hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
う蝕関連酵素に対する抗う蝕原性代用糖候補キシロシルフルクトシドの阻害機作

スクロース類似体であるキシロシルフルクトシド(XF)は、Streptococcus sobrinusのグルコシルトランスフェラーゼ(GTase)を効率よく阻害し、その阻害機序が拮抗阻害であること、また、ヒトの口腔内におけるXFの発酵性を微小電極を内臓した装置を用いて検討した結果、ヒトの口腔内で代謝されにくいことを明らかにしてきた。本研究の最終年度である本年は、これまで調べられていないStreptococcus salivariusのスクロース代謝酵素の一種であるGTaseとフルクトシルトランスフェラーゼ(FTase)に及ぼすXFの影響についても検討した。BHI培地の上清より硫安沈殿、ポリバッファー交換体PBE94によるクロマトフォーカシングによって2種のGTaseと1種のFTaseを精製した。2種のGTaseの不溶性グルカン合成はデキストランT10存在下で促進された。その際XFが共存するとグルカン合成を拮抗的に効率よく阻害することが分かった。この結果は、S.sobrinusのGTase阻害様式と同一であった。一方、FTaseもXFによって拮抗的に阻害されることが分かった。ただし、XF自身も本酵素によってゆるやかに分解され、還元糖が遊離することから、XFはFTaseの基質になる可能性が示唆されたが、反応速度は本来の基質であるスクロースよりも遅く、スクロースと共存すると、結果としてフルクタン合成を拮抗的に阻害できることが示唆された。以上のように、XFはミュータンスレンサ球菌のGTaseのみならず、唾液中に多数存在するS.salivariusのGTaseやFTaseに対しても拮抗阻害作用を示すことが示唆された。
ポリグルタミン酸化修飾イメージングの基盤技術開発

本年度は,前年度に作成したポリグルタミン酸化修飾認識モノクローナル抗体の可変領域連結タンパク質(ScFv)の修飾検出プローブとしての有用性を検証する計画であった.しかし,ScFvが予想外に強い細胞毒性を示し,組換えタンパク質の安定発現細胞株の樹立が計画通りに進まなかった.『修飾イメージングの基盤技術創出』という研究目的に立ち戻り,若手ワークショップで出会った構造生物学や数理生物学を専門とする領域内の研究者に相談するなどし,修飾結合部位の特徴を構造予測アルゴリズムを用いて予測することにした.予測アルゴリズムにより,修飾部位の酸性度を増加させる脱チロシン化・グルタミン酸化を認識する抗体のポケットには,多数の塩基性アミノ酸(リジン,アルギニン,ヒスチジン)が集中しているという予測構造が得られた(領域国際シンポジムにて発表).この知見は,修飾に対する特異的プローブの設計に向けて重要な示唆を与えた点で意義深いものとなった.上記にくわえ,ポリグルタミン酸化修飾シグナルの普遍化を目指し,チューブリン以外のタンパク質に対するポリグルタミン酸化修飾についても研究を進めた.血球細胞における非チューブリンタンパク質のポリグルタミン酸化の役割に示唆を与えることができた(細胞生物学会にて発表).さらに,ポリグルタミン酸化修飾の機能について招待講演を行った(生化学会支部会にて発表).また,質量分析のプロコールを集めた書籍に,質量分析によるポリグルタミン酸化修飾解析の方法論および生命科学研究におけるその有用性に関する概説を執筆した(実験医学別冊に発表).これらの発表は,多くの研究者がポリグルタミン酸化修飾研究に参入しやすくなり,研究分野のすそ野を広げるという点で,大いに意義あるものとなった.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度実施項目1)修飾特異的認識プローブの探索、2)チューブリンC末端被修飾領域の直接イメージングに向けた諸条件検討、について以下の成果を得た。1)修飾を特異的に認識するモノクローナル抗体を作成し、抗体産生ハイブリドーマより免疫グロブリン重鎖、軽鎖双方の可変領域をクローニングした。DNA配列を解読した後、重鎖可変領域と軽鎖可変領域を連結し、さらにその下流に蛍光タンパク質を連結することで蛍光ScFv発現ベクターを構築した。最後に、細胞株において作成した蛍光ScFvを発現できることを確認した。これらの成果を領域シンポジウムにて発表した。これに加え、蛍光タンパク質の細胞内拡散を可視化する技術と修飾シグナル制御研究を融合させ、シンガポールにて招待講演として発表した。本年度の成果は修飾ライブイメージングの基盤となる点で非常に大きな意義がある。2)チューブリンC末端被修飾領域の直接イメージングに向けた条件検討を行った。精製チューブリンと合成チューブリンC末端ペプチドを混合し、各種ペプチダーゼで処理した後、質量分析計による検出を試みた。チューブリンと合成ペプチドのモル比が20:1程度の条件で辛うじて合成ペプチドを検出できた。チューブリンC末端の多様性(数十種類)およびペプチダーゼによる切断効率を考慮すると、現条件では質量分析計による直接検出は難しいことが分かった。今後更なる改良が必要であるという指針を明示できた点で非常に有意義である。他方、別途実施した原子間力顕微鏡によるチューブリンC末端の検出に成功し、成果をBiophysical Journal誌に発表した。チューブリンC末端の修飾イメージングに繋がる点で非常に重要な成果である。これらに加え、将来的に上記イメージング技術の利用が見込まれる『修飾シグナル病』の例として、ポリグルタミン酸化修飾制御異常による病態発症に関する知見2件を学術雑誌に報告した。

チューブリンC末端翻訳後修飾のイメージングに向けた基盤技術を開発するという本研究の目的に対し、多面的にアプローチし、ライブイメージングに向けたプローブの作成、直接質量分析法の可否の評価に加え、原子間力顕微鏡によるチューブリンC末端の可視化に成功し、その成果を学術雑誌に発表した。更に、将来的なイメージング技術の利用を見据え、修飾制御異常による病態発症に関する報告を学術雑誌に発表した。24年度が最終年度であるため、記入しない。修飾の直接イメージングに向けた基盤技術開発については、原子間力顕微鏡によるチューブリンC末端の可視化に成功したことで当初目的をある程度達成できた。今後は修飾のライブイメージングを目指して、研究を推進する。作成したチューブリンC末端翻訳後修飾に対する蛍光ScFvを安定的に発現する細胞株を作成する。蛍光タンパク質の安定発現系構築では遺伝子サイレンシングがしばしば問題になるが、この問題に直面した場合insulatorという特殊なDNA配列を利用することで問題解決を図る。作成した蛍光ScFv安定発現細胞株に対し、チューブリンC末端翻訳後修飾酵素を共発現させ、翻訳後修飾のライブイメージングの可否を評価する。更に、修飾異常を示すモデルに蛍光ScFvを発現させ、修飾の正常と異常を生きたまま可視化できるか検討する。
結核菌蛋白質MDP1のリボゾーム結合能に由来する翻訳阻害と薬剤耐性機構

