hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合ストレスの包括的評価・予測とサンゴ礁生態系応答モデル解析

2)サンゴ礁生態系における物質循環・炭酸系動態解明のための現地調査として,石垣島東海岸のうち,陸源負荷レベルが異なる轟川河口北側と南側のサンゴ礁海域に関して,水温・塩分,水位・流速,濁度,Chl.a,光量子,DO等の多点連続計測を実施するとともに,サンゴ群集と藻場の基礎代謝と物質循環に関する基礎データを得るための24時間観測および停留期観測を実施し,懸濁態・溶存態有機物(炭素・窒素・リン)やそれらの安定同位体比等の時空間変動の評価を行った.また,炭酸系計測によるサンゴ礁の生産量評価技術を改良・精緻化することを目的とした炭酸系炭素安定同位体比変化モニタリングを企画し,その基礎データを得た.さらに,降雨による海面への栄養塩の直接供給を見積もるため降雨試料の栄養塩濃度分析を行い,降雨中の窒素栄養塩濃度が冬季に特に高い傾向があることを示した.3)サンゴ礁生態系へのストレス評価ならびに物質循環・炭酸系モデル開発に関して,現地データを良好に再現するサンゴ礁内赤土輸送モデル,炭酸系動態モデルの開発に成功した.さらに,サンゴ礁内物質循環モデルの基本形を開発した.4)サンゴ礁生態系応答モデル開発に関して,短期応答モデルと長期応答モデルに分けて開発する方針とし,特に前者に関して必要となる複合ストレス下でのサンゴ応答に関する素過程の評価方法についてA01, A02, C01の計画研究担当者らとの議論等を通じて,基本的なモデル骨格について検討した.炭酸系動態・物質循環に関するモデル化を進めるため,多地点で同時に24時間採水を実施し,空間的構造についての特徴把握を行った.また出水イベントに伴って微細土壌(赤土)粒子や栄養塩類,有機物等がサンゴ礁海域に流入した際に,サンゴ礁内でどのような炭酸系動態・物質循環の過渡的応答を示すかについて現地観測を実施し,かつモデルによる再現実験を行った.複合ストレス要因のうち,未解明な点が多い地下水経由の淡水・栄養塩負荷について観測およびモデル化を行い,モデルにより観測された流出パターンを概ね再現することに成功した.また,越境汚染ストレス要因として,サンゴ礁生態系への降雨による大気由来窒素負荷量の季節変動について調査し,冬季から春季にかけて著しく高い窒素栄養塩濃度をもつ降雨がしばしば見られることを明らかにした.さらに,様々な人為的な環境負荷の発生過程の定量的評価に関わる地域コミュニティーの社会・経済的な調査を沖縄本島と八重山地域において実施した.一方,複合ストレス下でのサンゴの生物的・化学的応答素過程に関する知見を得るために,海水流動の効果を再現可能な新型チャンバー(小型と大型)を作成し,サンゴ礁海域での性能試験をA02班・C01班と合同で実施した.また,サンゴ礁生態系応答モデル構築に関する基礎的な検討として,サンゴと共生褐虫藻のアミノ酸分子種別窒素同位体比を用いて窒素代謝を調べ,地下水等による人為的窒素負荷ストレスの高い環境ではサンゴの人為起源窒素に対する依存性が高まるだけでなく,プランクトンの捕食による従属栄養的な窒素の獲得が活性化することを明らかにした.このことは人為起源窒素負荷が生態系の構造を質的に変化させていることを示唆している.また共生関係における窒素利用の在り方について新たな基礎的知見を得た.複合ストレス評価に関して、地下水を含む様々な陸源負荷や大気経由負荷についての現地観測を行い、対応した評価モデルの開発を進めた。さらに陸源負荷の生成・制御過程のモデル化に必要となる地域コミュニティの社会経済的な調査として、畜産に焦点を当てた調査を石垣島を中心に行い、同島での窒素ベースのマテリアルフロー構造を明らかにした。
高比放射能18F-FBPAの新規合成法の確立

本研究では、18F-を用いて、18F-F2ガスから合成する従来法より、高い放射能量と比放射能が得られるフッ素-18標識ボロノフェニルアラニン(18F-FBPA)の新規合成法の確立を目指した。目的の新規前駆体を得ることができたが、非常に不安定であったため18F-FBPAの標識合成を行うことができなかった。現在、18F-FBPAは18F-F2ガスから合成されているが、本研究では新規の前駆体を合成し、18Fアニオン(18F-)から高い放射能量と比放射能が得られる18F-FBPAの新規合成法の確立を目指す。新規合成戦略として、フェニルアラニン骨格を構築後、高選択的にベンゼン環のパラ位の水素をホウ素置換基に変換し、前駆体を合成し、その後18F-でフッ素化を行う。今年度は前駆体の合成を行った。本研究では、2-ニトロベンジルブロミドを出発原料として、2段階の反応で前駆体の合成を行う予定である。1段階目の反応で目的の化合物を合成することができ、フェニルアラニン骨格を構築することができたと考えられるが、うまく単離することができず、2段階目の反応を行うことができていない。初年度は、2-ニトロベンジルブロミドを出発原料として、2段階の反応で前駆体の合成を行う予定である。1段階目の反応で目的の化合物を合成することができ、フェニルアラニン骨格を構築することができたと考えられるが、うまく単離することができず、2段階目の反応を行うことができていないため、やや遅れていると判断した。単離できれば、2段階目の反応を行い、前駆体を合成できると考えている。最終年度も引き続き18F-FBPAの新規の前駆体の合成を行った。2-ニトロベンジルブロミドを出発原料とし、丸岡触媒を用いた1段階目の反応で目的の化合物を確認することができた。フェニルアラニン骨格を構築することができたが、副生成物も多量に生成していることが確認された。目的の化合物のみを単離することができなかったため、当初予定していた2段階目の反応のp-位ホウ素化を行うことができなかった。そこで当初の予定を変更して1段階目の反応でホウ素化を行い、その後フェニルアラニン骨格を構築をする合成経路で新規の前駆体の合成を試みた。その結果、目的の前駆体を合成することができたが、フェニルアラニン骨格のアミノ基の保護基が極めて不安定であったため、当初予定していた保護基ではアミノ基を保護することができず、18F-を用いた標識合成を行うことができなかった。今後、安定な保護基でのアミノ基の修飾を検討し新規の前駆体を合成を行った後、18F-を用いてFBPAの標識合成を行いたい。次年度は、1段階目の目的の化合物を単離後、2段階目の反応を行い、前駆体を合成後、18F-でフッ素化を行う。また、標識合成条件の最適化も行う予定である。放射性薬剤前駆体合成の途中であるため、当初予定していた消耗品等の購入は行っていないため、次年度使用額が生じた。前駆体合成に必要な試薬や標識合成に必要な消耗品等を購入する。
脳性麻痺児の実用的独歩獲得に影響を与える機能障害因子の同定

