hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロタウイルスの感染と増殖における構造秩序形成の解析

ロタウイルスは病理学的にも構造学的にも非常に多く研究されている無エンベロープウイルスの一つである。しかし、ウイルス粒子が宿主細胞内で実際にどのようにして取り込まれ、複製されて構造的秩序を形成し自己組織化されていくかについての知見はほとんどない。本研究では、ロタウイルスを例としてウイルスの宿主細胞における侵入、複製、放出機構を最先端の電子顕微鏡技術を使って構造学的に解析し、その動的な構造秩序形成の過程を明らかにする。そして、これをもとに新しい自己組織化のモデルを提案する。本年度は、複製過程、特にViroplasmと呼ばれるタンパク質凝集体との関係について、連続ブロック表面走査電子顕微鏡(SBF SEM)を用いて解析した。しかし、ウイルスとViroplasmとの相互作用の様子を解析するには十分な解像度が得られないことがわかったため、解析法を連続超薄切片(各30 nm)による立体再構築に切り替えた。その結果、宿主内においてほぼ完全な形のウイルス粒子がViroplasmの周辺に密集して現れる様子が観察された。これにはすでに核酸もパッケージされていた。このことから、ウイルス粒子はViroplasm内で形成され、核酸も挿入された後、ほぼ完成した状態でViroplasmの表面から放出されると推定された。Viroplasm内は非常に密度の高いアモルファスな構造になっており、形成過程のウイルス粒子を観察することはできなかった。今後、ロタウイルス粒子の形成過程の構造解析には、宿主細胞外での系が必要であることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、ロタウイルスの複製過程をクライオ電子顕微鏡トモグラフィーにより解析した。宿主培養細胞にロタウイルスを感染させ、複製を開始するタイミングで細胞を固定し、これを樹脂に包埋する。そして、ウイルス粒子が入るぐらいの厚さ(約100 nm)で樹脂を薄切し、これを200kVの電子顕微鏡を用いて連続傾斜像(2°間隔、±70°)を撮影し、トモグラフィーによる三次元再構成した。その結果、ウイルス粒子の内部にロタウイルス特有の11本のRNAセグメントと思われる核酸の断片化した構造を確認することができた。これがRNAセグメントであることを確認するために、ウイルス粒子をトモグラムから切り出してアライメント後、平均化した。最終的に相同な15粒子が平均化された。その結果、正二十面体キャプシドの5回対称軸直下に延びるRNAセグメントを確認することができた。初年度において、ロタウイルスで最も興味深い問題の一つである11本のRNAセグメントの構造の一端を解析することができた点では、成果としては概ね順調であると言える。ただ、当初計画していたウイルスの侵入や放出における構造解析の方は、全体としてこれに寄与するウイルス自体の数が少ないため困難を極めている。今後は、ロタウイルスのRNAセグメントの構造解析をさらに進めると同時に、主に複製過程、特にViroplasmと呼ばれるタンパク質凝集体との関係について、連続ブロック表面走査電子顕微鏡(SBF SEM)を用いて解析する。そして、ロタウイルスの複製機構に必要な宿主側の構造要素を観察し、宿主構造を含めた動的構造秩序形成の仕組みを解明する予定である。
船舶への先進複合材料適用に関する基礎的研究

SESやハイドロフォイルなどの高速船において、高速化と経済性の両面から構造の軽量化が重要である。従来から、アルミ合金単板構造あるいはアルミ・ハニカムを心材とするサンドイッチ構造が高速船に利用されている。将来の船舶のより一層の高性能化のためには、比強度に優れた先進複合材料の適用が有効と考える。CFRPを船舶構造に適用するためには、部材形状の大型化と成型コストの削減が重要である。既存の成型法では大型化と低コストを両立させたものはないので、新たな低コスト成型法を開発する必要がある。また成型品の品質保証を製造時および運用時に行えるシステムの開発が望まれる。低コスト成型法として100°C以下の低温で賦形し、アフターキュアを高温(140180°C)で行うプリプレグ低温・低圧成形法に注目した。この成形法は、従来のオートクレーブ成形と比べて極めて低コストの成型法であり、大型部材にも適用可能である。しかし、アフターキュア時の熱変形や品質管理に未解決の技術課題を残しており、実用化の障害になっている。本研究では、成形モニタリング、成型品の品質評価および使用中の性能モニタリングのため、光ファイバセンサ(BOTDR)を埋め込んでCFRPと一体化した知的構造とすることにより、本成型法の用途拡大と実用化を可能とするための基礎技術を開発した。低温・低圧成形成型法の大型化のための技術課題を明らかにするとともに、光ファイバ埋め込み技術とひずみ測定技術を確立し、成形プロセスのモニタリングと完成品の品質評価を可能とする知的複合材料構造を試作した。さらにこのセンサーシステムの耐久性と信頼性を保持する方法を検討し、運用中のモニタリングやメンテナンスでの利用方法について検討した。炭素繊維は軽量で高強度の材料であるが、過去数年前までは大変高価な先進材料であった。しかし、今日において炭素繊維の価格は大幅に低下しており、一般産業機械や土木・建築分野への適用が試みられるようになってきた。船舶分野においても、軽量化のメリットが生かせる分野では、炭素繊維強化複合材料(CFRP)が構造材料としての選択の視野に入ってきたといえる。低コスト成型法として、100°C以下の低温で賦形し、アフターキュアを高温(140180°C)で行うプリプレグ低温・低圧成形法に注目する。この成形法は真空引き程度の加圧力で済み、安価な型が利用できるため、従来のオートクレーブ成形と比べて極めて低コストの成型法であり、大型部材にも適用可能である。研究期間中に、低温・低圧成形成型法の大型化のための技術課題を明らかにするとともに、光ファイバ埋め込み技術とひずみ測定技術を確立し、成形プロセスのモニタリングと完成品の品質評価を可能とした。

船舶分野においても、軽量化のメリットが生かせる分野では、炭素繊維強化複合材料(CFRP)が構造材料としての選択の視野に入ってきたといえる。CFRPを船舶構造に適用するためには、部材形状の大型化と成型コストの削減が重要である。既存の成型法では大型化と低コストを両立させたものはないので、新たな低コスト成型法を開発する必要がある。また成型品の品質保証を製造時および運用時に行えるシステムの開発が望まれる。本研究では、成形モニタリング、成型品の品質評価および使用中の性能モニタリングのため、光ファイバセンサ(BOTDR)を埋め込んでCFRPと一体化した知的構造とすることにより、本成型法の用途拡大と実用化を可能とするための基礎技術を開発する。本年度は、BOTDRによるひずみの空間分解能向上、および非損傷領域などのひずみ集中部の位置同定のため、ブレリアン散乱光のスペクトル分布を利用したひずみ解析方法の理論的根拠を示し、それを実験的に確認した。SESやハイドロフォイルなどの高速船において、高速化と経済性の両面から構造の軽量化が重要である。将来の船舶のより一層の高性能化のためには、比強度に優れた先進複合材料の適用が有効と考える。昨年度に引き続き、本研究で開発した高分解能化したBOTDRシステムを中心に、FBG、FTR、FLDV等複数の光ファイバセンサを配置した複合センサシステムを用いて、温度、ひずみ、振動、荷重履歴等の複数のデータを同時に収集した。大型で複雑な形状をしたCFRP構造部品に上記複合センサを埋め込んだスマート複合材料構造モデルを成形し、成形モニタリング、変形モニタリング、振動モニタリングおよび損傷モニタリングを実施してその有用性を確認した。それらの研究成果を総合化して新しい構造ヘルスモニタリング方法とその利用形態について考察した。
次世代シーケンサーを用いた若年性骨髄単球性白血病のメチル化解析法の開発

