変化と共に、胎児期の環境要因による後天的な遺伝子発現制御機構であるエピゲノムが関与する可能性が示された。エピゲノムの一つであるDNAメチル化は、個体の発生・分化の段階でダイナミックに変化しており、環境要因から最も強く影響を受けやすく、母体の環境要因が胎児のエピゲノムに影響する可能性がある。そこで本研究は、妊娠中の環境要因がエピゲノムの作用機序を介して出生時から学童期までの脂質代謝や小児肥満・やせ型に与える影響を明らかにすると共に、出生低体重や小児肥満・やせ型傾向のリスクとなる環境要因を明らかにすることにより予防的な知見を提供する。平成28年度は「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」「大規模コホート」の参加者を対象に、小児の発育曲線を作成してやせ型・肥満を評価することを目的として、12-13歳に到達する児2153名に学校健診記録の転記を依頼する調査票を郵送した。調査票は小学校入学から小学校6年間の学校健診記録のうちから1年に1-2回の身長・体重のデータの転記をお願いするものであった。2016年4月以降に新学期の学校健診が実施された後に、小学校入学から調査時点までの身長・体重データを668人(2017年2月28日時点:回収率31.0%)から収集した。「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」「大規模コホート」の参加者を対象に、小児の発育曲線を作成してやせ型・肥満を評価するために、12-13歳に到達する児2153名に学校健診記録の転記を依頼する調査票を郵送した。平成29年度は「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」の参加者を対象に、小学校入学から小学校6年間の学校健診記録のデータを収集した。児童の体格と妊娠中の脂肪酸(パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、EPA、DHA)濃度、喫煙、飲酒、魚摂取量との関連を解析した。小学校6年生の体重と母の妊娠中の飲酒が正の相関、妊娠中の母の喫煙、母体血中パルミチン酸濃度と負の相関が認められた。両親の身長と体重、身体測定の月齢で調整しても結果は同じであった。「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」の参加者を対象に、小児の発育曲線を作成してやせ型・肥満を評価するために、学校健診記録の転記を依頼する調査票を郵送した。

調査票は小学校入学から小学校6年間の学校健診記録のうちから1年に1-2回の身長・体重のデータの転記をお願いするものであった。児童の体格と妊娠中の栄養や喫煙などの環境との関連を検討するため、妊娠中の脂肪酸(パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、EPA、DHA)濃度、喫煙、飲酒、魚摂取量などのデータを得た。単変量解析では、小学校6年生の体重と母の妊娠中の飲酒が正の相関、妊娠中の母の喫煙、母体血中パルミチン酸濃度と負の相関が認められた。両親の身長と体重、身体測定の月齢で調整しても結果は同じであった。妊娠中の栄養や環境との児童の体格との関連、その関連に関与する臍帯血中のメチル化率との解析に、データが多く、統計解析に時間がかかっている。本研究は、妊娠中の環境要因がエピゲノムの作用機序を介して出生時から学童期までの脂質代謝や小児肥満・やせ型に与える影響を明らかにすると共に、出生低体重や小児肥満・やせ型傾向のリスクとなる環境要因を明らかにすることにより予防的な知見を提供することを目的とした。平成30年度は「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ」の参加者を対象に、小学校の学校健診記録の転記を依頼する調査票を郵送した。調査票は小学校入学から小学校6年間の学校健診記録のうちから1年に1-2回の身長・体重のデータの転記を依頼して収集した。2018年11月までに回収された2068件について性別と年齢と身長から標準体重を計算して標準体重を20%以上超えるものを肥満傾向と定義した(小児内分泌学会)。肥満傾向の児の割合は小1では男児:5.1%、女児:4.2%、小2では男児:7.3%、女児:6.5%、小3は男児:10.1%、女児:7.7%、小4は男児:11.5%、女児:7.8%、小5は男児:13.1%、女児:9.1%、小6は男児:12.6%、女児:9.0%であった。全ての学年で肥満傾向の割合は女児よりも男児のほうが高く、学年が上がるにつれて肥満傾向の割合は増加した。