抗酸菌に特異的なヒストン様蛋白質であるMycobacterial DNA-binding protein 1 (MDP1)の薬剤感受性にかかわる作用を調べた。その結果、MDP1は抗酸菌の薬剤感受性に関わることが判明した。この作用はMDP1分子による直接的な薬剤の競合阻害ではなく、リボゾームに結合することによって生じる構造変化や、複数の薬剤代謝経路を遺伝子発現を介して制御する作用によるものであると推察された。これまでの研究から、抗酸菌特異的蛋白質MDP1は菌の増殖定常期以降に発現し、結核菌の休眠に関与すると考えられている。そこで速育型抗酸菌であるM. smegmatisを親株として、MDP1欠損株および欠損株に再度MDP1を入れ戻した株について薬剤感受性の変化を比較したところ、休眠時の抗酸菌に無効であるといわれている蛋白合成阻害剤ストレプトマイシンについてMDP1欠損株において顕著な薬剤感受性の増加が認められた。そこでストレプトマイシンの作用部位であるリボゾームにおいて、MDP1の直接的な結合による競合阻害の有無を調べたところ、リボゾームへのストレプトマイシンの結合はMDP1による影響を受けないことがわかった。MDP1には転写や翻訳を抑制する活性があることがわかっていることから、薬剤代謝に関与する何らかの分子の発現調節をMDP1がおこなっている可能性が示唆された。そこでMDP1の発現が増加しはじめる対数増殖期後期から定常期にかけてのM. smegmatis野性株およびMDP1欠損株の菌体からRNAを抽出し、マイクロアレイによる遺伝子発現の比較をおこなった。その結果、これまでに報告されているストレプトマイシンの耐性に関与する遺伝子の発現については有意な増加もしくは減少は認められなかったが、代謝に関する遺伝子および転写因子遺伝子について発現の大きな変動がみられた。これら変化の見られた転写因子のいずれかが、さらに下流の遺伝子発現に影響することで薬剤感受性の変化をもたらしている可能性が示唆されるため、現在さらにこれらの遺伝子について解析中である。抗酸菌特異的蛋白質であり、菌体内で転写因子として働くMycobacterial DNA-binding protein 1 (MDP1)の薬剤耐性にかかわる作用を調べたところ、MDP1欠失によりストレプトマイシンへの感受性が増強することがわかった。MDP1はストレプトマイシンと競合的にリボゾームに結合することで薬剤の作用を阻害しているのではと考え、精製リボゾームを用いてストレプトマイシンの結合に対するMDP1の影響を調べたところ、MDP1による薬剤の結合阻害は認められなかった。そこで、他のタンパク合成阻害剤についてもMDP1による影響を調べたところ、ストレプトマイシンと同じアミノグリコシド系抗生物質であるアミカシンでもMDP1欠失により感受性が増強されることがわかった。それに対して、エリスロマイシンやクラリスロマイシンなどのマクロライド系抗生物質においては、反対に感受性の減弱が観察された。次に、マイクロアレイ解析を行いMDP1欠失による遺伝子発現の変化を調べたところ、複数の薬剤排出に関わる遺伝子の発現がMDP1欠失により増減することがわかった。以上の結果から、アミノグリコシド系抗生物質についてはこれらの遺伝子の発現の低下による薬剤排出機能の低下によって感受性の増強が起こるのではないかと推察される。また、マクロライド系抗生物質も、何らかの薬剤代謝経路がMDP1により制御されることによるものであると考えられる。
バイオインフォマティクスを用いたNav1.7阻害剤の創薬による新たな鎮痛戦略

