hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
帯域可変型干渉計による重力波検出器の高感度化

重力波は、アインシュタインの一般相対性理論によりその存在を予言された光速で伝わる時空のひずみであるが、未だ直接検出はなされていない。そこで現在、重力波検出を目的として、日本のTAMA300をはじめ、世界各地で大型重力波検出器の建設が行なわれている。それらに用いられる検出器は、主としてパワー・リサイクリング法を用いた広帯域型干渉計を基本設計としている。しかしながら、将来の重力波天文学の創成にとっては、ある帯域内で感度を高め、しかもその帯域を自由に変えることができる、いわゆる帯域可変型重力波アンテナの実現が必須と考えられている。そこで本研究ではこの帯域可変型重力波アンテナの開発を理論・実験両面で行なってきた。各項目ごとの平成16年度の最大の成果は以下の通りである。(1)真空中でのつり下げ鏡を用いた帯域可変型干渉計実験つり下げ鏡を用いた帯域可変型干渉計の狭帯域動作における各種キャラクタリゼーションを行った。また、光スプリング現象の確認を行った。(2)帯域可変型干渉計における量子非破壊計測実験の立ち上げマイケルソン型干渉計におけるポンデロモーティブ・スクイージングを利用してホモダイン検波によって量子非破壊計測を行う際のサーボシステムを製作しその動作の確認を行った。(4)LCGTのための帯域可変型干渉計の信号取得方式の開発従来の方式では信号取得マトリックスの非対角成分の存在が問題となっていたが、変調サイドバンドを適切に選び、かつミラーの位置をマクロにずらすことにより信号取得マトリックスが完全に対角化できることを示した。(5)カリフォルニア工科大学との40m帯域可変型干渉計に関する共同研究パワーリサイクリングを含む吊り下げミラーを用いた帯域可変型干渉計の狭帯域動作にほぼ成功した。特に極めて困難だと考えられていたロックアクイジションの実現に関して、マイケルソン部分をミラーの機械共振を用いてロックする手法を考え出し、その有用性を確認した。各項目ごとの平成17年度の成果は以下の通りである。(1)真空中でのつり下げ鏡を用いた帯域可変型干渉計実験前年度に開発した新しい信号取得方法の有用性を、4mプロトタイプ(広帯域動作)にて実験的に確認するために、実験装置の設計・改良を行なった。特に日本の将来計画であるLCGTのための確認実験であることから、従来は使用していなかったパワー・リサイクリング・ミラーも組み込むことになった。
Software-Defined Dentistryに向けた歯科治療ロボット開発

歯科へのCAD/CAM(コンピューター支援による設計と製造)技術の導入により、印象採得(歯型取り)以降のステップについては、デジタル化が急速に進んでいる。一方、歯の形成(切削)については、依然としてハンドピースによる手作業で行っている。本研究は、これまでの形成のデジタル化(自動化)に関する研究の成果を踏まえ、臨床応用の実現性がより高いと考えられる小型の「歯科治療ロボット」の開発を目指すものである。
中性子過剰核の励起準位の測定

本研究は、近年異常性が報告され注目を集めている中性子過剰核の核構造研究のため、中・高エネルギー重イオン核反応を利用してスピン偏極を得る方法を遅発中性子を用いたスペクトロスコピーへ応用して、励起準位のスピン・パリティーをも決定しようという初めての試みである。実験は理化学研究所の入射核破砕片分離装置RIPSを用いて行なった。実験方法は次のようであった。^<22>Ne(E=100MeV/u)+^<93>Nb→^<17>B+X反応で生成された偏極^<17>BをPt中にインプラントし、β放出の非対称度の変化を指標とする核磁気共鳴β-NMR)を行なった。同時に、遅発中性子のエネルギーをβ線検出器と中性子検出器を用い、TOF法によって測定した。また、中性子放出後の終状態を特定する為に、γ線の同時測定も行なった。これまでの解析から、^<17>Cの6つの励起状態の励起エネルギーを、うち4つは目的通りスピン・パリティーをも決定することができた。これはi)これまで中性子崩壊後の終状態が^<16>Cの基底状態に結びつくと報告されていた遷移のうち、2つの遷移については、終状態が^<16>Cの第1励起状態であることをγ線の同時測定からつき止めたこと、また、ii)4つの状態については、β線放出の非対称度に有意な差がみられ、β崩壊に伴う始状態からに角運動量変化を決定出来たことによる。解析は継続中で、今後γ線の解析や遅発中性子の多重度の導出からさらの詳細な崩壊様式の決定が出来ると考えられる。
巨大噴火・津波の痕跡を軸とした１７世紀アイヌ文化と環境に関する学際的研究

アイヌの伝統文化は、近代以降、日本社会への同化政策の影響で急速に姿を消した一面があり、限られたデータや先入観によって作られたアイヌ文化のイメージが歴史的視点を欠いた状態で紹介される場合が多く、アイヌ文化の歴史的変遷や多様性が正確に認識される大きな妨げになっている。そこで本研究では、年代が明らかな17世紀の巨大噴火、津波の痕跡を軸としてアイヌ民族の遺跡(コタン=村)を発掘し、アイヌ文化の歴史的変遷と多様性を正確に伝える上で最も重要な考古学的基礎データを収集、蓄積しつつ、各種の科学分析を取り入れた学際的研究によって、その背景にある自然環境との関わりを明らかにする。
立法裁量統制としての準手続審査の理論的・実践的応用可能性

本研究は、国会が立法にあたり行使する政治的・専門技術的裁量(立法裁量)を有することを強調するあまりに裁判所が国会の裁量権の行使に十分な統制を行ってこなかったという問題意識を前提に、裁判所による実行可能で、かつ人権保障に資する新たなアプローチを構築するという観点から、準手続審査に着目し、その理論的・実践的応用可能性を探究しようとするものである。具体的には、準手続審査を裁量統制手法として積極的に適用し、その事例も数多く存在する諸外国の裁判例・学説を検討することを通じて、いかなる領域でどのような条件の下で準手続審査が適用可能であるかを検討しようとするものである。
ヒト培養歯肉上皮シートの臨床応用

