hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸筋線維芽細胞のセロトニン応答性に着目した消化管痛覚過敏の病態生理的研究

IBSは、ストレスによって消化管内神経細胞をはじめとした様々な細胞のセロトニン応答性を変化させることで、痛みや下痢を生じる疾患であると言われている。ストレスは消化管粘膜のバリア機構を弱体化させることからIBSの病態形成機構の一つとして、腸管粘膜障害に注目した。粘膜障害の修復機構には粘膜周辺細胞の含有されるATPが重要な役割を担っている。IBSにおける腸筋線維芽細胞のセロトニン応答性を調べるためには、ATPに対する腸筋線維芽細胞の応答性を調べることが重要である。これらのことから筋線維芽細胞に対するATPの収縮機構を解明することを目的とした。その結果、筋線維芽細胞は、P2Y2受容体を介して細胞内Ca2+依存的に収縮を誘発することを明らかにした(European journal of pharmacology. 2011 Apr 25)。この研究成果をうけ、筋線維芽細胞が上皮細胞の創傷治癒にあたえる影響を検討する前段階として、細胞外ヌクレオチドが上皮細胞の創傷治癒に与える影響を前年度から引き続き検討した。上皮細胞への損傷刺激によってATPおよびUDPが放出され、それらの細胞外ヌクレオチドのうち、特に、UDPがその特異的受容体であるP2Y6受容体を介して腸管上皮細胞の遊走を促進することが明らかとなった。さらに、UDPはP2Y6受容体刺激によって、TGF-betaの産生・分泌を亢進することで上皮細胞の遊走を促進していることが明らかとなった。興味深いことに、TGF-betaはP2Y6受容体発現を増加させることもわかった。損傷刺激をうけた上皮細胞はUDPを放出し、TGF-betaを介して遊走を促進すると同時に、P2Y6受容体発現も上昇させ、創傷治癒反応を促進していると考えられる。これら2つの知見から、腸管粘膜の創傷治癒過程において細胞外ヌクレオチドは、筋線維芽細胞、上皮細胞それぞれに異なったシグナル(筋線維芽細胞にはATPおよびUTP、上皮細胞にはUDP)として認識されることで促進的に作用していることが明らかとなった。上皮細胞と筋線維芽細胞で受容する細胞外ヌクレオチドが異なることは、結果として創傷回復機構が効率的に行われることを示しているのかもしれない。つまり、どちらか一方があれば修復機構を開始することがでること、作用するヌクレオチド同士の変換・代謝関係により相互で補償し合えること、また、作用する時間的差違を生み出すことができることより、修復の確実性を担保していると考えられる。IBS(消化管痛覚過敏)は社会ストレスなどが原因で起こると考えられている疾患である。ストレスによって引き起こされる消化管粘膜障害がIBSの病態形成に関与していると考えられる。障害をうけた粘膜の修復機構において重要な役割を担っていると考えられているATPは、上皮にあるセロトニン分泌細胞からセロトニン分泌を誘起するとも報告されている。IBSにおける腸筋線維芽細胞のセロトニン応答性を調べるための前段階として、ATPに対する腸筋線維芽細胞の応答性を調べることが重要であると考えられた。消化管粘膜の修復機構には筋線維芽細胞の収縮が関与していることから、筋線維芽細胞に対するATPの収縮機構を解明することを目的とした。1)ATPは腸筋線維芽細胞を一過性かつ強力に収縮させた。2)UTPによりATPと同等な力価の収縮が誘起された。3)ATP及びUTPは細胞内Ca^<2+>上昇を誘起した。4)ATP及びUTPによって誘起される収縮はCa^<2+>ブロッカーによって阻害された。5)筋線維芽細胞においてP2Y1,P2Y2受容体サブタイプのmRNAが検出された。6)P2Y受容体遮断薬(suramin,PPADS)を用いた結果から、収縮に関与する受容体がP2Y2であることが示唆された。以上の結果から、ATPはP2Y2受容体を介し、腸筋線維芽細胞の収縮を引き起こすことがわかった。消化管粘膜の修復機構には筋線維芽細胞の収縮が関与していることから、筋線維芽細胞に対するATPの収縮機構を解明することを目的とし、前年度までに、ATP及びUTPが腸筋線維芽細胞を一過性かつ強力に細胞内Ca^<2+>依存的に収縮させることを明らかとした。次に、腸管上皮細胞の創傷治癒過程に筋線維芽細胞が与える影響を検討するために、ATPが上皮細胞の遊走機能にあたえる直接的な影響を検討することを目的とした。検討の結果、上皮細胞が損傷を受けることで、ATP及びUDPが放出されることが明らかとなり、かつ上皮細胞の遊走に促進的に機能するのは、ATPではなくUDPであることが明らかとなった。創傷治癒過程にうけとる細胞外ヌクレオチドのシグナルは上皮細胞、筋線維芽細胞でそれぞれ異なるものであり、IBSにおけるセロトニン応答性もそれと相関して異なるものである可能性が示唆された。IBSは、ストレスによって消化

管内神経細胞をはじめとした様々な細胞のセロトニン応答性を変化させることで、痛みや下痢を生じる疾患であると言われている。ストレスは消化管粘膜のバリア機構を弱体化させることからIBSの病態形成機構の一つとして、腸管粘膜障害に注目した。粘膜障害の修復機構には粘膜周辺細胞の含有されるATPが重要な役割を担っている。IBSにおける腸筋線維芽細胞のセロトニン応答性を調べるためには、ATPに対する腸筋線維芽細胞の応答性を調べることが重要である。これらのことから筋線維芽細胞に対するATPの収縮機構を解明することを目的とした。その結果、筋線維芽細胞は、P2Y2受容体を介して細胞内Ca2+依存的に収縮を誘発することを明らかにした(European journal of pharmacology. 2011 Apr 25)。この研究成果をうけ、筋線維芽細胞が上皮細胞の創傷治癒にあたえる影響を検討する前段階として、細胞外ヌクレオチドが上皮細胞の創傷治癒に与える影響を前年度から引き続き検討した。上皮細胞への損傷刺激によってATPおよびUDPが放出され、それらの細胞外ヌクレオチドのうち、特に、UDPがその特異的受容体であるP2Y6受容体を介して腸管上皮細胞の遊走を促進することが明らかとなった。さらに、UDPはP2Y6受容体刺激によって、TGF-betaの産生・分泌を亢進することで上皮細胞の遊走を促進していることが明らかとなった。興味深いことに、TGF-betaはP2Y6受容体発現を増加させることもわかった。損傷刺激をうけた上皮細胞はUDPを放出し、TGF-betaを介して遊走を促進すると同時に、P2Y6受容体発現も上昇させ、創傷治癒反応を促進していると考えられる。これら2つの知見から、腸管粘膜の創傷治癒過程において細胞外ヌクレオチドは、筋線維芽細胞、上皮細胞それぞれに異なったシグナル(筋線維芽細胞にはATPおよびUTP、上皮細胞にはUDP)として認識されることで促進的に作用していることが明らかとなった。上皮細胞と筋線維芽細胞で受容する細胞外ヌクレオチドが異なることは、結果として創傷回復機構が効率的に行われることを示しているのかもしれない。つまり、どちらか一方があれば修復機構を開始することがでること、作用するヌクレオチド同士の変換・代謝関係により相互で補償し合えること、また、作用する時間的差違を生み出すことができることより、修復の確実性を担保していると考えられる。セロトニン分泌に関与しているといわれている細胞外ヌクレオチドと筋線維芽細胞およびその周囲細胞との創傷治癒過程における相互作用を明らかにしたため。今後は、粘膜損傷モデルをもちいて細胞外ヌクレオチドの作用を検討するとともに、そこで得られた知見をIBSモデルにおけるものとの比較を行い、IBSにおける筋線維芽細胞の役割について検討していく。特に研究遂行における問題点はない。
III型分泌性ホスホリパーゼA2による新しいアレルギー応答調節マシナリーの解明

