hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト胎児の化学物質複合曝露による次世代健康影響の母体血・臍帯を用いた評価法の開発

本研究では、419名の妊娠前期の母親から提供された血液に含まれる化学物質であるポリ塩化ビフェニル(PCB)濃度から、胎児への複合曝露への評価を開発することを主眼とする。419名の妊婦の年齢は30.36±5.30歳であった。対象者の母体血中のPCB濃度の平均は0.26±0.13ng/g-wetであった。年齢とPCB濃度との関係については、20・25・30・35・40・45歳未満および45歳以上の7つに区分し検討した結果、出産年齢の増加に伴いPCB濃度が増加する傾向が伺えた。また、初産および経産(2回以上)を区分し比較したところ初産と経産婦のPCB濃度に大きな違いは認められなかった。本研究では、化学物質の胎児への複合曝露状況を反映する曝露量アセスメント・システムと、臍帯のエピゲノミクス(網羅的なエピジェネティクス解析)を用いた個々の胎児の化学物質の感受性評価システムを開発し、さらに、この二つのシステムを基盤にして現状の化学物質曝露による胎児・次世代の健康に対する高リスク群を母体血や臍帯を用いて検出する次世代健康影響評価法の開発に向けた研究を行うことを目指すものである。研究初年度となる平成24年度については、本研究課題の3つの骨子のうち、特に本研究の基盤となる"胎児の高曝露群検出システムに関する研究"において、母体血中PCB濃度測定結果からの胎児への残留性化学物質移行及び胎児曝露推定システム開発に関する研究に取り組んだ。今年度の研究遂行により、352名の提供者による母体血からパックドカラムを用いたガスクロマトグラフによりPCB濃度分析を行った結果、初産婦の母体血には0.30±0.14ng/g-wet、経産婦については0.26±0.12ng/g-wetのPCB濃度が含まれることを明らかにした。この成果については、今夏開催される国際学術集会において発表する予定である(ISES : International Society of Exposure Science International 2013, August 19-23, 2013 ; Basel, Switzerland)。現在、研究中間年度となる平成25年度に遂行する母体血中PCB濃度分析結果と併せ、これらの母体血中PCB濃度の結果と質問紙調査による対象者の生活習慣等の検討に加え、胎児側となる臍帯血中PCB濃度との検証が待たれるところで、最終的には「胎児への残留性化学物質の移行及び胎児曝露の推定」について究明することになる。本研究では,化学物質の胎児への複合曝露状況を反映する曝露量アセスメント・システムと、臍帯のエピゲノミクス(網羅的なエピジェネティクス解析)を用いた個々の胎児の化学物質の感受性評価システムを開発し、さらに、この二つのシステムを基盤にして現状の化学物質曝露による胎児・次世代の健康に対する高リスク群を母体血や臍帯を用いて検出する次世代健康影響評価法の開発に向けた研究を行うことを目指すものである.研究中間年度となる平成25年度については,特に本研究の基盤となる“胎児の高曝露群検出システムに関する研究"において、母体血中PCB濃度測定結果からの胎児への残留性化学物質移行及び胎児曝露推定システム開発に関する研究に取り組んだ.今年度の研究遂行により,提供された105名の母体血と200名の父体血からパックドカラムを用いたガスクロマトグラフによるPCB濃度分析を行った。母体血では0.27 ±0.20ng/g-wet、父体血では0.37 ±0.20ng/g-wetのPCBが血中に含まれることを明らかにした。

現在、昨年度の研究データである352名分の母体血中PCB濃度結果と、本研究で得られたデータの照合によって、母体から得られたデータによる1)経産歴、2)年齢・体重とPCB濃度の関係、さらには父・母から得たデータによる3)食生活、4)居住エリアとPCB濃度の関係について、その傾向の解明を進めている.研究最終年度(平成26年度)に遂行する血中PCB濃度分析結果と質問紙調査による対象者の生活習慣等の検討にさらに進め、胎児側となる臍帯血中PCB濃度との検証が待たれるところで、最終的には「胎児への残留性化学物質の移行及び胎児曝露の推定」について究明することになる.本研究では、化学物質の胎児への複合曝露状況を反映する曝露量アセスメント・システムと、臍帯のエピゲノミクス(網羅的なエピジェネティクス解析)を用いた個々の胎児の化学物質の感受性評価システムを開発し、さらに、この二つのシステムを基盤にして現状の化学物質曝露による胎児・次世代の健康に対する高リスク群を母体血や臍帯を用いて検出する次世代健康影響評価法の開発に向けた研究を行うことを目指すものである。研究最終年度となる平成26年度については、1母体血中PCB濃度測定結果からの胎児への残留性化学物質移行及び胎児曝露推定システム開発および2エピゲノミクスを用いた胎児の化学物質に対する感受性評価システム確立のための研究に取り組んだ。まず1母体血中PCB濃度測定により、提供された36名の母体血と120名の父体血からパックドカラムを用いたガスクロマトグラフによるPCB濃度分析を行った。母体血では0.40 ±0.25ng/g-wet、父体血では0.42 ±0.24ng/g-wetのPCBが血中に含まれることを明らかにした。次に、2臍帯のエピゲノミクス(網羅的なエピジェネティクス解析)では、分娩時に臍帯を採取し保存までに要す経過時間において、臍帯エピゲノムのqualityが保障されることを確認するため、分娩後6hr、24hr、48hr、72hr、96hr後に液体窒素による凍結を行い、ゲノムDNAの脱メチル化を含むサンプルの劣化の有無を検討した。解析はpyro-sequenceによって、Igf2-H19のインプリント部位のメチル化レベルについて行った。解析結果から、分娩後96hrまでは、評価されたゲノムDNAの部位において、メチル化の劣化は確認されなかったことから、ヒト臍帯のゲノムDNAメチル化状態を評価するためのサンプリング条件の基礎的な知見が明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。環境医学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は3つの骨子からなり、特に平成24年度については(1)"胎児の高曝露群検出システムに関する研究について取り組むことで、研究方法の妥当性が得られたことから、今夏開催される国際学術集会への発表を予定するまでに至ったことから"おおむね順調"と評価した。他2つの骨子(エピゲノミクスを用いた胎児の化学物質に対する感受性評価システムの確立、化学物質の胎児期曝露による次世代の健康への高リスク群検出のためのバイオマーカー用いた影響評価法の開発についても鋭意究明を進めている。平成24年度から継続し“胎児の高曝露群検出システムに関する研究"について取り組み,研究方法の妥当性および胎児への残留性化学物質移行の動向について概ね把握することができた。これにより、次の課題となる“エピゲノミクスを用いた胎児の化学物質に対する感受性評価システム"や“化学物質の胎児期曝露による次世代の健康への高リスク群検出のためのバイオマーカー用いた影響評価法"の確立を構築する基礎データが集積しつつあり、最終年度の研究計画に繋がる準備が整ったことため、“おおむね順調に進んでいる"との評価に至った.26年度が最終年度であるため、記入しない。研究遂行の中間年度を迎え、研究骨子に掲げた3つの骨子について、さらに追視および検証を進めることを課題と捉え、研究を遂行している。研究遂行の最終年度を迎えるため,研究骨子に掲げた3つの骨子について、さらに追視および検証を進めることを課題と捉え,研究を遂行している.26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に従い、測定分析依頼を専門業者へ発注してきましたが、測定依頼する生体試料数および年度内の測定分析結果の提出に支障が予想されたことより次年度使用額が生じました。次年度については、年度早期に測定依頼するよう年度計画自体の見直しを諮り取り組んでいきます。
シナプスにおけるPSD-95パルミトイル化酵素P-PATの活性制御機構

