hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
消化管間質腫瘍のエピジェネティクス異常と予後予測マーカーの同定

本試験で使用される予後予測マーカーであるPAX3、REC8、P16のDNAメチル化はSDH欠損GISTに関して全例でマーカー陽性となることが明らかとなった。したがって、KITもしくはPDGFRの変異を認めるGISTに対して有効なマーカーと考えられる。SDH欠損GISTでKITの下流であるPI3K / Aktシグナル伝達系がDNAメチル化の標的になっていることよりSDH欠損により隆起されるDNAメチル化の蓄積がGISTの発生に関与することを裏付ける結果と考えられる。トランスクリプトーム解析とDNAメチル化解析の両者でGタンパク質共役受容体の関与が示唆され今後の研究課題と考えられる。前向きコホート研究は当大学での臨床試験倫理審査の承認を得て開始された。目標症例数に関しては、当初の計画のように3年無再発生存率(メチル化群62%、非メチル化群96%)、両側α=0.05、検出力80%、追跡期間3年として必要症例数各群32症例と考え、合計80症例を予定症例数を設定した。解析法に関しては、パイロシークエンス法に比較して多くの研究室で解析可能なReal time MSP法を用いた解析法を確立した。方法はPAX3とREC8に関してメチル化DNAに特異的なプライマーを作成、リピート配列(LINE1)をnormalizationに使用した。胃・小腸の筋層、高悪性GIST、低悪性GISTの検体を用いて解析、パイロシークエンス法の結果と比較検討した結果、パイロシークエンス法との相関は、PAX3でR2=0.698、REC8で0.647であった。既存の検体を用いた検討では、消化管筋層を用いてMean+2SDをcut offとすることでパイロシークエンスでの結果と同様にメチル化群と非メチル化群を分けることが可能であった。本研究の目的は消化管間質腫瘍(Gastrointestinal Stromal Tumor, GIST)の臨床検体を使用し、再発・転移の高リスク群を診断するDNAメチル化マーカの有用性を前向コホートで検証すること、そして、対象症例の検体を用いてDNAメチル化と遺伝子発現の関係を明らかにすることである。基盤研究計画書で提示した対象症例数は、先の研究での3年無再発生存率(メチル化群で62%、非メチル化群で96%)より、両側α=0.05とし、検出力を80%、追跡調査期間を3年として必要症例数は推定で各群32症例と考えた。この数値をもとに合計で80例を予定症例数と設定したが、一般臨床において悪性GISTの頻度は低く目標の80症例では検討が厳しいのではないかとの指摘を複数の臨床医より指摘いただいた。したがって目標症例数等の改変をし臨床研究計画書を再度作成中である。また、本臨床研究で採取した検体を用いてGISTのメチル化と悪性度の関連、また転移能の関係を検討する予定であったが、前向き試験の開始が遅れているため、既存のGIST組織を使用してDNAメチル化と遺伝子発現の関連等を解析中である。前向き試験に関しては症例集積中である。研究課題の1つであるGISTのDNAメチル化と悪性度の関連に関する機序に関して極めて重要な報告があった。KITやPDGFRの遺伝子変異を伴わないGISTに関してmitochondrial succinate dehydrogenase (SDH)の変異による機能欠損を認める、そしてSDHの機能欠損により、DNAのメチル化が蓄積されるという報告である。そこで、Gene Expression Omnibusの450Kイルミナメチル化アレイのデータ(GSE34387)を解析した。使用したデーターはSDH正常GIST45例、SDH欠損GIST25例、正常腸管筋層7例であった。すべての症例を使用しのメチル化アレイデータでunsupervised clustering analysisを施行したところ、SDH欠損GIST群とそれ以外の2群に分類された。SDH欠損GIST群では明らかにDNAメチル化の蓄積をみとめ、すべての例でREC8、PAX3はメチル化されていた。次にSDH正常GISTと正常筋層を用いてunsupervised clustering analysisを施行したところ2群に分類された。このとき11例GISTは正常筋層と異なるclusterに分類され、11例中7例でREC8もしくはPAX3のメチル化を認めた。一方、正常筋層と同様のclusterでは、40例中1例のみでPAX3のメチル化を認めた。