組織微小環境におけるマスト細胞の最終成熟は線維芽細胞が産生するサイトカインSCFに依存するが,それ単独では十分ではなく,マスト細胞と線維芽細胞の相互作用にはプラス.のメカニズムの存在が想定されていた.ハチ毒ホスホリパーゼA_2(PLA_2)はアナフィラキシー誘発物質として知られるが,この唯一の哺乳動物ホモログであるsPLA_2-IIIはマスト細胞の成熟因子であり,本酵素依存的な細胞外脂質ネットワークが長年不明であったマスト細胞の成熟プロセスを制御することを発見した.すなわち,sPLA_2-IIIはサイトカインSCFの刺激によりマスト細胞から分泌され,隣接する線維芽細胞のプロスタグランジン(PG)D合成酵素L-PGDSと連関してPGD_2を産生し,産生されたPGD_2はマスト細胞に発現誘導されるPGD受容体DP1を活性化してマスト細胞の成熟を促進する.sPLA2-III,L-PGDS,DP1の欠損マウスの組織マスト細胞はいずれも未成熟であり,そのためマスト細胞依存性アナフィラキシーが大幅に改善した.sPLA_2-III欠損またはDP1欠損マスト細胞を移植再構成したマスト細胞欠損マウスにおいても組織マスト細胞の成熟不全およびアナフィラキシー低応答性は再現された.更に,L-PGDSを欠損した線維芽細胞は,線維芽細胞依存的なマスト細胞の成熟を支持できなかった.以上より,sPLA_2-III.L-PGDS.DP1パラクリンループがマスト細胞の成熟を制御することが明らかとなった.アナフィラキシー誘発物質として知られるハチ毒ホスホリパーゼA2(PLA2)の唯一の哺乳動物ホモログであるIII型分泌性PLA2(sPLA2-III)はマスト細胞の成熟因子として機能することでアナフィラキシーを制御する知見を得ている。本研究では本酵素を起点とした細胞外脂質ネットワークの解析を行った。1脂質メディエーターの合成酵素・受容体欠損マウス18種のうち、プロスタグランジンD2(PGD2)合成酵素L-PGDSならびにPGD2受容体DP1の欠損マウスにおいて、sPLA2-III欠損マウスと同一の表現型、すなわち、組織マスト細胞の成熟不全とアナフィラキシーの改善を呈した。2マウス骨髄由来マスト細胞(BMMC)と線維芽細胞の共培養によるマスト細胞の成熟において、野生型BMMCの成熟は共培養系へのDP1アンタゴニストの添加により抑制され、またDP1欠損BMMCを用いた共培養でも抑制された。3L-PGDSの発現はマスト細胞を取り巻く線維芽細胞に発現していた。野生型BMMCの成熟は共培養系へのL-PGDS阻害剤の添加、あるいはL-PGDSの発現をsiRNAによりノックダウンした線維芽細胞と共培養すると抑制され、さらにL-PGDS欠損マウス由来線維芽細胞との共培養でも抑制された。4sPLA2-IIIはヒトマスト細胞にも発現していた。ヒト肺マスト細胞と線維芽細胞の共培養によるマスト細胞の成熟は、抗sPLA2-III抗体、DP1アンタゴニスト、L-PGDS阻害剤の添加によりそれぞれ抑制された。以上より、sPLA2-IIIはサイトカインSCFの刺激によりマスト細胞から分泌され、隣接する局所微小環境(線維芽細胞)のL-PGDSと連関してPGD2を産生し、このPGD2はマスト細胞のDP1受容体を活性化して、マスト細胞の成熟を促進することを明らかとした(Nat. Immunol. 2013)。組織微小環境におけるマスト細胞の最終成熟は線維芽細胞が産生するサイトカインSCFに依存するが,それ単独では十分ではなく,マスト細胞と線維芽細胞の相互作用にはプラス.のメカニズムの存在が想定されていた.ハチ毒ホスホリパーゼA_2(PLA_2)はアナフィラキシー誘発物質として知られるが,この唯一の哺乳動物ホモログであるsPLA_2-IIIはマスト細胞の成熟因子であり,本酵素依存的な細胞外脂質ネットワークが長年不明であったマスト細胞の成熟プロセスを制御することを発見した.すなわち,sPLA_2-IIIはサイトカインSCFの刺激によりマスト細胞から分泌され,隣接する線維芽細胞のプロスタグランジン(PG)D合成酵素L-PGDSと連関してPGD_2を産生し,産生されたPGD_2はマスト細胞に発現誘導されるPGD受容体DP1を活性化してマスト細胞の成熟を促進する.sPLA2-III,L-PGDS,DP1の欠損マウスの組織マスト細胞はいずれも未成熟であり,そのためマスト細胞依存性アナフィラキシーが大幅に改善した.sPLA_2-III欠損またはDP1欠損マスト細胞を移植再構成したマスト細胞欠損マウスにおいても組織マスト細胞の成熟不全およびアナフィラキシー低応答性は再現された.更に,L-PGDSを欠損した線維芽細胞は,線維芽細胞依存的なマスト細胞の成熟を支持できなかった.以上より,sPLA_2-III.L-PGDS.DP1パラクリンループがマスト細胞の成熟を制御することが明らかとなった.申請者はリン脂質代謝酵素ホスホリパーゼA2 (PLA2)分子群のひとつであるIII型分泌性PLA2 (sPLA2-III)の欠損マウスの解析を通じて、本酵素が即時型アレルギー応答調節因子として機能することを見出した。即ち、sPLA2-IIIはマスト細胞に発現し、本細胞の活性化と分化成熟を促進させることでアナフィラキシーを制御する。本申請ではこの知見を更に発展させ、sPLA2-IIIによるマスト細胞調節の分子機構を脂質ネットワークの観点から明らかにすることを目的とした。