申請者らは、組織工学的手法を用いて患者の歯肉上皮細胞を用いて作製した、ヒト培養歯肉上皮シート(HCGES)が生理活性を有する創傷保護材として機能し、創傷治癒を促進させるかどうかを明らかにすることを目的として基礎・臨床の両面から検討を行った結果、以下の3点を明らかにした。1)HCGESの培養上清中に、細胞増殖因子である、VEGF,TGF-α,TGF-β1が創傷治癒に有効な量で放出されていることを明らかにした。2)免疫組織染色により、HCGESの構成細胞が、正常の歯肉上皮細胞と同様に角化細胞の分化マーカーであるCytokeratin 19および上皮細胞の最終分化マーカーであるinvolucrinを発現しているが、その分布範囲から、HCGESの上皮細胞は正常の歯肉上皮細胞と比較して未分化な状態が維持されており、より角化しやすい状態であること、またHCGESの基底細胞層に増殖活性マーカーであるPCNAが発現しており、増殖活生を保持していることが分かった。これらの結果から、HCGESは生理活性および増殖活性を有しており、露出創面や患部に移植を行うことにより、創傷治癒の促進が期待された。3)これらの基礎的データをふまえ、HCGESの臨床応用として剥離性歯肉炎症例への移植材として用いたところ、その術前後において組織学的および臨床的にも改善がみられた。コラーゲン製材である従来の移植材と比較して生物学的活性が保持されていることおよび患者自身の組織を使用することからその安全性において優れた性質を有していることが分かった。今後の課題としては、機械的強度の点で従来の移植材と同程度のものとなるようなマトリックスの開発が急務となろう。ヒト培養歯肉上皮シート(HCGES)の臨床応用への基礎データとするため、その生物学的性状を検討し、以下のことを明らかにした。2)Involucrinの陽性所見が基底層より上部で認められることから、これら陽性細胞が棘細胞層や顆粒細胞層に相当する性格を有していることが示唆された。3)PCNA陽性の基底細胞が多数認められることから、HCGESが増殖活性を保っていることが考えられた。4)培養上清中のVEGF濃度とPCNA陽性基底細胞が有意な相関を示したことから、VEGF産生は主として増殖活性を有した基底細胞から放出されていることが示唆された。これらの結果から、HCGESを構成する上皮細胞は各種の細胞増殖因子を放出し、かつ潜在的な角化細胞への分化能と増殖活性を有していることから、生物学的にactiveな状態であることが考えられた。この基礎データをふまえ、実際の臨床応用として剥離性歯肉炎により疼痛のある患者にHCGESの移植を行い、現在その予後について経過観察中である。Biopsyの組織所見では、術前にびらん、水庖形成のみられた病変部移植後には、ほぼ正常な上皮組織へと変化しており、Biological dressingとしての臨床的有用性が確認された。
固体ＮＭＲを基盤としたヘテロ元素ドープカーボン材料の解析手法の確立

窒素ドープ炭素の生成過程を調べるため、ポリアニリンの炭素化過程の窒素種の同定を固体NMRを用いて行った.その結果,400°C600°Cの温度範囲での熱処理では,高分子主鎖の再配列が起き,アミノ窒素はピロール型および3級窒素に変化し,イミン窒素はピリジン型窒素に変化することがわかった.さらに700°C以上の高温熱処理では,五員環の数が減少し,六員環の数が増加し,炭素化が進行していることがわかった.次に、近年高分子形燃料電池の白金代替カソード触媒として注目を浴びてる金属ー窒素含有炭素材料に対し固体NMR解析を行った。その結果、常磁性種の存在が明らかになり金属イオンの存在を実験的に示すことに成功した。平成24年度のポリアニリンに引き続き,窒素ドープカーボンの前駆体の窒素含有高分子として,ポリグリシン,ポリアクリロリルを選択し,その炭素化過程および炭素化後のカーボン骨格中の窒素種の同定を固体NMRを用いて行った.まず,窒素NMR測定のため,15Nラベルグリシンおよび15Nラベルアクリロニトリルを重合して,15Nラベルポリグリシンおよびポリアクリロ二トリルを合成した.それらの試料の熱分解挙動を示差熱ー熱重量同時測定(TG-DTA)で評価した.その後,TG-DTAデータに基づき,15Nラベルポリグリシンおよびポリアクリロ二トリルの窒素雰囲気下200800°Cの温度領域での熱処理を行った.それらの試料のCHN比を元素分析により明らかにした.さらに,FTIR測定を行い,熱処理による化学構造の変化,高温熱処理での炭素化は粉末X線回折(XRD)測定で評価した.それらの試料の固体13Cおよび15NNMRスペクトルを測定し,炭素化過程でどのような窒素種が生成するかの解析を行った.さらに金属種をドープすることによる炭素化過程の変化を評価するため,15Nラベルポリアニリンに鉄塩を加えそのその炭素化過程および炭素化後のカーボン骨格中の窒素種の同定を固体NMRを用いて行う仕事に着手している.窒素ドープ炭素の生成過程を調べるため、ポリアニリンの炭素化過程の窒素種の同定を固体NMRを用いて行った.その結果,400°C600°Cの温度範囲での熱処理では,高分子主鎖の再配列が起き,アミノ窒素はピロール型および3級窒素に変化し,イミン窒素はピリジン型窒素に変化することがわかった.さらに700°C以上の高温熱処理では,五員環の数が減少し,六員環の数が増加し,炭素化が進行していることがわかった.次に、近年高分子形燃料電池の白金代替カソード触媒として注目を浴びてる金属ー窒素含有炭素材料に対し固体NMR解析を行った。炭素骨格に導入するヘテロ元素として,まず窒素を選択した.窒素含有高分子として,ポリアニリンを選択し,その炭素化過程および炭素化後のカーボン骨格中の窒素種の同定を固体NMRを用いて行った.まず,窒素NMR測定のため,15Nラベルアニリンを重合して,15Nラベルポリアニリンを合成した.その試料の熱分解挙動を示差熱ー熱重量同時測定(TG-DTA)で評価した.その後,TG-DTAデータに基づき,15Nラベルポリアニリンの窒素雰囲気下2001000°Cの温度領域での熱処理を行った.それらの試料のCHN比を元素分析により明らかにした.さらに,FTIR測定を行い,熱処理による化学構造の変化を既報(Trchova M. et al. Polym. Degrad. Stab. 2006; 91(1), 114.)と比較した.高温熱処理での炭素化は粉末X線回折(XRD)測定で評価した.それらの試料の固体13Cおよび15NNMRスペクトルを測定した.各々のNMRスペクトルと量子化学計算から得られた理論NMR化学シフトから,熱処理過程における全てのNMRシグナルおよび炭素化後の全てのNMRシグナルの帰属に成功した.その結果,400°C600°Cの温度範囲での熱処理では,高分子主鎖の再配列が起き,アミノ窒素はピロール型および3級窒素に変化し,イミン窒素はピリジン型窒素に変化することがわかった.さらに700°C以上の高温熱処理では,五員環の数が減少し,六員環の数が増加し,炭素化が進行していることがわかった.本年度は、ポリアニリンをマトリックス高分子としてその中に鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、銅という金属を導入し、その炭素化過程および炭素化後の窒素の同定と金属種の影響を固体NMRを用いて行った。窒素NMRの測定のため、15Nラベルされたアラニンを用いてポリアニリンの重合を行った。得られた15NポリアニリンをFeCl3、CoCl2、NiCl2、MnCl2、CuCl2を溶解させた水溶液中に分散させることにより、金属イオンをドープしたポリアニリンを調製した。調製後、FeCl3やCuCl2の場合、大きな質量増大が観測されたが、他のものでは質量変化の度合いは小さかった。そのようにして調製した金属ドープポリアニリンを窒素雰囲気化で800°Cで熱処理することにより、炭素化させた。800°Cで炭素化された金属含有ポリアニリンの固体15NCP/MASNMR測定から、鉄および銅含有ポリアニリンでは信号が観測されなかった。