本研究の目的は,10歩以上の独歩が可能であるが日常生活場面で実用的独歩が困難な脳性麻痺児と実用的独歩が可能な脳性麻痺児を比較し,実用的独歩に影響する因子を明らかにすることであった.国内11施設の脳性麻痺児70名よりデータを収集した結果,10歩以上独歩が可能な痙直型両麻痺脳性麻痺児の実用的歩行レベル(1室内四つ這い移動,2時々壁や物に手をつきながら屋外を独歩,3壁や物に手をつかずに屋外を独歩)の違いに,股関節伸筋筋力,膝関節屈筋筋力,足関節底屈筋力,足関節の選択的運動コントロール能力,片脚立位能力,後歩き能力が影響していることが明らかになった.特に膝関節屈筋筋力の影響が強いことが示唆された.本研究は,日常生活場面での実用的独歩が可能な学童期脳性麻痺児(粗大運動能力分類システム[GMFCS]レベルII)と10歩の独歩が可能であるが実用的独歩が難しい学童期脳性麻痺児(GMFCSレベルIII)の機能障害を横断的に測定して比較し,脳性麻痺児の実用的独歩獲得に影響を与える機能障害レベルの因子を同定することである.当初の研究計画では,まず16個の因子を文献研究と専門家間のディスカッションによって選択し,パイロット研究を開始する予定であった.しかし,文献研究と専門家間のディスカッションの結果,関節可動域,筋力,痙縮,病的反射,触圧覚,固有感覚,前庭感覚,眼球運動,選択的運動コントロール,バランス反応,後方ステップに関して,当初予想していた16項目の2倍以上の33項目が実用的独歩に影響を与えるかもしれない項目として測定対象に選択された.平成26年度の研究成果は,これら脳性麻痺児の実用的独歩の獲得に影響を与えるかもしれない33項目を,文献研究と専門家間のディスカッションを通して決定したことである.現在は,それぞれの項目を信頼性を持って測定するための手順を作成中である.その手順を完成後,大阪保健医療大学研究倫理委員会に本研究のパイロット研究の倫理審査申請をする予定である.本研究の目的は,10歩以上の独歩が可能であるが日常生活場面で実用的独歩が困難な脳性麻痺児と実用的独歩が可能な脳性麻痺児の機能障害レベルおよび動作レベルの因子を比較し,実用的独歩に影響する因子を明らかにすることである.文献研究を通して,脳性麻痺児の独歩に影響していると考える心身機能/身体構造レベルの因子の候補として,関節可動域(股関節伸展,膝窩角,足関節背屈),筋力(股関節伸展筋/外転筋,膝関節伸展筋/屈曲筋,足関節底屈筋),痙縮(ハムストリングス,下腿三頭筋),触圧覚(足底),位置覚(股関節,膝関節),運動覚(足関節,母趾),下肢の選択的運動コントロール(股関節,膝関節,足関節,距骨下関節,足趾),全身持久力が明らかになった.また,国内外の脳性麻痺の研究者から,心身機能/身体構造レベルだけでなく動作レベルの因子を加えるようにアドバイスを頂き,実用的独歩に影響を与えていると考える片脚立位と後方歩きを因子に加えた.最終的に実用的独歩と動作レベルおよび心身機能/身体構造レベルの因子のパス図を作成するために,まずパイロット研究として8症例で上記の因子の検査測定を行い,心身機能/身体構造レベルの因子を5個以内に絞る込むこととした.現在,パイロット研究に協力して頂ける小児施設をリクルート中であり,協力施設決定後速やかに大阪保健医療大学研究倫理委員会に研究倫理申請を行い,データ収集を開始予定である.国内外の脳性麻痺の研究者のアドバイスを受けると共に文献考察を行い,被験者の包含基準,除外基準,測定項目および方法を決定し,大阪保健医療大学研究倫理委員会に2015年11月13日に研究倫理申請を行ったが,検査測定時間の短縮など被験者の負担を軽減するようにアドバイスを受け不承認となった.研究計画書を修正し,現在新しい研究計画書に基づいた研究の実施に協力していただける小児施設をリクルート中である.必要な被験者を確保できた時点で,早急に再度大阪保健医療大学研究倫理委員会に研究倫理申請を行っていく予定である.本研究の目的は,10歩以上の独歩が可能であるが日常生活場面で実用的独歩が困難な脳性麻痺児と実用的独歩が可能な脳性麻痺児の機能障害レベルおよび動作レベルの因子を比較し,実用的独歩に影響する因子を明らかにすることである.文献研究を通して,脳性麻痺児の独歩に影響していると考える心身機能/身体構造レベルの因子の候補として,関節可動域(股関節伸展,膝窩角,足関節背屈),筋力(股関節伸展筋/外転筋,膝関節伸展筋/屈曲筋,足関節底屈筋),痙縮(ハムストリングス,下腿三頭筋),触圧覚(足底),位置覚(股関節,膝関節),運動覚(足関節,母趾),下肢の選択的運動コントロール(股関節,膝関節,足関節,距骨下関節,足趾),全身持久力が明らかになった.また,脳性麻痺児の独歩に影響していると考える動作レベルの因子として片脚立位と後方歩きが明らかになった.パイロット研究として,10歩以上独歩が可能な6名の痙直型両麻痺脳性麻痺児において上記の因子を測定した結果,実用的歩行レベルを以下の3つに区分することが適切であることが明らかになった.1室内の50%以上を四つ這いで移動する.