Nav1.7の遺伝子であるSCN9Aのミスセンス変異によるNav1.7の1塩基変異により、無痛症を発症した長野県の家系を発見した。この変異をもとに、H30年度の研究目標は、1本Nav1.7の変異によるチャネルの機能特性を最終的に解明し、2本Nav1.7変異を導入したマウスを作成し、その熱性および機械的侵害刺激に対する応答を検討し、このNav1.7変異をターゲットとした創薬研究が、疼痛のみをターゲットとした鎮痛薬の開発に有用であることを証明することであった。1に関しては、V-Iカーブの特性は野生型と大きな差がなかったものの、チャネル発現を補正した電流は、この変異Nav1.7で有意に低いことが最終的に証明できた。さらに、昨年来観察されてきた脱分極パルスを緩徐に加えて観察されるRamp電流が、変異Nav1.7で有意に低下していることが示された。しかしsteady state fastinactivationカーブには有意差がなかった。closed state inactivationにも有意差がなかった。他方、変異遺伝子をトランスフェクションした細胞全体に発現するNav1.7は野生型と差がなかったものの、ビオチン化して膜に発現したNav1.7は変異型で有意に低下していた。本変異をノックインしたマウスを用いて行動研究を行なったところ、熱性侵害刺激に対する逃避時間は軽度、変異マウスで延長していた。一方、von Freyフィラメントを用いた機械的侵害刺激に対しては、野生型に対して有意に逃避閾値が延長しており、ヒトにおける無痛症を反映していることが示唆された。体重増加や他の行動異常は観察できなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Nav1.7の遺伝子のSCN9Aのミスセンス変異による無痛症の家系を長野県で発見した。本研究の目的は、この変異をもとに1Nav1.7の機能を決定している構造を解明し、2バイオインフォマティクスを用いてこの部位をターゲットとするNav1.7阻害薬を創薬し、3細胞・個体レベルの動物実験を経てヒトの臨床応用へと繋げることである。平成27年度は(1)ミスセンス変異部位の同定、(2)Nav1.7変異遺伝子をトランスフェクションしたHEK細胞におけるNavの機能特性をパッチクランプで解析することを目的とした。(1)に関しては、exon10の1144T>Gのポイントミューテーションにより、Phe→Valのアミノ酸変異が生じていることを無痛症家系のお二人の方で同定できた。またQuantitative sensorytest (QST)により、熱性および機械性痛覚が欠如していることを確認できた。現在、これらお二人の皮膚パンチ検体の知覚神経にNavチャネルが発現していることを確認中である。(2)HEK細胞におけるNavの機能解析は終了した。I-Vカーブからはnaive型のNav1.7とほぼ同等の機能を有しており、Ramp電流解析により、変異Nav1.7はnaive型に比べて有意に電流発生が抑制されていることが示された。現在、平成28年度に予定していた、後根神経節(DRG)細胞に変異Nav1.7をトランフフェクションし機能特性を調べる研究に移行している。平成27年度は(1)ミスセンス変異部位の同定、(2)Nav1.7変異遺伝子をトランスフェクションしたHEK細胞におけるNavの機能特性をパッチクランプで解析することを目的としていたが、概ねこれらの研究は終了し、平成28年度に予定した(3)後根神経節(DRG)細胞に変異Navを発現させる実験を平成27年度後半から開始できた。さらに(4)平成29年度に予定しているNav1.7変異マウスの作成を前倒しで、平成27年度中に開始できた。(1)長野県で新たに発見した先天性無痛症患者に対し、quantitative sensory testを行った。本患者は、熱性および機械的痛覚の感受性が有意に低下しており、C線維刺激により生じる一次感覚野における感覚誘発電位の出現がなかった。したがって、実際に痛み刺激が生じず、臨床的に無痛症患者と考えられた。(2)そこで、本患者の無痛症の原因遺伝子を探索したところ、ナトリウムチャネル1.7(Nav1.7)の遺伝子であるSCN9Aのexon10におけるc.1144 T >G変異を発見し、この部位は過去に報告のない変異部位であった。(3)本患者に生じている遺伝子変異がNav1.7の機能にどのような影響を与えるかを検討するために、tsA201細胞にWild-Type (WT)と変異NaV1.7(MT)をリポフェクション法を用いて強制発現させ、パッチクランプ法のホールセルモードでの電気生理学的特性の解析を行った。電流ー電圧曲線において、WTに比べMTは右方偏位の傾向を認めたが、両マウス群に統計学的有意差はなく、MTにおいてもNa電流の流入が起こることが示された。一方、Steady-state inactivationによっては、WTに比べMTはわずかに右方シフトした傾向が見られた。そして、Ramp pulse currentにおいて、WTに比べMTは有意に小さなRamp pulse currentを示した。さらにwindow currentではMTはWTに比べ、右方で有意に小さかった。以上のことから、MTにおいては、WTと比べて、不活性化曲線に違いは少なかったが、活性化曲線の立ち上がり脱分極側へシフトした結果、window currentが減少したことによるものと考えられた。無痛症患者で発見したSCN9Aの変異によるNav1.7の機能変化について、培養細胞における発現研究はほぼ終了した。

マウスの後根神経節細胞に同様の変異Nav1.7を発現させて検討する予定であったが、トランフフェクションがうまくいかず、この研究を行うことを中止した。しかし、無痛症を引き起こすと思われるNav1.7の機能変化を同定できたため、研究の推進としては概ね順調に進行していると考えている。Nav1.7の遺伝子であるSCN9Aのミスセンス変異によるNav1.7の1塩基変異により、無痛症を発症した長野県の家系を発見した。この変異をもとに、H30年度の研究目標は、1本Nav1.7の変異によるチャネルの機能特性を最終的に解明し、2本Nav1.7変異を導入したマウスを作成し、その熱性および機械的侵害刺激に対する応答を検討し、このNav1.7変異をターゲットとした創薬研究が、疼痛のみをターゲットとした鎮痛薬の開発に有用であることを証明することであった。1に関しては、V-Iカーブの特性は野生型と大きな差がなかったものの、チャネル発現を補正した電流は、この変異Nav1.7で有意に低いことが最終的に証明できた。さらに、昨年来観察されてきた脱分極パルスを緩徐に加えて観察されるRamp電流が、変異Nav1.7で有意に低下していることが示された。しかしsteady state fastinactivationカーブには有意差がなかった。closed state inactivationにも有意差がなかった。他方、変異遺伝子をトランスフェクションした細胞全体に発現するNav1.7は野生型と差がなかったものの、ビオチン化して膜に発現したNav1.7は変異型で有意に低下していた。本変異をノックインしたマウスを用いて行動研究を行なったところ、熱性侵害刺激に対する逃避時間は軽度、変異マウスで延長していた。一方、von Freyフィラメントを用いた機械的侵害刺激に対しては、野生型に対して有意に逃避閾値が延長しており、ヒトにおける無痛症を反映していることが示唆された。体重増加や他の行動異常は観察できなかった。この変異をもとに、H29年度の研究目標は、1本Nav1.7の変異をトランスフェクションした細胞全体に発現するNav1.7と膜に発現するNav1.7の定量を、野生型と変異型で行い、2本Nav1.7変異を導入したマウスを作成し行動生理を行うことである。まず変異遺伝子をトランスフェクションした細胞全体に発現するNav1.7を定量するため、ウェスタンブロット法を用いて行なったが、細胞全体のNav1.7発現は野生型と変異型で有意差はなかった。そこでNav1.7抗体を用いた免疫染色により細胞内の部位別における、詳細な定量化の検討を試みたが、市販のNav1.7抗体では定量比較に耐えうるだけの十分な蛍光強度が得られず、確認が困難であった。そこで、ビオチン化して膜に発現したNav1.7をウエスタンブロット法で定量したところ、変異型では膜に発現しているNav1.7gは有意に低下していた。
超多数母数型離散選択モデルに基づく消費者選択行動理解の進化と深化