イルミナ社の450kメチル化アレイは豊富な実績がある安定したDNAメチル化解析プラットフォームである。しかしながら、その解析コストは安価ではなく、実臨床の現場にメチル化プロファイリングに基づくリスク分類を実装していく上では、より低コストかつハイスループットな検査法の開発が求められる。本研究では、450kメチル化アレイ解析を実施済みの臨床検体を用いて、Digital restriction enzyme analysis of methylation (DREAM)法によるメチル化解析を実施した。DREAM法は、同じCCCGGG配列を認識するが、シトシンがメチル化していると切断しない制限酵素(SmaI)およびメチル化していても切断する制限酵素(XmaI)で順番にDNAを処理し、その後イルミナ社の次世代シーケンサー(HiSeq2500)でショートリードシーケンスを行う方法である。同法を用いて、JMML患者101例のメチル化解析を行った。DREAM法と450kで共通して評価可能なメチル化部位は6,455サイトについて、methylation ratioとβvalueの相関を調べたところ、良好な相関が得られた(相関係数R2 = 0.95)。DREAM法で評価可能な374,921サイトのうち、95%以上の症例でread per million4以上かつ転写開始部位から1,000塩基以内にあるメチル化サイト数は7,863サイトであった。これを用いて教師なしクラスタリングを施行したところ、2つのサブグループ(高メチル化群・低メチル化群)に分類することが可能であった。我々が以前に報告した450kによる分類と、今回のDREAM法による分類の一致率は、95.0%であった。当初の計画どおり、DREAM法による全ゲノムメチル化解析の解析パイプラインを構築し、450kアレイによるJMMLのメチル化分類の結果を高度に再現できることを明らかにすることができた。費用は450kの約1/6と安価であり、特定の製品に依存しない優れた解析方法である。同法を用いてJMML患者を層別化することで、JMML患者の治療方針決定に対して有用な情報を得ることが可能である。また、後述の通り、国際共同研究についても計画以上のペースで進行しており、成果が期待できる状況である。2017年9月にローマで行われたEWOG-MDSシンポジウムで、申請者らを含む各国のメチル化アレイの結果に基づくリスク分類のデータが発表され、他国のグループ(ドイツ、サンフランシスコ)もJMML臨床検体を用いた450kメチル化アレイによる解析を進めていることが明らかとなった。アレイデータのデータ処理・クラスタリングの手法は単一ではなく、臨床研究グループごとにリスク分類の定義づけが異なると、お互いの臨床研究の成果を比較検討することが今後、大変困難となることが予想された。申請者は、メチル化解析に基づくリスク分類を実臨床で利用するにあたり、リスク分類のハーモナイゼーションが必要であることを提案し、ハイデルベルク大学のDaniel Lipka博士、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のElliot Stieglitz博士と同意が得られた。それぞれのデータの論文発表がなされ、3グループ合計で約300例のアレイデータを共有し、共同解析を行い、解析方法のハーモナイゼーションについてほぼ完了した。現在、国際共同研究として論文投稿準備中である。

2017年9月にローマで行われたEWOG-MDSシンポジウムで、申請者らを含む各国のメチル化アレイの結果に基づくリスク分類のデータが発表され、他国のグループ(ドイツ、サンフランシスコ)もJMML臨床検体を用いた450kメチル化アレイによる解析を進めていることが明らかとなった。アレイデータのデータ処理・クラスタリングの手法は単一ではなく、臨床研究グループごとにリスク分類の定義づけが異なると、お互いの臨床研究の成果を比較検討することが今後、大変困難となることが予想された。申請者は、メチル化解析に基づくリスク分類を実臨床で利用するにあたり、リスク分類のハーモナイゼーションが必要であることを提案し、ハイデルベルク大学のDaniel Lipka博士、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のElliot Stieglitz博士と同意が得られた。それぞれのデータの論文発表がなされ、3グループ合計で約300例のアレイデータを共有し、共同解析を行い、解析方法のハーモナイゼーションについてほぼ完了した。現在、国際共同研究として論文投稿準備中である。臨床研究開始時期が次年度となったため、一部研究費(特に臨床試験に対する保険費用)を次年度に繰り越して使用する予定とした。
衣服の着用快適感評価装置の開発

衣服の着用快適感を解明する上で非定常時の衣内気候の測定は重要である。非定常時に精度高く局所発汗量を測定し、かつ視覚的にも発汗反応を観察できる顕微鏡付き新型発汗カプセルを作成した。装置内の気流の挙動に特に着目し、湿り空気の滞留を少なくして装置の応答性を高め、皮膚面観察のために顕微鏡を設置した。測定に用いた湿度センサの時定数は乾燥窒素流量50ml/min下で0.91^+_-0.06秒であり、水蒸気となった汗が湿度センサに接触するまでの遅れ時間は0.73^+_-0.04秒であった。非定常状態における発汗量測定と顕微鏡観察により作成した新型発汗カプセルの性能試験を行った。本発汗カプセルにより発汗波の周波数による分類が可能となると同時に、発汗周期に1/fや1/f^2ゆらぎのあることが判明した。本発汗カプセルの開発により非定常時の精度高い発汗測定が可能となったため、着用快適感を衣内気候の非定常性から考察することが可能になった。温度は測定できるが温冷感の客観測定は難しい。温冷感の客観的測定を行うためには、脳温の非接触的測定法が必要である。中核温度の情報を非接触法によって得ることを目的として、内頚動脈を通る動脈血が虹彩に流れ込むことから、虹彩温が視床下部温を反映すると考え、3種類の実験条件下において成人男女2名づつの虹彩温を放射温度計で測定した。同時に、鼓膜温、直腸温、皮膚温を測定し、熱的定常状態、および温水または氷水の経口投与という刺激を与えた熱的非定常状態での虹彩温と中核温度、皮膚温との関係を回帰式を用いて調べ、中核温度指標としての虹彩温の妥当性を検討した。その結果、虹彩温は定常状態、非定常状態においても中核温度の指標として考えることができることがわかった。また、定常状態では、虹彩温と平均平均皮膚温の実測値からの鼓膜温の推定、非定常状態では、虹彩温と直腸温の最大変動値からの鼓膜温の最大変動値の推定も可能である。1)はじめに、定常状態での脳温、虹彩温、皮膚温を調べた結果、虹彩温は脳温と皮膚温の影響を受けて、その中間の値を示すことが判った。次に、平均皮膚温が高く、定常状態で一定量の汗をかいている状態で、氷を投与する等、皮膚温と脳温が逆方向へ変化する場合の非定常状態に於ける虹彩温の挙動を詳細に検討した。氷投与により、脳温は低下し、発汗量が減少するに伴い、全身の平均皮膚温は上昇したが、この時、虹彩温は低下した。この結果から、虹彩温の挙動が皮膚温よりも脳温の挙動に近いことが確認された。さらに、購入したレ-ザ-血流計を用いて、虹彩部の血流量と虹彩温の関係を調べ、虹彩温の上昇時は血流量が増大し、虹彩温の低下時は血流量が減少することを確認した。一方、局部加熱負荷による平均皮膚温が変化しない場合の官能値、脳温、虹彩温ならびに虹彩部血流量の変化についても検討した。