2室内及び屋外平地移動時に50%以上独歩を行うが,壁などに手をつく必要がある時がある.3室内及び屋外平地移動時に,壁などに手をつくことなく独歩で移動できる.最終的に実用的独歩と動作レベルおよび心身機能/身体構造レベルの因子のパス図を作成するために,現在パイロット研究で収集したデータをまとめ,実用歩行レベルの違いにより強く関係している心身機能/身体構造レベルの因子を5個以内に絞り込んでいる.同時に,多施設共同の横断的研究に協力して頂ける施設をリクルート中である.脳性麻痺児の独歩獲得に影響していると考えられる心身機能/身体構造レベルの因子および動作レベルの因子が,文献研究を通して明らかになった.また,パイロット研究を通して,実用歩行レベルを3つのレベルに設定することが適切であることが判明した.最終的に実用的独歩と動作レベルおよび心身機能/身体構造レベルの因子のパス図を作成するために,現在パイロット研究で収集したデータをまとめ,実用歩行レベルの違いにより強く関係している心身機能/身体構造レベルの因子を5個以内に絞り込んでいる.同時に,多施設共同の横断的研究に協力して頂ける施設をリクルート中である.本研究の目的は,10歩以上の独歩が可能であるが日常生活場面で実用的独歩が困難な脳性麻痺児と実用的独歩が可能な脳性麻痺児の機能障害レベルおよび動作レベルの因子を比較し,実用的独歩に影響する因子を明らかにすることであった.被験者は,10歩以上独歩が可能な痙直型両麻痺脳性麻痺児で,以下の3つの実用的歩行レベルで3群に分類した.1室内の50%以上を四つ這いで移動する.2室内及び屋外平地移動時に50%以上独歩を行うが,壁などに手をつく必要がある時がある.3室内及び屋外平地移動時に,壁などに手をつくことなく独歩で移動できる.文献研究を通して,関節可動域(股関節伸展,膝窩角,足関節背屈),筋力(股関節伸展筋/外転筋,膝関節伸展筋/屈曲筋,足関節底屈筋),痙縮(ハムストリングス,下腿三頭筋),触圧覚(足底),位置覚(股関節,膝関節),運動覚(足関節,母趾),下肢の選択的運動コントロール(股関節,膝関節,足関節,距骨下関節,足趾),全身持久力,片脚立位能力,後方歩き能力が,脳性麻痺児の独歩に影響する因子の候補として挙がった.それらの中で,10歩以上独歩が可能な6名の痙直型両麻痺脳性麻痺児に対して行ったパイロット研究によって,筋力(股関節伸筋,膝関節屈筋,足関節底屈筋),選択的運動コントロール(足関節,距骨下関節),片脚立位能力,後方歩き能力が実用的独歩能力に影響している可能性が高いことが明らかになった.研究最終年度には,国内11施設の協力を得て痙直型両麻痺脳性麻痺児70名より,上記7因子のデータを収集した.その結果,10歩以上独歩が可能な痙直型両麻痺脳性麻痺児の実用的歩行レベルの違いに,股関節伸筋筋力,膝関節屈筋筋力,足関節底屈筋力,足関節の選択的運動コントロール能力,片脚立位能力,後歩き能力が影響していることが明らかになった.特に膝関節屈筋筋力の影響が強いことが示唆された.本研究の目的は,10歩以上の独歩が可能であるが日常生活場面で実用的独歩が困難な脳性麻痺児と実用的独歩が可能な脳性麻痺児を比較し,実用的独歩に影響する因子を明らかにすることであった.国内11施設の脳性麻痺児70名よりデータを収集した結果,10歩以上独歩が可能な痙直型両麻痺脳性麻痺児の実用的歩行レベル(1室内四つ這い移動,2時々壁や物に手をつきながら屋外を独歩,3壁や物に手をつかずに屋外を独歩)の違いに,股関節伸筋筋力,膝関節屈筋筋力,足関節底屈筋力,足関節の選択的運動コントロール能力,片脚立位能力,後歩き能力が影響していることが明らかになった.
病院の退院計画を地域ケアマネジメント機関の連携の推進方策に関する研究

病院における退院計画を確立し,それと地域におけるケアマネジメント機関の連携を推進する方策について検討することを目的として,平成8年度には日本及び諸外国の退院計画の動向を調査し,平成9年度には5つの機関においてそれらの推進における課題と今後の方策についての調査研究を行った.1.在院日数短縮の傾向により退院援助は病院SWの主要業務となりつつあり,看護婦らの取り組みや,地域と病院との連携システム志向も始まっている.しかしまだ,こうした取り組みは特定の職種や診療科の取り組みにとどまり,病院全体の活動や地域全体のシステムとなっているのはまだごくわずかである.2.退院計画の効果としては,スムーズな退院と退院後の療養生活の安定のみでなく,患者・家族の自信や保健医療福祉への信頼感の育成といったエンパワーメントの面でも認められた.また病院職員のモラールや経営面でもよい効果がうかがわれた.3.退院計画実施にあたっては,病棟医師や看護婦らの認識の共有やリファーシステムの面で問題が多い.特に大病院では診療科・病棟による差が大きく,主治医の退院決定権や入院時の説明の仕方等の問題から検討する必要がある.クリティカルパスは入院時の医療ケアプロセスを明確化する点で効果があるが,標準化しにくい患者・家族側の心理・社会的条件や地域のサービス状況をこのプロセスにどう組込むかが課題となる.4.退院後のケアマネジメント担当機関の状況には地域差・機関差が大きく,またサービス決定までの手続きの複雑さや時間が病院の退院計画の阻害要因となっている.病院と地域の役割分担面では,大都市部ではアメリカ型,町村部ではデンマーク型をモデルに,介護保険とあわせて検討することが必要である.病院における退院計画を確立し,それと地域におけるケアマネジメント機関の連携を推進する方策について検討することを目的として,平成8年度には日本及び諸外国の退院計画の動向を調査し,平成9年度には5つの機関においてそれらの推進における課題と今後の方策についての調査研究を行った.1.在院日数短縮の傾向により退院援助は病院SWの主要業務となりつつあり,看護婦らの取り組みや,地域と病院との連携システム志向も始まっている.しかしまだ,こうした取り組みは特定の職種や診療科の取り組みにとどまり,病院全体の活動や地域全体のシステムとなっているのはまだごくわずかである.2.退院計画の効果としては,スムーズな退院と退院後の療養生活の安定のみでなく,患者・家族の自信や保健医療福祉への信頼感の育成といったエンパワーメントの面でも認められた.また病院職員のモラールや経営面でもよい効果がうかがわれた.3.退院計画実施にあたっては,病棟医師や看護婦らの認識の共有やリファーシステムの面で問題が多い.特に大病院では診療科・病棟による差が大きく,主治医の退院決定権や入院時の説明の仕方等の問題から検討する必要がある.クリティカルパスは入院時の医療ケアプロセスを明確化する点で効果があるが,標準化しにくい患者・家族側の心理・社会的条件や地域のサービス状況をこのプロセスにどう組込むかが課題となる.4.退院後のケアマネジメント担当機関の状況には地域差・機関差が大きく,またサービス決定までの手続きの複雑さや時間が病院の退院計画の阻害要因となっている.病院と地域の役割分担面では,大都市部ではアメリカ型,町村部ではデンマーク型をモデルに,介護保険とあわせて検討することが必要である.本年度は,まず退院計画プログラムに積極的に取り組んでいる東京都近郊の病院のSW,および研究者6人らと研究会を5回開催し,各病院・地域での取り組み,イギリスにおける退院計画活動その他の検討を行った.第2に,各地の医療機関および医療機関との連携を志向した活動を展開している地域機関の事例収集を行い,東京都周辺の関係機関数ヵ所,高知,石川,愛知の関係機関への訪問調査を実施した.第3にそうした先進活動機関の関係者および研究者を交えてのフォーカスグループ討議を実施した.イギリスでは,1990年の「国民保健サービスおよびコミュニティケア法」によってケアマネジメントの一環として病院退院時の退院計画の活動が病院に義務づけられ,93年より実施されるに至っている.今年度は,保健省の作成したハンドブックやある地域でのケアマネジメント関係のツール等を入手して検討を行った.日本では,一部の病院では退院計画の活動は積極化してきているが,問題点も山積している.第1にケースの早期把握のための病棟の医師や看護婦らとの認識の共有化やリファーシステムづくりの面で様々な問題があり,そのモデルづくりが志向される必要がある.第2には退院後のケアプラン策定にあたって連携・協同すべき地域でのケアマネジメント担当機関が,現在のところ市町村の福祉担当課・保健センター,福祉事務所・保健所,在宅介護支援センター等に分散している上,それぞれの役割分担等でも地域と機関の差が大きく,地域ケアシステムの将来像をふまえた上で,情報交換や役割分担のあり方を明確化する必要があることが明らかとなった.平成8年度に実施した東京周辺の病院SW・研究者らとの検討会や,全国の先進事例の調査,諸外国での退院計画・ケアマネジメント実施状況の検討をふまえ,今年度は,病院等5機関の協力を得て,病院における退院計画の実施状況および地域ケアマネジメント機関との連携の状況と問題点に関する調査を実施した.別紙のような事情が重なったため,現時点では全体のまとめが完了していないが,主に次のような状況が明かとなった.1.病院のSWとしては退院援助が主要な業務となってきており,地域のケアマネジメント担当機関への情報提供や連帯が強く志向されている.