本年度は,POSデータやID付きPOSデータの活用を中心に,基本的にベイジアンモデリングの枠組みによる計量的な研究を実施した.一つ目は,閾値モデルによる非線形効果の評価,消費者の構造異質性評価を実現するためのモデルの提案と実証分析を実施した.二つ目は,購買行動に関するビッグデータから効果的な顧客×商品×マーケティング施策の組合せを発見するための超多数のパラメータをもつ消費者行動モデルを開発した.ここでは,スーパーマーケットの購買履歴データを利用し,顧客数約1600人,商品数500,3種類のマーケティング変数に対して約2,400,000パラメータ(反応係数)の推定を行った.その結果,各顧客,各商品に効果的なマーケティング施策を抽出することができた.また,超多数のパラメータを持つ深層学習モデルを応用した高精度のマルチドメイン推薦システムの開発も行った.3つ目は,新製品のトライアルとブランドスイッチ,さらに購買間隔のモデルをそれぞれを組み合わせ,消費者異質性を考慮した新製品販売予測モデルを構築した.4つ目は,消費者の行動メカニズムを理解するため,消費者の感性の製品の総合評価への影響を分析した.評価対象物として嗜好性が高い九谷焼珈琲カップとし,得られた感性評価データを分析した.完成評価の構造異質性を解析するモデルの提案を行い,パラメータ推定した結果,各総合評価における消費者の選好とその際重要視される感性語の関係データを得ることができ,「消費者の個人差」と「消費者の感性がその選択行動に与える影響」を観察することができた.5つ目は,消費者の価値観およびライフスタイルに関する先行研究をレビューし,尺度の開発と予備的な調査を実施した.いずれの成果も,本研究の課題の主たる目的である,消費者の選択行動の解明に資する成果となっており,研究は順調に進展しているものと判断している.本年度の成果として,学術論文10件(海外誌4件,全て査読付き),学会発表等14件(国際学会3件)を実施している.また,来年度に向けた研究の方針も,本年度の成果を踏まえ構築できている.そのため,本研究プロジェクトはおおむね順調に進められている,と考えている.本研究では一貫してベイジアンモデリング技術を採用する.STEP0では,消費者選択行動原理に関する理論的な再検証を進める.STEP1は,多数の研究事例がある一変量の選択モデルの再検討を進める.第1フェーズでは,特に「限定合理的選択行動」や「後悔最小化原理」等の仮定の下でのモデル開発を進める.第2フェーズでは,第1フェーズの知見を前提とし,「動的選択行動のモデル化」へも踏み込む.第3フェーズは,小規模態度データ(アンケートにより取得)と大規模行動データ(小売,WEB)を用いて第1フェーズと第2フェーズで構築したモデルを実証し,選択行動理論へのフィードバックを試みる.STEP2では,マーケティング・サイエンス領域で研究が少ない(超)多変量型選択モデルを検討する.本STEPで検討を進める事項には「超高次元の分散-共分散の推定」「超多数のパラメータの推定アルゴリズム」といった技術的な側面の困難が存在し,統計技術を格段に進展させない限り,消費者の選択行動理解につなげられない.第1フェーズでは,「高次元分散共分散行列のモデル化」「(超)多変量多項選択現象のモデル化」を中心に研究を進める.第2フェーズでは,第1フェーズの知見を踏まえ,「動的高次元分散共分散行列のモデル化」「動的(超)多変量選択行動のモデル化」「ビッグデータ対応型推定アルゴリズム」を開発する.第3フェーズでは,大規模行動データ(小売,WEB)を用いて本STEPで構築したモデルを実証し,選択行動理論へのフィードバックを試みる.STEP2の課題は,既存の枠組みを適用できず,野心的かつ多面的な試みが求められる.本年度は,STEP1のモデル開発と実証分析を継続的に進めるとともに,STEP2のモデル開発に着手する予定である.本年度は,POSデータやID付きPOSデータの活用を中心に,基本的にベイジアンモデリングの枠組みによる計量的な研究を実施した.一つ目は,閾値モデルによる非線形効果の評価,消費者の構造異質性評価を実現するためのモデルの提案と実証分析を実施した.二つ目は,購買行動に関するビッグデータから効果的な顧客×商品×マーケティング施策の組合せを発見するための超多数のパラメータをもつ消費者行動モデルを開発した.ここでは,スーパーマーケットの購買履歴データを利用し,顧客数約1600人,商品数500,3種類のマーケティング変数に対して約2,400,000パラメータ(反応係数)の推定を行った.その結果,各顧客,各商品に効果的なマーケティング施策を抽出することができた.また,超多数のパラメータを持つ深層学習モデルを応用した高精度のマルチドメイン推薦システムの開発も行った.3つ目は,新製品のトライアルとブランドスイッチ,さらに購買間隔のモデルをそれぞれを組み合わせ,消費者異質性を考慮した新製品販売予測モデルを構築した.4つ目は,消費者の行動メカニズムを理解するため,消費者の感性の製品の総合評価への影響を分析した.評価対象物として嗜好性が高い九谷焼珈琲カップとし,得られた感性評価データを分析した.完成評価の構造異質性を解析するモデルの提案を行い,パラメータ推定した結果,各総合評価における消費者の選好とその際重要視される感性語の関係データを得ることができ,「消費者の個人差」と「消費者の感性がその選択行動に与える影響」を観察することができた.

5つ目は,消費者の価値観およびライフスタイルに関する先行研究をレビューし,尺度の開発と予備的な調査を実施した.いずれの成果も,本研究の課題の主たる目的である,消費者の選択行動の解明に資する成果となっており,研究は順調に進展しているものと判断している.本年度の成果として,学術論文10件(海外誌4件,全て査読付き),学会発表等14件(国際学会3件)を実施している.また,来年度に向けた研究の方針も,本年度の成果を踏まえ構築できている.そのため,本研究プロジェクトはおおむね順調に進められている,と考えている.本研究では一貫してベイジアンモデリング技術を採用する.STEP0では,消費者選択行動原理に関する理論的な再検証を進める.STEP1は,多数の研究事例がある一変量の選択モデルの再検討を進める.第1フェーズでは,特に「限定合理的選択行動」や「後悔最小化原理」等の仮定の下でのモデル開発を進める.第2フェーズでは,第1フェーズの知見を前提とし,「動的選択行動のモデル化」へも踏み込む.第3フェーズは,小規模態度データ(アンケートにより取得)と大規模行動データ(小売,WEB)を用いて第1フェーズと第2フェーズで構築したモデルを実証し,選択行動理論へのフィードバックを試みる.STEP2では,マーケティング・サイエンス領域で研究が少ない(超)多変量型選択モデルを検討する.本STEPで検討を進める事項には「超高次元の分散-共分散の推定」「超多数のパラメータの推定アルゴリズム」といった技術的な側面の困難が存在し,統計技術を格段に進展させない限り,消費者の選択行動理解につなげられない.第1フェーズでは,「高次元分散共分散行列のモデル化」「(超)多変量多項選択現象のモデル化」を中心に研究を進める.第2フェーズでは,第1フェーズの知見を踏まえ,「動的高次元分散共分散行列のモデル化」「動的(超)多変量選択行動のモデル化」「ビッグデータ対応型推定アルゴリズム」を開発する.第3フェーズでは,大規模行動データ(小売,WEB)を用いて本STEPで構築したモデルを実証し,選択行動理論へのフィードバックを試みる.STEP2の課題は,既存の枠組みを適用できず,野心的かつ多面的な試みが求められる.本年度は,STEP1のモデル開発と実証分析を継続的に進めるとともに,STEP2のモデル開発に着手する予定である.
帝王切開率の地域差に影響する因子の検討