本研究では代表的なシナプス蛋白質PSD-95と新規パルミトイル化酵素P-PATに焦点をあて、1)P-PATの活性制御機構、2)P-PATによるPSD-95の動態制御機構、および3)P-PATによるシナプス機能制御機構の解明を目的としている。平成21年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功し、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることにも成功した。また、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されることを見出した。本研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載され、高い評価を受けている。このように、平成21年度の研究計画は達成できたと考えている。今年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功した。さらに、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることに成功した。現在、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されるという予備知見を得ている。本研究は現在、論文投稿の準備段階にある。本研究は現在、論文投稿中である。

平成21年度はP-PATによるPSD-95のパルミトイル化状態を、生化学的なアプローチで簡便・特異的・高感度に検出するアッセイ系(ビオチンスイッチ法)の確立、神経細胞におけるP-PATによるPSD-95のパルミトイル化の動態制御機構を解析するために、初代培養海馬神経細胞にGFP-P-PATとPSD-95-mCherryを発現させ、それらの動態をタイムラプス顕微鏡で詳細に観察を試みた。また、パルミトイル化修飾を受けたPSD-95はポストシナプス膜直下に局在することから、全反射顕微鏡を用いてパルミトイル化修飾を受けたPSD-95のみを特異的に可視化し、PSD-95のパルミトイル化状態のモニタリングを生細胞レベルで可視化することに成功し、P-PATに対する特異的な抗体を用いた免疫染色により、神経細胞におけるP-PATの局在を明らかにすることにも成功した。また、P-PATの生理機能を解析するために、P-PATを過剰発現およびノックダウンした際のPSD-95のパルミトイル化動態をモニタリング中であり、P-PATのノックダウンによりPSD-95およびAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス膜表面に集積が抑制されることを見出した。本研究はThe Journal of Cell Biologyに掲載され、高い評価を受けている。このように、平成21年度の研究計画は達成できたと考えている。
ヒト臨床癌におけるVCP発現と転移との関連の解明

VCPを高発現していることが分かっているヒト乳癌由来の培養細胞株MCF7を用いて、VCPプロモーター領域の転写活性の検討を行った。VCPプロモーター領域の様々な長さの塩基配列を作成し、それをルシフェラーゼ発現ベクターに組み込み、VCP転写を司る転写因子の検討を行った。その結果、転写因子PBX1並びにELF2に着目した。PBX1の結合部位にMutationを導入すると、VCP転写活性の減少が、ELF2の結合部位にMutationを導入すると、VCP転写活性の増加が認められた。クロマチン共沈法にて、VCPプロモーター領域DNAとPBX1並びにELF2の結合が確認され、siRNAの導入によって、PBX1ではVCP発現の低下が、ELF2ではVCP発現の増加が認められ、これらの転写因子が各々VCP発現に対し正と負の働きをしていることが示唆された。本研究は、申請者らがこれまでマウス骨肉腫細胞株を用いたRNAサブトラクション法により見い出した高肺転移亜株で高発現維持されているValosin-containing protein(VCP)が種々のヒト癌における予後因子であるかどうかということ、並びにその発現制御機構について調べることを目的として行った。本年度、我々はVCP発現パターンが肺癌、前立腺癌、膵臓内分泌腫瘍、食道癌、歯肉癌においても腫瘍の転移、予後と相関する因子であることを明らかにした。腫瘍細胞細胞質内でVCPが高発現している腫瘍は、低発現性の腫瘍に比べて、腫瘍再発、生命予後ともに悪い傾向にあり、特に遠隔転移の頻度が高い傾向にあった。(Ann.Surg.Oncol.2004;11:697-704,Clin.Cancer Res.2004;10:3007-3012,Oncol.2004;66:468-475,Ann.Oncol.2004;15:1432-1438,Clin.Cancer Res.2004;10:5558-5565)VCPを高発現していることが分かっているヒト乳癌由来の培養細胞株MCF7を用いて、VCPプロモーター領域の転写活性の検討を行った。その結果、-500bpまでの塩基配列の導入で転写活性が上昇することが分かった。これについては、引き続き詳細な検討を加え、鍵となる転写因子の検討を加える予定である。本年度、我々はVCP発現パターンが甲状腺癌においても腫瘍の転移、予後と相関する因子であることを明らかにした。(Ann.Surg.Oncol.2005;12:925-934)VCPを高発現していることが分かっているヒト乳癌由来の培養細胞株MCF7を用いて、VCPプロモーター領域の転写活性の検討を行った。
中国近世の国家構造と支配イデオロギ-に関する総合的研究