2)発汗中の皮膚表面が観察できる特殊湿度センサ-を製作し、周囲の温熱環境をそれぞれ定めた種々の条件に設定した中で、熱負荷をかけた時の被験者の官能値、虹彩温、虹彩部の血流量を検討すると共に、発汗状況を購入したテレビ顕微鏡で観察検討している。3)運動中の被験者に対する虹彩温の測定装置および測定方法の検討については虹彩部の血流量の増減に置き換えられる可能性が出てきたので、現在、実験中の結果に基づき、装置の工夫を検討中である。衣服の着用快適感を解明する上で非定常時に衣内気候の測定は重要である。非定常時に精度高く局所発汗量を測定し、また発汗波を検出するために、応答の速く、かつ視覚的にも発汗反応を観察できる顕微鏡付き新型発汗カプセルを作成した。カプセル本体部分に乾燥窒素を流入させ、測定部位の皮膚温を上昇させずに顕微鏡観察、記録できるように、光ファイバー使用のビデオ一体型顕微鏡を設置した。本体部分の形状はレンズの焦点距離、および換気速度の迅速性を考慮し、管内での気流の淀みが生じるのを防ぐために、なめらかな円管型とした。管内の温湿度変化を測定するためにVAISALA HMP133YS型温湿度センサを題いたが、湿度センサの応答を高めるため、感湿部分を改造し、気流に対して垂直に表側を向けて設置し、温度センサを湿度センサの裏側に配置し気流の影響を避けた。測定に用いた湿度センサの時定数は乾燥窒素流量50ml/min下で0.91±0.06秒であり、水蒸気となった汗が湿度センサに接触するまでの遅れ時間は0.73±0.04秒であった。この発汗カプセルを用いて非定常状態における発汗測定と観察を行った。顕微鏡観察により同期の異なる汗の拍出が認められた。発汗変動の周波数解析を行ったところ、本発汗カプセルにより発汗波の周波数による分類が可能となると同時に、発汗周期に1/fや1/f^2ゆらぎのあることが判明した。本発汗カプセルの開発により非定常時の精度高い発汗測定が可能となったため、着用快適感を衣内気候の非定常性から考察することが可能になった。
ウイルス感染と中枢神経障害に関する基礎的研究

本研究では、合成2重鎖RNAのpolyI:Cを応用することにより、動物に擬似的ウィルス感染を作製することを試みた。角膜キンドリングマウスにpolyI:Cを投与すると、顕著な痙攣閾値の低下が認められた。その増悪は脳内ミイクログリアの活性化阻害作用を有するミノサイクリンを前処置することにより抑制された。従って、キンドリングマウスにpolyI:Cを投与した擬似的ウィルス感染は、ウィルス感染に伴う痙攣発作などの中枢神経障害の研究に有用であると考えられる。ウィルス感染症は、痙攣発作や統合失調症などの中枢神経障害に関連するため、その病態や治療薬の研究には病態モデルの作成が重要である。本年度の研究では、合成2重鎖RNAのpoly I:Cを実験動物に投与した擬似的ウィルス感染モデルを作成し、行動薬理学的検討を行った。痙攣実験では、まずpoly I:C (1-30mg/kg)を腹腔内投与したマウスに、GABA受容体遮断薬のpentylenetetrazolを投与して痙攣の発現を観察したが、その増悪は軽度であった。しかし、poly I:C(50-100μg)を脳室内に微量注入したマウスでは用量依存的な痙攣の増悪が認められ、その作用はpoly I:C投与の24時間後で顕著であった。従って、poly I:Cの脳室内投与モデルは、ウィルス感染時の痙攣増悪モデルとして有用と考えられ、その機序には脳内のGABA神経系の関与が推察された。一方、周産期または幼弱期にpoly I:Cを投与した感染モデルでは、実験動物が成長した後に情報処理能力が障害されることから、統合失調症との関連性が推察されている。また、近年アセチルコリンα7型ニコチン受容体は神経終末のみならずマクロファージ上に存在して炎症反応に関与していることが明らかになり、その多彩な作用が注目されている。そこで、本年度の研究では、まず情報処理機能障害に対するα7型ニコチン受容体の影響を明らかにする目的で、音刺激による感覚情報処理能力をprepulse inhibition (PPI)試験により検討した。実験では、ドパミン作動薬(apomorphine)によって惹起されるラットのPPI障害に対する影響を検討した結果、α7型ニコチン受容体作動薬のtropisetronが有意な改善作用を示すことが明らかになった。今後は、これらの動物モデルを用いて中枢神経機能障害の発症機序の解明を行うとともに、治療候補薬の探索を行う予定である。重症ウィルス感染症は、しばしば中枢神経障害を誘発し痙攣発作を併発するため、その病態や治療薬の研究には病態モデルの作成が重要である。作年度の研究では合成2重鎖RNAのpolyI:Cを実験動物に投与して擬似的ウィルス感染モデルを作成し検討を行ってきた。今年度は角膜キンドリングの手法を用いて"こんかんマウス"を作成し、'てんかんモデルにおけるpolyI:C投与の影響を検討した。まず、単回では痙攣を惹起することない電流をマウスの角膜より通電し、この刺激を繰り返すことで最終的に全身性の痙攣発作を惹起する、いわゆる"てんかん原生を獲得したてんかんモデル"を作成した。この"てんかんマウス"に抗てんかん薬のバルプロ酸ナトリウムを投与すると用量依存的な痙攣の抑制が認められた。次に、"てんかんマウス"に対して、痙攣を誘発することない低電流値を動物個々に設定した。ヒトで痙攣を増悪することが知られているヒスタミンH1受容体遮断薬(ジフェンヒドラミン)を前投与した後にその低電流を負荷すると、痙攣の増悪が確認された。すなわち、本てんかんモデルは、負荷電流量を調節することで、薬剤による痙攣の抑制と増悪を評価できる有用なモデルあることが明らかになった。この"てんかんマウス"にpolyI:C;を投与して、角膜キンドリングを調べると有意な痙攣閾値の低下が認められ、その増悪は無処置のマウスを用いた場合と比較して顕著であった。"てんかんマウス"におけるpolyI:Cによる痙攣増悪は、脳内ミイクログリアの活性化阻害作用を有するミノサイクリンを前処置することにより抑制された。従って、"てんかんマウス"にpolyI:Cを投与した擬似的ウィルス感染モデルは、ウィルズ感染に伴う痙攣発作などの中枢神経障害の研究に有用であると考えられる。ウィルスや細菌などによる末梢性の感染症が、しばしば中枢神経学的障害を惹起することが知られている。従来より、様々な炎症惹起剤を用いた炎症モデルが活用されてきたが、近年、合成2重鎖RNAのポリイノシンポリシチジン酸(polyI:C)を応用することにより、動物に擬似的ウィルス感染を作製できることが報告され、新たな動物モデルとして注目されている。我々は、これまでに、角膜キンドリングの手法を用いて“てんかんマウス"を作成し、このてんかんモデルにおけるpolyI:C投与の影響を検討した。てんかんマウスは、単回では痙攣を惹起することない電流をマウスの角膜より通電し、この刺激を繰り返すことで最終的に全身性の痙攣発作を惹起する、いわゆる“てんかん原生を獲得したてんかんモデル"を作成した。