これは、金属イオンの常磁性の影響で1H-T1rが著しく短くなったためと考えられる。そこで、常磁性による磁気緩和時間の減少を用いて、繰り返し時間を極端に短くすることにより、常磁性物質のNMR測定が可能になる。その結果、上記の鉄および銅含有ポリアニリンを含めたの金属含有ポリアニリンのNMRスペクトルが観測された。これはすべての試料において金属イオンが残存していることを意味する。さらに、鉄および銅含有ポリアニリンにおいては広い周波数帯域に金属のd電子と核の間の双極子ー双極子相互作用によるスピニングサイドバンドが観測された。このスピニングサイドバンドパターンを理論的に解析することにより、鉄イオンと窒素核の間の距離を算出することに成功した。炭素材料すでに,ポリグリシンおよびポリアクリロニトリルの熱処理による炭素化過程の詳細を明らかにし,その際の窒素種の同定に成功している.また,金属種をドープすることによる炭素化過程の変化を評価するため,15Nラベルポリアニリンに鉄塩を加えそのその炭素化過程および炭素化後のカーボン骨格中の窒素種の同定を固体NMRを用いて行う仕事にすでに着手しているため,今後の研究の進行をさらに加速できる.すでに,ポリアニリンの熱処理による炭素化過程の詳細を明らかにし,その際の窒素種の同定に成功している.また,他の窒素含有高分子として,ポリピロール,ポリアクリロニトリル,ポリグリシンの合成も完了しているため,今後の研究の進行を加速できる.すでに述べているように,ポリアニリンにおいては微量の鉄種を導入することにより,生成する窒素種および炭素化過程が大きく変化することが知られてる.また,鉄含有窒素ドープカーボンは高分子形燃料電池のカソードにおける酸素還元触媒としても有用であることがわかっているため,鉄含有ポリアニリン炭素化物の構造解析は,その酸素還元活性点の解明にも役立つ.本最終年度は,その解明に集中的に尽力する.窒素含有高分子としてポリアニリンに関してはその炭素化過程における化学反応および窒素種の同定に成功したので,今後さらに他の窒素含有高分子,ポリピロール,ポリアクリロニトリルおよびポリグリシンの炭素化過程も同様の手法で着手し,前駆体高分子の構造が炭素化過程にどのような影響を及ぼすかを明らかにする.また,ポリアニリンにおいては微量の鉄種を導入することにより,生成する窒素種および炭素化過程が大きく変化することが知られてる.また,鉄含有窒素ドープカーボンは高分子形燃料電池のカソードにおける酸素還元触媒としても有用であることがわかっているため,鉄含有ポリアニリン炭素化物の構造解析も合わせて行う.本年度,円高の影響でラベル試料が若干値下がりし,4700円の余剰金が生じた.次年度より,本年度同様,その余剰金を含め,固体NMR測定のための15Nラベルモノマー,固体NMR測定用試料管を購入する.さらに,鉄含有ポリアニリン炭素化物の鉄ー窒素相互作用を高精度で理論的に解析のため,量子化学計算ソフトおよび計算用ワークステーションも導入する.
培養ヒト腸管上皮を用いた消化管ホルモン・ファームの構築

本研究では消化管内視鏡検体から樹立したヒト腸上皮オルガノイドを用い、分泌系細胞への分化誘導法の検討と同細胞を用いた機能解析を実施した。その結果、40症例以上の患者検体より小腸・大腸オルガノイドを樹立し、解析可能なライブラリを構築した。またガンマセクレターゼ阻害剤の短時間曝露とWnt3a, SB202190, Nicotinamideの減量・除去を組み合わせた培地条件で、ヒト腸オルガノイドの分泌系への分化誘導が可能である事が示された。さらに分泌刺激因子PGE2及び消化管ホルモンVIPに対する腸オルガノイドの応答を定量的に評価する系を構築し、両因子が有する生体内体液調節作用を明らかとした。本年度は当初研究計画に従い、内分泌系への分化誘導能を有することを確認済みの化合物(LY411575)に加え、同様の機能を有すると報告されているDibenzazepine(DBZ)についても分化誘導能の検証を進めた。その結果、以下の知見を得た。1)消化管内視鏡により採取されるヒト生検組織由来の腸上皮オルガノイドの樹立を進めた。本年度までに計23症例より36系統のヒト腸上オルガノイドを樹立し、以後の検討に用いることが可能な状況となった。2)ヒト小腸由来オルガノイドにおいて、LY411575またはDBZを添加することにより分泌系細胞に共通する分化誘導転写因子であるATOH1の発現が誘導されることを確認した。一方、分泌系細胞への分化を抑制する分化抑制因子であるHES1の発現が抑制されることも同時に確認した。同誘導の際に適切な添加濃度・添加時間の検討を進め、最適な条件の設定を終了した。これによりヒト小腸オルガノイドを用いた「汎分泌型」オルガノイドへの分化誘導モデルを確立した。3)分泌刺激因子の候補因子であるアセチルコリン(Ach)及びプロスタグランジンE2(PGE2)について、ヒト小腸由来オルガノイドに添加した際の応答を解析した。その結果、アセチルコリンは一過性・限定的な水・電解質の分泌を促す一方、プロスタグランジンE2は持続的かつ強力な水・電解質の分泌刺激として機能することが明らかとなった。プロスタグランジンE2による同応答は炎症性サイトカイン等による影響を受けず、消化管ホルモンの一つである血管作動性ペプチド(Vasoactive intestinal peptide, VIP)と同等の作用を示した。当初計画に則り、ヒト生検組織由来の腸上皮オルガノイドについて、多系統に渡るライブラリの構築を終了している。また、「汎分泌型」オルガノイドへの分化誘導モデルの構築についても条件の至適化を実施し、分泌型腸上皮細胞への効率的な分化誘導を確認し、条件検討を終了している。更に分泌刺激因子の一つであるプロスタグランジンE2や消化管ホルモンの一つである血管作動性ペプチド(VIP)がヒト腸上皮オルガノイドに与える作用についても、ヒト腸上皮に直接作用することにより「強力な水・電解質の分泌促進作用」を発揮するという新たな知見を得ることに成功している。従って本研究は概ね順調に進展しているものと考えている。ヒト腸上皮オルガノイドを用いた消化管由来ホルモンに関する解析を引き続き実施した結果、以下のような成果を得た。1)ヒト小腸上皮由来オルガノイドに対しVIP(血管作動性腸管ペプチド)を添加することにより、急速な膨張(swelling)が誘導され、これはオルガノイド内腔への急速なClイオンと水の移動によるものと考えられた。2) VIPによるオルガノイドの急速膨張はヒト大腸上皮由来オルガノイドでも誘導された。3)同様の作用はセロトニンでは誘導されなかった。4)新たに構築した解析系を用いることにより、オルガノイドの膨張を指標としたVIPの作用について用量反応曲線を描くことが可能となり、これに基づきlogEC50を算出することが可能であった(ヒト小腸オルガノイド=-8.36、ヒト大腸オルガノイド=-8.53)。5)オルガノイドの急速膨張を誘導し得る他の生理活性物質等と比較した結果、ヒト小腸及び大腸オルガノイドにおいて、VIPはPGE2と同等の最大膨張値を誘導し得る活性を有することが明らかとなった。6)このような強力な水分泌促進機能を有するVIPは、正常腸管粘膜由来小腸・大腸オルガノイドのみならず、潰瘍性大腸炎患者由来の大腸オルガノイド、およびクローン病患者由来の小腸オルガノイドにおいても同様の活性を発揮し得ることが示された。以上のような結果から、生体内においてVIPはPGE2と同様に直接小腸及び大腸上皮細胞に作用することにより、強力にClイオンの分泌と水分泌を促進する活性を発揮し得ることが明らかとなった。本解析に用いたオルガノイド急速膨張の測定系を用いることにより、消化管ホルモン等による生体内体液調節機能を迅速・定量的に評価することが可能となった。さらに分泌刺激因子