本研究では明末清初期に主張された皇帝権抑制論と地方自治論(封建論)の意義を、当該時期の支配層とされる郷紳の存在形態とその思想を通して分析を行った。そこで指摘できることは、儒教イデオロギ-に基づくあるべき秩序が、明末に至って固定化・形骸化したという厳然たる事実である。もともと中国前近代の専制支配は、人々が秩序維持を皇帝権力に委託して生まれたという側面を持つ。しかし未曽有に強大化した明朝専制支配のもと、人々は国家によって統制される客体の位置に甘んじることになった。秩序は統制のために機能し、また固定化した秩序はその上位者にのみ特権的な地位を保障する。本来の徳に基づく君一臣一民の秩序は、統制を媒介とした皇帝一官一民の秩序へと転化してしまったのである。加えて明末の生産力の飛躍的な上昇と商品経済の発達は、支配層の生活を一層退廃的なものとした。力を強めてきた民衆は、既存の秩序に対するあからさまな抵抗を試み、抗租・奴変・民変等の民衆運動を展開する。こうした専制支配の桎梏とそれに抵抗する民衆の狭間にあって、郷紳の立場から提示されたのが皇帝権抑制論や地方自治論だったのである。それは当時の混乱した世相に危機感を抱く良心的な郷紳が、自らの秩序意識を喚起し、儒教イデオロギ-に則りつつ、あるべき世界を展望したものであった。もっとも、彼らの主張は結局実現を見ず、やがて清朝専制支配が確立する。それは究極において、専制支配が郷紳も含めた人々の秩序維持志向に適合する面を持っていたからである。そこに二千年来に亙って皇帝支配を継続させてきた中国社会の原理性が存在する。とすれば、中国社会はヨ-ロッパ勢力の進出なくして、専制体制を自力で乗り越えることができなかったということなのか。今後とも追求すべき課題は一にこの点にあるといわねばならない。
Myc誘導性リンパ腫における増悪化機構の統合的解明と制御

2018年度はMYC誘導性マウスリンパ腫モデルを2種類用いて研究を推進した。まず、前駆Bリンパ芽球性リンパ腫モデル(MYC-LBL)において特徴的な遺伝子発現を明らかにするため、正常前駆B細胞と比較した網羅的遺伝子発現プロファイリングを実施した。その結果、これまで報告されているMYCの標的遺伝子群の発現が全体的にMYC-LBLにおいて確認された。さらに高発現の遺伝子を絞り込むとこれまで標的として報告されていない興味深い遺伝子がいくつか同定され、MYC-LBLの発症・悪性化に関与する可能性が示唆された。次に成熟B細胞型リンパ腫モデルを用いて解析を実施した。これまでex vivoにてマウス成熟B細胞にMYC及びBCL2を同時に発現すると両者単独の場合と比べて、長期に生存できることを見出しているが、さらにヒトリンパ腫で高頻度に欠失が報告されているCdkn2a遺伝子が欠損すると、無限に増殖する能力を獲得することを見出した。この細胞を移植するときわめて予後不良なリンパ腫double hitlymphoma(DHL)に類似したリンパ腫を形成した。またこのDHL様細胞は非ホジキンリンパ腫の標準治療薬であるdoxorubicinに対して非常高い耐性を持つことが確認された。そこでDHL様細胞に対して効果的な薬剤を同定するため、分子プロファイリング支援活動より提供された小規模な分子標的薬のスクリーニングを実施したところ、BCL2阻害剤やMYCの下流分子の阻害剤に加え、これまで報告のない分子の阻害剤に高い感受性を示した。この結果からDHL様リンパ腫細胞はMYCによる発がん機構や難治性リンパ腫に対する薬剤スクリーニングに優れたモデル細胞となり得ることが示された。2018年度では当初の計画通り、2種類のMYC誘導性リンパ腫マウスモデルにおいて、MYCの標的候補分子及びリンパ腫発症・悪性化に関与の可能性がある分子を同定することができた。また、DHL様細胞を培養し、阻害剤をスクリーニングするシステムを構築することができたため、今後このシステムを用いてさらに拡大したライブラリーのスクリーニングへと展開させることができた。これらの結果から順調に研究が進展していると考えられる。MYC誘導性リンパ腫マウスモデルにおいて新規に同定したMYC標的候補分子の機能を同定するため、CRISPR-Cas9またはshRNAによる機能抑制実験を実施し、発症機序や生存にいかに関与するのか解析を進める。逆に遺伝子導入による機能活性化実験も実施することで機能解析を深めていく。また、MYC及びBCL2発現により形成されたDHL様モデルにおいては今後、慶應義塾大学保有の既存薬や低分子化合物ライブラリーを加えて規模を拡大した薬剤スクリーニングを実施する。さらにリンパ腫において発症・悪性化機序の一つとして考えられるシチジンデアミナーゼ(APOBECファミリー)の機能抑制実験を実施し、発がんや治療抵抗性獲得機構にどのような影響を及ぼすのか検討を進める。

さらにリンパ腫において発症・悪性化機序の一つとして考えられるシチジンデアミナーゼ(APOBECファミリー)の機能抑制実験を実施し、発がんや治療抵抗性獲得機構にどのような影響を及ぼすのか検討を進める。
ウミホタルを食べて光る魚－キンメモドキの発光メカニズムの解明－