この“てんかんマウス"にpolyI:Cを投与して角膜キンドリングを調べると有意な痙攣閾値の低下が認められ、その増悪は無処置のマウスを用いた場合と比較して顕著であった。一方、近年、非ヒストン核蛋白の主要成分であるHigh Mobility Group Box Protein 1(HMGB1)が炎症性メディエーターとして作用すること、ならびに抗HMGB1単クローン抗体が脳梗塞モデルで顕著な改善効果を示すことが報告され注目されている。今回の検討において、我々はpolyI:Cを角膜キンドリングマウスに投与することによって惹起される痙攣増悪が、抗HMGB1抗体を前処置することで有意に抑制されたことを見出した。従って、“てんかんマウス"にpolyI:Cを投与した擬似的ウィルス感染モデルは、ウィルス感染に伴う痙攣発作などの中枢神経障害の研究に有用であると考えられる。本研究の目的は、疑似的ウィルス感染症モデルを作成し中枢神経障害への影響を解明することであるが、臨床で問題となる痙攣との関連性に研究が進んでいる。特に、polyI:Cの投与方法(末梢投与および脳室内投与)や、てんかん病態モデルを応用することにより研究が進展している。今後は、脳内サイトカインとの関連性を検討することにより、その詳細が明らかになると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度、痙攣増悪を評価できる疑似的ウィルス感染症モデルが完成したため、次はその詳細な機序解明と治療薬の探索研究を行う。まず、polyI:Cを投与した擬似的ウ・イルス感染モデルにおける脳内炎症性サイトカインの変動を検討する。次に、新たな治療薬の探索に関しては、近年、非ヒストン核蛋白の主要成分であるHigh Mobility Group Box Protein 1(HMGB1)が炎症性メディエーターとして作用すること、ならびにその作用にα7ニコチヒ受容体が関与することが明らかになり注目されているため、HMGB1抗体やα7ニコチン受容体作動薬の髭響を検討する。
c-Junによるインスリン遺伝子発現制御のメカニズム

申請者らは、すでに、ヒトインスリン遺伝子のプロモーター領域に4ヵ所のcAMP反応性塩基配列(CRE)が存在し、c-JunがこれらのCREを介してインスリン遺伝子の発現やcAMP反応性を抑制する可能性について報告してきた。平成6年度は、♭1.まずc-Junの作用点について解析した。方法としてc-JunのDNA結合ドメインを欠失させた発現プラスミド(Δc-Jun)あるいはwild type c-Junの発現プラスミド(wt c-Jun)をヒトインスリンのプロモーターを連結させたCATプラスミドと共にハムスターのβ細胞株(HIT-T15)にトランスフェクションし、cAMPのインスリン遺伝子の転写活性に及ぼす効果について検討した。対照としてwt c-JunあるいはΔc-Junのかわりにβグロビンの発現プラスミドを用いた。その結果、wt c-Junをトランスフェクションした場合には、対照と比較してインスリン遺伝子の転写活性あるいはcAMP反応性は著しく抑制されたが、Δc-Junをトランスフェクションした場合、その抑制は対照と同レベルまで完全に解除された。従って、c-Junの抑制効果には、DNA結合領域が重要であることが明らかとなった。♭2.次にc-Junと同じファミリーに属し、ロイジンジッパー構造を有するc-Fos,Jun B,Jun Dについても、ヒトインスリン遺伝子の転写活性やcAMP反応性に及ぼす影響について検討した。その結果c-Fosはc-Junと同様に強い抑制効果を有したが、Jun B,Jun Dの抑制作用はc-Junやc-Fosに比して弱かった。これらの転写因子の発現量に及ぼすグルコース濃度の効果をHIT細胞を用いてノザン法で解析したところ、c-Junは培養液中のグルコースを除くことにより、著しい発現の増大を認めた。Jun Bもグルコース除去によりわずかに発現の増大を認めたが、c-Fos,Jun Dの発現量はグルコース濃度により変化を受けなかった。従って、低グルコース濃度に伴うインスリン遺伝子の転写抑制には、c-Junが最も重要な因子であることが予想された。
Agaricus blazei由来エルゴステロール誘導体による口腔がん治療