また,地域機関の側でもケースの早期把握のために病院からの情報提供を求める傾向が強まっている.2.病院内での退院計画プログラム実施にあたっては,病棟の医師や看護婦との認識の共有やリファーシステムの面で問題が多い.とくに大病院では診療科・病棟によって退院への認識に大きな差があり,主治医の退院決定権や入院時の患者・家族への説明の仕方の問題から検討する必要がある.3.退院後のケアプラン策定にあたって連携・共同すべき地域のケアマネジメント体制に地域差が大きく,市町村の福祉担当課や保健センター,福祉事務所・保健所,在宅介護支援センター等に何についてどこまで期待できるか,地域・機関・担当者で差が大きい.4.患者・家族にとっては,病院での退院計画プログラムにより退院後の課題を明確化しそれに向けての前向きの姿勢を形成しておくことは,退院後の療養・介護の安定化・積極化に大きな効果がある.退院計画においては当事者である患者・家族をエンパワーメントする態度と技術がとくに重要と考えられる.
裂手裂足症を招く新規疾患成立機序の解明

裂手裂足症は、単独で発症するタイプと、裂手裂足症+脛骨形成不全(SHFM with long-bone deficiency, SHFLD)や裂手裂足症+大腿骨形成不全(GollopWolfgang Complex, GWC)などの関連疾患の一部の表現型として発症するタイプに大別される。われわれは、現在までに140家系SHFM、SHFLD、GWCの患者を集積している。さらに、患者会と連携していることにより、今後も患者検体は増加する予定である。希少疾患であるSHFMおよび関連疾患を有する多数の患者を集積し、解析を進めているのは、少なくとも本邦ではわれわれのグループのみであり、このような多数の検体集積は、全国の臨床医ならびに患者会と連携することで実現している。効率的に研究を進めるために連携協力者から十分な支援を受けることが可能な環境である。ほぼ当初計画通りに進めており、時に分子遺伝学的解析手法の変更などを含めて、連携協力者とディスカッションを行っている。今年度も引き続き、裂手裂足症について全国から集積された家系ならびに今後集積される家系患者の包括的解析、および、新しく見いだされた候補遺伝子の解析を行っている。特に、次世代シーケンサーの遺伝子解析において、複数の患者に塩基置換が同定された遺伝子を候補遺伝子としていくつかの遺伝子を同定し、マウスwhole mount in situ hybridizationによる発現部位の解析を行っており、現在も進行中である。また、in vitro実験系の構築を検討中であり、それと同時に候補遺伝子の遺伝子変異の機能解析を行っており、現在も順調に進行している。今後も同様に検討をしていく予定である。裂手裂足症について全国から集積された家系ならびに今後集積される家系患者の包括的解析、および、新しく見いだされた候補遺伝子の解析を行っている。特に、次世代シーケンサーの遺伝子解析において、複数の患者に塩基置換が同定された遺伝子を候補遺伝子としていくつかの遺伝子を同定し、動物実験による発現部位の解析を行っており、現在も進行中である。ただ、これらの解析がやや遅れている。また、in vitro実験系の構築がやや遅れており現在も条件を検討中である。それと同時に候補遺伝子の遺伝子変異の機能解析を行っており、現在もやや遅れながら順調に進行している。今後の研究の推進方策として、前年度と同様に次世代シーケンサーの遺伝子解析、アレイCGHやエクソーム解析において、複数の患者に塩基置換が同定された遺伝子を候補遺伝子としていくつかの遺伝子を同定し、様々な動物実験による発現部位の解析を行う予定である。また、in vitro実験系の構築を進捗が遅れてはいるが条件を検討中であり、さらに、可能であれば、遺伝子編集モデルマウスなどを用いて検討を行い、それと同時に候補遺伝子の遺伝子変異の機能解析を行う継続して行う予定である。本研究では、われわれが現在までに集積した約100家系における裂手裂足症およびその関連疾患の患者のうち原因不明の約60家系の患者・家族、ならびに研究期間中に集積される原因不明の裂手裂足症家系の患者・家族の検体を用いて、アレイCGH解析や次世代シークエンサーなどを駆使した分子遺伝学的解析を行う予定である。これにより、裂手裂足症およびその関連疾患における新規疾患成立機序を解明し、遺伝カウンセリングや医学・医療に貢献することを目指している。本年度は、FGFR1新規遺伝子異常の機能解析を中心に行った。われわれは、SHFMと低ゴナドトロピン性性腺機能低下症を呈する2名の患者において同定した新規のFGFR1へテロミスセンス置換(c.289G>A, p.G97S; c.2231G>C,p.R744T)の機能解析を行い、変異タンパクの機能が低下していることを確認した。さらに、コード領域に変異が同定されないSHFMと低ゴナドトロピン性性腺機能低下症の症例にMLPAとアレイCGHを行い、約10 kbの非コードエクソン1を含む微細欠失を同定した。そして、定量遺伝子発現実験により、この患者におけるFGFR1発現量が、健常者の約45%であることを見いだした。そこで、in silico解析でプロモーターに合致するヒストン構造の有無、プロモーター特異的配列(SP1結合配列やTATAボックスなど)を検討し、FGFR1のプロモーターを決定した。本年度の計画であるFGFR1新規遺伝子異常の機能解析、集積された家系ならびに今後集積される家系の包括的解析について概ね順調に進行している。既に集積された原因不明の家系、ならびに今後集積される家系の全てにおいて、アレイCGHを用いたゲノムワイドコピー数解析、さらに、原因不明の家系において、より微小なコピー数異常を検出するカスタムコピー数解析を行う。続いて、次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析を行い、既知・新規候補原因遺伝子変異の同定を行っている。裂手裂足症は、単独で発症するタイプと、裂手裂足症+脛骨形成不全(SHFM with long-bone deficiency, SHFLD)や裂手裂足症+大腿骨形成不全(Gollop-Wolfgang Complex, GWC)などの関連疾患の一部の表現型として発症するタイプに大別される。われわれは、現在までに120家系SHFM、SHFLD、GWCの患者を集積している。さらに、患者会(Hand & Foot、先天性四肢障害児父母の会)と連携していることにより、今後も患者検体は増加する予定である。