キンメモドキから発光活性を指標にルシフェラーゼを精製し、単離した。RNAseqとMS/MSにより、タンパク質の全長配列を決定し、同定した。その後、リコンビナントルシフェラーゼを抗原とし、抗体を作成し、天然型のルシフェラーゼを結合したカラムを用いて、アフィニティー精製を行なった。その結果、質の高い抗ルシフェラーゼ抗体が得られた。また、キンメモドキの新たな供給経路を確立した。本年度は、これらの材料を元に、ウェスタンブロットと免疫組織化学により、キンメモドキにおける同定したルシフェラーゼの局在が発光器官にのみあることを確認できた。現在、組織の微細構造を確認中であり、並行して論文化を進めている。また、発光の進化を議論するために、同じくウミホタルルシフェリンを基質とする発光魚についてもサンプルを集めている。本年度は、スズキ目であるが異なる科のツマグロイシモチ、ガマアンコウ目のイサリビガマアンコウを入手できた。ツマグロイシモチは高知で採取され、また、イサリビガマアンコウはアメリカ合衆国のカリフォルニアで採取された。ツマグロイシモチの系統分類的位置付けは、まだはっきりしていないので、発光の進化を議論する上で、今後、分類学者との共同研究が必要になる。これらの材料に対して、現在、キンメモドキのルシフェラーゼと相同性があるかを調べるため、同様に、ウェスタンブロットと免疫組織化学による検出を進めている。今後、反応が出た場合、プルダウンからのMS/MS解析により、タンパク質の同定を進め、配列から、進化的な考察を深めたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。浅海性魚類キンメモドキは、発光性甲殻類ウミホタルを捕食し、ウミホタルルシフェリン(発光基質)を獲得し、自身の発光に用いている発光魚である。キンメモドキは、他の多くの発光生物と同様にルシフェリン-ルシフェラーゼ反応という酵素ー基質反応によって発光を行うが、これまでにルシフェラーゼ(酵素)の同定は行われていない。また、魚類においてルシフェラーゼの同定の報告はない。本研究では、発光魚キンメモドキを用いて、脊椎動物で初のルシフェラーゼの同定を目的とした。発光魚キンメモドキから発光活性を指標にルシフェラーゼを精製し、MS/MSによりアミノ酸配列を同定した。抗ルシフェラーゼ-ウサギ抗体を作成し、ウェスタンブロットによって、組織の局在を確かめた。その結果、ルシフェラーゼは発光器由来タンパク質抽出物にのみ検出された。さらに、組織学的局在を調べるために、免疫染色法により、抗ルシフェラーゼ抗体を用いてキンメモドキの凍結切片に対してルシフェラーゼの検出を行った。その結果、発光組織にのみ得意的な染色が認められた。これらの結果から、同定したルシフェラーゼは、発光組織にのみ局在していることが明らかになった。浅海性魚類では、多くの魚類が科内で発光形質を独立に進化していることから、浅海性魚類において発光形質の進化は意外にも容易だと伺える。それらは共生バクテリアかウミホタルルシフェリン型の発光システムを持っている。キンメモドキで行った本研究から得られた知見により、今後、発光システムを種間で比較することで浅海性魚類の進化における共通のプロセスが明らかにできるだろう。本年度は、ルシフェラーゼの抗体を作成し、免疫組織化学的手法を用いて、局在を明らかにし、さらに、リコンビナントルシフェラーゼをキンメモドキの組織で検出することを目標としていた。また、獲得メカニズムに関与するタンパク質の同定を行う予定であった。しかし、ルシフェラーゼ抗体の作成が、当初予定していたよりもかなり遅れてしまい、結果として研究が遅れてしまった。その原因は、ルシフェラーゼ抗体の抗原として用いたリコンビナントルシフェラーゼは酵母Pichiaを使用したが、得られたルシフェラーゼの糖鎖はPichia由来の糖鎖であるため、ウサギに対して、余剰の免疫を引き起こした。そのため、得られた抗体の特異性は低く、ウェスタンブロットを行ったところ、ルシフェラーゼに対してはもちろん反応するが、多くの非特異的なバンドが出てしまった。そこで、天然の糖鎖を認識する抗体を作成するために、キンメモドキからルシフェラーゼを大量に精製しようと試みた。しかし、当該年度は、なぜかキンメモドキがほとんど漁獲できず、通常の供給先からサンプルが得られず、ルシフェラーゼの精製ができなかった。そこで、申請者は、新たな供給経路の探索を行い、これが見つかるまでに約半年ほどかかってしまった。現在、新たな供給経路が確立でき、nativeなルシフェラーゼも精製できた。nativeルシフェラーゼを用いたアフィニティーカラムクロマトグラフィーにより、抗ルシフェラーゼ抗体を精製し、特異性の高い抗ルシフェラーゼ抗体が得られた。今後、これを用いてさらなる研究を行っていくつもりである。

現在、組織の微細構造を確認中であり、並行して論文化を進めている。また、発光の進化を議論するために、同じくウミホタルルシフェリンを基質とする発光魚についてもサンプルを集めている。本年度は、スズキ目であるが異なる科のツマグロイシモチ、ガマアンコウ目のイサリビガマアンコウを入手できた。ツマグロイシモチは高知で採取され、また、イサリビガマアンコウはアメリカ合衆国のカリフォルニアで採取された。ツマグロイシモチの系統分類的位置付けは、まだはっきりしていないので、発光の進化を議論する上で、今後、分類学者との共同研究が必要になる。これらの材料に対して、現在、キンメモドキのルシフェラーゼと相同性があるかを調べるため、同様に、ウェスタンブロットと免疫組織化学による検出を進めている。今後、反応が出た場合、プルダウンからのMS/MS解析により、タンパク質の同定を進め、配列から、進化的な考察を深めたい。前年度では、抗体の作成・精製と、サンプル供給経路の再確立に時間がかかってしまったが、ようやくこれらの問題が解決した。本年度は、キンメモドキのルシフェラーゼの獲得機構について、関与する遺伝子の同定を目指す。また、キンメモドキと同様にウミホタルルシフェリンを用いて発光する浅海性発光魚でも、キンメモドキと同様な発光メカニズムを持っているかどうかを明らかにしたい。ウミホタルルシフェリン型の発光システムを持つ発光魚には、スズキ目テンジクダイ科のツマグロイシモチやガマアンコウ目のイサリビガマアンコウがいる。ツマグロイシモチは日本で広く分布が報告されているが、漁獲量は極めて低く、サンプルの入手は運頼みである。一方で、イサリビガマアンコウは日本にはいないが、アメリカ合衆国西海岸では広く分布し、普通種である。そのため、発光魚類の進化の普遍的メカニズム解明のために、イサリビガマアンコウを材料として用いる計画である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
透輝石固溶体結晶における還移金属元素の席分配について

CaMgSi_2O_6-CaFeAlSiO_6系についても、透輝石固溶体結晶の作製を試みたが、単結晶法により回折強度データを収集できるほどの大きさの結晶は現在まで得られていない。育成条件を変えて、より大きな結晶を得る努力を続ける計画である。なお、この系の結晶育成の過程で、Al含有量の異常に高い輝石結晶が得られた。この結晶の生成条件を明らかにすることを試みるとともに、結晶構造の解析も行う予定である。
膵癌の浸潤・転移機序の解明と分子標的治療法の開発

