hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
尿路上皮癌における新規癌進展メカニズムの解析

平成26年度は、この分子を標識することで尿中に剥離した細胞から癌細胞を効率よく検出できるか否かを検討した。本分子に対するモノクローナル抗体を作製し、自然尿検体中の剥離細胞に対して免疫細胞染色を行ったところ、尿細胞診の診断精度、特に診断感度に改善が認められた(感度90.9%、特異度98.6%)。中でも、高異型度・浸潤性UCについては、核に強く染色される傾向があり、陽性細胞を検出しやすい利点に加え、尿細胞診の段階で悪性度を推定できる。また、尿管カテーテル尿、腎盂尿など上部尿路系腫瘍の検体においても同様の傾向を確認できた(Shimada K etal. Diagnostic Cytopathology, in submission)。我々は平成26年度の検討結果にて、この分子を標識することにより尿中剥離細胞中から癌細胞を効率よく検出できることを明確に報告することができた。平成27年度は、種々のUC細胞株を用いubiquilin2 gene silencing(siRNA導入法)手法によって、ubiquilin2のROS誘導性細胞毒性に及ぼす影響を解析した。その結果、尿路上皮癌細胞はubiquilin2のgene silencingによって、apoptosisが誘導され、細胞生存、増殖が強く抑制されることが分かった。ubiquilin2ノックダウンによる細胞毒性はROS scavengerを加えることで抑制される一方、細胞内ROSに有意な変化は認められなかったことから、ubiquilin2は細胞内ROS産生を制御するのではなく、ROSに対するdefense systemに影響することが分かった。そこで、unfolded protein response (UPR)に深くかかわる足場タンパク質群を網羅的に解析した結果、ubiquilin2は、Heat shock protein familyの一つであるGRP78の発現の安定化に関わることを見出した。GRP78のノックダウンにより尿路上皮癌細胞にapoptosisの誘導を認めた。以上から、ubiquilin2は、GRP78安定化を介してUPRを維持し、細胞内で大量に産生されるROSから癌細胞を保護する役割をになうことで、ROSを介する尿路上皮癌進展メカニズムに深く関与すると考えられる。これまで蓄積したROSと尿路上皮癌細胞との分子生物学的関連性に関するデータを参考に、実験計画を立案でき、troubleshootingにも対応できたため。また、本研究は科学技術振興機構の資金協力を得て、国内及びPCT出願を行い、現在、米、英、独、仏に順次、各国移行を行っている。膀胱尿路上皮癌細胞(urothelial carcinoma, UC)は、酸化ストレスに起因する細胞死から身を守る分子メカニズムを有し、活性酸素種(ROS)が大量に産生されるにもかかわらず生存することができる。我々は、細胞内に蓄積した異常蛋白質を効率よく分解するユビキチン・プロテアゾーム関連分子に着目し、UCと正常尿路上皮細胞とを網羅的に比較検討したところ、足場蛋白質、ubiquilin2がUCにて高発現することを発見した。UC細胞株を用いubiquilin2 gene silencingを行うと、unfolded protein response (UPR)に深くかかわるGRP78の発現が低下し、MAP kinase上流分子であるASK-1発現上昇を介してMAP kinaseが活性化し、apoptosisを誘導することが分かった。ヌードマウスを用いたin vivo modelでも、ubiquilin2ノックダウンによって腫瘍細胞のvolume reductionをもたらした。以上から、ubiquiin2は尿路上皮癌細胞の生存に不可欠な分子として機能し、これを標的とした治療を行うことで、効率よく膀胱癌の治療効果を高めることができると期待される。さらに、ubiquilin2を免疫細胞染色することで、尿中剥離細胞中より癌細胞を正確に見つけ出し、感度、特異度の高い尿細胞診断を実現できる可能性がある。抗ubiquilin2抗体を用いた免疫細胞染色による尿細胞診断精度向上に関する研究を、計245症例(陰性:143症例、陽性:102症例)を用いて行い、統計学的解析も終了している。平成28年度は、種々のUC細胞株を用いubiquilin2 gene silencing(siRNA導入法)手法によって、ubiquilin2の細胞毒性メカニズムをより詳細に検討する。具体的には、buiquilin2が尿路上皮癌細胞のROS感受性を高めるメカニズムに、stress kinaseであるMAP kinaseやその上流分子がどのように関与するのか、その発現や活性に及ぼす影響をin vitroで解析する。また、同所性移植実験を行い、in vitroで得られた実験結果の再現性をin vivoで確認する予定である。これらの基礎データから、ubiquilin2がUCの生存に不可欠な分子であると考えられれば、ubiquilin2の機能を遮断しうる薬剤を特定し、あらたな腎盂・尿管、膀胱癌治療指針を構築できると期待される。診断病理学平成26年度の研究実績から、UCでは正常細胞に比してubiquilin2が安定持続的に高発現していることが判明した。今後は、膀胱癌、腎盂尿管癌手術検体を用いた病理組織学的検討に加え、UCにおけるubiquilin2の細胞生物学的意義を解明し、治療上の標的分子となりうるか否か、解析を進める。

平成27年度は、奈良県立医科大学・医療倫理関連の規定に則り、膀胱癌手術検体100150症例、腎盂尿管癌検体4050症例を収集し、UCやその特殊亜型におけるubiquilin2の発現態様を免疫組織化学的に解析するとともに、尿細胞診検体を用いた免疫細胞学的解析結果との整合性を検討する。平成27年度後半から28年度は、種々のUC細胞株を用いubiquilin2 gene silencing(siRNA導入法)手法によって、ubiquilin2のROS誘導性細胞毒性に及ぼす影響を解析する。細胞毒性については、apoptosis、senescence、cell cycle arrestの他、autophagyも検討項目に加え、そのシグナル伝達を明確にするとともに、ヌードマウスを用いた同所性移植実験を行う予定である。これらの基礎データから、ubiquilin2がUCの生存に不可欠な分子であると考えられれば、ubiquilin2の機能を遮断しうる薬剤を特定し、あらたな腎盂・尿管、膀胱癌治療指針を構築できると期待される。
人口密度分布のポテンシャル分析による東南アジア大陸部人口動向の解明