研究目的:がんの治療法の一つである化学療法はがん細胞に刺激を与え、最終的にアポトーシス(プログラム細胞死)を誘導させることでがん細胞を死滅させている。がん細胞は臓器の種類により、抗がん剤の感受性が違い、抗がん剤耐性を獲得したがん細胞も存在する。よって、様々ながん細胞に対し、抗がん作用を示す抗がん剤は今後の化学療法において重要であると考えられる。これまでの我々の研究において、食用きのこの一種であるAgaricus blazei(アガリクス)に含まれるエルゴステロール誘導体は、肺がん細胞または胃がん細胞に対して高いアポトーシス誘導作用を示すことを明らかにしている。アガリクス由来エルゴステロール誘導体は、上述のがん細胞と同様に口腔がん細胞にも感受性を示すと思われ、口腔がん治療に期待が出来る。本研究は、アガリクス由来エルゴステロール誘導体による口腔がん細胞のアポトーシス誘導作用を検証し、口腔がんに対する治療および予防を目的とする。研究方法:アガリクス由来エルゴステロール誘導体が口腔がん細胞に対して、アポトーシスを誘導するかをTUNEL法により検証した。また、そのアポトーシス作用経路をアポトーシス関連性因子の動態を各種キット類およびWestern blotting法などを駆使して解明した。研究成果:本研究では、アガリクス由来エルゴステロール誘導体が口腔がん細胞に対して、高いアポトーシス誘導作用を示すことを見出した。その作用経路はカスパーゼに依存せず、アポトーシス誘導因子(AIF)を介す経路であることが分かった。また、p53の異常性の有無に関係なくアポトーシスを誘導することも分かった。これらの結果より、アガリクス由来エルゴステロール誘導体は口腔がん治療として期待ができる。また、食品由来成分であることから副作用も少なく、日常的に摂取することでがん予防にも期待できると考えられる。
日本の男子性犯罪受刑者に対する性犯罪防止プログラムの再犯抑止効果

本研究は,日本全国の刑事施設に収容された性犯罪受刑者598名を出所後3-5年間追跡したデータを基に,性犯罪者処遇プログラム(以下プログラムという)の再犯抑止効果を,傾向スコアを用いて交絡因子の影響を除いたうえで,パラメトリックな生存分析により評価したものである。その結果,(1)再犯の経過は,痴漢で受刑した者(痴漢群)とそれ以外の者(非痴漢群)では異なっていること,(2)痴漢群では,プログラムは有意な再犯抑止効果を持たないこと,(3)非痴漢群では,プログラムの効果は出所後500日程度まで存在すること,(4)痴漢群では,非痴漢群より,プログラム受講の有無に関わらず再犯率が高いこと,が分かった。平成26年度は,平成19年5月以降に全国の刑事施設に強制わいせつにより入所し,同23年12月までに出所した男子受刑者595名の再犯状況を,同24年3月まで追跡したデータに基づき,刑事施設で実施されている性犯罪者処遇プログラム(以下R3という)の再犯抑止効果を検討した。研究結果は,第52回日本犯罪心理学会及び第66回アメリカ犯罪学会において発表した。また,研究結果は,適宜,法務省矯正局成人矯正課,府中刑務所処遇効果検証班に報告しているほか,法務省矯正局の職員研修施設である矯正研修所の各種研修において,処遇現場の担当者にフィードバックしている。解析は,R3がランダムに割付けられていないことを考慮し,傾向スコア,具体的にはIPW推定量を用い,R3への割り付けがあたかもランダムであるかのように共変量を調整したうえで,生存分析を行った。なお,R3処遇には,処遇期間やセッションの回数によって,高密度,中密度,低密度,及びその他の4つの処遇群が設定され,これらと非処遇群が存在するので,実際には,5群への割付けを考慮している。解析は,まず,5群への割り付けに関する傾向スコアを多重ロジスティック回帰によって求めた。次に,傾向スコアによりIPW推定量を求め,これを用いて,カプランーマイヤー生存曲線を5群ごとに描き,それらを比較した。その結果,低密度群と非処遇群の間にだけ,有意差が認められた。このことは,R3処遇が再犯抑止に効果があるのは,低密度群に対してだけであることを示している。この結果は,次により検討中である。(1)傾向スコアによるバイアス減少が十分でないので,より大きく減少させることが可能なモデルを探る。(2)これまでの解析結果が,実務的にどのように考えることができるのかを,実際の処遇を観察し,現場の処遇担当者と意見交換する。平成19年7月以降に全国の刑事施設に性犯罪で入所し,同23年12月までの間に出所した男子受刑者2,147名のうち,重度の精神疾患を有するなどの5つの除外条件に該当する者を除いた1,891名を対象とし,平成24年3月までの再犯に関する追跡データを基に,性犯罪者処遇プログラム(処遇群1,270人,非処遇群621人)の再犯抑止効果を検証した。処遇群と非処遇群は,無作為に割付けられていないため,傾向スコアを用いた共変量調整を行った。具体的には,先行研究で再犯に関連すると考えられる共変量55項目について,処遇の有無を応答変数とするlogistic回帰分析を行い,処遇群への割付け確率を傾向スコアとし,その逆数をInverse Probability Weighting (IPW)として次のstepで行う生存分析の重み付けをした。このIPWにより,処遇群と非処遇群との共変量の違いは,全ての共変量において10%以内に減少しており,共変量調整がよくなされていることが確認できた。生存分析では,パラメトリックなモデルを用い,様々な数理モデルを比較したうえで,ハザード関数をgeneralized gamma分布としたaccelerated failuretime formを持つモデルが,最も当てはまりがよいことが分かった。これに基づき,性犯罪者処遇プログラムの効果を推定すると,同プログラムは,再犯期間を1.4倍に伸ばす効果があることが分かった。また,安倍内閣が政策目標の指標としている2年後再犯率についてthe average treatmenteffect (ATE)を求めると,処遇群と非処遇群との差は2.9%,減少率は17.8%となった。これらの結果は,法務省矯正局成人矯正課及び府中刑務所処遇効果検証班に適宜報告しており,また,第53回日本犯罪心理学会大会及び第67回アメリカ犯罪学会大会で発表した。以下の2点を達成したことにより,設定した目標はおおむね達成されたと言える。(1)昨年度は分析対象を強制わいせつを犯した受刑者に限定したが,本年度は対象を性犯罪受刑者全般に広げ,彼らの再犯に関して,傾向スコアを用いて共変量調整を行い,生存分析により,処遇効果を検証することができた。(2)傾向スコアによる調整によるbiasの除去が昨年度より効果的にできた。平成28年度は,平成19年7月以降に全国の刑事施設に性犯罪で入所し,同21年12月までの間に出所した男子受刑者677名のうち,重度の精神疾患を有するなどの5つの除外条件に該当する者を除いた598名を対象とし,平成24年3月までの再犯に関する最短3年間の追跡データを基に,性犯罪者処遇プログラム(処遇群331人,非処遇群267人)の再犯抑止効果を検証した。