全国のレセプト情報を解析することで、今回初めて、わが国の年間を通した帝王切開術実施状況を明らかにした。わが国の年間を通した帝王切開率(2013年)は18.5%で、都道府県別では14.0%から25.6%まで差があり、周産期医療に関わるマンパワーや施設が少ない地域、分娩取扱機能が分散している地域では予定帝王切開術が多く行われる傾向にあった。多くの先進諸国で社会的理由による帝王切開率が増加している中、わが国の帝王切開率は世界保健機関の推奨する値に比較的近く保たれ、周産期医療水準の高さが改めて確認された一方で、予定帝王切開率の地域差の背景に周産期医療体制の違いのある可能性が示唆された。今年度は、レセプトNDB集計表情報を利用して、わが国の帝王切開件数の年間推計及び都道府県別帝王切開率の算出を行い、論文投稿を行った(現在査読中である)。集計表情報の解析結果からは、都道府県別帝王切開率は母の年齢で調整後も2倍近い差があり、かつ医療供給体制と関連する可能性が示唆されたが、研究上の制約(都道府県単位、臨床的背景が不明、里帰り出産を考慮出来ない)もある。来年度以降、帝王切開率の地域差について、臨床的要因も含めた二次医療圏単位での検討を行いたい。厚生労働省に「レセプト情報等の提供に関する申出」を行い4月に利用が承諾された所である。また、医療供給体制を詳細に評価するため、統計法33条に基づく医療施設調査の利用申請も行い、解析を行っている。なお、帝王切開率上昇の一因である晩産化の背景を探るため、妊孕性に関する情報提供のあり方についての研究も進めている。平成29年1月には、平成27年に情報提供を実施したコホート(1455名男女)の追跡調査を行い、2年経過時点での妊孕性知識、心理、家族形成状況について調査した。各国で効果的な情報提供のあり方について様々な調査が行われているが、長期間の効果を評価した報告はない。現在、結果の解析中であり、平成29年度中に公表を予定している。予定通り、論文投稿を行った。また、レセプト情報等の提供に関する申出や統計法33条に基づく申出(医療施設調査)を行い、これから解析を行うところである。わが国の帝王切開率については、従来、3年毎、1ヶ月分の手術件数に関する報告(医療施設調査)を元に概算した値で代用され、年間を通じた統計が存在しなかったため、OECD加盟国のデータでは日本は欠測値となっていたが、レセプトNDBの解析によって初めて年間帝王切開件数(190,361件, 2013年)と帝王切開率(18.5%)を推計した。都道府県別帝王切開率は14.0%から25.6%までの差が見られ、母親の年齢で調整しても、その差は殆ど変わらなかった。母親の年齢で調整した帝王切開率と周産期医療体制の関連について都道府県別に分析したところ、予定帝王切開率は、周産期医療におけるマンパワー(分娩担当医師数)や新生児集中治療室病床数(NICU病床数)が少ない県や、分娩取扱機能が分散している(診療所で分娩を多く取り扱う)県で高い傾向にあった。緊急帝王切開率については、地域の周産期医療体制と明らかな関係はなく、曜日ごとの変動も少ないことから、場所や時によらない緊急対応が行われていることが示唆された。(Maeda E, Ishihara O, Tomio J, Sato A, Terada Y, Kobayashi Y, Murata K: Caesarean section rates and related factors in Japan: a nationwide ecological study using the National Database of health insurance claims. J Obstet Gynaecol Res 44: 208-216, 2018)。現在、臨床的背景の違いを考慮した上での二次医療圏別の周産期医療体制と帝王切開率の関連についても、平成26年医療施設調査及びNDBデータの個票を用いた分析を進めている。医療供給体制及び産科医療の集約化が帝王切開の実施に与える影響について、二次医療圏別の検討を行う。1)臨床的背景の地域差を考慮するため、年齢階級別の集計に加え、傷病名の出現頻度を記述する。2)医療供給体制(医師数等データ及び手術を実施した曜日)と帝王切開実施件数の関連を分析する。医療施設調査による平成26年9月分の分娩数・帝王切開数を用いて里帰り分娩に関する感度分析も行う。3)妊娠管理及び帝王切開を実施した医療機関の分布を、妊婦のリスク別(傷病名別、ハイリスク加算の有無別、輸血の有無別)に集計し、地域医療の集約化の状況を明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。
下水浄化センターからの高速・高効率消化メタン・エネルギー回収技術の創成