東南アジア地域大陸部での人口の動きと分布について、広域スケールから詳細域スケールまでの多階層構造を意識した分析の実行と、その手法の提案を行った。従来は階層ごとに異なる手法で分析した現象について、人口密度ポテンシャルの理論や実践的なフィールド調査による、階層を越えた共通の考え方としての定量的分析を行っている。広域スケールでは、ポテンシャル計算等を通じて人を動かす社会的力に関する分析を行い、具体的なデータ集積の為の布石を打つことができた。詳細域スケールでは、バンコク市・ハノイ市の調査から実際にデータを取得し、特にハノイ市を対象とした分析によって、地区毎の市街地の性質の違いを定量的に示した。本研究の基幹となる、人口密度分布に関するポテンシャルの数値計算と、地域の実情としての人口情報を定量的研究と結びつける為の調査活動のふたつの研究手法のうち、本年度は主としてタイ・バンコク市における人口密度分布の現地調査を、バンコク市内チャオプラヤ川両岸地域のサンプル抽出により実行した。調査の内容は、サンプル抽出した市街地内の一定の条件で選択した通りについて建築物をカウントし、居住人口の相対量を求める基礎資料とするものである。大都市における河川両岸の定量的比較情報、今後行うベトナム・ハノイ市における同様の調査の結果との比較情報を分析により見出し、都市部における人口密度ポテンシャルの数値計算結果と現場の実際とを定量的にむすびつける手法を得る考察を行う為の基本情報とする。具体的な分析に関しては、現在行っている。また、人口密度ポテンシャルの数値計算に関しては、前年度までの結果を補完する補助的な内容で実施した。関連する研究として、人文・社会科学系研究者によるフィールドワークで得られた情報を社会一般に報告する等の、情報の共有および発信に資するシステムの開発を行った。これは、サイエンスの側面からは本研究に直接寄与するものではないが、研究の目的のひとつである定量的手法と現地調査などの現場が見える研究手法との融合や関連付けの新しい方法を模索するという側面を、技術的にサポートする内容の研究である。さらに、本研究に関連する研究成果についての研究発表および論文執筆を年度内に行った。その他、現時点では公開される段階に至っていないが、本研究で基本理論を構築する予定である人口密度ポテンシャルの数値計算に関する考え方をまとめた論文を執筆中である。本年度は主として現地調査の進捗と理論研究側のデータ取得を行った。また、主たる研究目的の周辺事象としての、アジア地域における人と文化の流れに関連した調査活動への協力を関連事項として行った。調査活動では、対象とするタイ・バンコク市及びベトナム・ハノイ市のうち、ハノイ市の予備調査を実施した。これは、バンコク市で昨年度までに実施した様な中心河川両岸における市街地の構造と人口分布の関連のデータ取得と同様の本調査をハノイ市でも実施するにあたっての問題や留意すべき点の把握の為に行ったものである。予備調査の結果、本調査地区選定をハノイ市で行うこと自体は予定通りであるものの、交通事情等により、バンコク市と同様の調査手法をハノイ市に適用する事が物理的に困難である可能性が見えた。結果を受けて、調査内容再考の為に本調査渡航を来年度に延期した。数値シミュレーションによる理論研究に関しては、新規のデータを一部入手すると共に引き続き網羅的なデータ取得の方法について検討を続ける一方、データ分析の為の環境を更新した。新規データについては、まったく新しい性質の情報が得られない場合は、計画に従ってこれまで使用したデータと同じ情報源のデータについて、なるべく最新のものを使用して最終的な分析に資する数値計算を今後行う。また、今年度の後半から理論的背景を取りまとめた論文を執筆中であり、最終年度中に投稿する予定でいる。関連として、東アジア地域の人と文化の流れに関連する研究への協力を行い、京都国立博物館における「金剛妙経文句」白点調査に同行した。人と文化の流れにおけるユーラシア大陸終着地としての我が国の状況を知ることにより、本研究での東南アジア地域大陸部における人口の流れというテーマについて定性的理解を深める調査となった。本研究全体を通じて、東南アジア地域大陸部広域に関する人口密度ポテンシャル分布の計算と可視化および主要な都市圏における同様の人口密度ポテンシャルの計算と可視化を行うこと、また、都市圏での数値計算結果の分析を補助するような情報を現地調査によって取得すること等が、その大まかな手法である。平成23年度には、数値計算サーバーの立ち上げと計算スキームの移植など、技術的に必要な準備をまず行った。その上で広域の人口密度ポテンシャルに関して、既知の人口密度メッシュデータを活用したインドシナ半島部全域に関する計算を行った。その結果、計算対象地域のみの人口密度分布をもとにした人口密度ポテンシャルの分布からは、地域内の人口密度の高い地域に引かれる向きでの社会的力が人口密度に対してかかることが示され、またより広域のデータをもとにした計算からは、インドシナ半島を南東から北西に向かう大きな力の流れの存在を示すことができた。この結果からは、人口密度にかかる社会的な力の階層構造の存在が示唆される。この計算結果に関する報告を、日本地理学会において行った。現地調査活動では、計画の通り対象としてタイ・バンコク市を選び、最初の調査を実施した。当初の計画では、あらかじめ得た情報を元に典型的な市街地を選択、それぞれの建物構造と居住者訪問者等の状況についての理解を深めることが第一段階の目的であったが、現地カウンターパートの協力により、市内各地区ごとの人口分布情報を入手する等、予定以上の進展があった。その他、連携研究者との共同研究として、ミャンマー・カチン州の都市を含む広範な地名データのデータベース化を行う派生的研究を行った。その成果は、情報処理学会で報告した。

本年度は昨年度に引き続いて、当初より計画している数値計算による理論研究と現地調査による実践的研究のうち、ベトナム・ハノイを対象とした実践的研究の部分を実施した。現地調査は、ハノイ市内中心部の紅河両岸地域に1キロメートル四方の区画を設定し、左右岸それぞれから3地域ずつランダム抽出を行う事で、調査地域を決定した。区域内の道路について、最も規模の大きいものおよび2番目の規模となるものを地図上で事前に選定し、その北・東側沿道における建築物の構成を目視で記録することで、その地域の居住状態の指標として利用する。これは、本研究により以前行われたタイ・バンコク市における調査と同様の定義・手法となる。本年度行ったハノイ市の調査の一部区画についてのとりまとめを先行することで、試行となる分析を行った。建築物については、居住の状態を基準として典型的なショップハウス型の市街地建築物、一戸建て住宅、商業施設のみ等8通りの分類を行い、共通する基準からそれぞれの分類毎に期待される居住者の相対的人数を算出し、その調査区域内の合計数を調査道路の総延長で割ったものをその区域の居住状態の指数とした。同様の基準で、全ての調査区画について同じ指数の算出作業を行う。この1区画の先行分析を行ったことにより、適切な数値の規格化を行うことができれば、比較的小規模な調査活動によって、正確な人口統計等の情報が無くとも地区の相対的な人口分布情報の見積もりが可能であることがわかった。この試行的分析をもとに、東南アジア広域についての理論研究手法も踏まえて、階層を越えた分析を統一的に行う手法を考察する第一歩として、理論の基礎部分の説明と今回実施した実践的調査の分析の概要をまとめた国際会議集録論文を、結論の公表に先んじて執筆した。本年度は前年度に引き続き、実践的調査と取得したデータに基づくベトナム・ハノイ市の居住に関する分析と、分析の為の手法等に関する考察を進めた。これは、本研究における興味の対象である、東南アジア大陸部を記述する為の地理情報及び特に人口密度分布等に関する階層構造を超えた総合的な定量的分析に関連した、広域スケールの数値計算に基づく定量分析に並ぶ、詳細スケールにおけるフィールド調査に基づいた定量分析的アプローチのひとつである。前年度までにフィールド調査で取得した、ハノイ市内紅河両岸地域における居住推計の為の基礎データについて、すべての調査地域についての集計と分析を進めた。その結果、中心河川両岸における居住状態の性質にいくつかの明確な差異が存在することを定量的に見出すことができた。それにより、研究方法論的な視点においても、ハノイ市の人口や居住等、人文・社会科学に関連した研究における、都市圏スケールの定量的手法の提案を行った。さらにこの成果と同等のフィールド調査と集計によって様々な都市の特徴を記述し都市間の比較を定量的に行う為の指標として、本研究での詳細域スケールで考案した手法を用いることが可能であることがわかった。
生体内の一酸化窒素をin situ計測するための電気化学センサーシステムの開発