平成29年度学校保健統計によると11歳(小学校6年生)の全国平均肥満傾向は男児で9.69%、女児で8.72%と報告されており、北海道に居住する本研究の対象者の肥満傾向の割合は全国平均よりも高い傾向が示された。現在、エピゲノム解析として臍帯血中の成長に関連するCpGサイトを解析中である。2016年に調査票を郵送したが、学校健診記録の転記がまだ未返送の対象者については、2017年4月以降の学校健診後に、学校健診記録が自宅に返却されるタイミングに合わせて、調査票返送の督促を実施し回収率の向上に努める。2017年4月以降も新しく12歳に到達する児について学校健診記録の転記を依頼する調査票を新規に発送し、対象者人数を拡大して、ケースとなるやせ型・肥満の評価を行う。妊娠中の栄養や喫煙などの環境と児童の体格についてさらに解析する。生後の受動喫煙や環境要因と児童の体格との関連を検討する。妊娠中の栄養や喫煙などの環境と児童の体格との関連について、臍帯血中CpGサイトのメチル化が関与するか、解析を行う。生後の環境と生後の生体試料のメチル化率の関連を解析する。学校健診記録の転記を依頼する調査票の発送および回収費用は、第二次性徴発来を評価する別の目的の研究費と分担して行ったために、調査費用が研究計画より低くなった。データ分析、生体試料中のエピゲノム解析が途中であるため、実験補助の人件費および実験試薬の購入など、予定より支出が低くなった。平成30年度は、データの解析、生体試料の収集、実験補助の人件費、実験試薬の購入に充てる予定である。平成29年度以降に、生体試料中のエピゲノム解析を実施する予定で、実験補助の人件費および実験試薬の購入に支出する。
シプナス小胞輸送における小胞上蛋白質シナプシンの新しい役割

私はこれまでに、シナプシンの三次元構造及びシナプシンの二量体形成を明らかにし、シナプシンがATPase(ATP加水分解酵素)として機能する可能性を示唆した。そこで本研究では、1.シナプシンのヘテロ二量体形成、2.シナプシンのリン酸化、3.末梢組織におけるシナプシンの役割を検討し、シナプス小胞の開口放出のメカニズムを解明することを目的とした。1.シナプシンのヘテロ二量体形成の検討シナプシンIのCドメイン三次構造解析から、シナプシンはホモ二量体を形成することが確認された。そこで各シナプシン間でのヘテロ二量体形成の可能性を検討した。その結果、シナプシンI、IIおよびシナプシンII、IIIのヘテロ二量体形成が確認されたが、シナプシンI、III二量体は検出されなかった。2.シナプシンのリン酸化についてシナプシンには5種類のアイソフォーム(Ia,Ib,IIa,IIb,IIIa)が知られ、相互にCドメイン部分に高い相同性を持つ。各シナプシン分子のN-末端には、Protein Kinase A(PKA)によってリン酸化される部位が存在するが、その役割は不明であった。本研究で、この部位がPKAによってリン酸化されると、リン酸化シナプシンはシナプス小胞から遊離することを明らかにした。3.末梢組織におけるシナプシンの役割シナプシンは神経細胞のシナプス小胞上だけでなく、末梢組織の知覚神経にも局在が認められる。しかしながら、末梢組織におけるシナプシンの機能は不明である。本研究ではシナプシンが局在する腎臓部の知覚神経末梢に注目して、免疫抑制活性および二次性高血圧症を引き起こす薬剤として知られているサイクロスポリンA(CsA)を用いてシナプシンの機能解析を試みた。本研究で、CsAに引き起こされた急性高血圧症のメカニズムおよび、シナプシンが二次性高血圧治療のターゲット因子に成り得ることを示唆した。1.シナプシンのヘテロ二量体形成の検討シナプシンI・Cドメインの三次元構造解析より、シナプシンは二量体(ホモ二量体)を形成すると確認された。そこで各シナプシン間でのヘテロ二量体形成の検討を行った。シナプスI、II、IIIを種々の組み合わせでCOS細胞に発現させ、各シナプシンの特異抗体で免疫沈降後、すべてのシナプシンを認識する抗体を用いてウエスタンブロティングを行い、ヘテロ二量体形成するシナプシンの検出を行った。結果、シナプシンI、II及びシナプシンII,IIIのヘテロ二量体形成は確認されたが、シナプシンI、III二量体は検出されなかった。また、この結果は発現したシナプシン及びYeast two Hybrindでも認知された。2.シナプシンのリン酸化について脊椎動物でシナプシンはこれまでに5種類(シナプシンla,lb,lla,llb,llla)が同調されており、これらシナプシンは互いに相同性を持つ。特にシナプシン分子N-末には、Protein KinaseAによるリン酸化部位が全てのシナプシンで保存されているが、未だその役割は解っていない。本研究ではシナプシンのリン酸化を検討するために以下の実験を行った。1)シナプリンIia及びリン酸化部位に種々の変異を施したシナプシンIIaをシナプシンノックアウトマウスに導入し、抗体を用い神経細胞中での局在を調べた。2)リン酸化阻害薬剤及びリン酸化シナプシン特異抗体を用い、各シナプシンの局在をin vitro,in vivoで検討した。