したがって、PAX3とREC8のメチル化レベルはSDH欠損に起因するDNAメチル化異常だけでなく、SDH正常GISTでのDNAメチル化異常をも反映すると考えられる。イルミナ450Kアレイのデータ(GSE34387)を使用しSDH欠損GISTで特異的にメチルを認める遺伝子群をgene set analysisを施行し特徴を検討した。このとき正常筋層で既知の腫瘍抑制遺伝子のβ値を参考にして、β値が0.2以下をメチル化なしと定義した。したがってSDH正常GISTと正常筋層でβ値が0.2以下かつSDH欠損GISTで有意(p-value<0.01)にβ値が増加しているものを対象遺伝子群とした。パスウエイ解析ではGタンパク質共役受容体(q-value=1.74e-06)とPI3K / Aktシグナル伝達系(q-value=8.85e-06)が有意で上位にあげられた。共に発癌との関連が深い系であるが、PI3K / Aktシグナル伝達系はKITの下流であり、KIT変異を認めないGISTの悪性化の機構として考えられる。

次にPAX3、REC8、P16で悪性度が高いと診断されるGISTでの悪性化の機所を検討するためexpression array(GSE47911)のデータを使用して、トランスクリプトーム解析を施行した。マーカー陰性GISTに比較してマーカー陽性GISTで有意(p-value<0.01)にメチル化が高い遺伝子群の発現に注目し、これらの遺伝子の発現が総じて高いものを予後良好GIST、発現低下が確認されるものを予後不良GISTと分類した。2群間で有意(p-value<0.05)にmRNAの発現に違いのある遺伝子群を選択し、gene set analysisを施行した。パスウエイ解析ではGタンパク質共役受容体関連が複数(p-value: 8.15e-053.26e-03)、そしてWNT、MAPキナーゼなどが有意差をもって同定された。本試験で使用される予後予測マーカーであるPAX3、REC8、P16のDNAメチル化はSDH欠損GISTに関して全例でマーカー陽性となることが明らかとなった。したがって、KITもしくはPDGFRの変異を認めるGISTに対して有効なマーカーと考えられる。SDH欠損GISTでKITの下流であるPI3K / Aktシグナル伝達系がDNAメチル化の標的になっていることよりSDH欠損により隆起されるDNAメチル化の蓄積がGISTの発生に関与することを裏付ける結果と考えられる。トランスクリプトーム解析とDNAメチル化解析の両者でGタンパク質共役受容体の関与が示唆され今後の研究課題と考えられる。症例蓄積に関しては遅れているが、GISTとDNAメチル化異常の関連に関しては順調に進んでいると考える。消化器内科詳細な臨床情報有する代表者の実験から得られたデータとGEOなどのデーターベースを関連付けて解析しより詳細なメカニズムを解明する。昨年、コホートの人数に関して議論があったが、手術対象となる症例がコホートの対象になることを考慮すると当初の予定の人数で検討可能と判断した。したがって、当初の予定症例数で学内倫理委員会の承諾を得て臨床研究を開始した。また、Real time MSPのプライマー作成に関しても複数のプライマーを設計・比較した結果、極めて安定したアッセイを確立することができたと考えている。臨床試験計画書の変更が必要と判断されたため。症例の集積が遅れており、延長申請をし、継続してデータの解析等をする必要があるため。本研究の当初の目的である、前向きコホートは患者集積、結果解析に関して本基盤研究期間内に終えることは極めて困難であるが基盤研究期間終了後も継続予定である。また基盤研究期間内には、既存の臨床検体を用いた検討や公的データーベースを持ちいた検討でGISTの悪性度とDNAメチル化の関連を明らかにする。研究計画書を改定し、早急に臨床試験を開始する必要がある。また、検体採取は当初の予定に比して遅延するため、既存の臨床検体を用いてGISTの悪性化の分子生物学的機序を明らかにする。引き続き症例の集積を行い、現在解析中のデータとも合わせて必要におおじてexpression probe、抗体の購入をする。倫理委員会の審査を終えるまではアッセイに必要な試薬の購入を控えたことが原因の1つである。
神経因性疼痛におけるモルヒネ抵抗性の機序の検討