本年度は、研究実施計画に添った手法、即ち、プロファイリング的、薬理学的、遺伝子欠損マウスの解析によるGeneticアプローチの3つのアプローチによりsPLA2-IIIの下流でマスト細胞の分化成熟を制御する脂質メディエーター経路の同定を試みた。その結果、マスト細胞から分泌されたsPLA2-IIIは局所環境のリポカイン型プロスタグランジンD2 (PGD2)合成酵素L-PGDSを通じてPGD2を産生すること、このPGD2はマスト細胞のPGD2受容体DP1に作用することでマスト細胞の分化成熟を促進させることを見出した。本研究は、sPLA2がパラクライン的に局所環境の脂質メディエーターを動員して生命応答を制御することを明確に示したものである。これまで、マスト細胞の分化成熟にはSCFが必須であることは知られていたが、SCF単独では作用が不十分であり、局所環境中の未知なる因子の関与が想定されていた。このAnaphylactic sPLA2の下流でマスト細胞の調節に関わるユニークな細胞間脂質ネットワークはこの謎を解明するものであると思われる。本申請における研究目標は大きく二分される。ひとつはsPLA2-IIIによるマスト細胞制御機構の解明(平成23年度計画)、もうひとつはsPLA2-IIIによる複合型アレルギー調節機構の解明(平成24年度計画)である。このうち、本年度はマスト細胞を制御する新たな脂質代謝ネットワークを同定することで、sPLA2-IIIによるマスト細胞制御機構の全貌解明に成功した。これは前回申請(若手研究B)より継続して進めてきた研究の集大成といえるものであり、その意義は極めて大きい。sPLA2-IIIによるマスト細胞制御機構の解明(平成23年度計画)については研究成果を論文発表することを目指す。次年度計画であるsPLA2-IIIによる複合型アレルギー調節機構の解明については既に着手しており、sPLA2-IIIの欠損マウスでは、接触性皮膚炎(Th1応答)及びアトピー性皮膚炎(Th2応答)が野生型マウスと比較して増悪することを見出している。そこで本年度はこの知見を発展させ、これらの生命応答において、(1) sPLA2-IIIはどの組織細胞に発現しているのか、(2) sPLA2-IIIにより制御を受ける責任細胞の同定、(3) sPLA2-IIIのターゲットとなる膜リン脂質の同定、などの視点からsPLA2-III依存的な脂質代謝ネットワークの解明を目指す。東北地方太平洋沖地震に伴う節電徹底により適切な環境のなかで十分な研究時間を確保できなかったため、必要経費を次年度使用額として繰り越した。次年度の研究費の使用計画としては、当初の予定通り、遺伝子関連試薬、免疫化学連試薬、染色用試薬、細胞培養試薬などの購入を見込む。また、1年次に予定していたマイクロアレイ用試薬を購入する。器具消耗品は細胞培養フラスコ、マイクロプレートなどの購入を見込む。実験動物の管理維持に必要な経費は、一部を本研究費より支出し、残りは所属研究機関の公費でまかなう。
糖尿病合併心不全における12-リポキシゲナーゼの役割

【研究の学術的背景】我々は、以前に高血圧性心不全ラットにおいて、アラキドン酸カスケードの代謝酵素の一つである12/15-lipoxygenase(12/15-LOX)が、不全心において炎症及び心臓線維化を惹起し、心不全増悪の1つであることを報告した(kayama, sakamotoetal J ExpMed.2009)。しかし糖尿病における心臓においての役割は報告されていない。【目的】糖尿病性心筋症における12/15-lipoxygenaseの役割を検討する。【方法】糖尿病性心筋症モデルとして、野生型マウスにstreptozotocin(STZ)を投与したSTZ誘発糖尿病マウス(WT-STZ)を用い、その心臓における12/15-LOXと炎症系サイトカインの発現、また酸化ストレスとの関係を検討。12/15-LOX KOマウスを用いて、STZ誘発糖尿病マウス(KO-STZ)を作成し、WT-STZとの炎症系サイトカインや酸化ストレスの発現を比較検討。【結果】WT-STZの心臓において、12/15-LOX及び炎症系サイトカイン(MCP-1、TNFα)の発現の上昇及び酸化ストレス(4-hydroxy-2-nonenal ; 4-HNE)の亢進を認めた。WT-STZ群は心エコー上、徐々に心機能の低下を認めた。KO-STZの心臓では、炎症系サイトカインの発現の低下と共に、酸化ストレスの産生も低下しており、それに伴って心機能の低下も軽減された。これらの結果より、STZ誘発の高血糖下において12/15-LOXは、心臓の炎症及び酸化ストレスの産生を促進する増悪因子であると考えられた。in vitroにおける培養心筋細胞を用いた検討では、高血糖刺激において12/15-lipoxygenase及び炎症系サイトカインの発現の上昇を認めた。また酸化ストレスの産生も上昇しており、N-Acetyl-cystein(NAC)により酸化ストレスを抑制したところ、心筋における炎症系サイトカインの発現の低下を認めた。【結論】12/15-LOXは糖尿病心筋症の発症・進展に酸化ストレスを介した炎症系サイトカインの発現に関与しており、12/15-LOXの抑制は心臓におけるそれらの改善に寄与しており、糖尿病性心筋症の新たな治療につながることが示唆された。平成22年度に予定した研究概要については概ね予定通り進行した。該当年度の結果については平成23年度日本内分泌学会及び米国糖尿病学会にて報告予定である。【概要】糖尿病性心筋症における12-リポキシゲナーゼの働きについて解明した。12-リポキシゲナーゼはマウス糖尿性心筋症においてその発現が認められ、その代謝産物である12-HETEの産生し、これらは炎症性サイトカインを惹起し、心筋症の発症・増悪の進展に寄与していた。【In vivo】