具体的な方法及び共変量調整の効果は,昨年度と同様である。本年度は,上記受刑者の中で質的に異なったグループの存在の有無を確認した。その結果,受刑者を等質な群と仮定するモデルよりも,条例違反群と非条例違反群とでは異なった再犯過程を有していると仮定するモデルのほうが適合度が高いことが分かった。なお,生存分析では,パラメトリックなモデルを用い,様々な数理モデルを比較したうえで,ハザード関数をgeneralized gamma分布としたaccelerated failuretime formを持つモデルが,最も当てはまりがよいことを確認したうえで,処遇効果の推定にはこれを用いた。上記に基づき,性犯罪者処遇プログラムの効果を推定すると,条例違反群は,非条例違反群に比べてハザード比が高く,処遇効果は出所後100日以降に表れるのに対して,非条例違反群は,処遇効果は出所直後から表れ,600日後には消失することが分かった。これらの結果は,法務省矯正局成人矯正課及び府中刑務所処遇効果検証班に適宜報告しており,また,第54回日本犯罪心理学会大会及び第68回アメリカ犯罪学会大会で発表した。本研究は,日本全国の刑事施設に収容された性犯罪受刑者598名を出所後3-5年間追跡したデータを基に,性犯罪者処遇プログラム(以下プログラムという)の再犯抑止効果を,傾向スコアを用いて交絡因子の影響を除いたうえで,パラメトリックな生存分析により評価したものである。その結果,(1)再犯の経過は,痴漢で受刑した者(痴漢群)とそれ以外の者(非痴漢群)では異なっていること,(2)痴漢群では,プログラムは有意な再犯抑止効果を持たないこと,(3)非痴漢群では,プログラムの効果は出所後500日程度まで存在すること,(4)痴漢群では,非痴漢群より,プログラム受講の有無に関わらず再犯率が高いこと,が分かった。強制わいせつによる受刑者に関して,傾向スコアを用いて,生存分析を行い,処遇の再犯抑止効果を統計的に検証するまでは実施できており,おおむね設定した目的は達成されたと言える。今後は,検討の対象を全性犯罪受刑者に広げていくことと,傾向スコアによる調整がより効果的に行えるようにモデルを検討するという課題が残されている。以下の2点である。(1)処遇効果が,全ての犯罪を対象とした再犯を結果変数とした解析では確認されたにも拘わらず,性犯罪の再犯だけを結果変数とした解析では,確認されなかった。この理由の検証を行う,(2)性犯罪受刑者の異質性に着目した検証を行う。(1)と(2)は,おそらく密接に関連しており,(2)が解明されれば(例えば,現行の性犯罪者処遇プログラムは,強制わいせつと強姦には性犯の抑止に効果があるが,痴漢にはないといったことが分かれば),(1)も分かるようになるものと期待される。犯罪心理学以下の2つである。第一は,検討の対象を,強制わいせつだけでなく,性犯罪受刑者全体に広げていくことである。本研究の目的の一つは,日本の刑務所で実施されている性犯罪受刑者処遇の効果検証であるから,その対象は全体に広げて行うことが要請される。このことは,全体としての処遇システムを今後どのように設計していくかという問題に対する提言を,どう行うかとも関連する。第二は,傾向スコアによるバイアスの減少をさらに効果的に行えるようにモデルを改善していくことである。これが十分に行えないと,処遇群と非処遇群との比較が不正確になってしまうおそれがある。これが解析上の最大の課題と言える。
授業改善を支援する教授自己点検・評価項目データ・ベースの開発研究

本研究では、教授活動の自己点検・評価に関する基礎研究として、受講生の考える「学生による授業評価」の意義や「授業の評価項目」の収集が行われ、その研究の概要は、次の通りである。1.社教主事講習受講者による授業評価の実践平成5年度三重大学社会教育主事講習会の受講生106名による授業評価(5項目)の実施と「受講者による講座評価」の意義について意見の収集と分析が行われた。2.学生の考える「学生による授業評価の意義」の分析「学生による授業評価」に対する学生の意見を解明するために、500字リポート「学生による授業評価の意義」を課し、分析された。3.大学生自作の「学生による授業評価票」による授業評価の実践大学における授業活動の点検・評価は、教官主導のもとに行われてきた。その結果、「学生による授業評価」といいながら、学生は受動的な評価者に強いられることが多かった。そこで、学生が主体的に参加できる授業評価のあり方を追求する目的で、学生の視点からの授業評価活動の実践が試みられた。織田揮準:平成5年度三重大学社会教育主事講習に対する受講生の意見・要望調査報告三重大学教育実践研究指導センター紀要第14号1994・3(印刷中)本研究では、教授活動の自己点検・評価に関する基礎研究として、受講生の考える「学生による授業評価」の意義や「授業の評価項目」の収集が行われ、その研究の概要は、次の通りである。織田揮準:平成5年度三重大学社会教育主事講習に対する受講生の意見・要望調査報告三重大学教育実践研究指導センター紀要第14号1994・3(印刷中)
ファイバ形PLZT光スイッチの開発

本研究の目的は, PLZTセラミクスを微小加工した位相変調素子と金属・誘電体交互多層膜微小偏光素子(LAMIPOL)とを,光ファイバ中に溝を切って埋め込み,特性の良い安価なファイバ型光スイッチを開発することにある.これらを実現するには, PLZT光変調素子, LAMIPOL,及び光ファイバへの溝加工技術の開発等が必要である.LAMIPOLについては,極薄金属膜の光学的性質はドルーデ理論に基づくモデルの導入によりほゞ説明がつくこと,特性改善には高清浄スパッタ装置で金属膜を形成すること及び均質・平坦化した誘電体膜を形成することが有効であること等が判明し,試作検討を進めている.現在,波長1.3μmに対し,厚さ35μmの素子で, TM, TEモードに対して0.4dB, 30dBなる特性を得ている.PLZTセラミックスについては,製造法と特性の関係,変調素子用材料としての評価(電気光学定数,誘電定数,屈折率,光透過特性,高周波特性,温度特性など)を行い,最適組成及び製造条件を求めた.HIP法では, Laの濃度が光学特性に影響を与え,仕込組成でLa/Zr/Ti=9/65/35,焼成〓径3.5μmの時に良好な特性を示した.変調素子を作製するには,ダイシングソーとリソグラフィが有効な手段であり,リッジ型素子を形成して特性を評価した.その結果,スイッチ電圧1.0V,速度50MHz,消光比23dB,挿入損失零なる特性を得た.ファイバの溝による回析損失等を含む理論計算と上述の成果を踏えると,ファイバ型PLZT光スイッチは,挿入損失0.8dB,スイッチ電圧30V,速度50MHz程度の特性(波長1.3μm)を期待できることが分った.溝加工については, NTT研究所で開発されたマイクロラッピング技術が有効であり,現在協力を戴いて,技術の修得と応用に努めている.近々,部品を実装し特性評価を行う予定である.本研究の目的は, PLZTセラミクスを微小加工した位相変調素子と金属・誘電体交互多層膜微小偏光素子(LAMIPOL)とを,光ファイバ中に溝を切って埋め込み,特性の良い安価なファイバ型光スイッチを開発することにある.これらを実現するには, PLZT光変調素子, LAMIPOL,及び光ファイバへの溝加工技術の開発等が必要である.LAMIPOLについては,極薄金属膜の光学的性質はドルーデ理論に基づくモデルの導入によりほゞ説明がつくこと,特性改善には高清浄スパッタ装置で金属膜を形成すること及び均質・平坦化した誘電体膜を形成することが有効であること等が判明し,試作検討を進めている.現在,波長1.3μmに対し,厚さ35μmの素子で, TM, TEモードに対して0.4dB, 30dBなる特性を得ている.PLZTセラミックスについては,製造法と特性の関係,変調素子用材料としての評価(電気光学定数,誘電定数,屈折率,光透過特性,高周波特性,温度特性など)を行い,最適組成及び製造条件を求めた.HIP法では, Laの濃度が光学特性に影響を与え,仕込組成でLa/Zr/Ti=9/65/35,焼成〓径3.5μmの時に良好な特性を示した.変調素子を作製するには,ダイシングソーとリソグラフィが有効な手段であり,リッジ型素子を形成して特性を評価した.その結果,スイッチ電圧1.0V,速度50MHz,消光比23dB,挿入損失零なる特性を得た.ファイバの溝による回析損失等を含む理論計算と上述の成果を踏えると,ファイバ型PLZT光スイッチは,挿入損失0.8dB,スイッチ電圧30V,速度50MHz程度の特性(波長1.3μm)を期待できることが分った.溝加工については, NTT研究所で開発されたマイクロラッピング技術が有効であり,現在協力を戴いて,技術の修得と応用に努めている.近々,部品を実装し特性評価を行う予定である.本年度の研究計画に従い、以下の項目について研究開発を行った。1.ファイバ型PLZT光スイッチの設計まず、単一モード光ファイバに溝を切った場合の回折損失を計算し、0.1dB以下となる溝幅はPLZTで50μm金属誘電体交互多層膜微小偏光子(ラミポール)で30μmであること、この寸法では各素子の導波路化は不要であることを明らかにした。PLZTやラミポールの諸特性より、波長λ=1.3μmに対してスイッチ電圧27V以下、消光比20dB以上、スイッチ周波数(速度)100MHz、挿入損失1dB以下の特性の得られることが判明した。2.PLZTの合成及び物性定数測定光学的特性に最も大きな影響をもつLaの組成,原料,プロセス等を変化して数種類の試料を合成し、諸特性を測定した。その結果、La/Zr/Ti=9/65/35付近において残留複屈折の無い電気光学定数の大きな材料が得られること、X線回折よりPLZTは立方晶系に属し、格子定数4.1【A!゚】の多結晶体であり、屈折率2.5、0.47μmの光に対しほぼ透明であることなどが判明した。今後は、製造条件と諸特性の関係を明確にし、光スイッチ材料の製法条件を確立したい。