効率的に研究を進めるために連携協力者から十分な支援を受けることが可能な環境である。ほぼ当初計画通りに進めており、時に分子遺伝学的解析手法の変更などを含めて、連携協力者とディスカッションを行っている。今年度も引き続き、裂手裂足症について全国から集積された家系ならびに今後集積される家系患者の包括的解析、および、新しく見いだされた候補遺伝子の解析を行っている。特に、アレイCGHやエクソーム解析において、複数の患者に塩基置換が同定された遺伝子を候補遺伝子としていくつかの遺伝子を同定し、マウスwhole mount in situ hybridizationによる発現部位の解析を行っており、現在も進行中である。また、in vitro実験系の構築を検討中であり、それと同時に候補遺伝子の遺伝子変異の機能解析を行っており、現在も順調に進行している。今後も同様に検討をしていく予定である。裂手裂足症について全国から集積された家系ならびに今後集積される家系患者の包括的解析、および、新しく見いだされた候補遺伝子の解析を行っている。裂手裂足症は、単独で発症するタイプと、裂手裂足症+脛骨形成不全(SHFM with long-bone deficiency, SHFLD)や裂手裂足症+大腿骨形成不全(GollopWolfgang Complex, GWC)などの関連疾患の一部の表現型として発症するタイプに大別される。われわれは、現在までに140家系SHFM、SHFLD、GWCの患者を集積している。さらに、患者会と連携していることにより、今後も患者検体は増加する予定である。希少疾患であるSHFMおよび関連疾患を有する多数の患者を集積し、解析を進めているのは、少なくとも本邦ではわれわれのグループのみであり、このような多数の検体集積は、全国の臨床医ならびに患者会と連携することで実現している。
新規ホスホリパーゼA機能の分子生物学的研究

本研究では、高等動物において比較的最近になって同定されたホスホリパーゼに焦点をあて、従来提唱されていないような新規機能を明らかにすることを目的として行われた。対象は、当研究室で精製、クローニングが行われ、解析が進められてきた、(1)I型血小板活性化因子(PAF)アセチルヒドロラーゼ(I型PAF-AH)のα1、α2サブユニット、(2)II型PAFアセチルヒドロラーゼ(II型PAF-AH)、(3)ホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA1(PS-PLA1)であり、これらホスホリパーゼに焦点をあて、その生理機能を明らかにすべく研究が進められた。具体的には、それぞれの酵素に関してノックアウト動物を作製し、その表現型を解析した。これらの表現型はいずれも本来予測していた機能とは必ずしも一致せず、予想外のものもあった。この意味で、「高等動物ホスホリパーゼの新しい機能」を明らかにできたものであると考えている。(1) I型PAFアセチルヒドロラーゼβサブユニットが、線虫C.elegansに発現していることを見いだし、その構造を決定した、C.elegansのβサブユニットは、ヒトβと約60%の相同性を示した。この線虫β遺伝子を破壊した、ノックアウトC.elegansを作製した。ヘテロ接合体に異常は認められなかったが、ホモ接合体は胚致死であった。このフェノタイプを観察した結果、胚発生の段階の内、下皮細胞と呼ばれるC.elegansの虫の体腔をくるむ細胞の分裂に異常があることがわかった。(2) II型PAFアセチルヒドロラーゼII型PAFアセチルヒドロラーゼに関しても、C.elegansにhomologue遺伝子を見いだし、そのタンパク質を発現し解析した。C.elegansの酵素は、PAFだけでなく、酸化リン脂質をよく分解し、哺乳類とほぼ同様な基質特異性を示した。C.elegansには、PAFが存在しないことから、酸化リン脂質が本来の生体内での基質であると考えられた。この遺伝子に関してもノックアウトC.elegansを作製し、胚致死を確認した。(3)セリンリン脂質特異的ホスホリパーゼ我々は、PS-PLA1が2-アシル型lysoPSの産生を通してマスト細胞の活性化に関与するのではないかと考え,リコンビナントPS-PLA1を用いたin vitroの実験を行った。その結果、PS-PLA1はマスト細胞の抗原-IgE依存的な脱顆粒反応を促進することがわかった。また、PS-PLA1の効果はlysoPSの産生を介していることがわかった。これらの知見は、PS-PLA1が実際抗アレルギー薬のターゲットとなりうることを強く示唆するものである今年度は、I型、II型PAFアセチルヒドロラーゼ(PAF-AH(I),PAF-AH(II))、セリンリン脂質特異的ホスホリパーゼA1に関して研究を行い、次のような結果を得た。(1)PAF-AH(I)I型PAFアセチルヒドロラーゼの活性サブユニット(a1、a2)のマウスゲノムを単離し、ターゲットベクターを作製した。ES細胞に遺伝子導入し、組み換えたいES細胞を得た。ジャームライントランスミッションに成功し、a1に関しては、ホモ(-/-)マウスを得た。a2に関しては現在、ホモ(-/-)マウスの誕生を待っている段階である。(2)PAF-AH(II)当初、II型PAFアセチルヒドロラーゼに関してもノックアウトマウスを作製する予定であったが、この遺伝子が、遺伝子ターゲットが比較的容易なモデル動物線虫(C.elegans)に存在することがわかった。そこで、C.elegansを用いて、II型アセチルヒドロラーゼ遺伝子の破壊を行い、この遺伝子が、上皮細胞の発生段階において極めて重要な役割を演じていることがわかった。(3)PS-PLA1ラットの各種臓器・血球系細胞のノーザンブロットを行うと、PS-PLA_1は血小板に極めて多く、臓器では主として肺、心臓に発現が見られた。しかし、ラットにリポ多糖(LPS)を静注し、24時間後に摘出した臓器のノーザンブロットを行うと、ほとんどの臓器においてPS-PLA_1 mRNAの発現が対照に比べて上昇した。同時に採取した血漿中の酵素量も増加したことより、臓器で産生されたPS-PLA_1の少なくとも一部は血液中に放出されていることがわかった。カゼイン誘導ラット腹腔滲出液中に本酵素を検出した。その経時変化はsPLA_2と比較してやや遅発性であった。