糖尿病性心筋症モデルマウスにおいては12リポキシゲナーゼs及び炎症性サイトカイン(MCP-1,TNFα)の産生の増強が認められ、心機能の低下が認められた。これらの機能低下が12-リポキシゲナーゼの影響であるかを検証するため、12リポキシゲナーゼノックアウトマウスにSTZを注射し糖尿病心筋症モデルを作成したところ、心機能低下の抑制と炎症性サイトカインの抑制も認められた。現在心筋12-リポキシゲナーゼに特化した特性を見出すため、心筋特異的に12-リポキシゲナーゼの発現が認められるトランスジェニックマウスを作成し、検証を図る予定である。【In vitro】ラット培養心筋細胞を高血糖下で12-リポキシゲナーゼ及び炎症性サイトカインの発現上昇が認められた。また高血糖下で12-リポキシゲナーゼ阻害薬を天下したところ、炎症性サイトカインの発現の低下が認められた。現在12-HETEの心毒性を検証するため、培養心筋細胞へ添加し、アポトーシス、オートファジー関連因子の測定を試みている。平成23年度に予定した研究概要については概ね予定通り進行した。該当年度の結果については平成24年度アメリカ糖尿病学で発表予定である。【概要】糖尿病性心筋症における12-リポキシゲナーゼの働きについて解明した。12-リポキシゲナーゼはマウス糖尿性心筋症においてその発現が認められ、その代謝産物である12-HETEの産生し、酸化ストレスを惹起し、TNFαを誘導して心筋症の発症・増悪の進展に寄与していた。また12-リポキシゲナーゼを阻害することにより、糖尿性心筋症の発症を予防出来る可能性が示された。【In vivo】糖尿病性心筋症モデルマウスにおいては12リポキシゲナーゼs及び炎症性サイトカインTNFαの産生の噌強が認められ、心機能の低下が認められた。これらの機能低下が12-リポキシゲナーゼの影響であるかを検証するため、12リポキシゲナーゼノックアウトマウスにSTZを注射し糖尿病心筋症モデルを作成したところ、心機能低下の抑制と炎症性サイトカインの抑制も認めらられ、それはの心筋では誘導された酸化ストレス、TNFαの抑制も確認できた。酸化ストレスに関しては組織学的検討においてもその発現を確認することができた。また高血糖下で12-リポキシゲナーゼ阻害薬を添加したところ、炎症性サイトカインの発現の低下が認められた。さらに酸化ストレス阻害薬を添加することによって12-HETEの下流に酸化ストレスが関与していることが解った。
プラズマ-触媒反応場による炭素固定水素製造プロセスの高効率化

天然ガスからの炭酸ガスの放出が無い新規水素ガス製造法の開発を目的として,放電プラズマと化学触媒を組み合わせた反応プロセスの開発を行った.効率の改善は,励起源のパルス制御による低電力化,並びに触媒の超微粒子化による反応温度の低温化により行った.その結果,各条件における水素の生成効率ηを得た.実用には更なる効率の改善が必要であるが,効率化のための方策の妥当性を検証したこと,水素分圧測定法・その場ラマンシフト分光装置などの計測法を開発したことが本研究の成果である.天然ガスからの炭酸ガスの放出が無い新規水素ガス製造法の開発を目的として,放電プラズマと化学触媒を組み合わせた反応プロセスの開発を行った.効率の改善は,励起源のパルス制御による低電力化,並びに触媒の超微粒子化による反応温度の低温化により行った.その結果,各条件における水素の生成効率ηを得た.実用には更なる効率の改善が必要であるが,効率化のための方策の妥当性を検証したこと,水素分圧測定法・その場ラマンシフト分光装置などの計測法を開発したことが本研究の成果である.炭素や水素を含む燃料を分解して、炭素は燃やさずに固(液)化し、水素はガス(燃料電池用)として取り出せば炭酸ガスの排出が無い、環境にやさしい発電が可能になる。そこで本研究では、放電プラズマが持つ強力な化学分解作用と良好な制御性を生かした水素ガスの新しい製造法に関する研究を行い、本年度は以下の成果を得た。1.既存のプラズマ反応装置に、鉄の超微粒子を直接供給するアークプラズマ装置を設置して、実験装置(解離反応装置)を構成した。鉄微粒子は、原料のメタンガスの分解反応を促進する触媒として働く。本装置の水素製造用触媒の供給法は世界的にも初めての試みである。2.炭素や触媒を含む固体物質を、光の散乱を用いて測定する有力な方法がある。この方法をその場(リアルタイム)で行うために、強力なレーザー光源と分光器を組み合わせた専用の組込型ラマン分光装置を開発し、基準試料の散乱光(ダイヤモンド,1332cm^<-1>)の検出で動作を確認した。3.反応中の気体の元素成分を精密にその場測定する差動排気付質量分析器(既設)の改造を行い、水素ガスの不要な内部吸着を低減化し、測定精度の向上を図った。4.分解反応後の固形物の炭素含有量の簡便な測定法として、乾留(熱分解)による測定法を採用し、実際に炭素含有物を乾留処理して炭素含有量が測定可能なことを確かめた。以上の装置本体(1.)に測定装置(2.,3.)を付加すれば、実験後に推測していたプラズマ害触媒反応場の化学状態が実験中に把握可能となる。そして、4.の計測法から得られる補完データを含めれば、次段階に計画している反応効率の改善のための実験が円滑に進むと期待できる。天然ガスなどの燃料をそのまま燃やさずに分解し,水素成分のみを水素ガスとして燃料電池に供給すれば炭酸ガスは排出されないので,環境にやさしい発電が可能になる.そこで本研究は、強力な化学分解作用と良好な制御性を有するパルス生成放電プラズマ(インバータープラズマ)を用いた水素ガスの新しい製造法の開発を目的とし,本年度は以下に示す成果を得た。1.鉄微粒子を付着させて加熱等の処理を行った基板を作成するとともに,それらの鉄の酸化状態をラマン散乱装置で測定して較正用データを得た.これにより,プロセス中の触媒の状態の推定が可能になった.2.昨年度に構成した実験装置を用いてインバータープラズマによるメタンガスの分解実験を行い,水素ガス生成率,炭素堆積量などの基板温度依存性に関する実験データを収集した.その結果,堆積した炭素の固体質量は高温ほど増加し,鉄触媒による反応促進効果について詳しく確認した.3.水素生成のプロセスモデルの改良をおこない,水素生成プロセスのエネルギー効率仮応効率)を定義すると共に,実際の水素生成実験データを当てはめるための準備を行った.以上の結果をまとめて国際講演会PLASMA2011にて発表した.今後,次年度には,反応効率の改善のための実験と分析,そして改善法の策定を計画しており,それらが円滑に進むと期待できる。本研究の目的は,放電プラズマが持つ強力な化学分解作用を生かした,原理的に炭酸ガスの排出量がゼロの新規水素ガス製造法の開発である.プラズマプロセスの反応効率の改善が実用化への課題であり,主としてプラズマ励起源のパルス制御による低電力化,並びに超微粒子触媒を「その場」供給することによる反応温度の低温化により効率の改善を図る.本年度は以下の成果を得た.1.触媒の状態をその場測定するためのラマンシフトスペクトル分光装置を完成し,測定データを得た.2.改良してきた水素生成のプロセスモデルに関する測定データから,各条件における水素の生成量および反応効率ηを計算した.その結果,ηに関しては,各実験条件に対して平均的な値としてη=0.2を得た.3.昨年度に気づいたこととして,生成した水素もプラズマ化し,装置部材の水素化を促進することによる安全性への影響が考えられ,急遽,研究協力者との共同で検証実験を行った.その結果,樹脂の種類によっては,かなりの深さまで水素(原子)が拡散浸透し,深さ数10nmμm程度の表面浸食が生じることを明らかにした.4.固定される炭素に平面構造を持つグラフェンが生じることが分かった.