以上1),2)の実験から、シナプシンは、N-末のProtein Kinase Aによるリン酸化により神経小胞から遊離することが明らかになった。本研究で私はこれまでシナプシンの三次構造を解析し、シナプシンが二量体ATPase(ATP加水分解酵素)として機能し、その機能の発揮には各シナプシンI、II、IIIのATPase活性がCa^<2+>濃度に対応して異なる活性調節を受けることを明らかにした。更にリン酸化されたシナプシンがシナプス小胞から遊離することを明らかにした。そこで本研究では次に以下に示す研究を行った。末梢組織におけるシナプシンの役割シナプシンは神経細胞のシナプス小胞上だけでなく、末梢組織の知覚神経にも局在が認められる。しかしながら、末梢組織におけるシナプシンの機能は不明である。本研究ではシナプシンが局在する腎臓部の知覚神経末梢に注目して、サイクロスポリンA(CsA)を用いてシナプシンの機能解析を試みた。ところでサイクロスポリンAはカルシニューリン(カルシウム要求性プロテインホスファターゼ)の活性を阻害し、免疫抑制活性および二次性高血圧症を引き起こす薬剤として知られている。シナプシンIおよびIIを欠くノックアウトマウスは、野生型マウスと対照的にCsAによる血圧の増加は認められなかった。この結果、CsAに引き起こされた急性高血圧症のメカニズムおよび、シナプシンが二次性高血圧治療のターゲット因子に成りうると考えられる。更にこれらのデータはシナプシンのリン酸化による役割を示唆している。
静脈内レーザー照射の慢性期作用の解明と下肢静脈瘤に対する日帰り根治療法の確立

中等症以上の下肢静脈瘤に対する一般的根治療法はストリッピング手術だが、静脈内レーザー照射はストリッヒング手術に代る低侵襲根治療法として注目されている。血管の閉塞はレーザー照射による静脈壁損傷と、それによる血栓性閉塞である。今回、動物実験にて、レーザー照射後の血管の圧迫が血管の閉塞状態に及ぼす影響を検討した。雌豚(体重40kg)6頭を用いて、全身麻酔下に右側腹壁静脈を露出、穿刺し、カテーテルシースを挿入しレーザー照射を施行した。照射出力は10W、連続照射とした。レーザー照射後、腹部をコルセットにて圧迫固定後、2週間経過を観察した。結果は、腹壁静脈は全例で閉塞し、肺塞栓の発生は無かった。照射された血管には、照射後に圧迫を行わなかった場合と比較して、より強固な血栓が形成され、micro-canalによる再開通が減少する可能性が示唆された。引き続いて臨床応用を行った。大伏在静脈由来の下肢静脈瘤患者に対して、大伏在静脈の血管内レーザー照射による治療を行った。照射後に弾力ストッキングのみを着用した場合と、レーザー照射した大伏在静脈に沿って圧迫パッドを弾力ストッキングの下に置いた場合を比較検討した。結果は、両群間で血管閉塞率には差は無かったが、術後の皮下出血の出現頻度は圧迫パッドを用いた場合の方が低かった。その他には大きな合併症は無かった。引き続き、照射出力が14Wと10Wの場合を比較検討した。結果は、両群間で血管閉塞率には差は無かったが、術後の皮下出血の出現頻度は10Wの場合の方が低かった。今回検討した圧迫パッド併用低出力照射法は、合併症が低頻度でかっ強固な血管閉塞が得られる可能性が示唆された。下肢静脈瘤の原因は大伏在静脈や小伏在静脈の逆流であり、根本的な治療法はそうした逆流血管を閉塞することである。現在、大小伏在静脈の閉塞法として最も一般的な方法はストリッピング手術である。しかしながらこの手術は下半身麻酔が必要で1週間程度の入院を要する。鼠径部、膝部に切開痕も残り整容的にも好ましくない。手術に代わる低侵襲治療法として、血管内でレーザーを照射し閉塞させる方法が提唱されている。しかしながら定まった方法は無く、それぞれが独自のやり方で行っている。今までの研究で、血管内レーザー照射により静脈は血栓により直ちに閉塞すること、2週間後には微細な再疎通の可能性があること、大きな副作用は無いことを報告した。これをもとに病院の倫理委員会の承認を経て臨床応用を開始した。方法は超音波ガイド下に大伏在静脈を膝部で穿刺しガイドワイヤーを挿入する。さらに5Fカテーテル、レーザーファイバーを順次挿入する。静脈周囲を局所麻酔しレーザー照射を開始する。波長は810nm、出力は14W、毎秒3mmの範囲とした。また照射後に圧迫パッドをあてたものと、あてなかったもので副作用の出現頻度を比較した。下肢静脈瘤17肢にレーザー照射行った(圧迫パッドなし:10、あり:7)。結果、全例で大伏在静脈は完全閉塞した。副作用として内出血と引きつれ感が見られた。内出血出現率は、圧迫パッドなしで80%、圧迫パッドありで14%と有意に減少した。引きつれ感は圧迫パッドの有無に関係なくほぼ全例に見られた。中等症以上の下肢静脈瘤に対する一般的根治療法はストリッピング手術だが、静脈内レーザー照射はストリッピング手術に代る低侵襲根治療法として注目されている。