3.ラミポール理論解析の結果、従来不明であった極薄金属膜の光学的性質とドルーデ理論に基づく新しいモデルを導入することにより、ほぼ説明のつくこと、更に特性改善には超高真空装置内で金属膜を作製すること、均質かつ平坦化した誘電体膜を形成することが有効であること等が判明した。4.微細加工・電極形成・実装ラミポール切り出しやファイバ溝切にマイクロラッピング技術が有効であること、PLZTの加工には高速回転カッターが有効であること等を確認した。位相スイッチ用電極付を含む加工を行い、幅60μm深さ70μmのリッジ型位相スイッチを作製し、スイッチ電圧64V、40MHzの変調を確認した。
非アルコール性脂肪性肝炎のFocal cirrhosisと肝細胞癌の関連解明

肝細胞癌は年間粗死亡率が3万人を超え疾患対策上きわめて重大な疾患であり,世界的に非B非C型肝細胞癌,特にNASH由来の肝細胞癌が増加している。2018年度は年間で151例のラジオ波焼灼療法を施行し、その中で非B非C型肝炎でアルコールが関与していないものは53例であった非B非C型肝発癌には肝線維化が重要な因子であり、肝線維化の進行に伴い発癌率は増加することが想定されているが、近年のMRの開発により部位別の肝硬度の測定が可能となった.現在、肝細胞癌の診断能が最も優れているGd-EOB-DTPA造影MRIを非B型非C型肝細胞癌の治療後効果判定,治療後再発のサーベイランスとして3ヶ月間隔で施行し、肝硬度としてMREのElastogramを評価することにより肝区域別(外側区、内側区、前区域、後区域、尾状葉)の肝硬度を測定している。現在、肝細胞癌の異所性再発をきたした症例は新規発癌と肝内転移を疑う症例とがあるが、特に新規発癌した背景肝は肝硬度が高い傾向が認められた。また発癌における発表においても2018年10月26日開催の第23回日本外科病理学会学術集会シンポジウム「炎症性発癌の最前線」において筆頭演者として基調講演を行い、臨床検査学会編集の臨床検査ガイドラインJSLM2018において「脂肪肝・NASH」ガイドラインの筆頭著者、日本消化器病学会によるNAFLD/NASHガイドライン作成委員会においてサーベイランス法の提言作成の準備を行っている。肝細胞癌にたいしてラジオ波焼灼治療の施行件数は想定通りであり、また消化器病学会ガイドラインでも発癌に注目したサーベイランス法を提言する方向で進行している。肝細胞癌は年間粗死亡率が3万人を超え疾患対策上きわめて重大な疾患であり、世界的に非B非C型肝細胞癌、特にNASH由来の肝細胞癌が増加している。今後も非B非C型肝炎の肝細胞癌の診断能が最も優れているGd-EOB-DTPA造影MRIを非B型非C型肝細胞癌の治療後効果判定、治療後再発のサーベイランスとして3ヶ月間隔で施行し、同時にMREのElastogramを評価することにより肝区域別(外側区、内側区、前区域、後区域、尾状葉)の肝硬度を測定し解析を行うことで非B非C型(特にNASH由来)肝細胞癌の再発と、肝硬度の関係について調査を継続する。また非B非C型肝細胞癌のサーベイランス法は確定していないためNASH患者の肝線維化の不均一化、特にFocal cirrhosisからの発癌リスク、それを踏まえた適切なサーベイランス法の提言を行っていく予定である。今年度予定していた国内学会で招待講演、交通費補助があり予定した金額が節約された。次年度は国際学会への出席を予定している。
神経終末内カルシウムと開口放出の同時測定による海馬苔状線維シナプス可塑性の解析