浸潤・転移能の高い膵癌はORP5を発現しており、ORP5発現症例は予後不良であることが判明した。ORP5はコレステロール合成経路を活性化することでその下流遺伝子であるHDAC5を制御し、PTENの発現を誘導することで浸潤・転移能を獲得していることが判った。また、高コレステロール血症治療薬であるスタチンとHDAC inhibitorであるTSAを併用することで相乗的な抗腫瘍効果が得られた。ハムスターの実験膵癌の高転移株特異的に発現する分子(ORP5)を単離し、これが膵癌の浸潤転移に関わる可能性が示唆された。ヒト膵癌細胞株でもORP5の発現は検討した5種類中4種類に認められ、同様に抑制、導入によって浸潤能に違いが出ることが確認できた。平成19年9月に同分子の抗体が発売となり、これを購入。ヒト正常組織を免疫染色したところ、脾臓、膵臓の一部、脳のプルキンエ細胞に発現が認められ、さらに、肝臓では非常に強く染まった。膵癌切除症例56例を免疫染色し、臨床病理学的因子と検討したところ、ORP5陽性群ではmedian survivalが有意に短く、1年生存率も有意に悪かった。また、ORP5陽性例では高率に主膵管への浸潤が認められ、in vitroでの検討を裏付ける結果となった。しかし、肝臓で非常に強く、しかも全体的に発現しているため、この分子を直接の標的とした治療は困難であることが予想された。そこで、この分子のメカニズムを解析すべく、ORP5が強く発現しているヒト膵癌細胞株を使用し、siRNAで抑制した場合と、ORP5がほとんど発現していない細胞株にORP5を導入したときのmRNAの発現の違いをcDNA microarrayで検討。HDAC5、TGF beta1に発現の違いが認められた。また、ORP5が肝臓で強く発現していること、oxyxterolと関連があるはずの分子であることから、コレステロール合成経路との関わりがあると考え、ORP5の抑制、導入のサンプルを使用し、SREBP2,HMG-CoA reductaseの発現をmRNAレベルで検討したところ、ORP5の抑制でSREBP2,HMG-CoARの発現が減少し、ORP5の導入で発現が上昇した。これは、ORP5がoxyxterolの機能を抑制することでコレステロール合成経路を制御している可能性が高いことを示唆するものである。ORP5を抑制するとSREBP2が抑制され、ORP5を強発現するとSREBP2の発現量が増加することから、ORP5はコレステロール合成経路を制御していることが示唆された。また、HDAC5のプロモーター領域にSREの配列が認められ、ChIPの結果、HDAC5がSREBP2の直接下流であることが判明。さらに、この経路が最終的に癌抑制遺伝子PTENの発現を制御していることがRT-PCR, Westernによって確認された。これらの結果より、ORP5を発現している膵癌細胞はコレステロール合成経路が常に活性化しており、これがHDAC5の発現を制御、次いでPTENの発現をも制御することで浸潤、転移に関わっていると考えられた。これにより、高コレステロール血症治療薬であるスタチンが膵癌の浸潤抑制効果を持つ理由が解明された。事実、ORP5を強発現している膵癌細胞株にスタチンを投与したところ、dose dependentに浸潤能が抑制され、ORP5の発現が弱い膵癌細胞株では低濃度のスタチンでも強い浸潤抑制が観られた。そして、ORP5をほとんど発現していない膵癌細胞株では5μMのスタチン投与まで浸潤に影響がなかった。ORP5がコレステロール合成経路に強く関連しており、正常では肝臓で強く発現していることから、この分子を治療の直接のターゲットにすることは危険である。そこで、上記結果から、スタチンとHDAC inhibitorの併用による治療を考案。これらは同じ経路の別な箇所で作用するため、治療の相乗効果が期待できると考え、現在研究を継続中である。ハムスターの膵癌モデルから、浸潤・転移能の異なる二種類の細胞株を樹立し、この二種類の細胞株における遺伝子発現プロファイルの違いを検討したところ、浸潤・転移関連遺伝子としてOxysterol binding protein related protein5(ORP5)を単離した。ORP5を浸潤・転移能の弱い細胞株に導入すると、その浸潤能が上がり、siRNAで抑制すると、浸潤能が下がった。ORP5の発現を膵癌切除標本で免疫染色したところ、ORP5を発現している膵癌患者は有意に予後不良であった。特に1年生存率はORP5陰性群が73.9%に対してORP5陽性群が36.4%であった。ORP5を発現、あるいは抑制することで動く分子を同定するために、cDNAmicroarrayを行った。ORP5を強発現させることで誘導され、抑制することで発現が減弱する分子としてHDAC5,TGFβが検出された。ORP5が脂質代謝に関わる分子であることが予想されることから、これらの分子がコレステロール合成経路に関わっていると考えた。

事実、ORP5を導入することでSREBP2が発現し、ORP5を抑制することでSREBP2が抑制された。さらに、HDAC5のプロモーター領域にSREBP2の結合部位が存在することをChIPで証明した。つまり、ORP5発現という機能を得た膵癌細胞は、コレステロール合成経路を活性化し、その下流遺伝子であるHDAC5を発現することで浸潤・転移能を獲得していると考えられた。このことは、抗コレステロール血症治療薬であるスタチン(HMG・CoA阻害剤)がなぜ膵癌抑制効果を示すのかという、10年近く解明されていなかった問題の答えとなるものである。
総合学科におけるディープ・エコロジー思想を生かした環境学習の実践的研究

1研究目的高等学校・総合学科において「ディープ・エコロジー」思想の観点を導入した環境学習プログラムの開発、試行および評価を行い、自然との共生を実感させる環境学習のあり方を探った。2研究方法・計画高校教育における「ディープ・エコロジー」思想を生かした環境学習プログラムの開発、試行を行った。(1)総合学科の生活・福祉系列の生徒を中心的対象とし、「ディープ・エコロジー」思想を取り入れた、身近な自然との一体感を感じる環境学習プログラムを作成、実施した。A:生活系列の授業(科目:児童文化)、対象:科目選択者(2年生7名)プログラム:「ネイチャーゲーム」を取り入れ、五感を使って身近な自然を直接体験するプログラム。B:生物Iの授業、対象:科目選択者(2年生13名:福祉・経済系列の生徒中心)プログラム:季節の植物を観察し、五感を開き、自然との一体感を感じるフィールドワーク。(2)自然環境に対する生徒の意識調査(対象:総合学科2年生4クラス約150名)を行い、分析した。3研究成果自然との一体感を感じることで自分自身を見つめ直す「ディープ・エコロジー」思想を導入した環境学習プログラムを実施したことにより、生徒は、"心を癒し、自然の大切さを実感し、自分を見つめ直し、幼い子どもたちに自然の楽しさ、大切さを伝えるために自然との一体感を感じる機会が日常生活の中に必要である"と実感していた。また、自然環境に対する生徒の意識調査により、自然観、環境意識・態度、行動様式、ディープ・エコロジー思想に関する生徒の意識について分析することができた。この研究を踏まえて、自然との共生を実感させる環境学習のあり方を、今後とも探って行きたい。
蓄電機能を発現する金属酸化薄膜のプラズマプロセス技術の確立