生体内一酸化窒素(NO)を高感度かつ高選択的に計測するための電気化学センサーシステムの開発を目的とし、以下の研究成果を得た。(1)微小電極基材として有用な多様な炭素繊維、黒鉛繊維、活性炭素繊維を開発した(山口)。(2)電極表面をナフィオン、α-シクロデキストリン、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)で三層に被覆すると、中性の小分子であるNOのみを選択的に透過させ、優れた電極応答を示すことを見い出した。NOの吸着剤として作用するα-水酸化鉄をナフィオン膜中に添加すると、電極近傍でのNO濃縮効果により10nM以下のNOが検出できた。(三宅)。(3)ナフィオン膜内に種々の金属ポルフィリンをドープした三層膜被覆電極のNO酸化特性を評価した結果、Fe(III)(TPFPP)Clが優れた電極触媒特性を示すことを明らかにし、その触媒作用機構について考察した(池田)。(4)NOの包接によってNO検出感度および選択性の向上を計るため、種々のカリクスアレン誘導体を合成し、NOとの相互作用について検討した。その結果、スルホン酸基を導入した誘導体が優れた特性を示すことを明らかにした(木村)。(5)ナフィオンおよびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を被覆した二層膜被覆電極を用いると、培養ウシ肺動脈内皮細胞から遊離してくるNOを感度良く検出できること、さらに、アセチルコリンやL-NAMEの添加により、酸化電流が各々増大、および、減少し、NOの遊離挙動に対応する電極応答を示すことを明らかにした(大和谷)。(三宅)。生体内一酸化窒素(NO)を計測するための電気化学センサーシステムの開発を目的とし、以下の成果を得た。(1)太さ1020μm、細孔半径89Å、比表面積10002000m^2/gを有する活性炭素繊維を調製した(山口)。(2)炭素電極被覆材を種々検討した結果、陽イオン性高分子であるポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、包接作用を有するα-シクロデキストリン、陰イオン性高分子であるナフィオンを順に塗布し、80°Cで5分間乾燥させると安定性の高い膜が形成され、3重被覆電極を用いるとアスコルビン酸などのNO阻害物質を共存させても、NO酸化電流が選択的に検出できることが判った(三宅)。(3)金属ポルフィリンのNOに対する酸化触媒機構をテトラキス(N-メチル-4-ピリジル)ポルフィリンFe(III)を用いて検討した。金属サイトへのNOの還元的配位、本錯体の電解酸化、空金属サイトへのNOの配位という一連のサイクルが速く進行することが、高い接触電流を得るために必須であることを明かにした(池田)。(4)拡散に関するFickの法則に基づいたデジタルシミュレーションによって電気化学応答について解析した。被覆材の厚さが増すと酸化電流が抑制されること、パルス法などの短時間計測では物質の輸送速度によって電流が規定されることを示唆する結果を得た(大谷)。(5)鉄ポルフィリン誘導体を含むナフィオンで被覆したグラッシーカーボン電極を用い、生体系でのNO挙動を計測した。ラットより摘出した胸部大動脈に潅流液を流しておき、アセチルコリン10^<-8>Mを潅流液に添加すると6nAの酸化電流(約150nMのNOに相当)が観測された。一方、NO阻害薬であるL-NAMEを潅流液に添加したり、動脈の内皮を除去すると、アセチルコリンを添加しても酸化電流の増加は認められなかった(大和谷)。生体内一酸化窒素(NO)を高感度かつ高選択的に計測するための電気化学センサーシステムの開発を目的とし、以下の成果を得た。(1)微小電極基材として有用な細孔半径、細孔容積、比表面積が異なる多様な活性炭素繊維を開発した(山口)。

(2)電極被覆材として中性の小分子であるNOのみを選択的に透過させるポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、ナフィオン、および、シリコン膜を三重に複合させて用い、ナフィオン中にNO吸着能を有するα-水酸化鉄を含有させると10nM以下のNOが検出できることを見いだした(三宅)。(3)NOを低過電圧かつ高効率で検出するため、各種金属ポルフィリンを合成し、その電極触媒特性を評価した。その結果、テトラキス(o,o,m,m-テトラフルオロ-p-(ジメチルアミノ)フェニル)ポルフィリンFeが優れた電極触媒特性を示すことを明らかにした(池田)。(4)NOに対する検出感度および選択性を向上させることが期待できる包接化合物をナフィオン被覆膜中に分散させて使用することを意図し、カルボキシル基またはアミノ基を有するカリクス[4]アレン誘導体を合成し、その電極特性について知見を得た(木村)。(5)ナフィオンおよびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を二重に被覆した電極を用いると、培養ウシ肺動脈内皮細胞から遊離してくるNOを感度良く検出できることを明らかにした(大和谷)。生体内一酸化窒素(NO)を高感度かつ高選択的に計測するための電気化学センサーシステムの開発を目的とし、以下の成果を得た。(1)微小電極基材として有用な多様な炭素繊維、黒煙繊維、活性炭素繊維を開発した(山口)。(2)ストリッピングボルタンメトリーの概念を導入して、中性の小分子であるNOのみを選択的に吸着して電極近傍で濃縮させるα-水酸化鉄をナフィオン膜中に添加すると、10nM以下のNOが検出できることを見いだした(三宅)。(3)ナフィオン膜内に種々の金属ポルフィリンをドープした三層膜被覆電極のNO酸化特性を評価した結果、Fe(III)(TPFPP)Clが優れた電極触媒特性を示し、その触媒作用機構を明らかにした(池田)。(4)NO検出感度および選択性の向上を計るため、NOの包接が期待できるカリクスアレン誘導体を合成し、NOとの相互作用について検討した結果、スルホン酸基を有する誘導体が優れた特性を示すことが分った(木村)。(5)ナフィオンおよびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)を被覆した二層膜被覆電極を用いると、アセチルコリンの添加により24nMのにNOに対応する酸化電流が検出され、L-NAME添加により酸化電流が消失する電極応答を示すことを明らかにした(大和谷)。
食品成分のα-ディフェンシン分泌促進作用による小腸移植後感染症の予防戦略