PGE2及び消化管ホルモンVIPに対する腸オルガノイドの応答を定量的に評価する系を構築し、両因子が有する生体内体液調節作用を明らかとした。今後は樹立済みのヒト腸上皮オルガノイドと「汎分泌型」オルガノイドへの分化誘導モデルを用いることにより、個別消化管ホルモン産生細胞への分化誘導機構の解明を進める方針である。この際、内分泌細胞への分化過程を追跡可能な遺伝子組換えマウスにより得られる情報も参照しつつ、分化誘導の最適化を進める方針としたい。L細胞やD細胞への分化に特化した個別分化オルガノドの作製に成功した際は、研究計画に則り、同オルガノイドが分泌する消化管ホルモンの質・量に関する解析を加えた後、生体表現型を解析するため適切なマウスモデルへの投与・移植等を視野に研究を推進する方針である。消化器内科学試薬等が計画当初より廉価で購入可能であったため。検討する数・種類を拡大して解析を行うため、試薬を増量して購入する予定である。
高齢者における口腔機能向上プログラムの開発と効果の検証

高齢者が口腔機能向上をめざして、自ら運動メニューを選択して実施するプログラムを開発した。研究参加の同意が得られた高齢者17名(男性13名、女性4名、平均年齢75.5±4.7歳)に対し2ヶ月間のプログラム実施を求め、その効果を測定した。舌の運動、頬の運動、呼吸運動を実施した効果は、有意に認められなかった。歯の磨き残した部位をチェックすることは、磨き残した歯垢の程度を有意に減少させた。プログラム実施前と比較して唾液の嚥下にかかる時間が、実施後に有意に短縮した。以上から、開発したプログラムは、歯の磨き残しを少なくし、嚥下機能を向上させる効果があることが示唆された。【目的】地域高齢者の誤嚥性肺炎の予防と口腔機能の改善を目指し、高齢者がセルフ・メイドできる口腔ケアプログラム案を開発し、その効果を検証することを目的とした。【方法】プログラム案の開発:国内外の文献及びエキスパート15名への質問紙調査結果をもとに、器質的・機能的口腔ケアプログラム案を作成した。研究対象:器質的口腔ケア:残存歯が10本以上ある65歳以上の高齢者21名(平均年齢74.5±4.9歳)。機能的口腔ケア:上記高齢者を実施する群9名(男性5名、女性4名)、実施しない群12名(男性8名、女性4名)に無作為に群分し、実施群では3つの運動の各3種類から各1種類を自ら選択し実施してもらった。効果の検鉦:プログラムの実施前、実施1ヶ月後、終了1ヵ月後の3回、器質的口腔ケアの効果として磨き残しの程度、唾液量、唾液中に含まれる細菌量とslgA濃度及び口臭を測定した。機能的口腔ケアの効果としてフードテスト、5秒間の「pa」「ta」「ka」の発話数、最大吸気保持時間及び最大呼気持続時間を測定した。【結果】磨き残しのチェック及び自己記録を1ヶ月実施したA群は15名、実施しなかったB群は5名であった。1日の歯磨き回数は、プログラム実施前後でA群・B群共に有意に増加した(p<0.05)。磨き残しの合計得点はA群では実施前後で有意に低下した(p<0.05)。唾液量、唾液中に含まれる常在細菌量とsIgA濃度及び口臭は2群とも実施前後で変化がなかった。機能的口腔ケアの実施群は、1日2回以上運動を実施でき、最大吸気保持時間が実施前・後、終了1ヵ月後で有意に延長した(p<0.05)。5秒間の「ka」の発話数は増加したが有意な差はなかった。フードテスト、「pa」「ta」の発話数、最大呼気持続時間はほとんど変化がなかった。全ての項目で実施しない群と比較し、有意差を認めなかった。【考察】プログラムを導入することで歯磨き回数が増加し、磨き残しをセルフチェックできれば、磨き残しが少なくなる効果がある。また、自ら機能的口腔ケアとして運動を選択することで、運動を継続でき、最大吸気保持時間が延長する効果があることが示唆された。本研究は、所属機関の研究倫理審査委員会の承認を得て実施した。【目的】高齢者が運動メニューを選択するセルフ・メイド口腔機能向上プログラムを開発し、その効果を検証した。【方法】平成21年度の結果を基に修正したプログラムには機能的口腔ケアと器質的口腔ケアがある。シニアクラブ員(1092名)に依頼し、研究参加の同意が得られ高齢者20名に対し2ヶ月の実施を求めた。プログラムの導入前、導入1ヶ月後、導入2ヶ月後、終了1ヶ月後の合計4回、客観的な指標等を用いて効果を測定した。【結果】途中で参加を中止した3名を除く17名を分析対象とした。男性13名、女性4名、年齢は平均75.5±4.7歳、歯の数は平均24.1±5.0本であった。1.機能的口腔ケアの実施と効果:2ヶ月間1日2回以上実施した人数は、舌の運動では5名(29.4%)、頬の運動8名(47.1%)、呼吸運動4名(23.5%)であった。実施群と非実施群では性、年齢、歯の数に有意差はなかった。各運動の効果について反復測定による二元配置(実施の有無、測定時期)分散分析の結果、交互作用はなく、実施群と非実施群、5秒間のタ・カ・パ発音回数、最大吸気保持時間及び最大呼気持続時間に有意な差は認められなかった。2.器質的口腔ケアの実施と効果:磨き残しのセルフチェックを実施した人数は11名(64.7%)であった。