なお,今年度に計画していた触媒のその場供給法による反応効率の改善実験は,装置の不調により取りやめて,従来の実験データを参考にすることとした.以上の結果をまとめて国際講演会the 11th APCPSTにて発表した.本研究で達成したη値は,実用に供せられる値には達しなかったが,水素分圧測定法・その場ラマンシフト分光装置などの計測法を開発したこと,および各条件に対するプロセスデータ得たことは,新規水素製造法のさらなる開発を行う上で有用と考えられる.計画した実験を行った結果,一部のデータ(水素の発生率の基板温度依存性)に関して予想とかなり異なる結果が得られた.実験方法に対する点検からは特に問題点は特に見つからなかったため,隠れた因子(プラズマの分布やガスの流れ方)があると考えて検討したため.24年度が最終年度であるため、記入しない。11.で述べたように1つの問題点が見つかり,追加実験を行って検証する必要がある.しかし,それ以外は大きな問題は無いので,当初の方針通りに,実験と解析をすすめることで,予定どおりに本研究の結論に達すると考えている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ブドウの施設栽培における人工光源の開発と利用

(1)ブドウ栽培用ランプの開発:発光ダイオードを使って、450と660nmにピークを持つランプおよび両波長を半分ずつ持つランプを試作した。(2)ブドウの生長と花房分化に対する光の作用性:ピオーネを供試し、上記のランプおよび730nmにピークを持つランプで長日処理(16時間日長)した。660nmでは新梢生長が最も優れ、花房原基数も他区の約2倍であった。ブドウ3品種を供試し、自然日長の異なる3時期(12月、2月、3月)からシリカ電球、育成用ランプおよび赤色光ランプで長日処理した。長日処理効果は、新梢生長ではピオーネで最も大きく、次いでデラウエア、マスカット・オブ・アレキサンドリアの順であり、また花房分化ではピオーネで大きかった。長日処理効果は、自然日長が短い時期ほど大きく、一方ランプによる差は小さかった。(3)ブドウ栽培における電照技術の開発:ピオーネの二期作において、二作目の新梢や果粒の生長を促すには14時間以上の日長が必要なこと、日長時間が長いほど処理効果が大きいこと、暗期中断処理は16時間日長よりも長日処理の効果が大きいことが明らかとなった。(4)紫外光によるブドウ果粒の着色促進技術の開発:UV-A照射はブドウ果皮のアントシアニン蓄積を促すが、その程度は品種によって異なること、成熟期後半だけの照射でもアントシアニン蓄積が促されること、その効果はPAL活性を介したものであること、品種によってはアントシアニン組成に違いが生じることなどが明らかとなった。(5)ブドウ果皮のアントシアニン合成におけるPALおよびmyb遺伝子の関与:幼果期の高いPAL活性は果実生長、成熟開始期の小さなPAL活性は着色に関係していると思われた。RT-PCR法によって3種類のPAL遺伝子断片と6種類のmyb遺伝子断片を得た。このうち、アントシアニン合成に関わる遺伝子は主としてmyb11.PAL5およびPAL14であると推察された。(1)ブドウの生長と形態形成に対する光の作用性:ピオ-ネについて分光特性の異なる5種類のランプで長日処理(16時間日長)を行った。新梢生長は、赤色光波長域の光強度が高いシリカ電球、育成用ランプおよび赤色光ランプで優れた。昼白色ランプの生長はこれらに次いだが、その光強度が小さい青色光ランプでは著しく劣り、無電照と同様であった。ブドウ3品種に対して、自然日長の異なる3時期(12月、2月、3月)から4カ月間、加温条件下でシリカ電球、育成用ランプおよび赤色光ランプで長日処理を行った。長日処理効果は、新梢生長ではピオ-ネで最も大きく、デラウエアがこれに次ぎ、マスカット・オブ・アレキサンドリアで最も劣り、特に自然日長の短い時期ほど処理効果が大きかった。花芽形成に対する長日処理効果は、ピオ-ネでは自然日長の短い時期、これ以外の品種ではいずれの時期の処理でも認められた。これら長日処理効果のランプ間差は小さかった。(2)ブドウ栽培用ランプの試作・開発:(1)の結果に基づき、発光ダイオードを使って450と660nmにピークを示すランプを試作し、現在その長日処理効果を検討中である。