α-ディフェンシン5, 6 (Defa5, 6)は腸管パネート細胞から産生され、小腸管腔内で機能する代表的な抗菌ペプチドであり、非自己認識機能を持たないため、移植片に影響しない生体防御機構と言える。また、Defa5, 6は非常に広範な抗菌スペクトルを示す一方、腸内フローラを形成する常在性の細菌にはほとんど抗菌作用を示さない。このため、様々な疾患治療・予防への応用が期待されている。しかしながら、Defa5は経口投与しても期待された抗菌効果を示さないことから、Defa5, 6を用いた感染症予防には、その産生を亢進させる必要がある。申請者はこれまでに経口抗がん薬投与時の免疫機能低下に対し、ある種の機能性食品成分を併用することで、Defa5の産生・分泌能が改善し、腸管免疫能の回復が期待できることを実験的に見出している。一方、小腸移植は致死性腸疾患の根治治療であるが、移植後感染症が重大な問題となっており、小腸移植後の死因の多くを占める。そこで本研究では小腸移植後の感染予防法の確立を最終目的とし、機能性食品成分のDefa5産生・分泌亢進作用を利用した小腸移植後感染症予防の有用性を明らかにする。これまでに小腸虚血再還流(I/R)モデルラットを作成し、I/R処置において小腸絨毛の顕著な脱落と炎症性マーカーであるTNF-αmRNA量の上昇を確認している。また本条件下においてDefa5発現量が有意に低下することを明らかとした。その一方で、一部の食品成分をI/R前に前投与することで、I/Rによる腸管免疫低下ならびに絨毛の脱落を軽減させることを見出した。最後にこれらの軽減効果について機序を検証した結果、抗酸化作用に関わる酵素であるスーパーオキシドジスムターゼが関与することが示唆された。以上の結果よりこれら一部の食品成分が小腸移植後感染に対して防御的な効果を持つ可能性が示された。小腸は、虚血再還流(I/R)障害を受けやすく、また免疫能が高いため拒絶反応が強いという特性を有する。さらに腸内細菌による感染症のリスクが高いため、他の臓器に比べて移植が困難である。I/R障害についても抗酸化物質を用いることで一定の予防効果が実現しているが、移植後感染症は未だ解決せず、小腸移植後の死亡原因の半分以上が感染症とされる。α-デフェンシン(Defa5,6)は腸管パネート細胞から産生され、小腸管腔内で機能する代表的な抗菌ペプチドであり、非自己認識機能を持たないため、移植片に影響しない生体防御機構と言える。また、Defa5,6は非常に広範な抗菌スペクトルを示す一方、腸内フローラを形成する常在性の細菌にはほとんど抗菌作用を示さない。このため、様々な疾患治療・予防への応用が期待され、Defa5,6の産生亢進によりクローン病、潰瘍性大腸炎に対する予防効果が実験動物レベルで明らかとなっている。さらに、移植片対宿主病(GVHD)時にはDefa5が減少することも報告されている。しかしながら、Defa5は経口投与しても期待された抗菌効果を示さないことから、Defa5,6を用いた感染症予防には、その産生を亢進させる必要がある。そこで、本研究では小腸移植後の感染予防法の確立を目的として、比較的安全性の高い機能性食品成分に着目し、これらの成分のDefa5,6産生・分泌亢進作用がI/R障害時の小腸免疫能に及ぼす効果を明らかにしたい。ラット小腸I/Rにおいて、酸化ストレスの指標であるマロンジアルデヒド量はコントロールラットと比較して有意に増加した。また、再灌流1時間ではDefa5,6のmRNA量には影響を及ぼさなかった。一方で、小腸免疫の指標であるパイエル板細胞のIgA分泌量は有意に低下したことから小腸I/Rにより小腸免疫が変動することが示された。またDefa5,6は非常に広範な抗菌スペクトルを示す一方、腸内フローラを形成する常在性の細菌にはほとんど抗菌作用を示さない。これまでに小腸I/Rモデルラットを作成し、I/R処置において小腸絨毛の顕著な脱落と炎症性マーカーであるTNF-αmRNA量の上昇を確認している。さらに本条件下においてDefa

5発現量が有意に低下することを明らかとした。その一方で、一部の食品成分をI/R前に投与することで、I/Rによる腸管免疫低下を軽減させることを見出している。現在、この機序を明らかにすべく検討を進めている。小腸I/Rモデルラットを用いた検討により、I/R時においてDefa5 mRNA量が有意に低下すること、さらに一部の食品成分の併用がI/Rによる腸管免疫低下を軽減させることを明らかとした。またこの軽減効果の機序について現在検討中であり、本検討を明らかにした上で次年度の予定を進めていきたい。α-ディフェンシン5, 6 (Defa5, 6)は腸管パネート細胞から産生され、小腸管腔内で機能する代表的な抗菌ペプチドであり、非自己認識機能を持たないため、移植片に影響しない生体防御機構と言える。また、Defa5, 6は非常に広範な抗菌スペクトルを示す一方、腸内フローラを形成する常在性の細菌にはほとんど抗菌作用を示さない。このため、様々な疾患治療・予防への応用が期待されている。しかしながら、Defa5は経口投与しても期待された抗菌効果を示さないことから、Defa5, 6を用いた感染症予防には、その産生を亢進させる必要がある。申請者はこれまでに経口抗がん薬投与時の免疫機能低下に対し、ある種の機能性食品成分を併用することで、Defa5の産生・分泌能が改善し、腸管免疫能の回復が期待できることを実験的に見出している。一方、小腸移植は致死性腸疾患の根治治療であるが、移植後感染症が重大な問題となっており、小腸移植後の死因の多くを占める。そこで本研究では小腸移植後の感染予防法の確立を最終目的とし、機能性食品成分のDefa5産生・分泌亢進作用を利用した小腸移植後感染症予防の有用性を明らかにする。これまでに小腸虚血再還流(I/R)モデルラットを作成し、I/R処置において小腸絨毛の顕著な脱落と炎症性マーカーであるTNF-αmRNA量の上昇を確認している。また本条件下においてDefa5発現量が有意に低下することを明らかとした。その一方で、一部の食品成分をI/R前に前投与することで、I/Rによる腸管免疫低下ならびに絨毛の脱落を軽減させることを見出した。最後にこれらの軽減効果について機序を検証した結果、抗酸化作用に関わる酵素であるスーパーオキシドジスムターゼが関与することが示唆された。以上の結果よりこれら一部の食品成分が小腸移植後感染に対して防御的な効果を持つ可能性が示された。小腸I/Rにおいて小腸免疫能の低下が示唆された。今後はDefa5, 6産生促進物質を見出すとともに移植後感染症に対する予防効果を明らかにすべく、小腸I/Rモデルラットに投与し、微生物トランスロケーション抑制作用を評価する。今年度、一部の食品成分の併用がI/Rによる腸管免疫低下を軽減させることを明らかとした。したがって今後、本成分の軽減機序について明らかにする。さらに移植後感染症に対する予防効果を明らかにすべく、本成分を小腸I/Rモデルラットに投与し、微生物トランスロケーション抑制作用を評価する。
アメリカ乾燥地侵入樹種の環境ストレス適応システム

