hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数量競争下の寡占企業の立地と行動に関する研究

研究実績の概要平成15年度に私が行った研究では、立地-数量競争においての基本的な性質をさらに明らかにしていった。1(混合戦略均衡)円環市場モデルにおいて、2企業存在する場合の混合戦略均衡の存在とその形状を導き、企業が負担する輸送費用の形により立地が変化することを示した。輸送費用が線形である場合は、非加算無限個の均衡が存在する。しかし、輸送費用が多少でも凸または凹性を持つと、それらの大多数が均衡とならない。また、任意の数nに対して、各企業がn地点に等確率で立地し、立地可能点を結ぶと正2n角形となる場合は、混合戦略均衡となる。この結果は、現実経済において企業立地が集積と完全離散のどちらでもない場合を説明できる。また、各企業の立地点が2の場合には、輸送費用が非線形である限り、この均衡の唯一性を証明した。よって、輸送費用の非線形性の重要性を示すことができた。2(部分結託)線形市場において複数の企業が第1期に共同で全企業の立地点を決め、第2期に結託を行わずに数量競争を行うとする。これは、立地選択では結託、数量競争では結託をしていないという意味での部分結託と考えられる。結託がない場合は、企業は中央に集積するが、ここでは市場規模と企業が支払わなければならない単位輸送費の比が十分小さければ、企業は丁度2つの点で対称部分集積を起こすことを示した。中央集積は逆にその比が大きい場合成立する。社会的な視点から見ると、前者の場合、企業が部分集積の際に中央から離れようとする私的な誘因を過大に持つ。また、企業数の増加により、企業が均衡では2点に立地するにも関らず、中央集積が社会厚生を改善できるようなパラメータ範囲が広くなることを示した。この研究は、2003年度「社会科学研究」(東京大学社会科学研究所紀要)に掲載されることが決まっている。平成14年度に私が行った研究では、立地-数量競争においての企業行動や社会厚生等の、基本的な性質を明らかにしていった。それらは大きく分けて次の3つの研究に分けられる。1 (均衡)先行研究にあった企業数が2のケースを拡張し、一般の企業数で円環市場のモデルを解いた。均衡には大きく分けて4つのパターンがあるのを示し、それらが成立する条件を導出した。これにより、線形で見られた全企業の集積が起こらないこと、そして円環価格競争では見られなかった部分的な集積が起こりうることを示すことが出来た。2 (厚生)先行研究では消費者の分布が様であったが、その仮定を外し、また企業数も一般にして、線形市場における均衡と厚生分析を行った。一般的に、消費者にとっては企業が中央集積をすることが望ましい。しかし、生産者余剰も含めた社会余剰を考えると中央集積に対する企業の私的誘引が過剰になることを示した。3 (均衡比較)円環モデルにおいて企業が偶数個存在する時に見られる均衡パターンのうち、もっともらしい2つについて比較した。企業数と立地可能点はそれぞれ4とし、パターン1は全ての企業が均等に離れる、そしてパターン2は企業が2つの均等に離れた地点に2つずつ立地する、というものとした。そこで、先行研究にあった線形の輸送コストという仮定を緩め、凸凹性を認めた。すると、均衡の成立するパラメータの範囲、ならびに利潤の高さといった、2つの概念において、パターン1のほうがより均衡として頑強であるということを示した。これらの3つの研究は全て現在、査読付き誌に投稿中である。題目は以下の通りである。
新たにクローニングしたEGF様増殖因子の大腸腫瘍病変における発現と役割

(1)大腸腫瘍病変におけるTR発現の検討(1)手術標本を用いた検討-私達が既に得ているTRに対するポリクローナル抗体、モノクローナル抗体を用いて、大腸癌のTR発現を検討したところ、正常大腸上皮にはTR発現を認めないものの、ある種の癌上皮でTR発現が観察された(2)生検材料を用いた検討-そこで大腸癌30症例の生検標本からRNAを抽出し、reverse transcription PCR法にてTRのmRNA発現を検討したところ、30例のいづれにもTRmRNA発現を認めなかった。ある種の大腸癌で認められる免疫活性がTR自身によるものか、TR類似のEGF様構造を有する蛋白の発現か否か、現在検討中である(2)TR非発現大腸癌細胞株へのTRcDNAの導入私達はTRが胃癌細胞株MKN-1の増殖を抑制し、MKN28のerbB4をリン酸化することを見出している。MKN28のerbB4リン酸化はEGF受容体、erbB2、erbB3のリン酸化を伴っていないため、erbB4のみのリン酸化によってelbB4のホモダイマーが形成されるのか、未だ未知のerbB蛋白にTRが結合する結果、erbB4がリン酸化されるのか否か明らかではない。また、erbB4のリン酸化のシグナルが増殖抑制に関与するのかどうかも明らかではない。現在、大腸癌細胞株に対してTRが同様に作用しうるか否かを検討しつつあり、結果によってTRcDNAを大腸癌細胞株に導入する予定である。
個体間相互作用による種内から群集スケールでの多様性維持機構に関する数理的研究