先進国における大量消費・大量廃棄や途上国でみられる人口爆発が今後も続く限り、21世紀に地球規模での環境負荷の増大、自然の資源・エネルギー制約が顕在化し、人類社会や地球生態系は大きな影響を受けると予想される。このため、廃棄物においても回収可能なエネルギーの有効利用を行うとともに、省資源,省エネルギーに努力することは今日の重要な課題である。そこで本研究では、下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより、高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的としている。下水余剰汚泥の高速・高効率消化を計るには、リアクター内に高濃度の微生物を保持することが最も重要と考えられ、生物膜形成を目的としたマテリアルをリアクター内に投入して連続消化実験を行ったが、効果は見られなかった。そこで、加水分解酵素の発現量がキーとなると思われたため、αアミラーゼについて調べた。その結果、αアミラーゼはリアクター内バルク液中の菌体外には放出されず、細胞膜表層に局在していることが分かった。すなわち、生物膜を形成させて微生物濃度を高めても、加水分解速度は大きくならず、固形性有機性廃棄物のメタン発酵が容易に進行しない理由が明らかとなった。そこで、有機性固形物を物理・化学的な処理により可溶化を促進させることで、メタン発酵を高速・高効率化が図れると推測され、オゾン処理を行った。その結果、分解速度、分解率の向上に有効であることが分かった。また、経済的にフィージブルである計算結果を得た。分子生物学的手法による消化汚泥の微生物叢動態解析を行い、また分子系統解析に基づき新規菌種の単離とキャラクタリゼーションも行った。これらの結果から微生物群の約半分の機能及び全容が分かってきた。先進国における大量消費・大量廃棄や途上国でみられる人口爆発が今後も続く限り、21世紀に地球規模での環境負荷の増大,自然の資源・エネルギー制約が顕在化し,人類社会や地球生態系は大きな影響を受けると予想される。このため、廃棄物において回収可能なエネルギーの有効利用を行うとともに,省資源,省エネルギーに努力することは今日の重要な課題である。そこで本研究では,下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより,高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的とする。熱力学的な考察から,現状の下水浄化センターでの余剰汚泥からメタンガス・エネルギーを取り出す方法よりも,下水を直接に嫌気性処理するほうが,約2倍もエネルギーを回収できることが分かった。このエネルギー回収量は,処理のために必要なエネルギーよりも3倍以上もあることから,エネルギー消費施設からエネルギー製造センターへの転換が可能であり,国内消費エネルギーの約2%に相当することが分かった。下水余剰汚泥の高速・高効率消化を計るには,リアクター内に高濃度の微生物を保持することが最も重要であり,スポンジ固定担体をリアクターに充填し,その効用を実験より検討しているが,まだ期間が短くて明瞭な結果を得るまでには至っていない。しかし、分子生物学的手法を用いて微生物叢動態の解析を実施中であるが,これまでにメタン発酵に重要と推察される細菌の単離に成功した。このため、廃棄物においても回収可能なエネルギーの有効利用を行うとともに,省資源,省エネルギーに努力することは今日の重要な課題である。そこで本研究では,下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより,高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的としている。嫌気性消化微生物群集の解析に16SrRNAを標的とした蛍光標識オリゴDNAプローブのIn situ Hybridization(FISH)を適用したが,蛍光強度が極めて弱く検出・定量は困難であった。この原因は微生物の活性が低くて,RNA含量が少ないためであることを明らかにし,DIG標識に改良して検出を試みたものの,新規FISH技術の確立までにはまだ至っていない。そこで,dot blot hybridization法で硝化汚泥中のメタン生成細菌の定量を行い,メタン生成能とメタン生成細菌量との関連性を検討している。また,中温および高温の消化汚泥からDNAを抽出し,16SrDNAをPCR増幅した後,クローニングした。ランダムに選んだクローンに制限酵素を用いてRFLP解析し,各パターンのクローンについて塩基配列を決定している。解析の途中であるが,クローンライブラリーの構築より,消化汚泥内の微生物群集の全容が見えてきており,中温と高温の消化汚泥の違いも分かってきた。今後,加水分解酵素活性を測定し,微生物群集との関連を明らかにすることで,余剰汚泥の可溶化および消化メタン生成速度を促進化する技術が示唆できると思われる。

そこで本研究では、下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより、高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的としている。下水余剰汚泥の高速・高効率消化を計るには、リアクター内に高濃度の微生物を保持することが最も重要と考えられ、生物膜形成を目的としたマテリアルをリアクター内に投入して連続消化実験を行ったが、効果は見られなかった。そこで、加水分解酵素の発現量がキーとなると思われたため、αアミラーゼについて調べた。その結果、αアミラーゼはリアクター内バルク液中の菌体外には放出されず、細胞膜表層に局在していることが分かった。すなわち、生物膜を形成させて微生物濃度を高めても、加水分解速度は大きくならず、固形性有機性廃棄物のメタン発酵が容易に進行しない理由が明らかとなった。そこで、有機性固形物を物理・化学的な処理により可溶化を促進させることで、メタン発酵を高速・高効率化が図れると推測され、オゾン処理を行った。その結果、分解速度、分解率の向上に有効であることが分かった。また、経済的にフィージブルである計算結果を得た。分子生物学的手法による消化汚泥の微生物叢動態解析を行い、また分子系統解析に基づき新規菌種の単離とキャラクタリゼーションも行った。これらの結果から微生物群の約半分の機能及び全容が分かってきた。先進国における大量消費・大量廃棄や途上国でみられる人口爆発が今後も続く限り、21世紀に地球規模での環境負荷の増大,自然の資源・エネルギー制約が顕在化し,人類社会や地球生態系は大きな影響を受けると予想される。このため、廃棄物においても回収可能なエネルギーの有効利用を行うとともに,省資源,省エネルギーに努力することは今日の重要な課題である。そこで本研究では,下水余剰汚泥の処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法をより明らかにすることにより、高速・高効率化させて下水浄化センターからメタンガスとしてエネルギーを有効的に回収する技術を創成することを目的としている。都市ゴミの潜在消化メタンガス総回収量は有機性廃棄物全量の約50%を占め、生ゴミからエネルギーを回収する意義は大きいことが明らかとなった。厨芥からの生ゴミを消化汚泥に混入した場合の連続処理実験を実施した結果、下水汚泥単独よりも回収率は上がり、分解速度も多少早くなることが分かった。生成した消化ガスを売却するには、ガスを精製してメタン濃度を高める必要がある。メタン精製に脱硫を兼ねた湿式脱硫塔で気液接触によって行われた場合、ガス中のメタンガスの一部が吸収液(下水処理水)へ吸収され,ゆくゆくは大気へ放散されていた。この放散量はさほど多くはないが、地球温暖化防止の観点から放散量を減ずる、あるいは回収するなど、何らかの対策が必要であることが明らかとなった。
肺胞内環境の再現によるナノ粒子・繊維材料の生体内溶解性評価手法の確立