(3)人口光原によるブドウ栽培技術の開発:ピオ-ネの二期作栽培において、二期作目の新梢や果粒の生長を促すには14時間以上の日長を与える必要があること、日長時間が長いほど長日処理の効果が大きいこと、231時のような暗期の中央での暗期中断は16時間日長よりも長日処理の効果が大きいことが明らかとなった。(4)紫外光によるブドウ果粒の着色促進技術の開発:紫外光(UV-A)照射はブドウ果皮のアントシアニン蓄積を促したが、その程度は品種によって大きく異なること、成熟期後半だけの照射でもアントシアニン蓄積に有効であること、グロー・コールマン果皮のアントシアニン組成は紫外光照射に影響されないことなどが明らかとなった。(1)ブドウ栽培用ランプの試作・開発:発光ダイオードを使って、450と660nmにピークを持つランプおよび両波長を半分ずつ持つランプを試作した。(2)ブドウの生長と形態形成に対する光の作用性:11月下旬に休眠打破処理したピオ-ネについて12月下旬から、上記のランプおよび730nmにピークを持つランプで長日処理(16時間日長)を行った。副梢の発生を含む新梢生長は660nmで最も優れ、これ以外の波長では対照区と差がなかった。660nmでは花房原基数も他区の約2倍であった。同様の個体について、植物育成用ランプで時間帯を変えて長日処理(24時間または16時間日長)を行った。長日処理したいずれの区の新梢生長も対照区より優れ、特に暗期の全くない24時間日長区で著しく旺盛であった。花房原基数もほぼ同様の結果であったが、日没前と日没後に3時間ずつ照射した区では同じ16時間日長の他の区よりも劣った。植物育成用ランプを用いて暗期中断処理(20時、23時および2時から2時間照射)を行い、新梢生長と花芽形成に及ぼす影響を調査した。照射した区の新梢生長と花房原基数は対照区よりも優れたが、時間帯による違いは認められなかった。(3)ハウス内の光環境とグロー・コールマン果実の着色:被覆資材の異なるグロー・コールマンのハウスで、紫外線を中心とした光環境と果実着色との関係を調査した。果実のアントシアニン生成は光条件、特に紫外光の影響を強く受け、被覆資材の異なる栽培施設での果実の着色には、それらの紫外線の透過性が密接に関係していると推察された。(4)紫外光によるブドウ果粒の着色促進技術の開発:ブドウ果皮のアントシアニン蓄積に対する紫外光(UV-A)照射は、成熟期後半からの照射でも有効であること、その効果はPAL活性の上昇を通してもたらされるものであることなどが明らかとなった。(1)ブドウ3品種に対する異なる波長での長日処理:デラウエア、ピオーネおよびマスカット・オブ・アレキサンドリアを供試し、12月下旬から約4カ月間、青色の450nm(LED450)と赤色の660nm(LED660)にピークを持つ発光ダイオードランプ、両波長半分ずつの発光ダイオードランプ(LED450+660)および遠赤色の730nmにピークを持つ蛍光灯で長日処理(16時間日長)した。新梢伸長は、各品種ともLED660で優れ、特にデラウエアとピオーネで旺盛であった。副梢生長には処理区間に差がなかった。花房原基数は、ピオーネでは長日処理した各区、デラウエアではLED450+660で多かったが、マスカット・オブ・アレキサンドリアでは処理区間に大差なかった。(2)異なる波長での2作連続の長日処理:(1)で用いた個体について、8月上旬から約3カ月半、同様のランプおよび方法で2作連続して長日処理した。新梢伸長は、マスカット・オブ・アレキサンドリアでは730,LED660、LED450+660の順に優れたが、他の品種では処理区間に差がなかった。
超リーマン面のモジュライ空間に基く解析による閉じた超弦場の理論の定式化の確立

平成27年度の目標は、2つの異なる定式化に基づいて、前年度より続いているNS・NS-NSセクターを記述する超弦の場の理論の研究を進め完結させる事と、Rセクターを含む超弦の場の理論の作用を構成しその性質を調べる事であった。まず前年度より続いていた研究を論文にまとめ5月に行われた国際研究会「String Field Theory and Related Aspects VII」で発表した。後者については、8月に國友氏と大川氏によって開弦の場合の作用が構成された事をうけ、その代数的性質を調べる研究を行い論文にまとめ、この結果を2月に行われた研究会「弦の場の理論16」、及び、3月の物理学会において発表した。また、このような開弦の場合についての作用の構成処方は、単純な方法では、閉弦の場合への適用が困難であった。この原因の一つは、構成の出発点として既知のWZW-like定式化に基くNSセクターの作用を取る事に起因しており、開弦の場合の処方を適用するには、これとある意味で双対な関係にある未知の作用を出発点とする必要があるためである。そこで、閉弦の場合についての構成の第一歩として、これを構成し論文にまとめた。特に関係の深い事項として、"この論文で構成した新しいWZW-like定式化に基くヘテロ弦場のNSセクターの作用を用いると、Rセクターを含むヘテロ弦の場の理論の相互作用項が(少なくとも摂動的に)ゲージ不変に構成可能である事"が共同研究者である後藤氏の博士論文において議論されている事を述べておく。今年度の研究費は、主に上述の研究会、関連する集中講義や研究セミナーへ参加するための旅費へあてられており、本研究において、国内遠方の研究者との交流はもちろん、関連する国際研究会への出席や、他国の研究者との交流が極めて重要な役割を果たした。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、超弦の場の理論の定式化についての研究を行い、特に、WZW-likeと呼ばれる定式化に基づいてNS-NSセクターを記述する作用を書き下した。また、現在までに知られている、超弦の場の理論におけるNS及びNS-NSセクターを記述する2つの異なる定式化の関係を明らかにするための研究を行った。今年度の科研費は、主に、関連する国内外の研究会への旅費へ当てられた。このNS-NSセクターを記述する作用についての研究は、論文にまとめ(出版は平成27年度)、物理学会2014年秋期大会で報告した。また、その後の更なる進展を含めて学位論文にまとめ、新たな結果と共に研究会『弦の場の理論15奈良』で講演を行った。2つの異なる定式化の関係を明らかにする研究についても著しい進展があり、研究会『弦の場の理論15奈良』で講演し、物理学会2015春期大会で報告した。現在、その詳細を論文にまとめており、2015年5月に中国四川省成都で開催される国際研究会『String Field Theory 2015』で講演する予定である。これらの研究おいて、国内遠方の研究者との交流はもちろん、関連する国際研究会への出席や、他国の研究者との交流が極めて重要な役割を果たした。平成26年度の研究目標は、NS及びNS-NS超弦の場の理論において知られている、2つの異なる定式化の関係を理解する事であった。これにより、NS及びNS-NSセクターを記述する超弦の場の理論に対する定式化が確立すると考えられるためである。

これまで、近年著しく発展した片方の定式化と比して、他方であるWZW-like定式化においてはNS-NSセクターの十分な理解が得られていなかった。本研究により、このNS-NSセクターを記述するゲージ不変な作用を構成する事に成功し、まず、この点が解決した。更に、この構成した作用の性質を注意深く調べる事によって、WZW-like定式化で構成された作用のゲージ対称性の一部を適切に固定すれば、もう一方の定式化から構成された作用と同等のものへ帰着する事が判明した。この解析を進め、2つの定式化は同等である事を示した。これにより、平成26年度の最終目的であった、NS及びNS-NSセクターにおける2つの異なる(と思われていた)定式化の関係が明らかとなったためである。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、まず、前年度から続いているNS及びNS-NSセクターを記述する超弦の場の理論の研究を進め、詳細を十分に整理し、完結させる。これにより、NS及びNS-NSセクターを記述する超弦の場の理論の定式化は確立する。このNS及びNS-NSセクターにおける2つの異なる定式化を結びつける研究においては、我々が独自に開発・発展させた技術が極めて重要な役割を果たしていた。更に、詳細を整理するための研究を進めるに伴い、この技術はNS・NS-NSセクターの枠を越えより広範に運用できる可能性がある事が分かった。そこで、この技術に対する理解を深め、詳細を整理する事を試みる。この十分な理解の後に、Rセクターを含む超弦の場の理論の質量殻条件、及び、作用を、この技術を用いて2つの定式化を行き来する事によって明らかにする。
粘膜感染でのγδT細胞活性化における上皮系サイトカインの役割の検討