本研究は、進化的時間スケールにおける形質進化と群集構造との関わりを明らかにしようというものである。本研究では食物網構造に注目し、計算機モデルを用いて捕食被食関係の進化的構築過程を解析する事で、進化的時間スケールにおいて個々の個体への選択圧が群集という大規模な構造に対して及ぼす影響を明らかにする。特に、これまでの解析で群集内の種多様性が急激に変化しうる事が観察されており、群集内での相互作用の進化に伴った多様性の増大及び減少過程がいかなるプロセスによってもたらされているかを明確にするというものであった。先年度までに、生産者及び植食者という栄養段階の低い種の動態が群衆全体の動態に強く影響している事が観察されていた。植食者の出現によって多様な群集の進化は開始し、植食者の絶滅が生産者間の競争を介して群集全体に伝搬する事で崩壊が開始する。本年度の研究ではさらにシミュレーションを増やし、より多くのパラメータにおいて同様な動態がみられる事を確認し、提案しているメカニズムの頑健な事を確認し、投稿論文とした。また、個体群動態の理論研究では複数の個体群が移動分散によって接続されたときに動態は異なる事が知られている。このため群集間の移動を考慮した場合も同様の結果をもたらすかどうかを拡張したモデルで検討した。結果、一方の群集にのみ天敵を持つ種が存在し、この種が他方の群集から移入することで群集は常に撹乱を受けるため、複雑な群集は群集間の移動が稀な場合に特に不安定化した。上記研究は、進化的時間スケールにおいては群集内の多様性はきわめて複雑な挙動をする事、またそのメカニズムを理解するためには進化生態学的観点からアプローチが不可欠である事を示した。本研究では個体ベースの進化モデルを用いる事で群集動態と進化動態を統一的に扱い、実際に観察される捕食被食関係の進化のさらなる理解に貢献できた。本研究は食う食われる関係の進化を扱う個体ベースモデルを用いた計算を行い、その解析を行うことで個々の種の進化が群集構造に与える影響を理解することを目的とするものである。モデルは捕食者形質と被食者形質の2つの形質を持つ無性的に増殖する個体を仮定している。ある個体とまた別の個体間の食う食われる関係は、個体の持つ捕食者形質が他方の持つ被食者形質に近い値を持つときに大きいとし、また類似する捕食者形質を持つ個体が存在するときは競争により死亡率が増大するとした。形質の小規模な突然変異が繰り返されることで進化が取り入れられており、進化と個体群の2つの動態を同時に表現することができる。食物網研究でしばしば用いられている指標を適用したところ、この進化モデルで生じた食物網ネットワークは単純ではあるものの低いintervalityといった実際の食物網と共通する特徴を持っていることが明らかとなった。さらに、進化的時間スケールにおいて群集が構築・崩壊する過程の双方において一次および二次の栄養段階の種における相互作用が重要な役割を持っていることが示唆された。特に崩壊過程において、ある二次の栄養段階の種が絶滅することによる一次の栄養段階の種間の個体数が大きく変動し、それによってさらに高次の栄養段階の種が絶滅するという過程が観察された。これらの内容に関して、6月28日から7月2日にかけてクラコフ(ポーランド)で行われたECMTB 2011において発表した。しかし、この連鎖的な絶滅には進化動態が重要な影響を及ぼしていることも示唆されている。シミュレーションの各瞬間で得られた群集に対して、進化動態を無視した近似モデルを考えて線形安定性解析を行ったところ、高次の栄養段階の種が連鎖的に絶滅している期間においても個体群動態では安定であることが観察された。従って、進化を含まないモデルではモデルで観察された群集の崩壊を説明できず、この連鎖的な絶滅は進化によって駆動されていることが推測される。

上記研究は、進化的時間スケールにおいては群集内の多様性はきわめて複雑な挙動をする事、またそのメカニズムを理解するためには進化生態学的観点からアプローチが不可欠である事を示した。本研究では個体ベースの進化モデルを用いる事で群集動態と進化動態を統一的に扱い、実際に観察される捕食被食関係の進化のさらなる理解に貢献できた。今年度において、数値シミュレーションで観察された進化的時間スケールにおける大規模な群集の再編成(大規模な絶滅・種分化)がどのような現象として進行しているかを明らかにすることができたものの、それに関する論文はいまだ投稿に至っていない。また、上に述べた群集の進化について、現象としては理解されたもののメカニズムという点では今年度中にきちんと明らかにすることができなかった。項目11で述べたように、本研究をさらに進めるにあたって、進化によって大規模な群集の再編成が引き起こされるメカニズム、及びその条件について理解する必要がある。しかし個体ベースのモデルでは非常に複雑度が高く、解析が困難である。このため、少数の種からなる群衆を連続なLotka-Volterra方程式をベースとした連続な進化モデルを用いて近似的に表現し、その方程式の解析を当初計画していた個体ベースモデルと並行して行うことで、観察された現象を理解することを計画している。
ヒト神経幹細胞を用いた神経芽細胞腫発生メカニズムの解明

ヒトiPS細胞から神経幹細胞を作成し、小児の神経系腫瘍である神経芽腫に関連した癌遺伝子N-mycを発現させることで、神経幹細胞が腫瘍化するか検討した。ヒトおよびマウス神経幹細胞から神経発生過程に一致した様々な段階の神経幹細胞の作成を試みた。さらに、N-myc遺伝子を神経幹細胞へ遺伝子導入し、細胞増殖の変化を観察した。この成果は、正常細胞が腫瘍化するモデルを細胞レベルで再現することとなり、腫瘍発生メカニズムを解明する知見となると考える。申請者はヒトiPS細胞からヒト神経幹細胞を作成し、神経幹細胞に癌遺伝子であるN-mycを恒常的に発現させることで、正常細胞である神経幹細胞が腫瘍化し、神経芽細胞腫様に変化する可能性の有無について検討している。この成果は、正常細胞が腫瘍化するモデルをin vitroで再現することとなり、腫瘍発生メカニズムを解明する知見となると考えている。今年度において、連携研究者の岡野らが確立したヒトiPs細胞由来神経幹細胞を作製する技術(未発表)を習得し、本培養系を確立した。得られた神経幹細胞をニューロスフェアと呼ばれる浮遊細胞の塊として培養を維持した。継代培養を繰り返し、神経幹細胞の分化能の変化について、細胞染色を用いて解析した。ニューロスフェアをマトリゲルコートによって接着性を獲得したカバーガラス上に移し培養を開始した。特定の栄養因子(塩基性線維芽細胞増殖因子FGF2および白血病抑制因子LIF)を除去することによって1週間かけて分化誘導を行った。10世代以上の継代培養ののちも、神経幹細胞の分化能は神経のみに分化する状態であった。マウス神経幹細胞では2世代目の神経幹細胞がすでにグリア細胞への分化能を獲得しているのと比べ、ヒト神経幹細胞では分化能の変化に長期間必要とすることが明らかになった。様々な発生段階のin vitroモデルとなる神経幹細胞を準備するため、神経幹細胞の分化能の変化を促進する培養法を確立する必要があると考えている。また、N-myc遺伝子を神経幹細胞へ遺伝子導入するためのベクターについてはすでに準備状態にあり、細胞が準備でき次第、遺伝子導入実験を開始する予定である。今年度において、昨年度に引き続きヒトips細胞由来神経幹細胞を作製し、得られた神経幹細胞をニューロスフェアと呼ばれる浮遊細胞の塊として培養を維持した。特定の未分化維持因子(塩基性線維芽細胞増殖因子FGF2および白血病抑制因子LIF)を除去するタイミングを工夫する事で神経細胞のみでなく、グリア細胞へも分化誘導させることを試みた。マウス神経幹細胞では2世代目の神経幹細胞がすでにグリア細胞への分化能を獲得しているのと比べ、ヒト神経幹細胞では10世代以上を重ねても依然として神経細胞のみに分化した。様々な発生段階のin vitroモデルとなる神経幹細胞を準備するため、現状では、ヒトips細胞由来神経幹細胞ではなく、マウス神経幹細胞を用いた実験から基礎的データを蓄積する方針である。また、N-myc遺伝子を神経幹細胞へ遺伝子導入するためのベクターをpackaging細胞に導入し、レトロウイルスベクターの作製に成功した。ヒトiPS細胞由来神経幹細胞に感染させたところ神経幹細胞内での発現誘導は確認できなかった。この点についても、マウス神経幹細胞を用いた実験から基礎的データを蓄積する方針である。今年度において、昨年度に引き続きヒトiPS細胞由来神経幹細胞を作製し、得られた神経幹細胞をニューロスフェアと呼ばれる浮遊細胞の塊として培養を維持した。ヒト神経幹細胞ではグリア細胞への分化能が乏しいこととウイルスベクターの導入効率が低いことから、今年度はマウス神経幹細胞を用いた実験を行った。マウス神経幹細胞は継代を重ねるとグリア細胞への分化能が亢進した。