スズとマグネシウムあるいは亜鉛(Zn)とシリコンなど複合金属酸化薄膜においては、フォトクロミズム(PC)やエレクトロクロミズムが発現する。その金属酸化薄膜をプラズマプロセスで作製する技術の開発を行った。手法として、パルスレーザー堆積(PLD)法とプラズマCVD法を用いた。PLD法では、30 mm角基板全面にPC薄膜を再現性よく作製することができた。プラズマCVD法では、酸化亜鉛(ZnO)だけでPC膜が得られることを見出した。このZnOのPC膜について、X線吸収による結晶構造の調査を行い、PC転移に伴ってZnの価数とZn-O間の距離が変化することなどが明らかになった。VHFプラズマCVD装置を用いては、ZnとSiを含む有機金属蒸気をアルゴンおよび酸素ガスと共に放電容器内に導入してITO膜付のガラス基板上にZn-Si-O薄膜を堆積させ、フォトクロミズムが発現する条件を調べた。混合ガスをプラズマ中へガラス管で導入して、30mm程度離れた位置に置いた基板に吹き付ける形で薄膜を堆積させた。混合ガスに先立っては、まず、Znだけを含むガスとSiだけを含むガスのそれぞれで、ZnOおよびSiO2の単膜の堆積実験も行った。この予備実験の結果によると、ZnOは基板上で中心が最も膜厚が厚く、周辺に向かって膜厚が減少した。それに対して、SiO2の膜厚は、中心よりも離れた位置にピークが現れ、膜厚の絶対値もZnOより10分の1程度にしかならないことが分かった。すなわち、ZnOとSiO2で基板への付着挙動が異なることを示す結果であった。次に、2つの有機金属ガスをチャンバーの外で混合し、Zn-Si-O薄膜を堆積させた。その結果、ZnOとSiO2のナノ粒子の組成比が10:1程度となる部分にリング状に紫外線照射によりフォトクロミズムが発現した。この組成比が必然であるかどうかを確認するため、パルスレーザーアブレーションによる薄膜堆積法(PLD)でも、ZnOとSiの比が10:1のターゲット材を用いて薄膜の形成を行った。その結果、PLD法によりZn-Si-O薄膜で初めてフォトクロミズムを発現させることに成功した。しかも、30mm角のITO膜付のガラス基板全面でほぼ一様なフォトクロミズムが得られた。このPLD法では、Sn-Mg-O薄膜でも30mm角基板全面で同様にフォトクロミズムを再現性よく発現させることに成功している。今後は、エレクトロクロミズムの確認に研究を進める。VHFプラズマCVD装置を用いては、昨年度同様にZnとSiを含む有機金属蒸気を放電容器内に導入してITO膜付のガラス基板上にZn-Si-O薄膜を堆積させ、フォトクロミズムが発現する条件を調べた。今年度は、ロードロック室を通じてガラス基板を導入することで、真空を破ることなく堆積位置に設置することを可能とし、これによって短時間で繰り返し薄膜堆積が可能となった。その結果、10 mm平方程度の面積でフォトクロミズムを発現させることもできるようになった。パルスレーザーアブレーションによる薄膜堆積法(PLD)では、昨年度にSnO2とMgOの組成比1:1ターゲット材を用いることで、30 mm角のITO膜付のガラス基板全面でほぼ一様なフォトクロミズム膜の作製を可能としていた。本年度は、その組成比を、1:10から10:1と幅広く変化さた。その結果、組成比1:1のターゲット材を用いた場合がフォトクロミズム発現に最適であった。本年度は、さらに、これらPLDによるフォトクロミック膜上に絶縁膜と電極膜を形成し、電流・電圧特性を調べた。ガラス基板、ITO、Sn-Mg-O薄膜100 nm厚(紫外線照射でフォトクロミズムを発現)、100 nm厚SiO2絶縁膜、アルミ電極という構成で、7 mm×16 mmサイズのものを12個用意した。それぞれの試料のITOとアルミ電極間に±1 Vの三角波電圧を周期4分程度で印加して、電流の変化を調べた。その結果、明確な蓄電の波形は得られなかったが、12回中6回の測定において、フォトクロミック膜から電子が抜ける方向の電圧を印加したときは、電圧の上昇時に下降時よりも2倍以上大きな電流が流れた。また、ITOからフォトクロミック膜に電子が入る方向の電圧印加では、電圧上昇時に0.5V以上位から電流が立ち上がり、電圧下降時には、上昇時より大きな電流が流れた。すなわち、明らかに履歴現象がみられ、フォトクロミック膜が単なる抵抗体ではなく、電荷の出入りの存在を示唆する結果が得られた。PLDによるフォトクロミック膜上に絶縁膜と電極膜を形成し、7 mm×16 mmサイズのもの12個で電流・電圧特性を調べるところまで進展できた。それぞれの試料のITOとアルミ電極間に±1 Vの三角波電圧を周期4分程度で印加した。電圧・電流特性をしらべたところ、絶縁膜が完全ではなく電流の漏れがあるようで明確な蓄電の波形は得られなかったが、波形には明らかな履歴現象がみられた。これは、フォトクロミック膜に電子が出入りしていることを示唆する結果である。