効果について反復測定による二元配置分散分析の結果、交互作用はなく、実施群と非実施群では有意差はなかった。導入後に磨き残しの程度が有意に減少したが、口臭、唾液中のsIgA、ラクトフェリン、上皮成長因子EGF及び常在細菌量では有意差が認められなかった。介入3ヶ月中の肺炎球菌の保有率は、実施群では54.5%に対し、非実施群100%であった。3.全体の効果として反復唾液嚥下テストは、1回目の嚥下にかかる時間と、3回の嚥下にかかる時間が導入2ヶ月後では、介入前と比較して有意に短縮した。【考察】プログラムによって磨き残しの程度、嚥下機能に効果があることが示唆された。また器質的口腔ケアと肺炎球菌の保有率との関係を検討することが誤嚥性肺炎予防の鍵となると考えられた。【目的】地域高齢者の唾液に含まれる肺炎レンサ球菌と口腔内自浄作用を司る物質や口腔内免疫との関連について明らかにすることを目的とした。【方法】対象は地域在住のシニアクラブに所属する65歳以上の高齢者24名(平均±SD:73.5±4.6歳)とした。対象者の非刺激性の唾液を1カ月ごとに計2回(810月)午前中に綿棒により口腔内全体を拭って採取した。採取時の対象者の口腔内は炎症所見を認めなかった。口腔内自浄作用を持つ唾液中のラクトフェリン濃度、上皮成長促進因子(Epidermal growth factor:EGF)、分泌型免疫グロブリンAsecretory Immunoglobulin:sIgA)をELISA法により測定し、肺炎レンサ球菌(S.pneumniae)、口腔内常在細菌(S.miti)、日和見菌である緑膿菌(P.aeruginos)のDNA量をreal-timePCR法によって測定した。対象者は2回の測定において、いずれもS.pneumoniaeが検出されなかった群をN群、検出された群をP群とし、両群のラクトフェリン濃度、EGF濃度、sIgA濃度、S.mitisのDNA量、P.aeruginosaのDNA量、唾液量についてMann-Whitney検定を用いて比較した。【結果】N群は19名、検出されたP群は5名で、両群間で年齢、性別、唾液量に有意な差は認められなかった。N・P群の比較では、ラクトフェリン濃度及びsIgA濃度に有意な差が認められ(p<0.05)、N群はP群より有意に高値であった。EGF濃度、S.mitisDNA量は両群に差は認められなかった。また、いずれの対象者においてもP.aeruginosaは検出されなかった。【考察】S.pneumoniaeの存在1こはラクトフェリンやsIgAが関連していたことから、口腔内の病原菌の存在に口腔内免疫や口腔内自浄作用を司る物質が影響していることが考えられた。以上のことから口腔内免疫や自浄作用の状態を知ることで、肺炎発症のリスクを把握する手掛かりとなる可能性が示唆された。
アイヌの子ども歌の教材化とその鑑賞教材（ＤＶＤ）の作成

この研究の目的は、アイヌのこどもの歌の教材化である。その対象となるのは、幼稚園と小学校のこどもたちである。旭川市近文には、沢山の伝統的なアイヌの歌が伝わっている。この中から、幼稚園のためには、体力比べ遊び「ヘベヘベヘロ」、舟遊び「ホーチップ」を取り上げ、小学校には早口言葉「サマイクルの犬」、アイヌの輪唱「エムシカネ」を教材化した。また、教師のためにアイヌ文化や近文のアイヌの歴史などを、DVD解説書に掲載した。それらはDVDに収録し、道内の図書館に広く配布した。研究初年度にあたる平成27年度は、北海道内の図書館、主に北海道立図書館と札幌市中央図書館に保管されている膨大なアイヌ歌謡の録音の中から、アイヌのこどもの歌に関する録音を抽出することを試みた。また、アイヌのこどもの遊びに関する文献からこどもの歌遊びに関する情報を収集を試みた。さらに、旭川近文に在住するアイヌから、現在に伝わるアイヌの子どもの遊びについて、学生を使い教材化のための実践演習を行った。録音からの調査については、収蔵されている昭和20年代の道内各地のアイヌ歌謡の録音テープあるいはレコードなどの録音の相当多数を調査したが、具体的にアイヌの子どもの歌として収集されるものはなかった。初年度より北海道各地に赴き調査をする予定であったが、道立図書館には久保寺逸彦の録音など膨大な資料数か残されており、それらを聞き取るだけでも長時間を費やした。子どもの歌が見当たらない理由は、当時の採取者が子どもの歌に焦点を当てなかった訳ではなく、アイヌの生活のなかで大人たちによって歌われる歌が、同時に子どもたちの歌であったのではないかという仮説に至った。当初計画していた、アイヌの子どもの歌の収集という点では、やや進捗状況は遅れたといえるが、この仮説によりアイヌの子どもの歌の研究としては新たな展開が予想されるに至った。平成28年度は、27年度に引き続き、北海道内に録音として残されているアイヌの子どもの歌の調査を行った。さらに、旭川市近文に伝わる子どものためのアイヌ歌謡について、地元のアイヌの人から聴き取り調査を行い、幼稚園や小学校での教材化を試みた。録音調査では、北海道道立図書館の北方資料室に残されている久保寺逸彦や知里真志保などが残したテープやレコードなどが調査対象となったが、子どものための歌謡あるいは遊び歌として残されているものはほとんど見当たらなかった。近年、道内の各地では子どもを対象にアイヌ歌謡セッションが行われることがあるが、それらで用いられているアイヌ歌謡の多くは、大人のための歌謡を扱っているものが多い。そこで、今回の研究では、幼稚園を含む初等教育に絞り旭川市近文地区に残されている子どもの歌や子どもの遊び歌に絞り教材化を試みる方向となった。実践としては、附属幼稚園において5回にわたりセッションを行った。その中でウコウク(輪唱)もとりい入れたが、限られた時間内に園児にウコウクを理解させ歌唱させることには、予想した様な成果は得られなかった。また、これまでのアイヌ歌謡に関連する研究として、アイヌの伝承話を題材とししたオペレッタを創作してきたが、今年行われたオペレッタ公演事業の前半に、これまで集積したアイヌ歌謡やあるいは早口言葉などを題材に、会場の子どもたちを中心としたセッションを行った。その時の会場の反応を研究に活かしながら、29年度に実施する予定である小学校、幼稚園のセッションについて立案した。道内の図書館では、アイヌの子どもの歌の録音等を見出すことは出来なかったが、このことは、あらかじめ予想されてていた。つまり、先達が著していたように、アイヌの子どももたちはある程度の年齢になると大人と同じ歌を歌っていたということなのか、あるいは録音採取を行った当時の研究者が、子どもの遊び歌に関心がなかったことなどが理由として考えられるが、おそらくは前者の理由が主たる要因であると考えられる。しかし、今回の研究目的は、現在残っているアイヌの子どもの歌の発掘のみではなく、現在の子ども達に歌えそうなアイヌ歌謡の教材化が目的である。この点において、旭川近文に伝わるいくつかの歌謡について、すでに教材化の試みは行っており、これを実践し成果物を作成する段階に入っている。よって、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。本研究の目的は、道内の幼稚園児から小学校低学年の子ども達に、アイヌ文化が北海道の先人達の文化であることと、その価値の重要性について早い時期から認識してもらうことにある。そのため本教材では、アイヌの子ども歌(あそび歌)に焦点を当てそれらを教材化し、保育現場や小学校で活用できる鑑賞用DVDを作成した。成果物となったDVD「近文に伝わるアイヌのあそび歌」では、旭川市近文地区を中心とする石狩川流域に伝わるアイヌの子ども歌(あそび歌)を収集し、それを教材化したが、DVDディスク1では、旭川近文に伝わるあそび歌から、舟遊び「ホーチップ」と「へべヘベヘロ」を幼稚園の教材として、小学校用には早口言葉である「サマイクルの犬」、さらにアイヌの輪唱であるウコウク「エムシカネホップル」を教材化し、これらの歌い方や遊び方を収録した。ディスク2では、生徒あるいは教員の鑑賞用として「鶴の踊り」と、近文でもほとんど歌われることのなくなったウコウク遊び「ムイソカハネーネ」を収録した。また日常的に使われなくなったアイヌ語についての関心を子どもの時点で抱いてもらうため「アイヌ語による新しい子どもの歌」を創作し、それらはDVDの中に演奏として収録し、楽譜も作成した。