N-myc遺伝子を神経幹細胞へ遺伝子導入するためのレトロウイルスベクターの作製し、発現誘導を試みた。コントロールベクターを用いて発現誘導を確認することができたが、N-mycタンパクの発現誘導は確認できなかった。おそらく、N-mycタンパクの細胞内での不安定性が関与したと思われた。細胞の増殖能についてもコントロール群と有意なちがいは観察されなかった。現在、比較的安定的な変異型N-mycの遺伝子導入するためのレトロウイルスベクターの作成を試みている。様々な発生段階のin vitroモデルとなる神経幹細胞を準備する必要があるが、ヒト神経幹細胞では10世代以上を重ねても依然として神経細胞のみに分化する神経幹細胞しか作製できていない。また、ヒトiPS細胞由来神経幹細胞のレトロウイルスへの感染効率が予想以上に低かったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。(今後の推進方策)様々な発生段階のin vitroモデルとなる神経幹細胞を準備する必要がある点と確実にecotropicなレトロウイルスベクターを用いて神経幹細胞へ癌遺伝子であるN-myc遺伝子を導入する必要がある点を考慮して、今後はマウス神経幹細胞を用いた実験から基礎的データを蓄積する方針である。
癌で検出される多様な変異体ERαの分子機能異常性の網羅的解析と病的意義の解明

エストロゲン受容体ERαは、多様な分子機構により遺伝子の発現を制御するDNA結合型の転写活性化因子であり、乳がんを始めとする様々ながん腫において多様な突然変異の存在が報告されている。いくつかの変異はERα陽性乳がんに用いられる内分泌療法への耐性獲得機構の一端を担うと考えられているが、大部分の変異体における機能異常性の有無や、その異常化の分子機構は不明である。そこで当研究では、申請者の有する転写機構解析法である再構成転写系等の生化学解析法と、細胞生物学的手法を用いたスクリーニングを合わせて用いることにより、網羅的体系的に各変異体の機能異常性を分子レベルで明らかにし、病的意義の有無を明らかにする。
神経性食思不振症における新規摂食関連転写因子AF5q31の役割の解明

視床下部神経細胞株であるGT1-7細胞におけるAF5q31の過剰発現、及びノックダウンの実験により、AF5q31はAMPKα2の発現を転写レベルで増加させ、ACCαのリン酸化を誘導する分子であることが明らかとなった。また、神経性食思不振症で認められるHPA axisの異常や耐糖能異常がAF5q31へテロ欠損マウスで認められた。これらのことから、AF5q31ヘテロ欠損マウスは神経性食思不振症の患者類似の代謝・内分泌学的な異常を反映しており、従来のモデルマウスよりも神経性食思不振症のモデルマウスとしてより適切である可能性が示唆された。1.絶食ストレス負荷後のAF5q31へテロ欠損マウスにおけるHPA axisの異常を検討した。野生型マウスでは、絶食により血清ACTHと血清コルチコステロンの濃度が上昇したが、AF5q31へテロ欠損マウスではこれらの上昇が認められなかった。このことから、AF5q31へテロ欠損マウスではストレス負荷時のHPA axisの反応性低下が示唆された。また、絶食ストレス負荷後の自発運動量について検討したところ、野生型マウスでは絶食により自発運動量の増加が認められたが、AF5q31へテロ欠損マウスでは野生型と比較してその増加が軽度であった。2. AF5q31へテロ欠損マウスにおける体温変化について検討した。絶食により野生型マウスでは著明な体温低下が認められたが、AF5q31へテロ欠損マウスでは絶食による体温の低下はほとんど認められなかった。3. AF5q31へテロ欠損マウスにおける糖代謝異常について検討した。AF5q31へテロ欠損マウスに対して、腹腔内糖負荷試験とインスリン負荷試験を行ったところ、耐糖能異常とインスリン抵抗性が認められた。4.前年度の結果より、AF5q31はAMPKα2の発現を増加させ、AMPKシグナルを活性化させることが明らかとなっている。AMPKシグナルの活性化は、ACTHの発現増加や糖代謝改善作用を引き起こすため、AF5q31へテロ欠損マウスにおけるHPA axisの反応性の低下やインスリン抵抗性などの表現型にはAMPKシグナルの異常が関与している可能性が示唆された。5.神経性食思不振症の患者と同様にAF5q31へテロ欠損マウスでは、ストレス負荷後の摂食量の低下や糖代謝異常、体温異常、HPA axisの異常が認められた。これらの結果より、AF5q31へテロ欠損マウスはヒトの神経性食思不振症のモデルとして適切なモデルとなる可能性が示唆された。1.野生型マウスの種々の臓器において、絶食によるAF5q31の発現変化について検討した。AF5q31の発現は、視床下部に加え、肝臓においても絶食により増加したが、下垂体では絶食により減少した。骨格筋と膵臓においてはAF5q31の発現に変化は認められなかった。2. AF5q31のAMPKシグナルに対する役割を詳細に解析した。視床下部神経細胞株GT1-7細胞へのAF5q31の強発現により、AMPKα2の発現がmRNA、及びタンパクレベルで増加した。しかし、その他のAMPKサブタイプやAMPKの上流にあるCaMKK2やLKB1の発現に変化は認められなかった。さらに、AF5q31によるAMPKα2のプロモーターの活性化をルシフェラーゼアッセイにより検討したところ、AF5q31を強発現させた細胞においてAMPKα2のプロモーター活性が亢進した。これらのことより、AF5q31は視床下部においてAMPKα2を転写レベルで特異的に誘導することが示唆された。また、GT1-7細胞にAF5q31を強発現させるとAMPKαのリン酸化は増加しなかったが、AMPKの下流の分子であるACCαのリン酸化が増加したことより、AF5q31はAMPKαのリン酸化を介することなくACCαのリン酸化を増加させる可能性が示唆された。3.グレリンによるAMPKシグナル活性化に及ぼすAF5q31の影響を検討するために、AF5q31に対するsiRNAを用いてGT1-7細胞における内因性のAF5q31をノックダウンした。グレリン処置後2時間において、コントロール細胞ではACCαのリン酸化が認められたが、AF5q31をノックダウンした細胞ではACCαのリン酸化が認められなかった。これらのことより、AF5q31はグレリン処置後2時間でのACCαのリン酸化を引き起こす可能性が示唆された。本年度の研究実施計画のうち、AF5q31の組織分布の検討とストレス負荷によるAF5q31の発現変化の検討を行い、AF5q31は視床下部以外でも肝臓において絶食により誘導されることを明らかにした。本年度の研究実施計画中では、ストレス負荷後AF5q31ヘテロ欠損マウスの確立が残っており、来年度に遂行する予定である。