今回、動物実験にて、レーザー照射後の血管の圧迫が血管の閉塞状態に及ぼす影響を検討した。雌豚(体重40kg)6頭を用いて、全身麻酔下に右側腹壁静脈を露出、穿刺し、カテーテルシースを挿入しレーザー照射を施行した。照射出力は10W、連続照射とした。レーザー照射後、腹部をコルセットにて圧迫固定後、2週間経過を観察した。結果は、腹壁静脈は全例で閉塞し、肺塞栓の発生は無かった。照射された血管には、照射後に圧迫を行わなかった場合と比較して、より強固な血栓が形成され、micro-canalによる再開通が減少する可能性が示唆された。引き続いて臨床応用を行った。大伏在静脈由来の下肢静脈瘤患者に対して、大伏在静脈の血管内レーザー照射による治療を行った。照射後に弾力ストッキングのみを着用した場合と、レーザー照射した大伏在静脈に沿って圧迫パッドを弾力ストッキングの下に置いた場合を比較検討した。結果は、両群間で血管閉塞率には差は無かったが、術後の皮下出血の出現頻度は圧迫パッドを用いた場合の方が低かった。その他には大きな合併症は無かった。引き続き、照射出力が14Wと10Wの場合を比較検討した。結果は、両群間で血管閉塞率には差は無かったが、術後の皮下出血の出現頻度は10Wの場合の方が低かった。今回検討した圧迫パッド併用低出力照射法は、合併症が低頻度でかつ強固な血管閉塞が得られる可能性が示唆された。
非線形効果を用いたセキュアな電力線通信システムのデザイン

本研究では、大容量情報伝送かつ高度なセキュリティを実現できるカオスを用いた通信方式と、それを用いたセキュアな電力線通信システムの検討を行った。本研究では特にカオス系列を拡散符号として用いた符号分割多元接続(CDMA)通信方式に着目し、電力線通信路のようなフェージング通信路における通信性能についての評価を行った。その結果、フェージング通信路における同期CDMAにカオス拡散符号を使用した場合、従来使用されている拡散符号であるWalsh-Hadamard符号に比べてビット誤り率を低減できることがわかった。近年、スマートグリッドという観点からリアルタイムに近い家庭内消費電力情報の収集・分析が必要となっており、その情報伝送の有力な手段の一つとして電力線通信(PLC)が注目されている。PLCは電力線を信号の通信路としている。消費電力マネージメントの対象となる電気機器は当然電力線と接続されており、新たに通信のための配線を行う必要がない。また、無線を使用した場合に起こるような障害物によって電波が妨げられるという問題を避けることができる。これらの点から、電気機器との情報のやり取りを行う手法として電力線通信には大きな期待が寄せられている。一方、決定論的カオスが発見されて以降、その基礎的な性質が多くの研究者によって長年調べられてきた。また同時に、カオスの応用が活発に議論され様々な提案がされてきた。非線形性を有するシステムにおいてその初期値の僅かな差がその後のダイナミクスにおいて劇的に拡大される。その性質を利用することによる暗号・通信への応用は特に盛んに議論され、従来よりも高度に暗号化された、セキュアかつ大容量を実現する新たな通信システムのデザインとして注目が集まっている。ただし、家庭内電力線は50/60Hzの交流電力の伝送にマッチするようにデザインされている。現在主に使用されている高速PLCはMHz帯における信号伝送が考えられているが、その場合電力線の分岐や接続されている負荷による反射の効果のため、伝送路はマルチパスフェージングとなる。一方、非線形性を有するシステムにおいてその初期値のわずかな差がその後のダイナミクスにおいて劇的に拡大される。その性質を利用することによる暗号・通信への応用は盛んに議論され様々な提案がなされてきた。そこで本研究では、カオス系列を拡散符号として用いたセキュアなCDMA通信方式について、電力線通信路モデルでの数値シミュレーションによる性能評価を行った。ここでは特に同期CDMAシステムに着目し、現在そのシステムで使用されている拡散符号であるWalsh-Hadamard符号と比べ、カオス拡散符号を使用した場合、大きくビット誤り率を低減することができることが分かった。