また、旭川市内でアイヌ文化について指導する教員が、かつて給与予定地であった旭川近文について理解できるように、DVD解説書には近文アイヌの年表を作成して載せるとともに、戦後以降のアイヌの人たちの実際の生活にも理解を持ってもらうため、上川地域のアイヌ文化継承を担ってきた川村カ子トアイヌ記念館館長のインタビューなども収録した。完成したDVDは道内の主要図書館はじめ、全国の教育系大学図書館や、かつてアイヌ文化圏と深く結びついていた東北エリアの図書館など計120か所に寄贈した。この研究の目的は、アイヌのこどもの歌の教材化である。その対象となるのは、幼稚園と小学校のこどもたちである。旭川市近文には、沢山の伝統的なアイヌの歌が伝わっている。この中から、幼稚園のためには、体力比べ遊び「ヘベヘベヘロ」、舟遊び「ホーチップ」を取り上げ、小学校には早口言葉「サマイクルの犬」、アイヌの輪唱「エムシカネ」を教材化した。また、教師のためにアイヌ文化や近文のアイヌの歴史などを、DVD解説書に掲載した。それらはDVDに収録し、道内の図書館に広く配布した。当初の研究構想では、北海道各地のアイヌの子どもの歌を対象としていたが、おもに歌謡の最も多く残されている旭川市近文に焦点を当て、この地で大人たちが歌うアイヌ歌謡が、子どもたちにどのように受け継がれていったかについて、調査研究の方向を修正することとした。また、類似した曲が北海道各地に残されており、その関わりについても調査する。さらにウコウクというアイヌの伝統歌唱法が、子どもの遊び歌として行われていたかどうか、実際に可能なのかを探ることは、本研究にとって意義のあることと思われる。平成29年度は、成果物としてDVD「旭川近文に伝わる子どものためのアイヌ歌謡」を作製する。ここでは、いくつかのアイヌ歌謡のあるいは遊び歌の例を示し、それらの教材化の場面を提示し、さらに、旭川の歴史やエカシのインタビューなどを録画してゆく。また、DVDの解説書を作成するが、そこには、幼児、児童が抵抗なく正確なアイヌ文化に触れることが出来るように、アイヌ文化全体につていの綿密な調査研究を行う。声楽ドイツ歌曲研究初年度から道内各地の古老からの聴き取りなどを予定していたが、札幌市中央図書館あるいは北海道立図書館の録音資料を調査することに重きが置かれたため、旅費の面で経費が余った。また、旭川市内での聞き取り調査は行ったものの、他地区での聞き取り調査は十分に出来なかったため、謝礼の部分にも余剰金が生じた。道内各地区への調査が十分に出来なかったこと。また、アイヌ指導者からの話を十分には採取できなかったことが、旅費、謝金に余剰が出た原因となる。また、最終年にはDVD作製、解説書作成などの出費が当初の計画より大きく見込まれるのため、次年度に繰り越したい。平成27年度においては、アイヌのこどもの歌は大人の歌う生活歌であったという仮説を立てるに至ったが、平成28年度からは各地に赴きそのことを明らかにするとともに、旭川近文地区の歌謡と各地の類似した歌謡がどのように関わっていたのかについても調査するため、旅費と謝礼が必要となる。
ATPHを用いる嵩高いエノラート・イオンの調製とその反応性・選択性に関する研究