一方、今後のAF5q31の生体内での機能の検討のために、細胞レベルでのAF5q31の機能を詳細に検討したところ、AF5q31はAMPKα2の発現を転写レベルで特異的に調節するという結果を得た。また、AF5q31はAMPKαのリン酸化を介することなくACCαのリン酸化を増加させること、グレリンによるACCαのリン酸化を引き起こすことも明らかとなり、これらの結果は第一報として現在英文雑誌に投稿中である。神経性食思不振症の患者は「グレリン抵抗性」の状態にあることより、AF5q31を介したこの新規のグレリンのシグナル伝達系の発見は、ストレス負荷後AF5q31ヘテロ欠損マウスの解析に大いに役立つと考えられる。以上のことより、本年度の研究は、当初の計画以上に進展していると考えられる。AF5q31は、絶食やグレリンにより視床下部において誘導される遺伝子であるが、本年度の結果より、視床下部以外にも肝臓において絶食で誘導されることが明らかとなった。また、AF5q31は、AMPKα2の発現を誘導し、グレリンによるACCαのリン酸化を増加させた。今後は、ストレス負荷後AF5q31ヘテロ欠損マウスが神経性食思不振症のモデルマウスとして適切かどうかを内分泌・代謝系のパラメーターを解析することにより明らかにするとともに、今年度の結果をもとに、AF5q31の生体内機能について詳細に解析する。1.ストレス負荷後AF5q31へテロ欠損マウスが神経性食思不振症のモデルマウスとして適切かを検討するために、このマウスにおけるCRH、ACTH、コルチゾールの測定、絶食負荷時の自発運動量や体温などの自律神経系の機能の測定、高架式十字迷路試験を用いた不安反応の検討、耐糖能異常の検討、種々の血中ホルモン濃度の測定を行う。2. AF5q31は視床下部と肝臓において絶食により増加することから、ストレス負荷後AF5q31へテロ欠損マウスにおいて視床下部と肝臓における種々の生化学的異常や遺伝子異常を検討し、神経性食思不振症における様々な異常の原因を明らかにする。
ヨードベンゼンジカルボキシレートを有機反応試剤として用いる合成反応に関する研究

昭和59・60年度計画調書及び補助金交付申請書に記載した研究計画を実施した結果、下記のような成果を得た。1.ヨードベンゼンジアセタート〔PhI【(OCOCH_3)_2】,【(1a)!】〕を用いる3-アロイルプロピオン酸から2-アリールコハク酸エステルへの1,2-アリール転位反応により、抗炎症作用を有する1-インダンカルボン酸の重要中間体である2-アリールコハク酸の簡便で優れた合成法を確立した。2.ヨードベンゼンジトリフルオロアセタート〔PhI【(OCOCF_3)_2】,【(1b)!】〕をエチニルカルビノール類に作用させると、高収率でジヒドロキシアセトン類を与えることを見い出し、この反応を利用してコルチゾン、ヒドロコルチゾン(副腎皮質ホルモン)等の17-位及びアドレアマイシン(制ガン抗生物質)の9-位にみられるジヒドロキシアセトン構造を、それぞれ対応する17-ケト及び9-ケト体より合成する優れた方法を確立した。3.α-アシルスルフィドに試剤(【(1b)!】)を作用させると一段階でPummerer反応生成物を与えることを見い出し、本反応を用いるFriedel-Crafts型環化反応及びオレフィン環化反応等の炭素-炭素結合形成反応を確立した。4.塩基性条件下、試剤(【(1a)!】)はα,β-不飽和カルボニル化合物と反応して、α′-位に水酸基が導入されたα,β-不飽和カルボニル化合物あるいはα-位に水酸基が導入されたα-ヒドロキシ-β-メトキシジメチルアセタール化合物が得られることを明かにした。5.上記の反応では、試剤(【(1a)!】,【b!】)はヨードベンゼンとして回収されるが、これはヨードベンゼンジクロライドを経て、再び試剤(【(1a)!】,【b!】)に変換できることを明らかにした。
抗認知症薬の薬効評価における全般臨床評価法についての研究

ADにおいて患者の臨床症状の変化を捉えるためには、質が高い情報を介護者から多く得る必要があるが、単一の家族介護者のみからの情報には問題がある。どの点について問題があるかを検討した結果、「入浴」,「自宅での見守り・付き添い」,「排泄」,「外出」,「歯みがき」,「着脱衣・着替え」,「服薬管理」、「余暇と家事」のADLに関しては、主たる介護者以外の介護者(同居家族、介護事業所の介護員)から情報を補填する必要があることが判明した。香川大学医学部附属病院、及び複数の関連医療機関に外来受診中の認知症患者の介護者から患者情報を聴取することより、ADL評価を行った。調査法は以下の方法を行った。1)対象:外来受診中の介護者同伴にて来院している認知症患者。認知症の診断としは、アルツハイマー型認知症、血管型認知症、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症のいずれかとする。また、本研究の施行に関して、原則として本人、介護者から同意が得られることとする(本人の病状が進行しており、本人から同意が得られない場合は、介護者のみの同意も可とする)。また、重症度は問わない。尚、疾患の経過による変化を検討するために、半年毎2年間(計5回)調査を行うことも合わせて同意を得た。2)ADLの評価スケールとしては、Disability Assessment for Dementia(DAD)を用いた。3)DADの評価に関しては、医師が行う場合には多くの症例数をこなすことが困難であるため、臨床心理士、言語聴覚士など実臨床に相応の経験をもつ有資格者に講習を行い、施行した。4)外来にて同伴介護者より情報を聴取し、DADの評価を行った。5)同時期に複数のDAD調査表を同伴介護者に委託し、対象患者の介護を分担して行っている全ての介護者にDAD調査表の評価をう行った。現在、上記のフォローを続けているADにおいて患者の臨床症状の変化を捉えるためには、質が高い情報を介護者から多く得る必要があるが、単一の家族介護者のみからの情報には問題がある。認知症の診断としては、アルツハイマー型認知症、血管型認知症、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症のいずれかとする。対象として、外来受診中の介護者同伴にて来院している認知症患者。認知症の診断としては、アルツハイマー型認知症、血管型認知症、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症のいずれかとした。また、本研究の施行に関して、原則として本人、介護者から同意が得られることとした(本人の病状が進行しており、本人から同意が得られない場合は、介護者のみの同意も可とした)。ADLの評価スケールとしては、Disability Assessment for Dementia(DAD)を用いた。DADの評価に関しては、臨床心理士、言語聴覚士など実臨床に相応の経験をもつ有資格者に講習を行い、施行した。DADに関しては、外来で単一介護者から聴取することとともに、他の介護者からも聴取し、2種のDAD調査表を作成した。また、同時に、単一介護者からの情報のみと患者観察(MENFIS評価の際に必要)によるCIBIC plus-Jの下位3スケールの評価を行った。これらを6か月1年間隔で行いデータを集積した。現在の解析では、外来で単一介護者から聴取したADLの内容と他の介護者から聴取したADLの内容に差が見られ、単一介護者から聴取したADLの内容のみを患者情報とすることに問題があることが判明した。その結果、単一介護者からの情報のみと患者観察(MENFIS評価の際に必要)によるCIBIC plus-J評価には、問題があることが判明した。医歯薬学当初の計画通り、評価者の訓練と初期のデータ取得を行うことができた。初期診断の患者情報を取得中である。当初の計画通り、評価者の訓練と初期のデータ取得を行うことができた。