歯周疾患におけるγδ型T細胞の役割を調べるための基礎的研究として,リステリア経口感染マウスモデルを用い,腸管上皮細胞(i-EC)とγδ型腸管上皮間リンパ球の初期感染防御機構の解析を行った.BALB/c, C57BL/6マウス8週齢雌にリステリアを経口投与し,感染後のパイエル板,腸間膜リンパ節,肝臓,脾臓における菌数を測定したところ,全ての臓器においてC57BL/6,BALB/cの順の抵抗性を示した.この抵抗性の差にTリンパ球の細胞分画が関与しているかどうかフローサイトメーターにてCD8αα/CD8αβ及びTCRαβ/γδの解析を行ったが,各マウス間及び感染前後で大きな差は認められなかった.そこでTリンパ球の機能を調べるためRT-PCR法及びELISA法を用いて検討した.mRNA及びタンパクレベルにおいて,C57BL/6のαβ/γδT細胞はBALB/cに比べより強くTh1に傾いていることが示唆された.この細胞性免疫の誘導への上皮系サイトカインの関与を調べるため,i-ECのmRNA及びタンパクレベルで検討したところ,IL-7及びIL-15mRNAは感染1日目にBALB/cに比べC57BL/6において著しい増強が認められ,IL-15タンパクにおいてもmRNAと同様の結果が得られた.toll-like receptor2はマイコバクテリアやグラム陽性細菌のリポタンパクの受容体と考えられている.リステリアの細胞壁成分を認識しIL-15遺伝子転写に関与するとされるtoll-like receptor2について検討したところ,感染1日目のC57BL/6において発現増強が認められた.これらの結果より,toll-like receptor2を介したリステリア認識の差が粘膜感染において上皮細胞から産生されるIL-15に関与し,上皮間リンパ球の増殖活性化因子として働き,初期感染防御に重要であることが示唆された.歯周疾患におけるγδ型T細胞の役割を調べるための基礎的研究として,リステリア経口感染マウスモデルを用い,腸管上皮細胞(i-EC)とγδ型腸管上皮間リンパ球の初期感染防御機構の解析を行った.BALB/c, C57BL/6マウス8週齢雌にリステリアを経口投与し,感染後のパイエル板,腸間膜リンパ節,肝臓,脾臓における菌数を測定したところ,全ての臓器においてC57BL/6,BALB/cの順の抵抗性を示した.この抵抗性の差にTリンパ球の細胞分画が関与しているかどうかフローサイトメーターにてCD8αα/CD8αβ及びTCRαβ/γδの解析を行ったが,各マウス間及び感染前後で大きな差は認められなかった.そこでTリンパ球の機能を調べるためRT-PCR法及びELISA法を用いて検討した.mRNA及びタンパクレベルにおいて,C57BL/6のαβ/γδT細胞はBALB/cに比べより強くTh1に傾いていることが示唆された.この細胞性免疫の誘導への上皮系サイトカインの関与を調べるため,i-ECのmRNA及びタンパクレベルで検討したところ,IL-7及びIL-15mRNAは感染1日目にBALB/cに比べC57BL/6において著しい増強が認められ,IL-15タンパクにおいてもmRNAと同様の結果が得られた.toll-like receptor2はマイコバクテリアやグラム陽性細菌のリポタンパクの受容体と考えられている.リステリアの細胞壁成分を認識しIL-15遺伝子転写に関与するとされるtoll-like receptor2について検討したところ,感染1日目のC57BL/6において発現増強が認められた.これらの結果より,toll-like receptor2を介したリステリア認識の差が粘膜感染において上皮細胞から産生されるIL-15に関与し,上皮間リンパ球の増殖活性化因子として働き,初期感染防御に重要であることが示唆された.BALB/cマウス、C57BL/6マウス及びC57BL/6由来のIL-15トランスジェニック(Tg)マウス8週齢雌に、経口的にL.monocytogenes1.0×109CFUを投与し、感染後のパイエル板、腸間膜リンパ節、肝臓、脾臓における菌数を培養法にて測定したところ、全ての臓器においてIL-15Tg、C57BL/6、BALB/cマウスの順の抵抗性を示した。この抵抗性の差がTリンパ球の分画の違いによるものかどうかフローサイトメーターで解析を行ったが各マウス間及び感染前後で差は認められなかった。次に腸管上皮間Tリンパ球の機能を解析するためサイトカイン遺伝子の発現をRT-PCR法で、またサイトカイン産生能をELISA法で測定した。遺伝子レベルではαβ,γδT細胞共にBALB/cに比べC57BL/6においてIL-2及びIFN-γmRNAの増強が認められた。タンパクレベルでは、CD3刺激において両マウスとも感染後IFN-γの産生が有意に上昇したが、IL-4はC57BL/6において感染後減少傾向を示し、BALB/cにおいては感染3日目に産生量が回復する結果が得られた。BALB/cに比べC57BL/6では、より強くTh1型に傾き、細胞性免疫へ誘導されていることが示唆された。そこで、この細胞性免疫への誘導における上皮系サイトカインの関与を調べるため、腸管上皮細胞のサイトカイン遺伝子の発現について検討したところ、IL-7及びIL-15mRNAの発現はBALB/cに比べてC57BL/6において感染1日目で有意に高い結果が得られた。