海馬CA3野苔状線維シナプスにおける長期増強(Long-term potentiation;LTP)は、シナプス後細胞でのNMDA受容体活性化を必要とせず、シナプス前部でのアデニル酸シクラーゼ活性化により苔状線維終末内のサイクリックAMP濃度が上昇し、サイクリックAMP依存性リン酸化酵素による何らかの基質タンパクのリン酸化により伝達物質放出量の持続的増加を引き起こすとの仮説が想定されている。本研究では、苔状線維シナプスにおけるシナプス前性LTPにおいて伝達物質放出に関わるどの素過程が修飾されるかを調べる目的で、シナプス前部へのカルシウム流入および微小EPSC(興奮性シナプス後電流)に対する高頻度刺激の効果を検討した。マウス海馬スライス標本において入力線維層に局所的に注入した細胞膜透過型蛍光カルシウム指示薬(rhod 2-AM)が軸索内に取り込まれシナプス前終末まで輸送されることを利用して苔状線維シナプスのシナプス前部だけに選択的に蛍光カルシウム指示薬を負荷することができる。このような標本において蛍光強度を指標にシナプス前終末内カルシウム濃度変化を測定し、同時に興奮性シナプス後電位(EPSP)も記録した。苔状線維に高頻度刺激(100Hz 1秒)を与えるとEPSP振幅は持続的に増大しLTPが誘発されたが、同時に記録したシナプス前部へのカルシウム流入を反映する蛍光シグナルは変化しなかった。また、微小EPSCの平均頻度は約2倍に増加したが、平均振幅には変化がみられなかった。これらの結果から、苔状線維シナプスにおけるLTPの発現に伴いシナプス前終末へのカルシウム流入量は変化せず、カルシウム流入以降の開口放出機構の促進が関与すると考えられた。本研究では、サイクリックAMP増加が苔状線維終末からの伝達物質放出に関わるどの素過程を修飾するかを調べる目的で、シナプス前部へのカルシウム流入および微小EPSC(興奮性シナプス後電流)に対するアデニル酸シクラーゼ活性化剤であるフォルスコリン投与の効果を検討した。マウス海馬スライス標本において入力線維層に局所的に注入した細胞膜透過型蛍光カルシウム指示薬(rhod 2-AM)が軸索内に取り込まれシナプス前終末まで輸送されることを利用してCA3野苔状線維シナプスのシナプス前部だけに選択的に蛍光カルシウム指示薬を負荷し、シナプス前部での細胞内カルシウム濃度および興奮性シナプス後電位(EPSP)を同時測定した。フォルスコリン(50μM)投与によりEPSP振幅は約5倍に増大し、シナプス前部へのカルシウム流入を反映する蛍光シグナルは約1.2倍に増強された。これらの結果から、フォルスコリンは活動電位に伴うシナプス前終末へのカルシウム流入およびカルシウム依存性開口放出機構の両者を増強し、苔状シナプス伝達をシナプス前性に促進すると考えられた。現在、高頻度刺激により誘発されるLTPに伴いどの素過程が修飾されるかについて同様の手法により検討中である。
円形脱毛症におけるpDC を中心とした新たな病態メカニズムの解明

円形脱毛症モデルマウスであるC3H/HeJ mouseを用いて解析した。まず円形脱毛症を発症したマウスのリンパ節よりリンパ球を採取し、IL-2, IL-7, IL-15で刺激したうえで、68週令のメスC3H/HeJマウスに皮内注射をした。1ヶ月程度で発症してくるため、そのマウスについて解析を行った。病変部ではpDCの数は多くないが、その周辺ではpDCsの頻度が高かった。また、とくにIFN-aを発現しているpDCsの数が有意に多かった。またpDCsの走化性因子であるケメリン発現もみられた。脾臓からのpDCsでも円形脱毛症を誘導できた。C3H/HeJマウスは円形脱毛症を自然発症するマウスである。この発症において形質細胞様樹状細胞の関与について検討を行った。比較マウスとしてFVBマウスを検討した。皮膚から抽出した浸潤細胞の検討から、円形脱毛症未発症マウスにおけるpDCsの数はFVBマウスと比較して有意に多いことが判明した。また円形脱毛症を発症しているマウスの非病変部は病変部と比較して有意に多くpDCsが浸潤していることがわかった。このことは免疫組織科学的にも同様の結果であった。さらにpDCsを走化させるケモカインであるケメリンの発現も同様な傾向の発現をしていることが、免疫組織科学的検討、mRNA発現の比較から明らかになった。pDCが産生するIFN-alphaの発現も円形脱毛症発症マウスの非病変部において最も多く発現していた。FVBマウスではほとんど発現していないことがわかった。円形脱毛症の発症メカニズムとして、毛包における免疫寛容が破綻し自己抗原が、浸潤する細胞障害性T細胞によって認識されるとされているが、この免疫寛容の破綻には従来IFN-gammaが関与しているとされてきたが、IFN-alphaとともに共培養したマウス髭組織においても毛母細胞や近位外毛根鞘でのMHC-class I発現の亢進が確認された。このことからpDCsが産生するIFN-alphaによっても毛包の免疫寛容の破綻が起こし得ることがわかった。さらにCXCL10発現の亢進も観察されたことから、IFN-alphaによってCXCL10発現が誘導され、その結果、Th1細胞、Tc1細胞が毛包周囲に浸潤してくることが想像された。こうした結果については、平成26年度の日本研究皮膚科学会、欧州研究皮膚科学会において発表を行った。pDCはIFN-αを多量に産生する細胞である。何等かの環境要因によって発症する円形脱毛症がpDCからのIFN-αによって誘導されると考えた場合に、脱毛病変部におけるIFN-α発現が非脱毛病変部と比較して有意に亢進していることが想定される。今回、発現を検討したところ、発症マウスの未発症皮膚において、より多くのIFN-α発現をreal time PCRや免疫組織化学的検討によって確認した。つまり発症前にIFN-a発現が更新してくることで、円形脱毛症の発症を促しているのではないかと考えられた。当初の計画よりもやや早く進んでおり、すでに論文作成の段階となっている。また、とくにIFN-alphaを発現しているpDCsの数が有意に多かった。IFN-alphaは培養髭毛の成長を阻害し、MHC class I、CXCL10発現を毛包周囲にて更新させた。pDCsを誘導するImiquimodをC3H/HeJ mouseに外用すると、脱毛病変が誘導され、pDCsが著明に浸潤していた。健常C3H/HeJ mouseの脾臓からのpDCsを採取し、健常C3H/HeJ mouseに皮内注射しても円形脱毛症を誘導できた。以上から、pDCは円形脱毛症を発症させるイニシエーターとして重要な役割を果たしていると推定される。1年目の研究としておおむね順調な結果である。それぞれの結果の検証を行うため、同じ実験の繰り返しによる再現性を行っていく。今後は、実験から得た結果をまとめて、研究的な皮膚科雑誌へ投稿予定である。

さらに研究過程で当初の計画では思いつかなかったケメリンの毛包への影響、インターフェロンγ発現への影響を検討、毛包成長への影響、ケメリン産生細胞の検討などを行う予定としている。皮膚科学今後は形質細胞様樹状細胞によって円形脱毛症そのものが誘導できれば、円形脱毛症の病変にこの細胞が強く関与していることが理解される。これについて検討を行っていきたいと思っている。今後の推進方策について、そもそも必要であるC3H/HeJマウスの円形脱毛症をより効率的に誘導発症させるため、C3H/HeJマウスに円形脱毛症を誘導させる方法を新たに持ち込むことにしている。