平成24年に調査開始した内容を、2年間の経過で追跡する(平成25年度平成26年度)。本研究においては、多施設において調査を行うことから、臨床心理士など調査者が不足する。その為、日常診療において多忙な機関に対しては3名の非常勤の臨床心理士の派遣を予定していることから、非常勤の臨床心理士派遣のための謝金が必要となる。また、各施設での評価法についての講習・研修を行うために交通費が必要となる。・非常勤の臨床心理士の派遣は本研究において医師の負担軽減に不可欠なものであり、1名あたり、年50回、1回6時間の派遣を踏まえて算定した金額である。・旅費(通常の運賃に基づいて算出したものである)評価者研修会県内にて10回開催(講師、評価者、1回当たり10名)情報収集、研究成果発表のために老年精神医学学会などに出席するためのものであるが、情報収集、研究成果発表に適した学会を現在検討中であるため、香川から東京までの旅費を大学の規程を踏まえて計上している。また、国際学会(国際アルツハイマー病会議,7日間,ボストン)は、費用を概算したものである。
クルマエビ類微生物感染症に対するワクチンの開発

平成18年度も引き続きクルマエビのホワイトスポット病ウイルス(WSV)の主要構成タンパク質であるVp28遺伝子をDNAワクチンとして用い、感染防御効果について検討した。DNAワクチンの陰性コントロール(対照群)として、ベクタープラスミドのみを用いた。DNAワクチンの試験はクルマエビ1尾あたり10μgのDNAワクチンを接種した。ワクチン接種後3日にWSVを用いた攻撃試験を実施した。DNAワクチン接種のクルマエビは対照群に対して高い感染防御効果を示した。感染防御効果は自然免疫を刺激して見られている可能性が考えられたことから、DNAウイルス感染モデルとなる人工2本鎖RNAのポリICおよびポリCGをクルマエビ1尾あたり10μg接種し、DNAワクチン試験と同様に感染実験を行った。陰性コントロールとしてリン酸緩衝液(PBS)を用いた。感染実験の結果、ポリCG接種試験区はポリIC接種試験区および陰性コントロール試験区に比べて高い感染防御効果を示した。これらのことから、クルマエビにおける感染防御は自然免疫が重要であること考えられた。さらに、2本鎖RNAのポリCGは感染防御効果を示したがポリICは陰性コントロールと感染防御効果に差が見られなかったことから、クルマエビはポリIcとポリCGを区別するレセプターもしくは病源微生物特異的パターン認識分子を有していると考えられた。これらの研究成果は、今後、クルマエビ類の微生物感染症を防御するためのワクチンおよびアジュバントの開発に役立てることが出来ると考えれた。クルマエビのホワイトスポット病ウイルス(WSV)の主要構成タンパク質であるVp26およびVp28遺伝子をクローン化した。この遺伝子を発現ベクターに連結し、大量調整後、DNAワクチンとした。、DNAワクチンの試験はクルマエビ1尾あたり25μgのDNAワクチンを接種した。ワクチン接種後、2週間および4週間目にWSVを用いた攻撃試験を実施した。DNAワクチン接種2週間後のクルマエビを用いた感染実験ではVp26およびVp28ともに、対照群に対して高い感染防御効果を示した。一方、DNAワクチン接種4週間目では、Vp26接種区では対照群に比べ高い生残率であったのに対し、Vp28接種区では生残率は低いものであった。次いで、DNAワクチン接種による免疫担当細胞である血球における遺伝子発現変動が見られるかどうかについて、クルマエビ類cDNAマイクロアレイヤver.2.0を用いて解析した。Vp26接種区では、接種後14日目に11遺伝子の発現が上昇し、24遺伝子の発現量が減少した。また、28日目では24遺伝子の発現量が増加し、12遺伝子の発現量が減少した。一方、Vp28接種区では、ワクチン効果のみられた14日目に118遺伝子の発現が上昇し、121遺伝子で発現量が減少した。ワクチン試験と遺伝子発現プロファイリングを組み合わせて実施することにより、今後、感染防御に関与する遺伝子の同定ならびに感染防御メカニズムの解明に繋がるものと考えられた。
教職倫理教育コンテンツの開発的研究