ザイモザンおよびカラゲニン胸膜炎モデルラットの滲出液を解析し、本酵素の分泌量が経時的に増加することを見出した。以上により、PS-PLA_1の発現はsPLA_2と同様に炎症刺激によって誘導されることが明らかとなった。リゾホスファチジン酸(LPA)は、細胞増殖、血小板凝集、平滑筋の収縮など多彩な生物活性を示す、最も単純な構造を持つ脂質性メディエーターである。その作用は、7回膜貫通型受容体(EDG2,4,7)を介して細胞に伝えられるが、LPAの産生機構についてはほとんど不明であった。生体中で検出されるLPAには、飽和脂肪酸に富む1-アシル型LPAと、不飽和脂肪酸に富む2-アシル型LPAが存在する。我々はこれまでにLPA受容体のリガンド特異性を検討し、EDG7は他の受容体とは異なり、2-アシル型LPAに高い特異性を示すことを明らかにした。この結果から、EDG7のリガンド産生にホスホリパーゼA1(PLA1)が関与することが示唆された。今年度は、2-アシル型LPAに関する産生酵素PLA1に関する研究を進め、新しいPA-PLA1を同定した。PA-PLA1はこれまでの研究で我々が同定していたホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA1(PS-PLA1)と構造的に類似していた。PS-PLA1と異なり、膜結合型の酵素であった。細胞に発現させるとホスホリパーゼDにより生じたホスファチジン酸(PA)を加水分解し、2-アシル型LPAを産生した。このことから、ホスホリパーゼDの下流に位置し、シグナル伝達系の重要な酵素である可能性がある。本研究では、高等動物において比較的最近になって同定されたホスホリパーゼに焦点をあて、従来提唱されていないような新規機能を明らかにすることを目的として行われた。対象は、当研究室で精製、クローニングが行われ、解析が進められてきた、(1)I型血小板活性化因子(PAF)アセチルヒドロラーゼ(I型PAF-AH)のα1、α2サブユニット、(2)II型PAFアセチルヒドロラーゼ(II型PAF-AH)、(3)ホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA1(PS-PLA1)であり、これらホスホリパーゼに焦点をあて、その生理機能を明らかにすべく研究が進められた。具体的には、それぞれの酵素に関してノックアウト動物を作製し、その表現型を解析した。これらの表現型はいずれも本来予測していた機能とは必ずしも一致せず、予想外のものもあった。この意味で、「高等動物ホスホリパーゼの新しい機能」を明らかにできたものであると考えている。
15q11-13染色体ペアリングに着目した自閉症発症機構の解明

本研究は,ヒト染色体工学技術を用いて自閉症患者で最も頻回に認められる15q11-q13領域の母方アレル特異的重複を再現し,「なぜ過剰な母方15q11-q13領域がUBE3A,ATP10C,GABAレセプター遺伝子群の発現量を低下させるか」を染色体ペアリングや染色体の核内配置といった高次クロマチン構造の視点から検討した。その結果,母方15q重複モデル細胞株においてGABRB3遺伝子やCHRNA7遺伝子の発現量の低下とともに,GABRB3遺伝子近傍での特異的な相同染色体のペアリングが消失していた。本研究ではヒト染色体移入技術を用い,母方ヒト15番染色体をヒト神経芽細胞SH-SY5Yに移入し,自閉症患者で高頻度に認められる母方アレル特異的な15q領域の重複を再現する。樹立した細胞株における染色体の核内配置と遺伝子発現の関連を明らかにする事で自閉症発症機序の解明に取り組む。本年度は,微小核細胞融合法を用いて,母方ヒト15番染色体をSH-SY5Y細胞に移入し,自閉症のモデルとなる細胞株を樹立した。非常に興味深いことに,自閉症モデル細胞においてゲノムコピー数が1.5倍に増加しているにも関わらず,GABAレセプター遺伝子の発現が著しく低下していることを明らかにした。また,協同研究者のDr.LaSalleらが見出した15q11-q13領域の染色体ペアリングと呼ばれる減少が,自閉症モデル細胞で失われていることを見出した。LaSalleらは正常脳細胞では15q11-q13領域が染色体ペアリングしているのに対し,母方15q11-q13領域の重複を持つ自閉症患者の脳細胞では,ペアリングに異常をきたしていることを報告している。我々の本研究結果からも染色体ペアリングといったグローバルな発現制御の異常が,自閉症の発症に寄与している可能性が推測できる。来年度は,15q11-13領域の染色体ペアリングを規定する分子を明らかにする。自閉症は,母方アレルの重複で発症し父方アレルの重複では発症しないことから,何らかの親由来特異的なエピジェネティック因子が染色体ペアリングの制御に関わっていると推測されるので,その染色体ペアリングを規定する分子の同定を試みる。そこで,MeCP2, CTCF, MBD5, SATB1などのノックダウン細胞やTSAなどのエピジェネティック修飾を変化させる薬剤で処理した細胞で,染色体ペアリングを解析し,そのメカに図の解明に取りかかる予定である。本年度はヒト染色体移入技術を用い,母方ヒト15番染色体をヒト神経芽細胞SH-SY5Yに移入することで,自閉症患者で高頻度に認められる母方アレル特異的な15q領域の重複細胞株を人工的に作製した。興味深いことに,作製した細胞株ではゲノムコピー数が増加したにもかかわらずヒト15番染色体上のGAB受容体β3サブユニットGABRB3遺伝子やニコチン性アセチルコリン受容体α7サブユニットCHRNA7遺伝子の発現量が著しく低下していた。さらに,15q重複細胞株においてGABRB3遺伝子座特異的な染色体のペアリング(trans-effect)の消失とPWS-IC(Imprinting Control Region)相互作用(cis-effect)の変化が観察された。従って,これらの遺伝子の発現には何らかの近接するcisおよびtrans-effectが必須であり,15q重複により変化した各々の核内配置の異常が遺伝子発現異常を引き起こしたと推測された。そこで,15q11-q13領域の核内配置がどのような分子によって制御され,神経特異的な遺伝子発現が規定されているか明らかにするため,15q11-q13領域,約10Mbにわたり各々の遺伝子座の核内配置をDNA-FISHで解析した。その結果,染色体のペアリングがGABRB3遺伝子近傍領域で特異的に生じていることを見出した。さらに,その染色体のペアリング領域を詳細に解析した結果,ペアリング領域にクロマチンタンパク質であるMeCP2とCTCFの結合部位を複数見出した。そこで,母方と父方15番染色体の相互作用におけるMeCP2やCTCFの機能を明らかにするため,各々の遺伝子のノックダウンSH-SY5Y細胞を作製し,15q11-q13の核内配置を解析したところ,MeCP2やCTCFのノックダウン細胞で染色体ペアリングの異常が観察された。このように,本研究結果からMeCP2やCTCFを介した核内配置の制御が自閉症など発症機序に関与している可能性が示唆された。
細胞外マトリックス蛋白に着目した脳血管攣縮の病態解明と新しい治療法の開発