神経因性疼痛患者に麻薬が効きにくい事は良く知られた事実であるが、そのメカニズムに関しては不明な点が多い。麻薬はオピオイド受容体を介して作用を発揮している。一般に、受容体は小胞体膜上で合成され、分泌され、ゴルジ体を経て細胞膜まで輸送され、機能を発揮するようになる。この間、小胞体内で高次構造が形成され機能的な蛋白質に成熟していく。本研究では、細胞内蛋白の輸送に関係するBiP蛋白の変異動物を用いて、細胞内蛋白輸送と麻薬受容体の関係を明らかにすることにより、麻薬耐性の発症機序の検討することにより、神経因性疼痛にける麻薬耐性の機序を検討することを目的としている。第1に、BiP蛋白の変異動物において、麻薬の耐性が発現するかどうかについて検討した。麻薬耐性の作成には、モルヒネを腹空内へ連日投与(2回/日)することにより作成した。野生型のマウスでは、この方法により5日目にはモルヒネによる鎮痛効果はほとんどみられなくなる。一方、変異動物においては、モルヒネの投与量・反応曲線が右方に変異することを確認した。従って、変異動物では麻薬の耐性の発現が弱くなることを確認した。この麻薬耐性の発現が抑制されるメカニズムについての検討を免疫組織学的に行った。この結果としては、麻薬の受容体であるμ-opioid受容体の数などには変異動物と野生型の動物で差がないことがわかった。今回の結果からは、麻薬耐性の機序の1つとして、細胞内蛋白輸送の異常が考えられた。神経因性疼痛は、麻薬抵抗性の疼痛であり、治療に難渋することの多い疾患である。今回の研究で明らかに出来たのは以上の点であるが、今後はこの変異動物に神経因性疼痛モデルの一つである坐骨神経部分結紮モデルを作成し、モルヒネの鎮痛効果を検討する事により、神経因性疼痛の麻薬抵抗性の機序を詳細に検討し、あらたな治療法の開発に向けて研究を進める必要がある。本年は、KDEL受容体のトランスジェニックマウスを用いた神経因性疼痛の研究の予備実験を行った。第1に、モルヒネによる鎮痛効果に野生型とKDEL受容体のトランスジェニックマウスに差があるかを、ホットプレートテストを用いて検討した。この結果では、各種の温度のホットプレートテストを用いて検討したが、差は見られなかった。従って、モルヒネの急性投与による鎮痛効果は野生型とKDEL受容体のトランスジェニックマウスで差がないことが示唆された。次に、KDEL受容体のトランスジェニックマウスと野生型マウスにモルヒネを2回/日で5日間連続投与し、5日後に発症するモルヒネ耐性の程度を検討した。鎮痛効果は、この場合もホットプレートテストを用いて検討した。5日後には、両マウスともモルヒネによる鎮痛効果は全く見られなくなり、耐性の発症が確認され、モルヒネ耐性の発症にKDEL受容体の関与が少ないことが示唆された。しかしながら、モルヒネ耐性の回復過程を1回/週で検討したところ、KDEL受容体のトランスジェニックマウスで野生型より回復が早くなる傾向が観察され、耐性からの回復にKDEL受容体が関与している可能性が示された。今後は、KDEL受容体のトランスジェニックマウスを用いて、坐骨神経を半周結紮して作成する神経因性疼痛モデルであるSeltzer modelを作成し、モルヒネを投与し神経因性疼痛のモルヒネ抵抗性に関する研究を行う予定である。

近年α2受容体作動薬の鎮痛効果が注目されてきており、KDEL受容体のトランスジェニックマウスを用いて、耐性発現のメカニズムを検討する予定である。神経因性疼痛患者に麻薬が効きにくい事は、良く知られた事実であるが、そのメカニズムに関しては不明な点が多い。本研究では、細胞内蛋白の輸送に関係するBiP蛋白の変異動物を用いて、細胞内蛋白輸送と麻薬耐性の発症機序の検討することにより、神経因性疼痛にける麻薬耐性の機序を検討することを目的としている。第1に、BiP蛋白の変異動物において、麻薬の耐性が発現するかどうかについて検討した。麻薬耐性の作成には、モルヒネを腹空内へ連日投与(2回/日)することにより作成した。野生型のマウスでは、この方法により5日目にはモルヒネによる鎮痛効果はほとんどみられなくなる。一方、変異動物においては、モルヒネの投与量・反応曲線が右方に変異することを確認した。従って、変異動物では麻薬の耐性の発現が弱くなることを確認した。この麻薬耐性の発現が抑制されるメカニズムについての検討を免疫組織学的に行った。この結果としては、麻薬の受容体であるμ-opioid受容体の数などには変異動物と野生型の動物で差がないことがわかった。今回の結果からは、麻薬耐性の機序の1つとして、細胞内蛋白輸送の異常が考えられた。神経因性疼痛は、麻薬抵抗性の疼痛であり、治療に難渋することの多い疾患である。今後は、この変異動物に神経因性疼痛モデルの一つである坐骨神経部分結紮モデルを作成し、モルヒネの効果を検討する事により、神経因性疼痛の麻薬抵抗性の機序を詳細に検討し、あらたな治療法の開発に向けて研究を進めていく予定である。神経因性疼痛患者に麻薬が効きにくい事は良く知られた事実であるが、そのメカニズムに関しては不明な点が多い。麻薬はオピオイド受容体を介して作用を発揮している。一般に、受容体は小胞体膜上で合成され、分泌され、ゴルジ体を経て細胞膜まで輸送され、機能を発揮するようになる。この間、小胞体内で高次構造が形成され機能的な蛋白質に成熟していく。本研究では、細胞内蛋白の輸送に関係するBiP蛋白の変異動物を用いて、細胞内蛋白輸送と麻薬受容体の関係を明らかにすることにより、麻薬耐性の発症機序の検討することにより、神経因性疼痛にける麻薬耐性の機序を検討することを目的としている。