本研究では、パルスレーザーアブレーションによる薄膜堆積法(PLD)とVHFプラズマを用いたCVD法により、基板上にSn-Mg-O薄膜やZn-Si-O薄膜を堆積させ、フォトクロミズム(PC)を発現させると共に、蓄電機能を確認する実験を進めてきた。PLD法では、決まった粒子組成のターゲットを用いることで、再現性よく30mm角のPC膜を形成する技術が確立できている。そのため、昨年度末より、PC膜上に絶縁膜と電極膜を形成し、電流電圧特性を調べてきた。電荷の出入りを示唆する結果は得られたが、絶縁膜の絶縁破壊が問題となった。本年度に原子間力顕微鏡による表面観察を行ったところ、PLD法による膜の表面には、1μmオーダーの粒子がのっていることがわかった。それを排除することは簡単にはできず、平成28年度中の改善は断念した。CVD法では、これまでZn-Si-O薄膜でPCを得てきたが、今年度、Siを入れなくともZnを含む有機金属ガスだけで作成した膜でPCが発現することを見出した。ZnOの結晶膜に有機金属ガス中の炭素原子が不純物として混入したことが関わっていると推測される。シンクロトロン光を用いたX線吸収微細構造(XAFS)解析により、その膜の調査を行った。ZnOの標準試料、As-grown膜、紫外線照射後のPC膜、PC膜を570Kまで加熱して消色した膜(non-PC膜)、さらには、PLD法で作ったZn-Si-OのPC膜とnon-PC膜などを用意して、測定を行った。結果は、まだ解析中であるが、ZnO標準試料と比べて、CVDによるPC膜の原子間距離は明らかに伸びている。また、吸収端も高エネルギー側にシフトしている。non-PC膜でも、ZnO標準試料より原子間距離と吸収端エネルギーは増加しているが、PC膜に比べるとその変化は小さいことがわかった。PLD法による膜でも同様の結果であった。スズとマグネシウムあるいは亜鉛(Zn)とシリコンなど複合金属酸化薄膜においては、フォトクロミズム(PC)やエレクトロクロミズムが発現する。その金属酸化薄膜をプラズマプロセスで作製する技術の開発を行った。手法として、パルスレーザー堆積(PLD)法とプラズマCVD法を用いた。PLD法では、30 mm角基板全面にPC薄膜を再現性よく作製することができた。プラズマCVD法では、酸化亜鉛(ZnO)だけでPC膜が得られることを見出した。このZnOのPC膜について、X線吸収による結晶構造の調査を行い、PC転移に伴ってZnの価数とZn-O間の距離が変化することなどが明らかになった。プラズマCVDで堆積させたZn-Si-O薄膜において、フォトクロミズムを発現するのは、ZnOとSiO2の組成比が10:1程度であることを明らかとし、それをPLD法でも確認することができた。しかしながら、プラズマCVD法では、2種類の金属酸化物を狙った組成比である程度の面積に堆積させることに、まだまだ多くの課題があることが分かった。それに対して、PLD法では、Sn-Mg-O薄膜およびZn-Si-O薄膜において、30mm角の基板全面にフォトクロミズムを発現させることに成功している。PLD法を用いれば、Sn-Mg-O薄膜およびZn-Si-O薄膜において、30mm角の基板全面で、すでにフォトクロミズム発現を可能となっており、本年度、蓄電機能を調べる最初の試みまで行えた。今後は、この蓄電機能をいかに発現させるかに注目して研究を進める。本年度の蓄電試験の問題は、絶縁膜にあると考えている。1つには、電流が漏れる問題であり、2つ目には、SiO2の膜が硬すぎて本研究の目的に合わないのではないかという疑問である。有機薄膜を絶縁物として用いれば、より手軽にデバイスの作成ができ、絶縁が確実に取れる厚みを実現しやすい。
超高圧変成岩の岩石学的研究

中国東部に産する累進超高圧エクロジャイトの構成紘物の累帯構造や包有物に注目して,累進PーT履歴を検討した。累進的に形成されたざくろ石中の主要な包有物は,オンファス輝石・ゾイライト・角閃石(パ-ガサイトタラマイト)・フェンジャイト・パラゴナイト・藍晶石・ルチル・コ-ス石もしくはその仮像である,そのほかに重要な包有物として,斜長石,十字石+パラゴナイト+パ-ガサイト,およびマ-ガライトが包有物として見いだされた。これらの事実と藍閃石やロ-ソン石など藍閃石片岩相に特有な紘物が包有物として見いだされないことを考慮すると,本地域の超高圧変成岩類は(緑れん石)ー角閃岩相→石英ーエクロジャイト相→コ-ス石ーエクロジャイト相の経路で形成されたと推定できる。ゾイサイト・藍晶石・SiO_2相と共存するざくろ石とオンファス輝石の組成を用いて,エクロジャイトの平衡条件を推定した。その結果,超高圧変成岩類はいったんコ-ス石の安定領域に達した後に,ゆっくり上昇しつつ加熱され続けたと推定される。以上の点を説明可能なモデルとして,(1)沈み込み帯における(緑れん石)ー角閃岩相の変成作用,(2)地塊の衝突と衝上にともなうほぼ等温的な圧力上昇とコ-ス石ーエクロジャイト相での再結晶および(3)周囲の熱いマントルからの加熱にともなうほぼ等圧力条件下での累進変成作用の進行,が考えられる。
鉄筋コンクリート立体耐震壁の部材モデルに関する研究

鉄筋コンクリート造建物には,直交する二方向の耐震壁が連続して配置され,壁断面がL形やコ形となる場合が少なくない。このような立体耐震壁が二方向水平力を受けると,直交壁からの境界応力と壁面内方向水平力によって壁脚部を横断するひび割れが発生する。このひび割れのひび割れ幅が増大し,せん断力を受けるとひび割れ面で滑りが生ずるので,立体壁の部材モデルを作成する場合にはこの現象を考慮する必要がある。本研究では,曲げ引張力によって予めひび割れを生じさせた平面耐震壁にせん断力を加えて,ひび割れ幅とスリップ性状について実験的に検討した。試験体は,壁脚部のみを想定して壁高さを124mmとし,壁の上下に剛な基礎梁と加力梁(300mm×500mm)設けている。壁断面の種類は,壁全断面積,全鉄筋比,柱主筋比,壁筋比,柱形の有無およびコンクリートの粗骨材の種類(豆砂利と砕石,最大寸法はそれぞれ10mmと25mm)をパラメータにして設定し,研究期間の2年間で試験体数16体の加力実験を行った。加力はアクチエータを水平方向に1台,試験体の左右に鉛直方向に2台配置して,せん断力の方向に対して圧縮側となる柱のひび割れ幅を制御しながら,シアスパン比が3となるように片振り繰り返しの曲げせん断力を加えた。主な研究成果は以下のようである。1.スリップの開始は,弾性計算による垂直応力が全断面引張となり,一部でコンクリートの引張強度に達する応力レベルに概ね対応している。2.ひび割れ面を横切る全ての鉄筋が引張降伏すると,スリップ降伏の状態となる。3.スリップ降伏時のせん断応力度とスリップ変位は,全鉄筋比と相関がありそれぞれ提示した近似式で推定できる。このひび割れのひび割れ幅が増大し,せん断力を受けるとひび割れ面で滑りが生ずると考えられる。試験体は,壁の上下に剛な基礎梁と加力梁(300mm×500mm)を有し,壁部分の高さは壁脚部のみを想定して124mmである。壁断面の種類は,壁全断面積,全鉄筋比,柱主筋比,壁筋比,柱形の有無をパラメータにして設定し,今年度は加力装置の能力から比較的鉄筋量の少ない7種とした。コンクリートは豆砂利普通コンクリートを使用し,打設は基礎梁,壁と加力梁の2回に分けて鉛直打ちとし,打ち継ぎ面はコンクリート打設の翌日に十分な目荒らしを行っている。加力は,せん断力の方向に対して圧縮側となる柱の上部に取り付けたアクチエータによって圧縮側柱のひび割れ幅を制御しながら,引張側柱上部と加力梁に平行に取り付けた2台のアクチエータによってシアスパン比が3となるように片振り繰り返しの曲げせん断力を加えた。今年度に得られた主な研究成果は以下のようである。1.ひび割れ幅が拡がると小さなせん断力でスリップする。2.せん断力-スリップ曲線の包絡線はスリップ開始後,曲げ降伏型の性状を示す。3.スリップ開始および降伏時のせん断応力度は,鉄筋比との相関が強い。4.スリップ降伏時の壁全体の平均ひび割れ幅は1mm前後である。