本研究は、アメリカ西部乾燥地に侵入した中国原産の外来種・タマリスクが、在来種をほとんど駆逐するなど、自生地とまったく異なる生態的挙動を示すことに着目し、この生理的要因を、適合溶質という多様なストレス耐性獲得に必須な物質の蓄積能から明らかにしようとするものである。自生地のタマリスク生育環境は、導入地アメリカと比較して、表層土壌中のNa濃度が約10-100倍であったが、植物体中のNa濃度は同程度であった。高土壌Na環境での生育に必要不可欠な葉内のNa濃度維持に、塩腺からの過剰なNa排出が重要であるととともに、葉内の浸透調整にアミノ酸の一種であるプロリンが寄与していることが明らかになった。外来植物種の侵入による生態系撹乱と生物多様性の低下は、世界各地で大きな環境問題として認識されるようになった。本研究課題ではアメリカ西部・乾燥地河畔林に生育するタマリスクに注目し、生育特性および浸透調整能の解析を通じて乾燥耐性・塩耐性特性の検討を行うことを目的としている。本年度はアメリカ西部に位置するモハベ砂漠およびその周辺に生育する乾燥地植物の浸透調整物質について網羅的解析を行った。多数ある浸透調整物質のうち多くの菌類・動植物で蓄積がみられるベタイン類を特異的に蓄積する植物種を特定した。またモハベ砂漠を貫流するコロラド川河畔に生育する外来種タマリスク(中国原産塩生植物)、および在来種(4種)の浸透調整物質について、季節的・時間的変動の解析を行った。これらの結果、アメリカ西部に生育するタマリスクは他の在来種と比較して、低い葉内Na+:K+比を維持していた。林冠下の土壌Na+濃度はタマリスクで最も高くなっており、葉に塩腺を有するタマリスクによって樹冠下のNa濃度が上昇するという既存の研究報告と一致した。一方で、気温の最も高くなる夏季(7ー8月)において、土壌相対含水量の低下が認められた。タマリスクの落葉期に土壌Na+濃度の上昇が認められたが、他の在来種でNa+濃度の変動は認められなかった。在来種3種の葉内および土壌Na+濃度に明らかな相関は認められなかった。夏季におけるベタイン類の葉内蓄積はタマリスクで認められず、在来種のアカザ科3種において顕著な蓄積が認められた。これらの結果から、慢性的に乾燥・高塩濃度ストレスに晒されている植物では浸透調整物質の変動がほとんど現れないということを示唆した。そのために(1)侵入地および自生地での生態的調査による適合溶質の定性定量解析とともに、(2)各生育地から得た苗木を用いたモデル実験でのストレスに対する成長反応の解析を併せて行った。実験では各生育地から採取した挿し木苗の耐塩性に特に注目し、植物内に蓄積された適合溶質蓄積と植物体の生理活性維持との関係、部位・器官ごとの適合溶質蓄積とNa+移動および形態的適応との関係について解析を試みた。その結果、自生地のタマリスク生育環境は、導入地アメリカと比較して、表層土壌中のNa濃度が約100倍であったが、植物体中のNa濃度は同程度であった。土壌塩濃度の増加が葉内塩濃度との間に顕著な相関が認められないことは、自生地、導入地ともに認められた。このことから高土壌Na環境での生育に必要不可欠な葉内のNa濃度維持に、塩腺からの過剰なNa排出が重要であることが示された。しかし、土壌中塩濃度が高い生育が抑制された個体では、葉内の浸透調整に重要なアミノ酸の一種であるプロリンが蓄積しており、同種の耐塩性に寄与していることが明らかになった。2年間の塩水灌漑によって育成したタマリスク苗の葉内塩濃度蓄積は処理水の塩濃度増加に対して明らかな変化を示されず、塩腺からの過剰なNa排出が本樹種の耐塩性に重要であることが示された。しかし浸透調整物質による塩ストレス下の生理作用で改善効果を明示することができなかった。引き続き、浸透調整物質の蓄積と植物の水分利用特性および生理活性に与える効果について検討する必要がある。外来植物種の侵入による生態系の攪乱と生物多様性の低下は、近年、世界各地で大きな環境問題として認識されるようになった。本研究課題では、アメリカ西部乾燥地のコロラド川河畔域に生育するタマリスク種に注目し、特に原産地と導入地の間に認められる生育特性および浸透調整能の比較を通じて乾燥耐性・塩耐性の違いについて検討する。

23年度は、タマリスク種の葉内浸透調整物質濃度の解析を中国西部乾燥地(原産地)とアメリカ西部乾燥地(導入地)の2地点で採取したサンプルを用いて行い、それぞれの調査プロット間に見られる環境条件との関連性について検討した。アメリカ西部のサンプルについては前年度までにサンプル採取を終了しており、23年度は分析、データの解析および論文作成を行った。中国乾燥地のサンプルは2011年8月25-27日に新疆ウイグル自治区アイディン湖周辺に生育するタマリクス群落にて採取した。アイディン湖から北方向に3地点のタマリスク群落からランダムに8個体を選び、葉の採取および樹冠下の土壌サンプルを採取した。これらの結果、中国西部に生育するタマリスクは土壌の高塩濃度、低水分含量に対して高い耐性を有することが示された。調査区間で土壌含水率は大きく変化しなかったが、土壌中の陽イオン濃度は有意に変化した。一方で、葉内Na濃度は調査地2で他の調査地よりも高く、Na:K比およびNa:Ca比も同様に高かった。葉内の糖およびベタイン濃度は調査地2で他の調査地よりも高い値を示し、土壌環境の変化に起因する葉内のイオンバランスの変化と相関を示した。2009年に米国で行われた同様の調査では、ベタインや糖濃度の明らかな変化が認められなかったことから、タマリスク種の浸透調整が生育地によって異なる可能性が示唆された。本研究課題はタマリスクが原産地と侵入地との間にしめす生態的挙動を生理的要因のうち、特に適合溶質という多様なストレス耐性獲得に必須な物質の蓄積能から明らかにしようとするものである。具体的には以下の3課題からなる。<課題1>侵入地および自生地での生態調査による適合溶質の定性定量解析:昨年度までに行った生態調査を通じて、各生育地のタマリスク葉内に蓄積した適合溶質、および土壌条件の解析を終了することができた。次年度はこれらのデータ解析の後、投稿論文の作成を行う予定である。しかしながら、タマリスク自生地での継続調査を行う上で必須のカウンターパートとの調整がつかないため、自生地での詳細な生態調査を行うことができなかった。<課題2>適合溶質蓄積とNa+移動および生理活性維持との関係:長期の塩処理条件下で生育したタマリスクの成長と適合溶質解析用の試料分析を昨年度に引き続き行っていたが、解析を終了させることが出来なかった。<課題3>適合溶質蓄積と部位・器官ごとの適合溶質蓄積:長期の塩処理条件下で生育したタマリスクの成長と適合溶質解析用の試料分析を昨年度に引き続き行っていたが、解析を終了させることが出来なかった。本申請計画は、タマリスクが原産地と導入地との間に示す生態的挙動を、生理的要因のうち特に適合溶質という多様なストレス耐性獲得に必須な物質の蓄積能から明らかにしようとするものである。具体的には以下の3課題を設定した。課題1.侵入地および自生地での生態的調査による適合溶質の定性定量解析:22ー23年度の生態的調査を通じて、各生育地のタマリスク葉内に蓄積した適合溶質および土壌条件の解析に用いる試料採取を行うことができた。しかし、これら採集試料の一部は分析を終了することができなかった。課題2および課題3.適合溶質蓄積と植物体の生理活性維持との関係、それらの部位・器官ごとの適合溶質蓄積
TTVおよびs-TTVの分子ウイルス学的特徴と感染病理学的意義の解明