これまで教職倫理の必要性については議論が重ねられている。しかしながら、それらをどのように教えるべきかについてはいまだ明確になっていない。本研究では、教職倫理上の諸問題を調査し、内容構成原理を明らかにするとともに、他の専門職倫理教育カリキュラムを分析することにより、教職倫理教育の体系的な教材案を提示した。教職倫理の必要性は唱えられながらも、それを具体的にどのように教えることができるのかについては、いまだ明確にされていない。研究代表者はこれまでの研究を通して、ケースメソッド等のアクティブラーニングの学習スタイルが専門職倫理教育の方法として有効であることを明らかにしてきた。さらに本研究では、教職倫理上の諸問題を収集・分析することにより、そうした授業で利用可能な教職倫理教育の体系的教材コンテンツの開発を目指す。以上の目的を達成するために、本研究では次の二点が課題として設定した。【課題1】現代の日本において学校教員が遭遇する倫理的諸問題を収集して体系的に整理する【課題2】教職倫理を教材化する際の留意点を明示し、教育コンテンツを具体化する【課題1】に関しては、文献や新聞雑誌記事の収集・整理、また、学校長及び学校教員への非構造的面談により事例を収集した。また、分類の視点をうるために、諸外国の関連諸問題、また他の専門職倫理における諸問題を扱った関連文献を収集・分析した。【課題2】に関しては、諸外国の教職倫理教育や他の専門職倫理教育の事例から教材化のポイントを探った。6月にポルトガルで開催された、高等教育における倫理教育に関わる国際学会において、これまでの研究の成果と本研究の構想を発表するとともに、8月にオーストリアで開催された国際学会において、教職倫理教育の基盤となる基礎理論として、ウィトゲンシュタインの「解明」概念を検討する発表を行い、内外の研究者との情報交換を図った。また、学内にケース授業を開発する共同研究組織を立ち上げ、研究協力者の一人である、慶應義塾大学大学院経営管理研究科の竹内伸一講師の助言をえながら、成果報告書を作成した、(「専門職者養成に向けたケース授業の開発と実践」『広島大学大学院教育学研究科共同研究プロジェクト報告書(第8巻)』所収)。研究代表煮はこれまでの研究を通して、ケースメソッド等のアクティブラーニングの学習スタイルが専門職倫理教育の方法として有効であることを明らかにしてきた。【課題1】現代の日本において学校教員が遭遇する倫理的諸問題を収集して体系的に整理する【課題2】教職倫理を教材化する際の留意点を明示し、教育コンテンツを具体化する【課題1】に関しては、昨年度に引き続き、文献や新聞雑誌記事の収集・整理、また、学校長及び学校教員への非構造的面談により事例を収集した。【課題2】に関しても引き続き、諸外国の教職倫理教育や他の専門職倫理教育の事例から教材化のポイントを探った。4月にサンフランシスコで開催された北米教育哲学会に参加し、メンバーである倫理学研究グループミーティングに出席、また、10月にセントルイスで開催された道徳教育学会に参加して、教職倫理教育の具体化に関わる諸問題の調査を進めた。また、12月に香港で開催された東アジア教師教育研究大会においてシンポジウムを企画し、ケースメソッドによる教職倫理教育の意義と課題に関する発表を行った。さらに、既存のケースの改訂、ティーチングノートの作成、実際の授業のWeb公開等を進め、教職倫理教育の実質化を図った。さらに本研究では、教職倫理上の諸問題を収集・分析することにより、そうした授業で利用可能な教職倫理教育の体系的教材コンテンツの開発を目指した。【課題1】現代の日本において学校教員が遭遇する倫理的諸問題を収集して体系的に整理する【課題2】教職倫理を教材化する際の留意点を明示し、教育コンテンツを具体化する本年度は最終年度にあたるため、【課題1】に関しては、昨年度に引き続き、文献や新聞雑誌記事の収集・整理、また、学校長及び学校教員への非構造的面談により事例を収集した。また、分類の視点をうるために、諸外国の関連諸問題、また他の専門職倫理における諸問題を扱った関連文献を収集・分析するとともに、個別事例を法学的観点からも整理し、体系的把握に努めた。【課題2】に関しても引き続き、諸外国の教職倫理教育や他の専門職倫理教育の事例から教材化のポイントを探るとともに、得られた成果を実際の授業実践を通して具体化した。

8月に開催された日本教育学会年次大会においてラウンドテーブルを企画し、成果の一部を「ケースメソッド、その教職倫理教育の方法としての普及状況」として発表した。また、11月に開催された中国四国教育学会において、技術者倫理教育課程と看護師倫理教育課程の比較に示唆される教職倫理教育課程へのポイントを整理し、「専門職倫理教育課程の比較分析」として発表した。さらに、教職倫理教育の授業を公開し、参観者から評価を受けて報告書にまとめた。
情報理論に基づくカテゴリ変量の因果分析に関する研究

本研究ではロジットモデル、対数線形モデル、一般化線形モデルに基づく質的変量のパス分析について考究した。この型の分析は線形回帰式を用いたパス分析が主に研究され、LISRELモデルとしての分析法として発展している。一方、質的変量や、質的変量と連続変量の混合した型の因果パス分析は、線形関係を仮定できず、変量間の因果効果の評価は難しい。Goodman(1973)は2値変量に対するパス分析を提唱したが、説明変量の目的変量に関する効果に対して、全効果、直接効果、間接効果の評価法を与えるには至らなかった。本研究ではGoodmanと同様に対数オッズを用いて、説明変量の目的変量に対する効果を考察した。初年度はロジットモデルについて、説明変量の目的変量に対する因果効果(全効果、直接効果、間接効果)を基準対数オッズを用いて定義した。また、説明変量から目的変量への直接パスに対するパス係数を、直接効果の平均を基にして定義した。このパス係数が「説明変量と目的変量が独立な場合のモデル」と採用したモデルとの距離(distance)を示すカルバック=ライブラー(KL)情報であることを証明した。この定理は提唱するパス係数が妥当であることを示す。これらの考察を再帰的因果システムの分析として発展させた。解析例を含めて、この結果はとして、現在投稿中である。最終年は初年度の研究を受けて、対数線形モデルや一般化線形モデルによるパス分析として展開するための研究を行った。基本的な考え方をロジットモデルの場合に置き、実験研究における一般化線形モデル分析に、初年度で考究した効果の評価法を応用した。その結果はとしてまとめ、投稿する予定である。パス分析としての展開までは、年度内に研究が進まなかったが、一応の基礎的研究は進めることが出来たと考えている。今年度はロジットモデルの基づく質的変量のパス分析について考究した。このような分析はGoodman(1973)に研究されているが、対象とする変量は2値である。さらに、Goodmanは説明変量の目的変量に関する効果に対して、全効果、直接効果、間接効果の評価法を与えていない。このことはパス分析において大きな欠点といえる。まず、説明変量間に交互効果のないロジットモデルについて説明変量ベクトルと目的変量の基準対数オッズを定義し、その平均を説明変量ベクトルの全効果として定義した。この効果が用いたモデルと「説明変量と目的変量が独立な場合のモデル」との距離(distance)を示すカルバック=ライブラ-(KL)情報である(定理1)ことを証明した。この定理は提唱する全効果の評価が妥当であることを示す。説明変量の直接効果については他の説明変量を固定した場合の基準対数オッズを考え、その平均で定義した。この効果がモデルと「説明変量と目的変量の条件付き独立モデル」の距離を表すKL情報である(定理2)ことも説明した。直接効果は説明変量固有の効果であり、定理2はこのことを示す。母数の最尤推定後における効果の漸近分布についても考究している。次に基本的考察を交互効果をもつロジットモデルに適用し、全効果、直接効果、間接効果の評価をし、交互効果の無い場合と同様の結果を得た。この結果は再起的因果システムに応用することが可能である。以上の結果はAn approachto path analysisof categorical variablesとして取りまとめ中である。