このような立体耐震壁が二方向水平力を受けると,直交壁からの境界応力と壁面内方向水平力によって壁脚部を横断するひび割れが発生する。このひび割れのひび割れ幅が増大し,せん断力を受けるとひび割れ面で滑りが生ずるので,立体壁の部材モデルを作成する場合にはこの現象を考慮する必要がある。本研究では,曲げ引張力によって予めひび割れを生じさせた平面耐震壁にせん断力を加えて,ひび割れ幅とスリップ性状について実験的に検討した。試験体は,壁脚部のみを想定して壁高さを124mmとし,壁の上下に剛な基礎梁と加力梁(300mm×500mm)設けている。壁断面の種類は,壁全断面積,全鉄筋比,柱主筋比,壁筋比,柱形の有無およびコンクリートの粗骨材の種類(豆砂利と砕石,最大寸法はそれぞれ10mmと25mm)をパラメータにして設定し,試験体数は16体である。加力はアクチェータを水平方向に1台,試験体の左右に鉛直方向に2台配置して,せん断力の方向に対して圧縮側となる柱のひび割れ幅を制御しながら,シアスパン比が3となるように片振り繰り返しの曲げせん断力を加えた。主な研究成果は以下のようである。1.スリップの開始は,弾性計算による垂直応力が全断面引張となり,一部でコンクリートの引張強度に達する応力レベルに概ね対応している。2.ひび割れ面を横切る全ての鉄筋が引張降伏すると,スリップ降伏の状態となる。3.スリップ降伏時のせん断応力度とスリップ変位は,全鉄筋比と相関がありそれぞれ近似式で推定できる。
心筋梗塞後の心筋リモデリングにおける炎症性サイトカインＩＬ１７の役割

心筋梗塞後の生存率は、野生型マウスに比べインターロイキン17欠損(IL17-KO)マウスで優位に高かった。梗塞後慢性期の心筋リモデリングについて評価したところ、野生型マウスに比べIL17-KOマウスでは、左室収縮能が保持され、左室重量/体重比は優位に低く、梗塞後の線維化も抑制されていた。マイクロアレイ解析で網羅的に遺伝子発現を調べたところ、細胞外マトリックスの合成や分解に関わる多くの遺伝子の発現がIL17-KOマウスで抑制されていた。本研究によって、梗塞後心筋リモデリングの細胞外マトリックス障害の病態において、IL-17が重要な役割を持つことが明らかになった。梗塞後心筋リモデリングは心不全の要因であり、急性心筋梗塞の予後の増悪因子となる。梗塞心筋にはT細胞主体の炎症細胞浸潤を認め、梗塞後心筋リモデリングの病態に炎症が増悪因子として関与することが示されている。Th17細胞は、近年注目されている新たなエフェクターT細胞であり、炎症性サイトカインであるインターロイキン17(IL17)を産生する。本研究の目的は、IL17欠損マウス(IL17-KO)を用いて、梗塞後心筋リモデリングにおけるIL17の役割を明らかにし、IL17が梗塞後心筋リモデリングの治療標的となり得るかを検証することである。IL17-KOマウスを用いた梗塞後心筋リモデリングの表現型の解析:IL-17KOマウスは野生型マウス(WT)と比較し、死亡率の著明な減少を認めた。心エコー図検査ではIL-17KOマウスはWTと比較し、左室収縮能低下や心拡大が抑制されていた。梗塞後の左室重量ではIL-17KOマウスはWTと比較し、左室重量/体重比は低値であった。IL17-KOマウスにおける梗塞後心筋リモデリング軽減の機序の解析:梗塞後組織での好中球(Ly6G)、マクロファージ(Iba1)の組織免疫染色を行った。IL-17KOマウスはWTと比較し炎症細胞浸潤が抑制されており、心筋梗塞後のリモデリングに炎症細胞浸潤が関与していることが示唆された。RT-PCR、マイクロアレイ解析では、IL-17KOマウスはWTと比較し梗塞後MMP-9, MMP-13の発現抑制を認めた。心筋梗塞後IL17産生細胞の同定:IL17レポーターマウスを用い、心筋梗塞後の組織免疫染色(CD4, CD8, TCR-γδt)を行い、IL-17産生に関わるT細胞の同定を行う。IL17レポーターマウスとは緑色蛍光タンパク質(GFP: green fluorecent protein )をIL17遺伝子に連結している遺伝子改変マウスである。現在臨床研究を行っており、ヒト心筋梗塞後の血清を採取している。今後IL17関連サイトカインと心筋梗塞後リモデリングとの関係を検討していく。マウスの冠動脈を結紮し心筋梗塞を作成した。心臓におけるIL17の発現をreal-time PCRで測定したところ、梗塞心筋にIL17の発現があることを確認した。次にC57BL6バックグランドの野生型マウス(WT)とIL17-KOマウス(全身性ノックアウト)を使用し、心筋梗塞モデルを作成後、表現型の解析、生理学的評価、組織学的評価、分子生物学的評価を行った(1週間後、4週間後)。1梗塞後心筋リモデリングの表現型の解析でIL17-KOマウスは野生型マウス(WT)と比較し、死亡率の著明な減少を認めた。2心エコー検査でIL-17KOマウスはWTマウスに比べ、左室収縮能(%FS)低下がみられた。また、梗塞後心拡大(LVDd)が有意に抑制されていた。3左室重量(mg)/体重(g)の評価ではIL-17KOマウスはWTマウスに比べ、低値であった。このことから、IL-17KOマウスはWTマウスと比較し、心筋梗塞後のリモデリングが抑制されていることが示唆された。梗塞後心筋リモデリングの病態に炎症は増悪因子として関与しており、IL-17KOマウスとWTマウスでの炎症性サイトカイン活性化に差がないか評価中である。real-time PCRアレイでの炎症性サイトカイン、ケモカインの評価を行い、引き続き組織での炎症細胞浸潤評価の為、好中球(Ly6G抗体)とマクロファージ(IBA1抗体)の浸潤を免疫染色で評価中である。マウスに心筋梗塞を作成後、心臓におけるIL17の発現をreal-time PCRで測定したところ、梗塞心筋にIL17の発現があることを確認した。