1)体液中におけるTTV DNAの検出:血液以外の体液中におけるTTV DNAの検出とウイルス様粒子の観察血液以外の体液中におけるTTVの存在を確認するために、血中TTV DNA陽性の男性10例を対象にして、唾液、精液中における同ウイルスの検出を試みた。その結果、唾液では7/10(70%)、精液では6/10(60%)と高率にTTV DNAが検出された。また胆嚢摘出術を受けた16例の患者から得られた胆汁を用いて同様の検索を行った結果、TTV DNAが8/16(50%)に検出された。2)TTV粒子の観察:塩化セシウム密度勾配にて各フラクションに分画し、PCR法にてTTV DNAを検出したところ、1.24-1.28g/mlの領域で陽性を示した。次いでこの陽性フラクションをプールし濃縮後電顕検索を行った結果、直径20-30nmからなるウイルス様粒子が観察された。3)Simian-TTV(s-TTV)のヒト感染:s-TTV特異的なプライマーを作製し、PCR法によるs-TTVDNA測定系を確立した。この方法を用いて、本邦における健康成人血清200例および肝疾患患者血清260例を対象として、スクリーニングにかけた。その結果、健常成人でのs-TTV陽性率は、3/200(1.5%)であったのに対し、肝疾患群では18/260(6.9%)と高値を示した。疾患別における感染率は、慢性肝炎10/217(4.6%)、肝硬変4/28(14.2%)、肝癌4/12(33.3%)であった。10/18(55.5%)がHBVおよびHCVの重複感染を伴わない単独感染であった。成因不明の肝疾患では、10/151(6.6%)にs-TTVが検出された。さらに、PCR陽性産物の塩基配列を決定した結果、チンパンジー由来のs-TTVプロトタイプ(CH65-1)と85%以上の相同性を示した。また分子系統樹解析においては、ヒト由来s-TTVはサル由来s-TTVと同一集簇を形成したが、TTVとは明らかに区画された。ヒトおよびサル由来s-TTVの集団は,二つの異なるゲノタイプに分類された。ヒト以外の各種霊長類におけるTTウイルス(TTV)の感染実態を分子疫学的に検討した。その結果、TTV DNA(5'UTR)は、チンパンジー87/98(89%)、カニクイザル3/21(14%)、日本ザル1/89(1%)、アカゲザル2/127(1.6%)の血清中に検出された。さらに5'UTRにおける分子系統樹解析では、ヒトTTVとは明らかに異なる集簇を形成したためにsimian TTV(s-TTV)と仮に命名した。チンパンジー由来s-TTVから1株を選び、全長遺伝子の塩基配列を決定し、s-TTV CH65-1とした。CH65-1は、環状構造をとり、3899ntの塩基と三つのORF(ORF1:765aa,ORF2:134aa,ORF3:111aa)から構成されていた。また、114ntからなるGC-rich領域が3'UTR終末部に存在した。全塩基レベルでヒトTTVと比べると、48-54%と低い相同性を示した。以上の成績から、サル類に特有に感染しているTTVが存在することが確認できた。

成因不明の肝疾患では、10/151(6.6%)にs-TTVが検出された。さらに、PCR陽性産物の塩基配列を決定した結果、チンパンジー由来のs-TTVプロトタイプ(CH65-1)と85%以上の相同性を示した。また分子系統樹解析においては、ヒト由来s-TTVはサル由来s-TTVと同一集簇を形成したが、TTVとは明らかに区画された。ヒトおよびサル由来s-TTVの集団は,二つの異なるゲノタイプに分類された。1.血液以外の体液中におけるTTV DNAの検出とウイルス様粒子の観察血液以外の体液中におけるTTVの存在を確認するために、血中TTVDNA陽性の男性10例を対象にして、唾液、精液中における同ウイルスの検出を試みた。その結果、唾液では7/10(70%)、精液では6/10(60%)と高率にTTV DNAが検出された。また胆嚢摘出術を受けた16例の患者から得られた胆汁を用いて同様の検索を行った結果、TTV DNAが8/16(50%)に検出された。さらに塩化セシウム密度勾配にて各フラクションに分画し、PCR法にてTTV DNAを検出したところ、1.24-1.28g/mlの領域で陽性を示した。次いでこの陽性フラクションをプールし濃縮後電顕検索を行った結果、直径20-30nmからなるウイルス様粒子が観察された。s-TTV特異的なプライマーを作製し、PCR法によるs-TTVDNA測定系を確立した。この方法を用いて、本邦における健康成人血清200例および肝疾患患者血清260例を対象として、スクリーニングにかけた。その結果、健常成人でのs-TTV陽性率は、3/200(1.5%)であったのに対し、肝疾患群では18/260(6.9%)と高値を示した。疾患別における感染率は、慢性肝炎10/217(4.6%)、肝硬変4/28(14.2%)、肝癌4/12(33.3%)であった。10/18(55.5%)がHBVおよびHCVの重複感染を伴わない単独感染であった。
イギリス文学における国家意識構築と宗教的主題の関連研究