この型の分析は線形回帰式を用いたパス分析が主に研究され、LISRELモデルとしての分析法として発展している。一方、質的変量や、質的変量と連続変量の混合した型の因果パス分析は、線形関係を仮定できず、変量間の因果効果の評価は難しい。Goodman(1973)は2値変量に対するパス分析を提唱したが、説明変量の目的変量に関する効果に対して、全効果、直接効果、間接効果の評価法を与えるには至らなかった。本研究ではGoodmanと同様に対数オッズを用いて、説明変量の目的変量に対する効果を考察した。初年度はロジットモデルについて、説明変量の目的変量に対する因果効果(全効果、直接効果、間接効果)を基準対数オッズを用いて定義した。また、説明変量から目的変量への直接パスに対するパス係数を、直接効果の平均を基にして定義した。このパス係数が「説明変量と目的変量が独立な場合のモデル」と採用したモデルとの距離(distance)を示すカルバック=ライブラー(KL)情報であることを証明した。この定理は提唱するパス係数が妥当であることを示す。これらの考察を再帰的因果システムの分析として発展させた。解析例を含めて、この結果はとして、現在投稿中である。最終年は初年度の研究を受けて、対数線形モデルや一般化線形モデルによるパス分析として展開するための研究を行った。基本的な考え方をロジットモデルの場合に置き、実験研究における一般化線形モデル分析に、初年度で考究した効果の評価法を応用した。その結果はとしてまとめ、投稿する予定である。パス分析としての展開までは、年度内に研究が進まなかったが、一応の基礎的研究は進めることが出来たと考えている。
感染防御因子としてのエンドトキシン結合蛋白:エンドトキシンショック治療の新戦略

CAP18(Cationic anti-microbia1 protein of 18kDa)はヒトの好中球の特殊顆粒に存在しそのC末端2732残基のペプチドはグラム陰性菌,陽性菌に抗菌活性を示し,また,エンドトキシン(LPS)と結合してこの活性を中和する。今回は,27残基ペプチドのin vitroでの抗菌活性やinvivoでのエンドトキシショック,緑膿菌感染モデルヘの影響について検討した。抗菌活性;(1)S.typhimurium,S.aureusに対するIC50はそれぞれ3.2,5.6μg/mlであり,E.coliO157:H7に対するIC50は5.18.0μg/mlであった。エンドトキシンショックの防御;(2)E.coliO157:H7のLPSを0.1μgマウス腹腔内に投与した群では33%の生残率であったが,同時に10μgのペプチドを腹腔内に投与した群の生残率は50%,20μg投与の生残率は100%であった。感染モデルにおけるエンドトキシンショックの防御;(3)緑膿菌感染マウスにβ一ラクタム剤のセフタジジムを腹腔内投与すると,1日以内に94%のマウスが死亡したが,感染30,90および150分後にペプチドを投与した群では死亡率が25%であった。(4)緑膿菌感染マウスにセフタジジムを投与すると,2時間後に血中のLPS濃度が増加したが,感染30および90分後ペプチドを投与するとLPSの増加が抑制された。ペプチドの化学修飾;(5)N端およびC端をそれぞれアセチル化,アミド化したペプチド(Ac/NH2)のLPS結合活性は両端がフリー(Free)のものと同じであった。(6)E.coliO157に対するFreeのペプチドの抗菌活性はAc/NH2の1/4以下であった。(7)Ac/NH2ペプチドはLPSによる致死を有意に防御したがFreeのペプチドは防御効果を示さなかった。27残基ペプチドはN,C-末端の化学修飾で活性が高まること,また,抗生剤で誘発されたエンドトキシンショックを防御することが認められた。我々はウサギ顆粒球より内毒素(LPS)と結合し,その活性を中和する18kDaの塩基性抗菌性蛋白(Cationicanti-microbial protein;CAP18)を発見し,その全一次構造を決定した。さらに,ヒト顆粒球からもCAP18ファミリーに属するLPS結合蛋白質を発見しC末端32残基からなるペプチドが活性ドメインであることを明らかにした。平成8年度はヒト由来のペプチド(2034残基)を用い,エンドトキシンショックモデルについて検討した。成績;LPS結合活性(1)30merが最も活性が高く次いで27mer,22merであった。(2)27merからC端側3個のアミノ酸(Asn,Leu,Val)を切り取ったペプチドではLPS結合活性が1/8に低下した。(3)32merペプチドのGly,Asp,PheをそれぞれArg,Lys,Argで置換すると活性が24倍に高まった。抗菌活性(1)E.coli,S.typhimurium,Klebsiellaに対する抗菌活性は30merが最も高く次いで27mer,22merであり,LPS結合活性と平行した。

(3)腸管出血性大腸菌E.coli O157:H7に対しても抗菌活性を示した。LPS致死活性の防御(1)LPSとペプチドとを混合し37°C,30分インキュベート後にマウスにi.p投与した結果,LPS対照の生残率36%に対し30merでは88%,27merでは72%と有意に高まった。(2)in vitroでのインキューベションなしに,27merペプチド,LPSを同時にi.p.投与した場合もペプチドの投与量に依存して生残率が有意に高まった。サイトカイン産生に対する抑制;(1)LPS投与1時間後血中のTNF-α活性が増加したが、これがペプチドの投与量に依存して制御された。CAP18のC末端27残基のペプチドがE.coliO157に対しても抗菌活性を示すこと,また,LPS致死活性を防御することが認められた。平成9年度はより活性の高いペプチドの合成と感染実験を計画している。グラム陰性菌による敗血症などでは細胞壁から遊離したエンドトキシン(LPS)が種々の細胞を刺激して炎症性サイトカインを遊離させエンドトキシンショックやDICなどを惹起する。敗血症性DICに対しては種々の治療法が試みられているが,なかでも感染初期に菌を叩き,菌体からのLPS遊離を抑制し,かつ,LPSの細胞への結合をブロックすることが最も重要と考える。我々はウサギおよびヒト好中球より,抗菌,抗LPSおよび抗凝固活性をもつ蛋白(CAP18)を発見し,その全一次構造を明らかにした。今年度はヒトCAP18のC末端の2234残基からなる合成ペプチドを用いて抗菌および抗LPS活性を中心に検討した。【結果】(1)LPS結合活性は30merが最も活性が高く次いで32,27mer,22merであった。(2)27merからC端側3個のアミノ酸(Asn,Leu,Val)を切り取ったペプチドではLPS結合活性が低下した。(3)32merのGly,Asp,PheをそれぞれArg,Lys,Argで置換すると活性が高まった。(4)大腸菌,サルモネラ菌などに対する抗菌活性も30merが最も活性が高かった。(5)腸管出血性大腸菌O157に対してもこれらのペプチドは抗菌活性を示した。(6)LPSによるリムルスの活性化が30および27meペプチドで抑制された。(7)LPS刺激によるマクロファージからの組織因子産生も抑制された。(8)27merペプチドとLPSをそれぞれ腹腔内投与すると,LPSによる致死が防御された。(9)LPS投与1時間後の血中TNF活性の増加も,ペプチドの投与量に依存して抑制された。以上のことから,CAP18のC末端27残基のペプチドが抗菌活性を示し,エンドトキシンショックを防御することが確認された。従って,好中球由来のCAP18は感染防御因子としての役割をもつこと,敗血症性DIC治療のための新しい戦略となり得ることなどが示唆された。
高圧水蒸気による天然繊維の形状記憶