エノラート前駆体であるカルボニル基にあらかじめデザイン型ルイス酸アルミニウムトリス(2,6-ジフェニルフェノキシド)(ATPH)による超分子修飾を施してカルボニル分子の性質を認識させ(超分子認識)、その後生成する新しい構造と機能をもつエノラート・イオンを用いて、効率的な選択的有機合成を実現した。具体的には、本年度は以下の成果をあげた。(1)ATPH-α,β-不飽和シクロペンタノン錯体、BCl_3-DHF錯体およびリチウム反応剤を組み合わせることで、新しい3成分連結反応の開発に成功した。特に、リチウムアセチリドを用いたときに生ずる超分子エノラートを用いて従来法では得られないシス選択性が得られた。このことを利用して、香料の成分であるエピジャスモン酸メチルの効率的な合成に成功した。(2)ATPHのα,β-不飽和カルボニル化合物の分子認識能をより詳細に調べた。単結晶X線構造解析と、^1H NMR実験、NOE実験を組み合わせて、ATPH-カルボニル錯体の構造と立体配座の傾向を明らかにした。また、この錯体の脱プロトン化によって生じるジエノラートの構造と立体配座についても同様に調べた。この結果、ATPHのもつ立体的・電子的特性がカルボニル化合物やジエノラートに及ぼす影響が明らかとなった。(8)ATPHのキラル分子認識能についても調べた。具体的には、キラルなα,β-不飽和エステルをATPHによって錯形成させ、その錯体の構造的特性を明らかにした。ATPHは動的なラセミ体構造をもつが、キラルエステルに配位することで、片方のキラリティに偏ることが分かった。このようにして誘導されたATPHの立体配座キラリティを利用して、不斉マイケル付加に応用したところ、Cu反応剤とは全く逆のジアステレオ選択性でマイケル付加体が得られることを見いだした。エノラート・イオン前駆体であるカルボニル化合物にあらかじめデザイン型ルイス酸であるアルミニウムトリス(2,6-ジフェニルフェノキシド)(ATPH)による超分子修飾を施して分子の性質を認識させ(超分子認識)、その後生成する新しい機能と構造をもつエノラート・イオンを用いて、今までにない選択的有機合成を実現した。具体的には、本年度は以下の成果を上げた。(1)分子を包接する空孔を持つデザイン型ルイス酸、アルミニウムトリス(2,6-ジフェニルフェノキシド)(ATPH)はアルデヒド、ケトン、エステルなどのカルボニル基を識別し、それぞれのカルボニル基の非共有電子対に対して特異的に配位することを見出した。この知見を利用して、γ位-選択的混合型交差アルドール反応に応用したところ、基質特異的に反応が進行することを見い出した。本手法は、α,β-不飽和カルボニルカルボニル化合物の位置、及び立体選択的合成の新しい合成法である。(2)ATPH-不飽和カルボニル化合物超分子錯体への1,2付加が完全に抑えられ、1,4付加に基づくエノラートが生成することを見い出した。得られた超分子エノラートは、新しい合成中間体として、プロスタグランジンやジャスモン酸誘導体へ効率的に変換できる。(3)超分子認識された芳香族カルボニル化合物と有機金属試薬との反応では、ベンゼン環が壊れ、1,6付加に基づく超分子エノラートが生成することを発見した。特にこの反応は、酸塩化物を用いた時に最も効果的である。その理由を、ATPH-安息香酸塩化物錯体の劇的な構造変化から明らかにした。H-安息香酸塩化物錯体の劇的な構造変化から明らかにした。本手法は、様々な官能基を求核的にベンゼン環に導入できる世界で最初の有用でかつ一般的な方法である。

このようにして誘導されたATPHの立体配座キラリティを利用して、不斉マイケル付加に応用したところ、Cu反応剤とは全く逆のジアステレオ選択性でマイケル付加体が得られることを見いだした。
慢性閉塞性肺疾患における新規肺組織防御・修復分子の解明に関する研究

1)新規還元分子であるRSSのCOPD病態における役割の解明については、RSSに関する研究ではCOPD患者の肺細胞、気道被覆液では健常人に比較して有意に低下していることを英文誌に発表した(Numakura T, et al. Thorax 2017)。またRSSの生体内の主たる産生酵素を同定し、遺伝子欠損マウスを作成した。肺気腫モデルを用いた検討では、産生酵素遺伝子欠損マウスにおいて肺気腫が悪化することを確認した。2)抗老化液性因子GDF11のCOPD病態における役割の解明については、血漿中ならびに肺組織中のGDF11は、COPD患者では健常者と比較して有意に低下していることを確認し英文誌に発表した(Onodera K, et al. Thorax 2017)。また外因性に投与したGDF11は肺気腫モデルにおいて細胞老化を抑制し、気腫化を抑制することを確認した。さらに血漿中GDF11濃度と全身性炎症に関連する炎症性サイトカインおよびケモカインの産生量と有意に相関することを明らかにした。同時に、GDF11濃度は身体活動性の程度と有意に相関することも明らかにし、以上の結果を英文誌に報告した(Tanaka R, et al. Int J COPD 2018)。3)細胞特異的な網羅的解析により抽出した新規転写因子LHX9のCOPD病態における役割の解明については、マイクロアレイによる網羅的遺伝子解析の結果をq-PCRで確認したところCOPD患者のII型肺胞上皮細胞において発現が上昇していた。またタバコ煙曝露によってLHX9の発現が増強することをin vitroの系を用いて確認した。現在、LHX9の細胞機能を検討している。各研究項目ごとに見てみると、RSSに関する研究では当初の目標であるCOPD患者の肺細胞、気道被覆液では健常人に比較して有意に低下していることを明らかにし、さらにRSSの生体内の主たる産生酵素を同定し、遺伝子欠損マウスを作成することに成功した。そのうえ、肺気腫モデルを用いた検討では、産生酵素遺伝子欠損マウスにおいて肺気腫が悪化することを確認した。以上よりRSSの研究では3年目に行うべき研究内容を前倒しして行っている。GDF11に関する研究では、血漿中ならびに肺組織中のGDF11は、COPD患者では健常者と比較して有意に低下していることを英文誌に発表し、血漿中GDF11濃度と全身性炎症に関連する炎症性サイトカインおよびケモカインの産生量と有意に相関することを明らかにし英文誌に報告した。3年間でなすべき研究内容をすでに終了し、現在はCOPDコホートを用いたGDF11および身体活動性の経年変化の研究を行っていることから予想以上に進展している。LHX9に関する研究は、タバコ煙曝露によってLHX9の発現が増強することをin vitroの系を用いて確認した。以上より、RSSとGDF11の研究は当初の計画より順調に進んでおり、LHX9に関しては計画通り進んでいることから研究全体としては概ね順調に推移していると判断する。RSSに関する研究では、RSS産生酵素遺伝子欠損マウスを用いて肺気腫モデルを作成し、肺の炎症や酸化ストレスに及ぼす影響について現在解析している。さらにRSS供与体を用いて肺の炎症や気腫性変化が改善するかについても明らかにしていく。GDF11の研究では、COPD患者コホートを用いてGDF11の経年変化と呼吸機能ならびに増悪などの臨床指標との関係を明らかにするために前向き研究を開始した。さらに身体活動性の経年変化とGDF11の関係についても上述したCOPDコホートを用いて解明していく予定である。LHX9の研究では、引き続きin vitroの系を用いてLHX9の遺伝子発現を調節した際に出現する病態を炎症や組織修復、成長因子などの観点から解明する予定である。また肺細胞の老化との関連についても明らかにしていく予定である。さらにCOPD患者および健常者からより多くのII型肺胞上皮細胞を収集し、実験に供する予定である。今後は、得られた肺胞上皮細胞とその臨床背景(呼吸機能およびその経年低下、増悪歴、下気道感染の有無など)との関連を検討していく予定である。本研究の目的は、COPDの肺組織傷害に対する防御分子、修復因子について解明し、創薬に繋がる基礎研究を為すことである。本研究では、1.新規還元分子である活性硫黄分子種(reactive sulfur species: RSS)、2.抗老化液性因子Growth differentiation factor 11 (GDF11)、3.組織修復をもたらす新規転写因子LHX9に着目し、COPDの病態に対する役割について解明すること、を目的とする。本研究を遂行するにあたり、現在までの、研究実績について以下に示す。1.新規還元分子であるRSSのCOPD病態における役割の解明肺は酸化ストレスを強く受ける臓器であり外因性および内因性の酸化ストレスから肺細胞を保護するために種々の抗酸化分子が機能している。我々は、新規の内因性抗酸化分子であるRSSに着目し、COPD患者の気道、肺細胞におけるその産生量と様式について明らかにすることを目的とした。さらにCOPDの病態におけるRSSの役割をin vivo, in vitroモデルを用いて解明する。2.抗老化液性因子GDF11のCOPD病態における役割の解明GDF11は血漿中に存在する抗老化因子として近年着目されている分子である。GDF11のCOPDにおける発現について血漿および肺組織における発現様式について明らかにする。さらにGDF11を投与することで病態が改善するかについて動物モデルを用いて検証する。