ナノ粒子・繊維材料の肺毒性が懸念されており、生体安全性の観点から、生体溶解性を有することが求められている。繊維材料とマクロファージの相互作用について検討したところ、活性化マクロファージへの繊維材料の添加により活性酸素産生量が増加するが、繊維材料の分解は促進されないことを明らかにした。細胞を用いない溶解性評価手法として、肺胞・気道内雰囲気下、疑似体液の滴下試験を確立した。市販の生体溶解性繊維材料について滴下試験を実施し、その溶解挙動の差違を確認した。滴下量の調整により、従来の動物試験結果と合致する試験条件の設定も可能であり、簡便なスクリーニング法として期待される。ナノ粒子やファイバ等による肺毒性が懸念されている。過去の健康被害例から、これらのナノ・マイクロ材料は生体溶解性を有することが望まれる。しかしながら、これらナノ・マイクロ材料の生体内における蓄積性は、特集な吸排気設備を要する動物実験でしか調べることができず、費用や機会、さらには動物愛護の点で問題があった。そこで、本研究では生体内を模擬したin vitro環境におけるナノ・マイクロ材料の生体溶解性評価法の開発を目的とする。呼気を介して体内に侵入したナノ・マイクロ材料は、まず気道粘膜に吸着し、気道液と接する。そこで、本年度は、気道内環境におけるナノ・マイクロ材料の溶解性評価法の開発を行った。疑似気道液として、ヒト血漿と類似の組成を有する血清添加細胞培養液を用いた。材料の溶解反応には、試験溶液のpHが影響すると考えられる。そこで、気道内と同等のガス環境(16%O2-4%CO2)下にて、溶解試験を実施することとした。また、気道粘膜表面の湿潤状態を考慮して、試験溶液中への浸漬ではなく、滴下により溶解試験を実施した。市販の生体内溶解性セラミック繊維について、上記条件で溶解試験を実施した結果、試験期間の増加に伴い溶解量が増加することを確認した。また、単位時間当たりの滴下量の増加によって溶解量は増加するが、経過時間の影響の方が大きいことを確認した。滴下量の少ない(すなわち溶解性の低い)条件下での半減期は約56日であった。市販の生体内溶解性セラミック繊維については、動物試験により肺内滞留性が低いことが確認されており、当該in vitro分解特性評価による生体内溶解性を推定できる可能性を示唆している。当初は免疫細胞を用いた活性化条件の検討および活性酸素の量の測定を第一に予定していたが、実験設備の都合により、疑似体液を用いた溶解試験法の開発を先んじて実施した。これにより、気道内における溶解性評価法はほぼ確立でき、特許申請を検討する運びとなった。現在、免疫細胞により産生される活性酸素の影響を検討するため、免疫細胞活性化条件の検討に取り掛かったところである。当初の予定と逆転したため、やや遅れていると判断したが、細胞を用いない試験方法は確立されているため、研究期間内に目標は達成可能と考える。ナノ・マイクロ材料による肺毒性が懸念されている。過去の健康被害例から、ナノ・マイクロ材料には体内に蓄積しないこと、すなわち生体溶解性が望まれている。しかしながら、現状、ナノ・マイクロ材料の生体内蓄積性は動物実験によってのみ評価可能であり、高額な費用を要すること、そのため評価機会が限られること、さらには動物愛護の観点から問題があった。それゆえ、生体外で簡便に実施可能な評価法の開発が求められている。ナノ・マイクロ繊維材料が人体により吸入されると、繊維径が大きい場合は気道上の粘膜に吸着し気道上部から排泄されるが、繊維径が小さい場合には、肺胞まで到達する。肺胞ではマクロファージが異物を貪食・分解処理しており、マクロファージにより分解されなかった異物は肺胞内に滞留し、長期間影響を及ぼし続けることになる。そこで、本年度はin vitroにおける肺胞内環境の再現を目指し、マクロファージとの共培養下におけるナノ・マイクロ繊維材料の分解挙動を検討した。市販の生体内溶解性セラミック繊維を用い、疑似体液中の分解挙動に及ぼすマクロファージの影響を調べたところ、細胞の存在によってセラミック繊維材料の溶解が顕著に抑制されることが確認された。セラミック繊維はマクロファージの増殖を抑制し、活性化を引き起こすが、分泌される活性酸素(過酸化水素)はセラミック繊維の分解挙動に影響を及ぼさないことを確認した。念のため、疑似体液に活性酸素(過酸化水素)を添加して溶解性試験を実施したが、セラミック繊維溶解量の増加は認められなかった。以上から、セラミック繊維の生体内における分解は主として体液への溶解であり、肺胞マクロファージによる分解促進はほとんどないことが判明した。また、セラミック繊維の生体内溶解性は、昨年度確立した疑似気道液を用いた気道内環境における滴下試験により評価可能であることが示唆された。

肺胞マクロファージとしてU937細胞を用い、活性化条件の検討ならびに活性酸素産生量を測定する。試験条件の確立は、既知の手法(文献)を参考に実施する。確立した条件を用い、肺胞マクロファージがナノ材料の分解に及ぼす影響を明らかにする。特にマクロファージの活性化について、薬剤による活性化だけでなく、ナノ材料そのものによる活性化の有無を確認する。上記の試験で測定された活性酸素濃度を参考に、H28年度に開発した手法に対し、試験溶液に過酸化水素を添加することにより生体内における分解挙動の推測が可能かどうか、検討する。過酸化水素を選択したのは、試験溶液中で比較的安定に存在するため、汎用試験法としての展開(扱いやすさ)を考慮したためである。過酸化水素添加の影響が確認できない場合は、試験溶液中での活性酸素種の発生法を検討する。昨年度末に実施した特許出願内容の公開後に、出願内容に関連したデータの公開(学会・論文発表等)を実施する予定である。生体材料学特許出願を検討することになったため、学会発表を次年度以降とした。実験設備の都合(利用可能なマルチガスCO2インキュベータが限られている)により、免疫細胞を用いた検討を次年度以降としたため、そのために必要な試薬・試作器具および研究補助員の雇用日数が変更になった。特許出願が終了したため、疑似体液を用いた評価手法について、学会発表・論文発表を実施する(100,000円)。免疫細胞を用いた検討のため、研究補助員の雇用および検討のための試薬・器具類の購入ならびに実験容器の試作を行う(545,763円)。
制御性糖鎖による新しい炎症性腸疾患の病態解明