当年度の検討課題として当初、"電力線伝送路のモデル化とその一般的特性の解析"と"電力線通信路におけるカオスCDMA"の2テーマを計画していた。現在の所属プロジェクトの課題と同時に本研究課題を進行させており、当初の予定よりも所属プロジェクトに大きく時間を充てなければならなくなったため、本課題の進行はやや遅れていると考えられる。当年度においては後者の"電力線通信路におけるカオスCDMA"の研究を主に進行し、電力線通信路におけるカオスCDMAの性能評価を行った。電力線通信路のモデルとしては、既存研究を調査している過程において本研究に適していると考えられるモデルを引用した。電力線通信路の一般的特性の解析に関しては文献調査等とともに、研究を進行中である。当初の研究計画に沿って研究を進行させる。すなわち"複数住宅間での情報マネージメントを考慮した低速電力線通信"、"非線形効果を利用した信号対雑音比増幅機能を持つ受信機の検討"、"非線形効果を用いた新しい通信方式やセキュリティ技術の検討"をそれぞれ進める。また、国際会議等においてこれまでの研究成果の発表を進める。次年度においては当初の計画にしたがい、当該研究に必要となる物品の購入を行う。また、研究成果発表のための学会や国際会議等の出張費や論文出版費に使用する予定である。
世界遺産の参詣道「熊野古道」を歩くことで得られる意味深い心理的経験の実証研究

観光や野外ウォーキングを含むレジャー活動は,快感情の向上や逃避などのさまざまな心理的経験をもたらすが,レジャー学では心理的経験の中でも快感情のような一般的な経験と「意味深い心理的経験」と呼ばれる特別な経験(感嘆,マインドフルネス等)を区別している。意味深い心理的経験は,日常の生活圏から離れるスポーツツーリズムを含む観光行動と非常に密接な関連性があるだけではなく,幸福感にも繋がることが示唆されている。そこで,本研究ではアクティブスポーツツーリズムを通して得られる意味深い心理的経験を,世界遺産でもあり,参詣道でもある熊野古道を対象に明らかにする。
オーストラリア文学と視覚芸術にみる環境的想像力

本研究は、エコクリティシズム(環境批評)の成果を取り入れ、オーストラリア文学と視覚芸術における環境表象を考察する。人間と環境の関係を見直し、持続可能な社会を実現することが喫緊の課題となっている今日、本研究は、オーストラリアの文学や芸術における独創的な思考実験を考察することで、国内外のエコクリティシズム研究への貢献を目指すとともに、地球環境の未来について配慮を深め、人間中心主義的価値観の転換を促すために、文学が担う社会的役割と可能性を探求する。
空間地理情報の最適利用に基づく「リアリティのあるハザードマップ」の開発

従来のハザードマップは,均等メッシュ単位で計算された,極めて数値解析的なものが多く,土地条件等の詳細な空間地理情報が有効に利用されていない.また災害が起きる自然条件に関する背景や,動的なイメージを表現していない.こうした問題を解決するため,(1) GISをベースとした詳細土地条件情報の土地脆弱性評価への活用法,(2)動的な災害像のイメージトレーニングを支援するためのプロトタイプシステム,(3)活断層を理解するための情報ステーションについて検討した.さらに,(4)地域防災力向上の取り組み現場において現状のハザードマップの問題点と改善点を整理し,(5)地形発達史を考慮したハザードマップ作成という新展開を試みた.従来のハザードマップは,均等メッシュ単位で計算された,極めて数値解析的なものが多く,土地条件等の詳細な空間地理情報が有効に利用されていない.また災害が起きる自然条件に関する背景や,動的なイメージを表現していない.こうした問題を解決するため,(1) GISをベースとした詳細土地条件情報の土地脆弱性評価への活用法,(2)動的な災害像のイメージトレーニングを支援するためのプロトタイプシステム,(3)活断層を理解するための情報ステーションについて検討した.さらに,(4)地域防災力向上の取り組み現場において現状のハザードマップの問題点と改善点を整理し,(5)地形発達史を考慮したハザードマップ作成という新展開を試みた.平成18年度は、GISを活用したハザードマップに関する欧文の文献を収集し、研究の動向を把握するとともに、以下の研究成果を得た。まず、「1.ハザードマップの高度化[1-1]高解像度(高位置精度)地震動予測図の開発」として、(1)都市計画図の年次比較と航空写真測量を用いて切盛量分布を詳細に明らかにする方法論を検討し、とくに盛土の効果を考慮した地震動予測図を試作した。(2)多摩地域の人工地形改変に関する分析を、盛土の崩壊可能性と関連づけて行った。