SDラットの大槽に自家動脈血を注入し,脳血管攣縮モデルを作成した。脳血管攣縮の評価は脳血管撮影を施行しておこない,脳血管攣縮の経時的変化をグラフ化した。次いで,くも膜下出血後の静脈血および脳脊髄液中の細胞外マトリックス蛋白であるテネイシンC濃度をELISA法を用いて経時的に定量し,脳血管攣縮との関連を評価した。脳脊髄液中のテネイシンC濃度は血腫注入直後にピークとなり,その後,漸減したが,その値は脳血管攣縮より,むしろくも膜下出血後に2次的に生じる脳損傷の程度を反映していた。一方,血液中のテネイシンC濃度は脳脊髄液とは異なる経時的変化を示し脳血管攣縮発生時にピークを示し,血管撮影上の脳血管攣縮の程度と相関し,脳血管攣縮が高度な程,高値を示した。そこで,脳血管撮影後にラットを安楽死させ,脳および脳動脈を採取し,HE染色とテネイシンCに対する免疫染色の2重染色をりおこなった。その結果,テネイシンCは正常の脳底動脈の外膜で軽度に染色されるが,くも膜下出血後,その程度は著明に増強されることが明らかになった。更に,脳血管攣縮を高度に起こした脳底動脈壁では,外膜だけでなく,平滑筋層や内膜でもテネイシンCは高度に染色された。また,テネイシンCの誘導を抑制する効果があるシロスタゾールの投与により,脳血管攣縮の発生が有意に抑制されることを明らかにした。くも膜下出血後の静脈血および脳脊髄液中のテネイシンC濃度はヒトでも検討し,ラットと同様の経時的変化を示し,脳血管攣縮例で有意に高値を示すことが明らかとなった。以上より,テネイシンCがくも膜下出血後の脳血管攣縮や脳損傷の病態に関与している可能性がはじめて明らかとなり,シロスタゾールにより治療できる可能性をはじめて示した。当初の計画通り,SDラットの大槽に自家動脈血を注入し,脳血管攣縮モデルを作成した.脳血管攣縮の評価は脳血管撮影を施行しておこない,脳血管攣縮の経時的変化をグラフ化した.次いで,くも膜下出血後の静脈血および脳脊髄液中の細胞外マトリックス蛋白であるテネイシンC濃度をELISA法を用いて経時的に定量し,脳血管攣縮との関連を評価した.脳脊髄液中のテネイシンC濃度は血腫注入直後にピークとなり,その後,漸減したが,その値は脳血管攣縮の程度と相関し,脳血管攣縮が高度な程,高値を示した.一方,血液中のテネイシンC濃度は脳脊髄液とは異なる経時的変化を示し脳血管攣縮発生時にピークを示したが,やはり脳血管攣縮の程度と相関し,脳血管攣縮が高度な程,高値を示した.そこで,脳血管撮影後にラットを安楽死させ,脳および脳動脈を採取し,HE染色とテネイシンCに対する免疫染色の2重染色をおこなった.その結果,テネイシンCは正常の脳底動脈の外膜で軽度に染色されるが,くも膜下出血後,その程度は著明に増強されることが明らかになった.さらに,脳血管攣縮を高度に起こした脳底動脈壁では,外膜だけでなく,平滑筋層や内膜でもテネイシンCは高度に染色された.くも膜下出血後の静脈血および脳脊髄液中のテネイシンC濃度はヒトでも検討し,ラットと同様の経時的変化を示し,脳血管攣縮例で有意に高値を示すことが明らかとなった.以上より,テネイシンCが脳血管攣縮の病態に関与している可能性がはじめて明らかとなった.今後,テネイシンCの発現量を変化させるなどして,さらに詳細にテネイシンCと脳血管攣縮の間の因果律などについて検討する予定である.SDラットの大槽に自家動脈血を注入し,脳血管攣縮モデルを作成した。

以上より,テネイシンCがくも膜下出血後の脳血管攣縮や脳損傷の病態に関与している可能性がはじめて明らかとなり,シロスタゾールにより治療できる可能性をはじめて示した。
ＤＬＣコーティングによる抗感染性・抗血栓血管内長期留置型カテーテルの開発

血管内長期留置型カテーテルは医療の様々な場面で使用されているが、感染と血栓形成が大きな問題であり、時に敗血症や血栓塞栓症等の重篤な合併症を引き起こす。我々はこれまで、岡山理科大学の中谷教授との共同研究により、世界で初めてDiamond-like-carbon(DLC)の管腔構造へのコーティングに成功しており(特許取得)、現在は人工血管への応用を行っている。今回は、同様の技術を留置型カテーテルに適用すると同時に、DLCコーティングに様々な修飾基を付与することで特性を変え、最適な抗感染性・抗血栓性を模索する。
パブリックエンゲージメントと生命倫理の融合に関する日英共同研究

近年、英国では科学と社会との関わりをめぐって科学コミュニケーションからパブリックエンゲージメントへの政策的転化が生じている。この転化は専門家のみに依存した科学やその社会的な応用の進め方からの反省から生じている。この対応として将来社会をも視野に入れつつ多様な人々の意向を政策形成に反映していく必要性が高まっている。本研究課題では英国のAnna Middleton教授の研究チーム(Wellcome Genome Campus/University of Cambridgeに所属)とともに、ゲノム情報の取り扱いを事例としつつ、一般市民や非専門家が関与・参画する政策・制度形成のあり方について熟議する。
予測型体性感覚と感覚統合に基づく人の動的バランス能力の評価指標策定とその検証