3.細胞特異的な網羅的解析により抽出した新規転写因子LHX9のCOPD病態における役割の解明LHX9はCOPD由来のII型肺胞上皮細胞における網羅的遺伝子解析で発現が増加していることが明らかになった転写因子である。一方でその機能については不明である。本研究ではCOPD肺細胞におけるLHX9の発現とその役割を解明する。各研究項目ごとに見てみると、RSSの産生量と様式についてはCOPD患者由来の気道被覆液と肺構築細胞では健常人と比較して低値であることが明らかになった。RSSの中でも、glutathione persulfide(GSSH), glutathione trisulfide (GSSSH), cysteine persulfide (CysSSH)の産生が低下していた。これらのRSSは対応するglutathione (GSH)やcysteine (CysSH)に比較して10ー100倍の高い抗酸化能を有することから、COPDにおける産生量の低下はCOPDで見られる過剰な酸化ストレスに関係している可能性がある。これらの結果は、Thorax誌に掲載された(Numakura T et al, Thorax 2017; 72: 1074-1083.)。次にCOPD病態におけるGDF11の役割の研究では、血漿中のGDF11量はCOPD患者では、健常人に比較して有意に低値であることが明らかになった。さらにCOPD患者の肺組織や肺細胞では、その発現が低下することが明らかになった。また、GDF11を投与することで肺細胞の老化が抑制されることを解明し、その結果、肺線維芽細胞の組織修復能が改善することも明らかにした。これらの結果は、Thorax誌に掲載された(Onodera K et al, Thorax 2017; 72: 893-904.)。LHX9に関する研究では、マイクロアレイによる網羅的遺伝子解析の結果をq-PCRで確認したところCOPD患者のII型肺胞上皮細胞において発現が上昇していた。今後その機能を検証する予定である。以上より、RSSとGDF11の研究は当初の計画より順調に進んでおり、LHX9に関してはやや遅れているものの、研究全体としては概ね順調に推移していると判断する。1)新規還元分子であるRSSのCOPD病態における役割の解明については、RSSに関する研究ではCOPD患者の肺細胞、気道被覆液では健常人に比較して有意に低下していることを英文誌に発表した(Numakura T, et al. Thorax 2017)。またRSSの生体内の主たる産生酵素を同定し、遺伝子欠損マウスを作成した。肺気腫モデルを用いた検討では、産生酵素遺伝子欠損マウスにおいて肺気腫が悪化することを確認した。2)抗老化液性因子GDF11のCOPD病態における役割の解明については、血漿中ならびに肺組織中のGDF11は、COPD患者では健常者と比較して有意に低下していることを確認し英文誌に発表した(Onodera K, et al. Thorax 2017)。
ショウジョウバエの神経分化制御遺伝子のヒトホモログの単離とその解析

多細胞生物の神経ネットワーク形成は、未分化細胞が神経細胞へ分化することから始まる。ショウジョウバエにおいては、神経初期分化を司る遺伝子としてプロニューラル及びニューロジェニック遺伝子群が同定されている。一方、細胞に必須な機能(増殖、代謝、発生、分化)を支配する遺伝子は各生物間において高度に保存されている。そこで、プロニューラル遺伝子(da,AS-C,ato)のヒトホモログの単離を試みた。材料としては、レチノイン酸とBDNF添加により神経分化が誘導されるヒト神経芽腫細胞(SH-SY5Y)を用いた。誘導前、後の細胞より一方向性かつPCR増幅可能なcDNAライブラリを構築し、degenerate primer PCR法やハイブリダイゼーション法でスクリーニングを行った。得られたクローンの塩基配列を決定した結果、その中の一つ(hash1)がショウジョウバエAS-C遺伝子群やそのマウスホモログであるmash1と、特にbHLH領域において強い相同性を有していた。また、hash1が、SH-SY5Y細胞分化誘導時の極めて初期に発現し、かつ胎児脳及成人脳で特異的に発現していることをNorhtern解析により明らかにした。現在、この遺伝子の染色体領域をクローニングしたので、その発現制御領域の同定を行っている。さらに、hash1がショウジョウバエのAS-C遺伝子と同様の機能(神経決定能並びに細胞自律的機能)を有するか否か、SH-SY5Y細胞へのアンチセンスDNA導入やhash1強制発現により確認している。同時に、AS-Cと並列的または階層的に相互作用する遺伝子群(cut,poxn,numb,BarH1,sca,neu,hb)のヒトホモログの単離を進めている。
ヒト子宮内膜間質細胞の浸潤モデルを用いた子宮内膜症の進展機序の解析

本研究は正常子宮内膜間質細胞を解析し、これより子宮内膜症の進展機構解明についてのヒントを得ることをその目的としており、具体的にはこれまで報告してきた単クローン抗体作成法による発現物質の解析やinvasion assayを応用して作製したヒト子宮内膜間質細胞の浸潤モデルの系などを用いて計画された。本研究の結果、子宮内膜腺細胞に対する単クローン抗体が10種類と間質細胞に対する抗体が2種類作成することに成功した。現在それらの抗体が認識する抗原の精製を進めているが、抗原の中には、子宮内膜の機能層と基底層とで発現が異なる物質が数種類含まれている。これらの物質は子宮内膜症の組織でも発現様式が異なることより、機能層の異常が子宮内膜症の進展に関与する可能性が考えられた。また子宮内膜間質細胞のinvasion assayを用いた検討では、子宮内膜間質細胞の細胞表面に存在する抗原を認識する抗体12-23が子宮内膜間質細胞の浸潤を亢進することが見いだされ、この物質が子宮内膜症の病状進展過程で想定される子宮内膜間質細胞の浸潤機構に深く関わっていると推察された。さらにプロテアーゼ阻害剤が子宮内膜間質細胞の浸潤を抑制することも実証され、これらの薬剤が新たな子宮内膜症の治療薬として使用できる方向性が示された。以上の結果は子宮内膜間質細胞の浸潤制御機構や子宮内膜症の進展機序について新たな知見とと将来の新しい治療法への展望を提示するものとして重要な所見であると評価できる。