「[1-3]洪水シミュレーション結果を用いた動的・3Dハザードマップの開発」として、(1)濃尾平野を流れる新川流域における洪水シミュレーション結果を、動的・ビジュアルに見せるシミュレーション画像の試作した。(2)ハザードマップの「実効性」に注目して以下のようなハザードマップのカテゴライズを行い、防災戦略の明確化と避難戦略の評価を行った。(a)計画レベル外力想定のマップ,(b)水害常襲地域での高頻度軽微災害を示すマップ,(c)「想定外」の外力に対するマップ。次に、「2.既往災害の実態と土地条件との関係解明[2-1]既往災害情報の収集とそのマッピング」として、(1)土地条件図のデータを有効活用したハザードマップ化を検討するため、安政東海地震、濃尾地震、東南海地震の建物被害と土地条件図の地形分類ポリゴンデータとを重ね合わせた解析を行った。(2)中部日本の地すべりの分布と特徴をGISを用いて解析した。(3)インド洋津波における微地形と津波の流動および被害状況に関する調査結果に基づいて、ハザードマップへの展開の可能性を検討した。「[2-2]大規模土砂災害と微地形との相関解明」としては、(1)流れ山を伴う大規模土砂移動現象の実態解明と、突発的土砂移動が流域の地形形成に与える影響評価を試みた。(2)沖積最上部層と沖積微地形分布の関係に着目して、沖積河道の安定性と洪水による土砂堆積過程についての検討を開始した。平成19年度は以下の成果を挙げた。(1)糸静線活断層に関する高精度位置情報と、活断の根拠等、詳細情報を収集し、web-GISをベースに活断層GISを整備した、その際、活断層の存在にリアリティを高め、理解を促進するため、3Dグラフィクスを作成し、同時に公開する準備を進めた。(2)[ハザードマップの高度化(リアリティの向上)」に関連して、地震動の高空間分解能予測のための沖積層層厚分布予測モデルの開発の端緒として、現河床と沖積基底礫層堆積時の旧河床の縦断面形の特徴を明らかにした。また、1944年東南海地震の被害率と土地条件の対応を調べるため、被害率と土地条件・ボーリング資料とをGIS上で比較できるデータセットを作り、検討を開始した。(3)ハザードマップの「リアリティ」評価の一つの指標は、「どれだけ救命(避難誘導)効果があるか」であるとの視点から、氾濫シミュレーションと避難者の行動モデルを連動させ、避難開始タイミングやハザードマップ参照の有無、避難者の能力、避難勧告のタイミングなどに関する条件設定を行い、避難活動の成否にどのような影響が出るかを検証した。(4)「オンデマンド型ハザードマップ」への発展を念頭に、超洪水時の「被害想定」と「危機管理」についての考え方を整理した。(5)「ハザードマップ理解支援システム」の一環として、住民によるハザードマップの「手作り化」について検討を開始した。(6)大規模土砂災害を念頭に置いたハザードマップ開発の基礎として、日本の4つの山地・丘陵地を対象に、地すべりの分布特性を解析した。(7)豪雨と土砂災害の関係を検討するため、近年の豪雨による災害に関するレビューを行った。従来のハザードマップは、500m1km程度の均等メッシュ単位で計算された、極めて数値解析的なものであり、土地条件等の詳細な空間地理情報が有効に利用されているとは言い難い。また、災害が起きる自然条件に関する背景や、動的なイメージを表現していない。このため住民にとって、日常空間の中でどのような災害が起こるかのイメージを得ることがほとんどできない。

また、そもそもハザードマップには「リスク合算型」と「個別災害表現型」があり混乱している(鈴木,2006)。こうした問題を解決するため、(1)GIS情報としてポリゴン化された土地条件情報を用いることによる、メッシュ型ではないハザード情報の提示、(2)動的な災害像のイメージトレーニングを支援するためのプロトタイプシステム(google earth上に氾濫シミュレーションを表現したグラフィクス)の作成、(3)地形面分布・活断層位置等を重ね合わせることにより、地形発達を理解しながらハザードを知るためのe-learningシステム(活断層情報ステーション)を構築した。さらに、(4)ハザードマップを用いた地域防災力向上の取り組み現場において、現状のハザードマップの問題点と改善点を整理・検討した。またさらに応用的なテーマとして、(5)大規模な(カタストロフィックな)土砂災害を意識したハザードマップや、(6)解析前線等、より高度な地形発達の概念をハザードマップに導入する試みについても検討し、総合的にハザードマップの改善へ向けた議論を深め、「地域特性に応じた防災」の実現に向けた地理学の貢献について課題を検討した。
メチシリン耐性遺伝子mecAを担うブドウ球菌染色体上の挿入DNAの同定と構造決定