人のバランス能力は、姿勢変化の予測と、3つの感覚情報(視覚、体性感覚、前庭感覚)に基づいている。このバランス能力を測るために立乗り型PM(Personal Mobility)を利用する。本研究の目的は、移動するPMの外力に伴う姿勢制御と姿勢の揺れが生じるという他動的移動運動という条件の下、外力の予測と感覚情報の統合モデルを明らかにし、これを用いて動的バランス能力の定量的指標を見出すことにある。本モデルの特徴は、他動運動による外力を体勢感覚として暗黙のうちに予測する身体感覚(予測型体性感覚と称す)と感覚情報に基づくバランス能力を計測可能な物理量で表現し、その関係性を定量表現することにある。
日本植民地期における社会事業の展開と台湾仏教の近代化に関する史的研究

本研究では、植民地期台湾の日本仏教による社会事業を、教育・教化等に焦点をあて調査・分析した。そして、どのように各種事業を推進し、その展開は台湾社会にどのような影響を与えたのか、という点を考察した。日本では行政文書、宗派資料、布教師等による回顧録や聞き取り調査による資料を、台湾では総督府公文類纂、寺院所蔵文書、宗派設立機関所蔵図書・資料、そして日本僧侶と師弟関係にあった台湾人僧侶・信徒への聞き取り調査資料等を収集した。公的な文書に基礎を置きつつも私的な回顧録等でその詳細部分を補い、更に文献資料のみではなく、フィールドワークを合わせる形で、より具体的、かつ動態的な史的研究のありかたを模索した。研究成果としては、まず各宗派の社会事業展開について概略を提示することができた。また、特に曹桐宗設立の中等教育機関の歴史的変遷を分析した。詳細は日本台湾学会大会及びワークショップ「台湾における日本認識」にて報告し、来年度『台湾文献』に中国語で発表する予定である。本研究では、先行研究において植民地期の台湾の近代化が論じられる際、日本において確固なものとして構築された「近代」がそのまま台湾に導入されたという立場がとられることが多く、当時の日本の「近代」への試行錯誤やゆらぎといったものをあまり考慮しない傾向を批判し、宗派資料等を詳細に分析することにより、これまで漠然と論じられてきた植民地行政、台湾仏教勢力、本山との三者間にいかなる協力・均衡関係があったのか、その具体的な姿を呈示した。そして、事業の推進にあたっては、決して日本側が一枚岩となっていたわけではなく、また、被植民者との間では協力と抵抗といった二項対立の図式では捉えることのできない所謂「グレーゾーン」が存在しており、そこに注目する必要性に論及した。台湾における「日本」という存在について新たな視点への可能性を呈示することができたと考える。
多元的細胞変性に対応するiPS由来細胞の難聴細胞治療への応用

iPS細胞は胚性幹(ES)細胞様に内胚葉、中胚葉と外胚葉に分化できることから、様々な臓器の再生医療への応用に期待が集まっている。内耳は様々なタイプの機能細胞から構成されており、これらの細胞変性が重篤な聴覚障害の原因となっている。我々はiPS由来細胞を蝸牛3領域と共培養し、それらの各種内耳細胞への誘導を試みた。Nanogプロモーター制御下リポーターGFPを有する陽性コロニー数を測定し、細胞群の未分化レベルを解析した。特に蝸牛側壁との共培養では、タイトジャンクション様接着を示す多くの細胞層は観察されたが、未分化のNanog陽性コロニーは観察されなかった。遺伝性難聴の原因遺伝子は多種多様で、治療への標的細胞も有毛細胞、支持細胞、線維細胞など極めて多岐に渡っている。これまで外的因子による内耳性難聴の欠損細胞の治療戦略は有毛細胞の分化・増殖が中心であったが、遺伝性難聴の第一次的な原因細胞は有毛細胞以外にも線維細胞や支持細胞の場合があり、多種多様な欠損細胞を分化誘導する新たな治療戦略が求められていた。そこで、多様な細胞へ分化し得るiPS細胞(induced Pluriopotent Stem Cell)を移植することによって、多彩な病態を示す遺伝性難聴の網羅的な根本治療を開発することを目的とした。2010年、iPS細胞からin vitroで内耳有毛細胞を作製する画期的技術が発表され、内耳細胞を体外で人工的に増殖・分化させることが可能となった(Oshima et al. Cell 2010)。我々はこれまで同技術を応用し全ての内耳細胞への分化能を持つ内耳前駆細胞を作製し内耳移植に最適な細胞を選抜してきた。iPS細胞から耳胞細胞や有毛細胞への分化誘導法は上記論文の方法に独自の改良を加えることにより内耳発達過程の様々な分化度のiPS由来内耳前駆細胞を増殖させることが可能となった。この一部では、有毛細胞マーカーMyosin7aを発現し有毛細胞様のアクチン重合構造を頂部に持つ細胞が確認された。同細胞を効率良く蝸牛に導入するため、幹細胞が標的部位に誘導される幹細胞ホーミング機構と呼ばれる分子機構を解析した。その結果、上記のiPS由来内耳前駆細胞の培養液へホーミング因子であるSDF1とMCP1を添加することにより、それらの受容体であるCXCR4およびCCR2のmRNA発現を上昇させることが明らかとなった。近年、iPS細胞からin vitroで内耳有毛細胞を作製する画期的技術が発表され、内耳細胞を体外で人工的に増殖・分化させることが可能となった。本研究ではこの技術を応用し全ての内耳細胞への分化能を持つ内耳前駆細胞を作製し内耳移植に最適な細胞を選抜する。iPS細胞から耳胞細胞や有毛細胞への分化誘導法は上記論文の方法に独自の改良を加えることにより内耳発達過程の様々な分化度のiPS由来内耳前駆細胞を大量に増殖させることが可能となった。本年度は特に鳥類の内耳細胞から分化に適したフィーダー細胞を分離し、同細胞上で外胚葉系に分化誘導されたiPS細胞を培養した。これらによりMyosin7a陽性、Sox2陽性の内耳前駆細胞と考えられる細胞群が得られた。これらの方法により、様々な内耳細胞へ分化可能な内耳移植用細胞の安定的な製造が期待できる。耳鼻咽喉科学iPS細胞からの内耳分化誘導により内耳前駆細胞が得られることが明らかとなり、この細胞を内耳細胞治療に応用するために蝸牛誘導効率を高める方法を開発できたため。大部分の研究費に関しては計画通りに支出したが、iPS細胞の高額消耗品の必要性などにより予想困難な変動が生じるため、今後はこれらを事前に予測し、正確な支出計画を立てる予定である。

大部分の研究費に関しては計画通りに支出したが、iPS細胞の高額消耗品の必要性などにより予想困難な変動が生じたためiPS細胞の高額消耗品の必要性などにより予想困難な変動が生じるため、適時年度計画を見直しつつ3か月ごとの支出計画の確認を行う予定である。