原因不明の難治性疾患である炎症性腸疾患の免疫担当細胞表面に発現する糖鎖に着目し、炎症を制御する糖鎖の探索およびその機能解析を行った。その結果、N-アセチルグルコサミン転移酵素V(GnT-V)の強制発現マウスにおいてマクロファージの機能不全を介して腸炎の増悪を認めること、またα1,6-フコース転移酵素(FUT8)の欠損マウスでは腸炎の改善を認め、T細胞受容体を介したT細胞の活性化抑制を介し腸炎改善に関わることが明らかとなった。これらの成果は糖鎖による腸炎制御の可能性を示す知見と考える。我々は、炎症性腸疾患患者の免疫グロブリンIgGに結合する糖鎖において、健常者に比してガラクトースが著明に減少すること,また、ガラクトース転移酵素欠損マウスにおける検討において、細胞表面の糖鎖変異に伴うポリラクトサミン鎖を介したB細胞とマクロファージの直接的な相互作用の結果、マクロファージのIL-10産生が増加することが、腸炎の軽減に寄与することを見いだした。この研究成果を発展させ、ガレクチン-ポリラクトサミン系をはじめとした、細胞表面に発現し抗炎症に働くと考えられる「制御性糖鎖」に着目し、腸管炎症に及ぼす影響を詳細に検討することで、制御性糖鎖による炎症性腸疾患の新しい病態解明を目指す。また、炎症性腸疾患患者の免疫担当細胞の糖鎖構造や、糖鎖変化に影響を及ぼす臨床的背景因子を明らかにすることで、糖鎖に着目した炎症性腸疾患治療の可能性を追求する。Beta-1,4-ガラクトース転移酵素-I (B4galt1)欠損マウスにおいて、B細胞やマクロファージにおけるポリラクトサミン鎖の発現が増加し、ガレクチン-1の架橋による相互作用が腸炎の軽減に寄与していることを報告した(Gastroenterology. 2012)。この成果をもとに、制御性T細胞/B細胞、M2マクロファージ等、腸管免疫に保護的に働くと考えられる免疫担当細胞に着目し、糖鎖改変モデルマウスの制御性免疫担当細胞に多く発現する糖鎖構造および糖鎖合成に関わる糖鎖関連タンパク質を解析し、制御性糖鎖に結合するタンパク質のリガンド特定を進行中である。また、B4galt1の他にも、腸炎に関わる糖転移酵素として、α1,6-フコース転移酵素(Fut8)やN-アセチルグルコサミン転移酵素V(GnT-V)等にも着目し同様の検討を行っている。我々は、炎症性腸疾患患者の血清免疫グロブリンIgGに結合する糖鎖において、健常者に比してガラクトースが著明に減少すること(Am J Gastroenterol 2008)、また、ガラクトース転移酵素欠損マウスにおける検討により、細胞表面の糖鎖変異に伴うポリラクトサミン鎖を介したB細胞とマクロファージの直接的な相互作用の結果、マクロファージのIL-10産生が増加することが、腸炎の軽減に寄与することを見いだした(Gastroenterology. 2012)。Beta-1,4-ガラクトース転移酵素-I (B4galt1)欠損マウスにおける腸炎の軽減には、B細胞やマクロファージにおけるポリラクトサミン鎖の発現が増加し、ガレクチン-1の架橋による相互作用が寄与していた。この成果をもとに、制御性T細胞/B細胞、M2マクロファージ等、腸管免疫に保護的に働くと考えられる免疫担当細胞に着目し、糖鎖改変モデルマウスの制御性免疫担当細胞に多く発現する糖鎖構造および糖鎖合成に関わる糖鎖関連タンパク質を解析している。我々は、炎症性腸疾患患者の免疫グロブリンIgGに結合する糖鎖において、健常者に比してガラクトースが著明に減少すること(Am J Gastroenterol.2008, Inflamm Bowel Dis.2012)、また、ガラクトース結合に関わる酵素であるβ1,4-ガラクトース転移酵素-I(B4galTI)を欠損したマウスでの検討において、細胞表面の糖鎖変異に伴うポリラクトサミン鎖を介したB細胞とマクロファージの直接的な相互作用の結果、マクロファージのIL-10産生を介して腸炎の軽減に寄与することを見いだした(Gastroenterology. 2012)。この研究成果を発展させ、細胞表面に発現し抗炎症に働くと考えられる「制御性糖鎖」に着目し、腸管炎症に及ぼす影響を詳細に検討することで、制御性糖鎖による炎症性腸疾患の新しい病態解明を目指すことを目的に検討をおこなった。その結果、N-アセチルグルコサミン転移酵素V(GnT-V)の強制発現マウスにおいて、マクロファージの機能不全を介して、腸炎増悪および腸炎関連腫瘍が増悪することを報告した(J Gastroenterol. 2016)。

また、α1,6-フコース(コアフコース)は腸炎モデルマウスや炎症性腸炎患者の腸管炎症部のT細胞に強く発現しており、コアフコースを転移するα1,6-フコース転移酵素(FUT8)の欠損マウスにおいて、T細胞受容体の脂質ラフトへの移行が低下することで、T細胞の活性化抑制を介し腸炎改善に関わることを報告した(Gastroenterology. In press)。以上の結果より、GnT-Vやコアフコースが、腸炎を制御する糖鎖であることが本研究で明らかになった。原因不明の難治性疾患である炎症性腸疾患の免疫担当細胞表面に発現する糖鎖に着目し、炎症を制御する糖鎖の探索およびその機能解析を行った。その結果、N-アセチルグルコサミン転移酵素V(GnT-V)の強制発現マウスにおいてマクロファージの機能不全を介して腸炎の増悪を認めること、またα1,6-フコース転移酵素(FUT8)の欠損マウスでは腸炎の改善を認め、T細胞受容体を介したT細胞の活性化抑制を介し腸炎改善に関わることが明らかとなった。これらの成果は糖鎖による腸炎制御の可能性を示す知見と考える。免疫担当細胞における、制御性糖鎖に結合するタンパク質のリガンド同定を継続しておこなっており、現在網羅的な解析に向けた準備を進めている。しかしながら、レクチンと糖タンパク質に対する結合能は、抗原抗体反応に比べて非常に弱く、親和性も低いことから、解析結果の評価および標的タンパク質の絞込みにはかなり難渋することが予想される。一方、糖転移酵素であるFut8やGnT-Vの機能解析については順調に推移しており、論文化を目指して現在準備中である。炎症性腸疾患前年に引き続き、糖鎖改変モデルマウスにおける免疫担当細胞の機能解析を行い、腸管炎症制御に関わる因子について検討を継続する。制御性糖鎖として最も治療効果の高いターゲットとなりうる系を検討する。また、炎症性腸疾患における制御性糖鎖と臨床経過との関連については、患者検体における制御性糖鎖の標的物質の発現を検討するとともに、患者の免疫担当細胞を制御性糖鎖に対するリガンドで刺激し、サイトカイン産生能や増殖能等を検討する。得られたデータは、臨床背景や経過との関連との比較検討を行い、制御性糖鎖と疾患との関連につき詳細に解析する。B4galt1欠損マウスの免疫担当細胞における、制御性糖鎖に結合するタンパク質のリガンド同定は順調に進んでいて、現在網羅的な解析に向けた準備を進めている。一方、患者検体の収集は順調にすすんでおり、今後も継続していく予定である。前年に引き続き、糖鎖改変モデルマウスの制御性免疫担当細胞に多く発現する糖鎖構造および糖鎖合成に関わる糖鎖関連酵素を同定するとともに、同定した制御性糖鎖にリガンドを作用させ、免疫担当細胞におけるサイトカイン産生や増殖能等を検討する。また、炎症性腸疾患患者における制御性糖鎖と臨床経過との関連については、前年度から継続してサンプル収集を行い、患者由来免疫担当細胞における糖鎖発現を検討するとともに、患者の免疫担当細胞を制御性糖鎖に対するリガンドで刺激し、サイトカイン産生能や増殖能等を検討する。