本研究はイギリス文学における宗教的主題とイギリス国家意識構築の影響関係について社会的歴史的に分析し、イギリス文学の特質について明らかにすることを目的とする。イギリスの社会と文化は17世紀以降の近代化の複雑な過程で、一定の国民及び国家意識を構築し、今日にそれを継承している。この過程において文学の宗教的主題は公共的性質をもち重要な役割を果たす。本課題においてはイギリス文学における宗教的主題とイギリス国家意識の本質が不可分であることを基礎に研究を進め、イギリス文学の公共的特質を明らかにし、さらに18世紀以降のヨーロッパ社会におけるイギリス文学の独自性を思想的に検証することを目的とする。本研究は18世紀から20世紀までのイギリス文学における国家意識構築と宗教的主題との関連を検証し、その特質を定義するために、文学的記述とイギリス社会思想的資料の通時的並びに共時的分析を行い、イギリス国家意識構築とイギリス文学の哲学的思想的特質の関係を明らかにする。イギリス文学における宗教的主題の変容とイギリス国家意識構築の関連を(科学及び社会変革と宗教思想の関連、教養文化の発達などの関連を中心に)文学的社会的資料分析を通して明らかにする。本年度は特に以下の課題について分析した。(1)18世紀イギリス文学の宗教的主題と社会的政治的変革の関連における国家意識形成の傾向を検証するため、特に社会的変革と国家意識形成またそれに関連する宗教的思想の影響関係が顕著であったロマン主義時代を中心に検証した。ロマン主義文学における基本的な非国教主義思想とアングリカニズムの相克またその宗教的思想とイギリス国家意識形成との関連を、宗教的資料、政治的社会的資料、哲学的思想を中心に分析し、18世紀イギリス文学の文学的主題の宗教的性質とイギリス国家概念形成との関連を検証した。(2)19世紀イギリス文学においては、特に文学的主題とイギリス国民意識との関連を科学また社会思想変革と宗教思想の影響関係を分析し、イギリス国家意識確立の思想的特質の一部を検証した。本研究は18世紀から20世紀までのイギリス文学の特質についてイギリス国民意識と宗教的主題の関連について文学的記述と社会的歴史的資料分析を行うことにより検証することを目的とする。(1)18世紀末から19世紀イギリス文学の思想的主題がイギリス国民意識形成といかに有機的に関連するかを検証した。ナポレオン戦争終結からイギリス帝国形成期における国内外の社会的歴史的変革及び思想的コンテクストと文学的記述との関係を文学的、社会的、歴史的、宗教的資料分析を通して考察した。ロマン主義文学とヴィクトリア朝文学の文学的思潮の影響関係と継続的または共通のイギリス文学の特質をイギリス及びヨーロッパにおける宗教的思想との関連分析をしながら検証した。19世紀イギリス文学における歴史的社会的コンテクストと科学思想発展の関連の一部を検証した。(2)16世紀から20世紀イギリス文学に共通するイギリスの国民性もしくは国民意識の形成と宗教的思想の関連の一部を検証した。これまでのイギリス文学と思想的コンテクストの分析を通して、16世紀以降の複雑な近代化の過程とイギリスの社会と文化の関連、また文学が国民意識及び国家意識形成過程において示した特徴的役割と性質について一部を検証した。なお、上記の文学と思想関連分析に関して、主に園井英秀九州大学名誉教授、イギリス社会と科学思想の関連資料収集分析に関して平田耕一九州工業大学教授の研究協力を得た。本年度は18世紀から20世紀イギリス文学の宗教的主題と社会的政治的変革の関連における国家意識形成の傾向を検証するため、文学における宗教的思想とイギリス国家意識形成との関連を、文学的資料、政治的社会的思想的資料を中心に分析し、以下の二つの課題を中心に研究を行った。なお、文学と思想関連分析については園井英秀九州大学名誉教授、ド・モンフォール大学Professor Tim Fulford、科学と思想の資料収集分析については平田耕一九州工業大学教授との研究協力により行った。第一に18世紀末から19世紀までのイギリス文学の分析について次の(イ)、(ロ)についての分析を行った。(イ)18世紀から19世紀の文学的記述とイギリスの歴史的社会的変革との思想的関連分析。(ロ)19世紀イギリス文学と社会思想の関連について科学思想発展との関連を分析。第二にイギリス文学の特質と宗教的思想との関連分析のため、16世紀から20世紀までの文学的記述と国民意識形成の関係にについて次の(イ)、(ロ)についての分析を行った。(イ)16世紀から20世紀イギリス文学の特質を、文学的活動と国民意識の関連また社会思想との関連において分析した。具体的には、サー・フィリップ・シドニー、ミルトン、ロマン派文学の社会的姿勢と社会思想の影響関係の分析を行った。また、19世紀以降文学と社会理論、科学的考察、世紀末思想等と文学(ディケンズ、トマス・ハーディーなど)の関係と国民意識形成との関連を検証した(ロ)(イ)の研究分析結果の相互的検証を行い、16世紀20世紀イギリス文学の宗教的思想の性質と国家意識形成との関連の一部を検証した。以上の分析研究は国内大学図書館及び大英図書館、ボドリアン図書館、その他のイギリス国内図書館などでの調査研究を中心に行った。またこの領域に関する国内及びイギリスにおける開催学会で研究発表を行った。本研究は18世紀から20世紀までのイギリス文学における国家意識構築と宗教的主題との関連を検証し、その特質を定義するために、文学的記述とイギリス社会的思想的資料分析を行い、イギリス国家意識構築とイギリス文学の思想的特質の関係を明らかにするものである。