また、IL-15Tgマウスにおいては感染前よりIL-15が強発現していた。これらのことより粘膜感染における両マウス間の抵抗性には、上皮細胞から産生されるIL-15及びIL-7の産生能が関与し、上皮間リンパ球の増殖活性化因子として働き、初期の感染防御に重要であることが考えられる。歯周疾患におけるγδ型T細胞の役割を調べるための基礎的研究として,リステリア経口感染マウスモデルを用い,腸管上皮細胞(i-EC)とγδ型腸管上皮間リンパ球の初期感染防御機構の解析を行った.BALB/c, C57BL/6,及びC57BL/6由来のIL-15トランスジェニック(Tg)マウス8週齢雌にリステリアを経口投与し,感染後のパイエル板,腸間膜リンパ節,肝臓,脾臓における菌数を測定したところ,全ての臓器においてIL-15Tg, C57BL/6,BALB/cの順の抵抗性を示した.この抵抗性の差にTリンパ球の細胞分画が関与しているかどうかフローサイトメーターにて解析を行ったが,各マウス間及び感染前後で大きな差は認められなかった.そこでTリンパ球の機能を調べるためRT-PCR法及びELISA法を用いて検討した.mRNA及びタンパクレベルにおいて,C57BL/6のαβ/γδT細胞はBALB/cに比べより強くTh1に傾いていることが示唆された.また,IL-15TgはC57BL/6に比べTh1サイトカイン発現が高い傾向が認められた.この細胞性免疫の誘導への上皮系サイトカインの関与を調べるため,i-ECのmRNA及びタンパクレベルで検討したところ,IL-7及びIL-15mRNAはBALB/cに比べC57BL/6において感染1日目で著しい増強が認められ,IL-15タンパクにおいてもmRNAと同様の結果が得られた.また,IL-15Tgでは感染前よりIL-15mRNAの強発現が認められた.これらの結果より,粘膜感染において上皮細胞から産生されるIL-15が抵抗性の差に関与し,上皮間リンパ球の増殖活性化因子として働き,初期感染防御に重要であることが示唆された.リステリアの細胞壁成分を認識しIL-15遺伝子転写に関与するとされるtoll-like receptor2について今後検討していく予定である.歯周疾患におけるγδ型T細胞の役割を調べるための基礎的研究として,リステリア経口感染マウスモデルを用い,腸管上皮細胞(i-EC)とγδ型腸管上皮間リンパ球の初期感染防御機構の解析を行った.BALB/c, C57BL/6,及びC57BL/6由来のIL-15トランスジェニック(Tg)マウス8週齢雌にリステリアを経口投与し,感染後のパイエル板,腸間膜リンパ節,肝臓,脾臓における菌数を測定したところ,全ての臓器においてIL-15Tg, C57BL/6,BALB/cの順の抵抗性を示した.この抵抗性の差にTリンパ球の細胞分画が関与しているかどうかフローサイトメーターにて解析を行ったが,各マウス間及び感染前後で大きな差は認められなかった.そこでTリンパ球の機能を調べるためRT-PCR法及びELISA法を用いて検討した.mRNA及びタンパクレベルにおいて,C57BL/6のαβ/γδT細胞はBALB/cに比べより強くTh1に傾いていることが示唆された.また,IL-15TgはC57BL/6に比べTh1サイトカインの発現が高い傾向が認められた.この細胞性免疫の誘導への上皮系サイトカインの関与を調べるため,i-ECのmRNA及びタンパクレベルで検討したところ,IL-7及びIL-15mRNAは感染1日目にBALB/cに比べC57BL/6において著しい増強が認められ,IL-
新規医療用シートの臨床応用に関する研究

本研究では、従来医療廃棄物として捨てられてきた羊膜と口腔上皮細胞それぞれが有する細胞特性をうまく組み合わせる事により、(羊膜を足場として使用し、その上で口腔上皮細胞を培養した)作成された培養上皮シートに対し、染色や免疫染色を行ったところ、角化を有する正常上皮組織と類似した重層扁平上皮であることを確認した。またマウスを用いた創傷治癒モデルでは、創部にこの培養上皮シートを移植したところ、優れた治癒経過を確認した。移植部の治癒組織を確認したところ、正常皮膚組織と類似の組織構造を有しており上皮の分化マーカーの発現も類似していることから正常機能を有することが確認できた。羊膜は生物学的活性に優れた組織として報告されている。本研究では口腔扁平上皮細胞を培養する上での足場としての乾燥羊膜についての有用性を検討してきた。われわれがこれまで確立した乾燥羊膜と口腔扁平上皮細胞による培養シートの手法についてin vitroによる研究を行ってきました。乾燥羊膜と口腔扁平上皮細胞を用いた研究はこれまでのコラーゲン膜や人工膜を用いた研究とは異なり、扁平上皮細胞が重層することを認めました。qPCRとIHCでの研究では各細胞層での分化については生理的な分化傾向と類似しており、機能的な分子(カドヘリン、サイトケラチン各種、インテグリン、Ki67など)の解析においても正常組織と類似した機能が予想されました。その後免疫不全マウスを用いin vivoの研究を行い生体における上皮欠損時に培養シートによる再生医療が早期に治癒しこれまでの治療(人工膜、コラーゲン膜)と比較し創傷治癒が有用に早期で得られ、二次治癒とならずに組織再生を認め有用であることを報告しました。また、IHCで検討をおこないin vivoでもin vitro同様で機能的な分子は分化の程度や傾向が正常組織と類似しており正常な機能が得られていることが示唆されました。ヒトの口腔粘膜欠損に対して再生医療を行うべく、研究計画を立てました。信州大学医学部附属病院で口腔癌と診断され、治療により組織欠損をきたした患者に対し培養シートを使用し早期の創傷治癒を目指す研究を行うこととしました。倫理申請が新法で義務づけられており、手続きが複雑であり、現在外部の倫理委員会とやり取りをおこなっている。乾燥羊膜の準備や細胞培養準備はされており、症例も継続的に認められるため、承認が得られ次第、研究可能となっている。口腔上皮細胞をヒト乾燥羊膜上で培養を行う、新たな培養重層上皮シート作製の可能性について研究を行った。本研究では、従来医療廃棄物として捨てられてきた羊膜と口腔上皮細胞それぞれが有する細胞特性をうまく組み合わせる事により、(羊膜をscaffoldとして使用し、その上で口腔上皮細胞を培養した)作成された培養上皮シートに対し、H-E染色や免疫染色を行ったところ、角化を有する正常上皮組織と類似した重層扁平上皮であることを確認した。移植部の治癒組織を確認したところ、正常皮膚組織と類似の組織構造を有しており上皮の分化マーカーの発現も類似していることから正常機能を有することが確認できた本研究では、従来医療廃棄物として捨てられてきた羊膜と口腔上皮細胞それぞれが有する細胞特性をうまく組み合わせる事により、(羊膜を足場として使用し、その上で口腔上皮細胞を培養した)作成された培養上皮シートに対し、染色や免疫染色を行ったところ、角化を有する正常上皮組織と類似した重層扁平上皮であることを確認した。各種手続きをすすめていく。倫理委員会の手続きを継続する。倫理委員会の申請以外は準備は終了しております。症例が認められ次第、臨床研究として乾燥羊膜・細胞培養シートを作成し移植します。これまでの報告されている研究と比較する予定です。再生医療当初予定したよりも倫理審査に時間がかっかており、次年度使用額が生じました。次年度使用額は、平成29年度請求額と合わせて移植実験の実施に使用する計画である。