mccA遺伝子を担った約7kbのゲノミッククロ-ンpESー1を1983年分離のMRSA株N315から得た。このクロ-ンのDNA塩基配列を決定したところ、従来のMRSA株には存在しない遺伝子がふたつ発見された。これらの遺伝子は、それぞれblaZ(ペニシンナ-ゼ遺伝子)の調節遺伝子blaR1とblaIに相同な遺伝子であることが判明した。すなわち、これらの遺伝子はPBPZ ́の誘導的産生を制御するcoinducer protein、およびrepressor proteinであることが推測され、それぞれmecR1、mecIとと命名した。これらの遺伝子に突然変異が誘導されるとPBPZ ́の産生が構成的になることがわかり、mecR1,mecZは、MRSAが本来持っていたmecA特異的な調節遺伝子であることを示した。これら遺伝子のうちmecR1は高度耐性MRSA株においては構造遺伝子の後了1/3がゲノム欠失により失なわれていることがMR108株の相当する染色体DNA断片の塩基配列決定により判明し、さらにmecIは同株では全く存在しないことがmecIプロ-ブを用いたサザン解析により示された。すなわちN315は、プロトタイプMRSA株であり、その後のMRSAの進化にともなってmecR1,mecI制御遺伝子の欠失を経て、現在の高度MRSA株となったことが明らかになった。
マルチカラーフローサイトメトリーを用いた食物アレルギーの発症および治癒機構の解析

食物アレルギーの治療法改善に資することを目的に、経口免疫療法施行中の牛乳アレルギー患者を対象に、アレルゲン特異的2型ヘルパーT細胞(Th2)、制御性T細胞(Treg)、好塩基球の動態を解析した。低アレルゲン化ペプチドミルクを用いて行った4ヵ月間の経口免疫療法では、治療によりIL-4産生牛乳特異的T細胞数の有意な低下をみとめ、経口免疫療法がTh2の抑制を介して奏効する可能性が示唆された。抗IgE抗体療法併用経口免疫療法では、治療が有効であった症例では、抗IgE抗体により好塩基球活性化試験が陰性化することが示され、本試験が抗体の至適投与量決定、有効性の予測に有用であることが示唆された。本研究では、有効な食物アレルギーの予防法や根治療法の確立に資することを目的に、食物アレルギーの経口免疫療法実施中の食物アレルギー患者を対象に、multicolor flow cytometryを用いて、食物アレルギーの発症と治癒および経口免疫療法の免疫学的機序について検討する。本年度は、低アレルゲン化ミルクを用いて行った4ヵ月間の経口免疫療法が及ぼす影響を解析した。対象は、1歳から9歳までの牛乳アレルギー児20例で、プラセボ投与2ヵ月と治療2ヵ月の群9人と4ヵ月治療群11人にランダム化した。治療開始前と開始後2カ月、4ヵ月で採血し、免役学的検討を行った。T細胞に関しては、末梢単核球をミルク抗原で刺激した後、CD154と細胞質内サイトカイン(IL-4, IL-5, IL-10, IFN-γ)、転写因子Foxp3を蛍光標識し、multicolor flow cytometryで解析した。その結果、アレルゲン特異的T細胞のサイトカイン産生の検討では、4ヵ月治療群では治療前後でIL-4産生牛乳特異的T細胞数の有意な低下をみとめた。また治療2ヵ月の時点で、経口負荷試験でミルク摂取可能量の増加をみとめた治療反応群では、有意にIL-4産生T細胞が低下していた。好塩基球については、リンパ球ゲートでのCD3-、CRTH2+、CD203c+を指標に好塩基球を同定し、細胞表面のCD63、IgE、カゼイン特異的IgE、Fc&#61541;RIをmulticolor flow cytometryで検討した。蛍光標識したカゼインを用いて行ったカゼイン特異的IgE陽性好塩基球の検討では、好塩基球の蛍光強度と牛乳特異的なIgEが強い相関を示し(p=0.96)、検討方法の妥当性に関しては期待できる結果であったが、免疫療法自体は各種パラメーターに有意な影響を与えなかった。本研究の対象は、1食物アレルギー患者、2食物アレルギーが自然治癒した患者、3OIT臨床研究参加者および、4食物アレルギーのない対照であり、実際には、経口免疫療法の臨床研究参加者の占める割合が大きい。これまで行ってきた、低アレルゲン化ミルクを用いた経口免疫療法が今年度で終了し、現在「抗IgE抗体療法併用による牛乳アレルギーに対する急速増量経口免疫療法の有効性と安全性の改善効果を検討するためのパイロットスタディー」が進行中であるが、エントリー基準に合致する研究参加者の獲得に苦慮している。本研究では、食物アレルギーの経口免疫療法(OIT)実施中の患者を対象に、食物アレルギーの発症と耐性獲得の免疫学的機序について検討する。