イギリス文学における宗教的主題の変容とイギリス国家意識の関連を(科学及び社会変革と宗教思想の関連、教養文化の発達などの関連を中心に)検証した。本年度の分析対象は、特に、(イ)ロバート・サウジーなどロマン派文学と19世紀イギリス文学、ジョージ・エリオット、マシュー・アーノルドとの思想的関連を宗教的主題とイギリス国家意識の関連の解釈を中心に社会的及び政治的資料の分析を通して行い、イギリス社会思想における宗教的影響力とイギリス国家意識の関係の一部を明らかにした。前年度までの18世紀文学との分析結果との関連において文学的主題と宗教思想の変容について通事的分析を行なった。(ロ)C.ダーウィンの進化論思想の流布に関してヘンリー・ドラモンド、アーサー・ジェイムズ・バルフォア、ベンジャミン・キッドなどの進化論に関連する書籍の流布とイギリス社会における伝統的宗教観と懐疑との相克を検証し、イギリス社会における国民意識形成と宗教的思想の関連を分析した。(ハ)19世紀末から20世紀初頭イギリス文学における宗教的主題の揺れをトマス・ハーディーを中心に分析し、イギリス文学の宗教的特質と国家意識構築の関係の一部を明らかにした。なお、上記の文学と思想関連分析に関して、ド・モンフォール大学Professor Tim Fulford,園井英秀九州大学名誉教授、イギリス社会と科学思想の関連資料分析に関して平田耕一九州工業大学教授の研究協力を得た。本年度は前年度までの分析結果を踏まえ、18世紀末から20世紀初頭までのイギリス文学とイギリス社会思想の宗教的要素とイギリス国家意識構築の関係を検証した。具体的には以下の課題を中心に研究分析を行い、文学と思想関連分析においては園井英秀九州大学名誉教授、ド・モンフォール大学Professor Tim Fulford,科学思想の関連資料分析に関して、平田耕一九州工業大学教授の研究協力を得た。(イ)サウジーの1800年代の文学作品とイギリス出版批評業界(フランシス・ジェフリーなどを中心に)との関連における思想的特徴と国家意識構築の関連、また対仏戦争などの終結と19世紀イギリス社会の発展における宗教的思想との関連をジョージ・エリオット、マシュー・アーノルドの思想的関連において分析した。(ロ)ダーウィンの進化論思想のイギリス社会への浸透について、ブリッジウォーター論文集、Bookman、Review of Reviewsを中心とした分析により検証し、科学思想とイギリス国民思想との関連を考察した。(ハ)19世紀末の宗教的懐疑思想と20世紀初頭のイギリス文学の宗教的主題との関連をハーディーの詩作を中心に検証し、存在論的思想とイギリス社会の関連の一部を明らかにした。以上の分析研究は、国内大学図書館で行った。また本領域に関する国内の学会に出席した。本研究はイギリス文学における宗教的主題とイギリス国家意識構築の影響関係について社会的歴史的に分析し、イギリス文学の特質について明らかにすることを目的とする。本課題においてはイギリス文学における宗教的主題とイギリス国家意識の本質が不可分の関係を持つことを基本的テーゼとして研究を進め、イギリス文学の公共的特質を明らかにすることを目的とする。
胃における自然免疫応答が前癌病変発生を制御する機序の解明

自然免疫関連分子NOD1はその下流分子であるTRAF3を介して、Helicobacter pylori (H. pylori)感染による胃粘膜上皮におけるCdx2やMuc2の誘導発現、NF-κB p65の活性化を抑制していた。反対に、ATP4aに関しては、NOD1はその発現維持に寄与していた。H. pylori感染による遺伝子発現の変化はNOD1ノックアウト(KO)マウスの胃における腸上皮化生や胃粘膜萎縮といった前癌病変の発生として現れた。NOD1KOマウスの胃におけるTRAF3の発現は野生型マウスのそれより有意に低く、胃前癌病変発生の一因となっている可能性が示唆された。H. pyloriの感染によって生じる胃の前癌病変としては腸上皮化生と萎縮性胃炎が挙げられる。これらのうち、腸上皮化生の発生には腸の発生・分化に関与するホメオボックス遺伝子であるCdx2の発現が重要な役割を果たしていると考えられているが、本研究代表者らの以前の研究により、細胞質内に存在する自然免疫応答分子であるNOD1がその発現を制御している可能性が判明した。H. pyloriを長期感染させたNOD1ノックアウトマウスの胃において、腸上皮化生のみならず、胃粘膜萎縮も認められたことから、NOD1が腸上皮化生の進展を制御していると同時に、胃の萎縮性胃炎の発生にも携わっている可能性が考えられ、検討を進めた。まず、in vitroでの検討のために、マウス正常胃粘膜上皮細胞であるGSM06にNOD1-shRNAを遺伝子導入して恒常的にNOD1の発現が低下している培養細胞株を樹立した。この細胞とcontrol vectorを導入したGSM06とにH. pyloriを感染させたところ、胃の発生・分化に関与しているSox2の発現がH. pylori感染により抑制され、NOD1の発現量が少ないGSM06ではその抑制がさらに顕著になることが確認された。加えて、NOD1の発現が低下している細胞株では正常細胞に比してプロトンポンプの遺伝子ATP4aの発現が低下していることも確認された。現在、これらの現象がどのようなシグナル伝達経路を介しているのか、NOD1の下流分子であるRICKやTRAF3などが関与していると考え、現在検討を進めている。上記in vitroの系で認めた結果をin vivoで確認するため、C57BL/6JマウスとNOD1KOマウスに麻酔した上で経口的にH.pyloriを感染させた。経口感染から12ヶ月後に胃を摘出し、胃粘膜萎縮の出現やその発現遺伝子等につき解析予定である。本応募者はH. pylori感染により生じる胃の前癌病変である胃粘膜萎縮の進展に自然免疫応答分子であるNOD1が果たす役割を解明しようと試みている。昨年度までに、NOD1の発現を低下させたマウス正常胃粘膜上皮細胞を用いて、NOD1の発現が低下した細胞ではH-K ATPaseをエンコードしているAtp4aの発現が低下していることを見出していた。本年度は、まずin vitroでは、NOD1を刺激することによりH-K ATPaseの発現低下が認められるかの検討を行った。すると、ヒト胃粘膜上皮培養細胞株GCIYではH. pyloriを感染によりATP4Aの発現は0.69倍に低下し、この低下はNOD1 ligandであるiE-DAPでpre-stimulationすることにより、0.83倍にまでreverseすることができた。この結果により、NOD1の活性化は胃粘膜萎縮を抑制することが示唆された。この結果を踏まえてin vivoでの検討を行った。H. pyloriを1年感染させたマウスモデルでは、WTに比してNOD1KOでは胃粘膜におけるAtp4aの発現は0.51倍、Tff2の発現は0.80倍に低下していた。また、NOD1KOの胃粘膜におけるTraf3の発現量はWTの0.63倍と少なく、反対に免疫染色では核内にNF-κB p65を発現している細胞を多く認めた。これらのことからNOD1KOマウスではNOD1の下流分子であるTraf3の発現が低下しているためにNF-κBが活性化していることがin vivoでも確認され、これが胃粘膜萎縮と関与している可能性が考えられた。現在、再現性を確認するためにH. pylori1年感染モデルを繰り返すと共に、急性期での遺伝子の変動を検討するため、WTおよびNOD1KOマウスを用いてH. pylori2週間感染モデルにて解析を進めている。本応募者はH. pylori感染によって生じる胃の前癌病変である胃粘膜萎縮・腸上皮化生の発生・進展において、自然免疫応答分子であるNOD1が果たす役割の解明を試みている。前年までの研究により、NOD1がH. pylori感染によるNF-κBの活性化を抑制することにより、腸上皮化生関連遺伝子Cdx2の誘導発現を抑制することが見出された。また、反対に、NOD1が胃の発生・分化に関与する遺伝子Sox2やプロトンポンプをエンコードする遺伝子Atp4aの発現維持に重要な役割を果たしていることが見出された。最終年度である本年度は前年までに得られた、1年間H. pyloriを感染させたマウスを用いたin vivoの実験結果について、その再現性を確認した。