セルロース系繊維は吸湿性が良く、熱や化学薬品に対して比較的安定であるが、水に対する形態安定性が悪く、しわになりやすく、また繊維に形状記憶能を与える事が困難であった。本研究はこれまで寸法安定化のためのよい加工法のなかった綿や麻、レ-ヨン等のセルロース繊維をはじめ、ウ-ルや絹等のタンパク質系繊維に形状記憶能を賦与することを目的として、高温高圧の水蒸気処理による天然繊維の寸法安定性やパ-マネントプレス加工さらには防しわ性、洗濯による形状の回復性、及び繊維の立体成形加工について検討した。1綿や麻、ビスコースレ-ヨンなどのセルロース系繊維及び羊毛や絹等のタンパク質系繊維からなる筒編みニットを120200°Cの飽和水蒸気で2分間処理した後、解編し、乾燥・湿潤の繰り返しや熱水処理によるクリンプの安定性や形態の回復性等の形状記憶能及び引張ヤング率等の繊維強度に対する評価を行った。セルロース系繊維の場合は180°C・2分処理の場合でもっとも繊維強度が向上し、元の繊維の1.2倍程度となるが、固定化率は処理条件が強くなるにつれて向上した。絹では160°C・2分、ウ-ルの場合は130°C・2分の処理が最適であった。2.これら水蒸気処理した繊維の化学構造及び形態的な変化についてX線回折、固体^<13>C-NMR,走差電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、紫外線顕微鏡等を用いて検討し、形状固定化の機構がセルロースの結晶構造の変化によることを明らかにした。また、この研究費によって購入したレーザー光学式非接触三次元形状測定装置を用いて繊維表面の微細な構造を三次元的に解析し、高圧水蒸気中でのプレス加工により布地表面荒さが約1/5程度に平滑化され、蒸気処理のみによってセルロース系繊維のシルケット加工が可能であることを明らかにした。3これら布地にたいして3次元的な成形加工、たとえばクレープ加工やエンボス加工さらには布地に文字や柄を立体的に浮きだし、1枚の平面の布地からプレスによって帽子などの立体成形を施す等の、繊維の新しい加工法の開発を行った。
糖尿病病態の歯周組織におけるS100A8の役割と作用機構の解明

糖尿病関連歯周炎では歯周組織における終末糖化産物(AGE)の蓄積により炎症や組織破壊が促進し、歯周炎の病態が重症化する場合がある。平成29年度に不死化したヒト歯肉上皮細胞OBA-9にAGEを添加し、糖尿病病態における歯肉上皮細胞での遺伝子発現の変化について検討を行った。その結果、コントロールと比較してAGEを添加した歯肉上皮細胞においてS100A8が約2倍の増加を示した。近年、S100A8タンパクはRAGEやTLRのリガンドであると報告されているにも関わらず、S100A8自体が歯周組織の病態においてどのような役割を果たしているのか解明されていない部分が多い。平成30年度はAGEにより発現上昇したS100A8が糖尿病病態の歯周組織において炎症増悪の原因となる因子か、抗炎症因子として働くか検討を行った。ヒト歯肉上皮細胞にAGEおよびS100A8を添加6時間後のIL-6、CCL-2、血清アミロイドA2 (SAA2)など炎症関連因子の遺伝子発現をリアルタイムPCRで調べた結果、AGEでコントロールと比較して約2倍発現増加した上記因子が、AGEとS100A8の共存下ではコントロールと同レベルまで発現が減少することが認められた。細胞上清中のタンパクレベルも同様にAGEとS100A8の共存下でAGE単独よりも減少することが認められた。また、細胞内のROSを測定した結果、AGEを添加した細胞はコントロールと比較してROSレベルは増加した。一方で、AGEとS100A8の共存下でROSはAGEと比較してさらに増加していたことからS100A8は細胞内ROSレベルを抑制せず、ヒト歯肉上皮細胞においては抗酸化作用を示さないことが明らかとなった。S100A8はヒト歯肉上皮細胞において、炎症に関連する遺伝子を抑制し、糖尿病関連歯周炎の病態や生体防御反応に影響を与える可能性が示唆された。歯肉上皮細胞においてAGE単独添加より、S100A8とAGEの共存下での炎症関連因子が抑制されることを明らかにした。この結果より、S100A8は抗炎症作用の一端を担っている可能性が示唆された。二年目の研究実施計画に沿った進行であるため、順調であると思われる。今後は、生体内でS100A8とヘテロダイマーを形成するS100A9のAGEの存在下での動態を、炎症関連因子の遺伝子発現およびタンパク発現を中心に検討し、S100A8の動態と比較することにより、S100A8のヒト歯肉上皮細胞における動態の特徴をさらに明らかにしていく。また、S100A8の存在に有無によって、糖尿病病態における歯肉上皮の酸化ストレス、アポトーシスおよび細胞分化などがどのように変化するか検討を行う。糖尿病関連歯周炎では歯周組織における最終糖化産物(AGE)の蓄積により炎症や組織破壊が促進し、歯周炎の病態が重症化する場合がある。平成29年度は不死化したヒト歯肉上皮細胞OBA-9にAGEおよび歯周病原因子(P.gingivalis由来LPS: PgLPS)を添加し、DNAマイクロアレイ分析を用いて、糖尿病および糖尿病関連歯周炎の病態における歯肉上皮細胞での遺伝子発現の変化について網羅的に分析を行った。その結果、コントロールBSAと比較してAGEを添加した歯肉上皮細胞では、1.6倍以上発現が増加した遺伝子は5遺伝子で、そのうちS100A8は約2倍の変化を示した。また、血清アミロイドA (SAA2)など炎症関連因子の増加が認められた。一方、1.6倍以上減少したものは29遺伝子であった。AGEとPgLPSの共存下では、SAA2, S100A8, S100A9, IL-6, CCL2などの遺伝子において2倍以上の発現増加が認められた。一方、1.6倍以上減少したものは6遺伝子であった。多くの遺伝子において、AGEとPgLPSの共存下ではAGE単独よりも遺伝子の発現が増強していることが明らかとなった。また、発現に変化が認められた遺伝子については、その遺伝子発現をリアルタイムPCR法により調べた。また、OBA-9細胞におけるS100A8およびS100A9の局在を免疫蛍光染色で調べた結果、S100A8はBSA添加時、核に局在しているが、AGEとPgLPSの共存下では核と細胞質にも局在することが観察された。一方、S100A9は細胞質に局在しており、AGEおよびPgLPSの添加による局在の変化は見られなかった。AGEやPgLPSはヒト歯肉上皮細胞において、自然免疫や炎症に関連する遺伝子を誘導し、糖尿病関連歯周炎の病態や生体防御反応に影響を与える可能性が示唆された。マイクロアレイ分析により、歯肉上皮細胞においてS100A8がAGE添加により誘導されること、さらにPgLPSとの共存下で発現が増強することを明らかにした。また、歯肉上皮細胞におけるS100A8の局在とAGE添加時の動態について明らかにした。一年目の研究実施計画に沿った進行であるため、順調であると思われる。