本年度は、牛乳の経口負荷試験での陽性閾値が3ml以下の重症牛乳アレルギー患者を対象として、抗IgE抗体併用により、牛乳経口免疫療法の効果や安全性がいかに改善するかを検討する臨床研究の参加者を対象に、好塩基球活性化試験(BAT)等の免疫学的パラメータの推移を解析する。本研究の対象は、1食物アレルギー患者、2食物アレルギーが自然治癒した患者、3OTT臨床研究参加者および、1食物アレルギーのない対照であり、実際には、OITの臨床研究参加者の占める割合が人きい。これまで行ってきた、低アレルゲン化ミルクを用いた経口免疫療法が昨年度で終了し、現在「抗IgE抗体療法併用による牛乳アレルギーに対する急速増量経口免疫療法の有効性と安全性の改善効果を検討するためのパイロットスタディー」が進行中であるが、エントリー基準に合致する研究参加者の獲得に苦慮しており、並行して、牛乳以外の食品を用いた経口免疫療法施行中の患者を対象とする検討も行っている。本研究では、食物アレルギー(FA)の経口免疫療法(OIT)中の患者を対象に、FAの発症と耐性獲得の機序について検討した。本年度は、引き続き、「抗IgE抗体療法併用による、牛乳アレルギーに対する経口免疫療法の、有効性と安全性の改善効果を検討するためのパイロットスタディ」の参加者を対象に、好塩基球活性化試験(BAT)等の免疫学的パラメーターの推移を解析した。症例1(6歳男児)は、開始直前の負荷試験では、積算誘発域値1.5mlであったが、免疫療法開始後4か月で100mlの維持量に達し、1年後の確認試験では2週間の除去期間をおいても200mlの摂取が可能であった。一方、直前の負荷試験で、積算誘発域値2.1mlの症例2(7歳男児)、0.1mlの症例3(6歳男児)は、免疫療法開始後4か月で、それぞれ、7ml、20ml摂取可能になったものの、その後誘発症状が頻発し、それぞれ3ml、0.5mlの微量での維持となった。

症例1と症例2、3を比較すると、治療前の時点で症例1は牛乳異的IgEが1.14UA/mL、好塩基球活性化試験(BAT)の陽性域値も0.1mg/dlと、免疫学的には比較的軽症であったのに対し、症例2、3は、牛乳異的IgEがそれぞれ47.1UA/mL、45.2UA/mL、BATの陽性域値が両者とも0.001mg/dlと重症であった。抗IgE抗体使用後、症例1では好塩基球活性化がほとんど消失したのに対し、症例2、3では変化せず、特異的IgEの少ない症例1では、抗IgE抗体により十分な阻止が可能であったが、症例2、3では阻止しきれなかったものと推測される。抗IgE抗体終了後、症例1ではBATが増強したが、その後再度低下し、免疫療法による効果と考えられた。症例2、3では抗IgE抗体使用中も十分な抑制を達成できず、誘発症状が起きてしまったため、十分量による免疫療法が行えなかったと考えられた。食物アレルギーの治療法改善に資することを目的に、経口免疫療法施行中の牛乳アレルギー患者を対象に、アレルゲン特異的2型ヘルパーT細胞(Th2)、制御性T細胞(Treg)、好塩基球の動態を解析した。低アレルゲン化ペプチドミルクを用いて行った4ヵ月間の経口免疫療法では、治療によりIL-4産生牛乳特異的T細胞数の有意な低下をみとめ、経口免疫療法がTh2の抑制を介して奏効する可能性が示唆された。抗IgE抗体療法併用経口免疫療法では、治療が有効であった症例では、抗IgE抗体により好塩基球活性化試験が陰性化することが示され、本試験が抗体の至適投与量決定、有効性の予測に有用であることが示唆された。上述したように、本研究の対象者は主として食物アレルギーの経口免疫療法に関する臨床研究の参加者であるため、本研究の遂行には経口免疫療法の順調な進行が不可欠であるが、現在、これまで行ってきた低アレルゲン化ミルクを用いた経口免疫療法が今年度で終了し、新たな臨床研究「抗IgE抗体療法併用による牛乳アレルギーに対する急速増量経口免疫療法の有効性と安全性の改善効果を検討するためのパイロットスタディー」の参加者が十分に得られていない。これに関しては、さらに広報活動に努力するとともに、新たな免疫療法を開始するべく計画中である。上述したように本研究の対象者は主として食物アレルギーの経口免疫療法に関する臨床研究の参加者であるため、本研究の遂行には経口免疫療法の順調な進行が不可欠であるが、これまで行ってきた低アレルゲン化ミルクを用いた経口免疫療法が昨年度で終了し、新たな臨床研究「抗IgE抗体療法併用による牛乳アレルギーに対する急速増量経口免疫療法の有効性と安全吐の改善効果を検討するためのパイロットスタディー」の参加者が十分に得られていない。これに関しては、さらに研究参加を促す広報活動に努力するとともに、他の免疫療法臨床研究参加者の解析も進めている。小児科学