骨粗鬆症予防に対する食生活と生活活動および運動の効果

〔目的〕本研究は、平成2年度の科学研究費補助金により購入したX線骨密度測定装置(Hologic,QDR1000)を用い、骨粗鬆症予防を目的に,骨密度に対する食生活および身体活動の効果を検討した。〔対象・方法〕1)文京区在住で節目健診受診者のうち709名:年齢40,45,50,55,60歳2)20代女性105名調査項目:(1)腰椎骨塩定量(第1腰椎第4腰椎),(2)体格調査(身長,体重,体格指数(kg/m^2),体脂肪(インピ-ダンス法)),(3)栄養摂取状況調査(3日間食事記録),(4)アンケ-ト(身体活動状況,骨折の有無,月経状態,出産回数,授乳期間,牛乳摂取習慣)〔結果〕1)腰椎骨密度は、4060歳において加齢に伴い有意に減少した。特に閉経直後の減少が著しかった。また、骨密度は、現在日本で用いられている健常日本人女性の値に比し,4060歳では有意な高値を示したが、20歳代では、ほぼ同レベルであった。2)骨密度に対し、体重および体格指数(BMI)は有意な正相関を示したが、体脂肪率と骨密度には相関は認められなかった。3)3日間の食事調査より算出したカルシアム摂取量は、年齢が高くなるにつれて多くなる傾向があったが、全ての年齢で所要量未満であった。4)現在運動習慣のある人の割合は、40歳代に比し50歳代および60歳代で多い傾向にあった。さらに現在運動習慣のある人は、全く運動習慣のない人に比し、骨密度は有意な高値を示した。以上の結果から、食生活に対する高い意識と身体活動は、骨粗鬆症予防に対する重要な予防手段であることが示唆された。〔目的〕本研究は,本年度の科学研究費補助金により購入した,X線骨密度測定装置(Hologic,QDR1000)を用い,骨粗鬆症予防を目的に,骨密度に対する食生活および身体活動の効果を検討した。〔対象〕文京区と新潟市の保健所において,栄養教室に参加した40歳以上60歳未満の健常女性130名(東京66名,新潟64名)である。全例において,直接聞きとりによる調査を行ない,3日間食事調査,食品群別摂取頻度,年間当りの身体活動累積時間(家事,職業,歩行,運動競技),万歩計による1日当りの歩数を調査した。また,対象者全員についてDEXAによる腰椎骨塩定量(L_1ーL_4)を行ない,比較検討した。〔結果〕腰椎骨密度は東京4049歳,1.001±0.156g/cm^2,新潟0.972±0.145g/cm^2,東京5059歳0.876±0.117g/cm^2,新潟0.896±0.151g/cm^2であった。両都市とも健常日本女性約1,000人(浜松医大,川崎医大)の平均骨密度と比較するとかなり高い傾向を示した。食事調査では,カルシウム摂取量が東京680mg,新潟735mgと高く,蛋白質,ビタミン類のいずれも平均所要量より高かった。また食品群別摂取頻度では,食品摂取傾向に東京と新潟で違いがあることが示された。一方,身体活動においても両都市とも活動量が高い人が多かった。また平均歩数では,新潟よりも東京の方が多く歩いている傾向にあった。閉経による骨密度の低下は,充分な栄養摂取と高い身体活動によってかなり抑制されることが示唆された。【目的】

本研究は,平成2年度の科学研究費補助金により購入したX線骨密度測定装置(Hologic,QDR1000)を用い,骨粗鬆症予防を目的に,骨密度に対する食生活および身体活動の効果を検討した。【対象・方法】1)文京区在住で節目健診受診者のうち709名:年齢40,45,50,55,60歳2)20代女性105名調査項目:(1)腰椎骨塩定量(第1腰椎第4腰椎)(2)体格調査(身長,体重,体格指数(kg/cm^2),体脂肪(インピ-ダンス法)(3)栄養摂取状況調査(3日間食事記録),(4)アンケ-ト(身体活動状況,骨折の有無,月経状態,出産回数,授乳期間,牛乳摂取習慣)【結果】1)腰椎骨密度は,4060歳において加齢に伴い有意に減少した。特に閉経直後の減少が著しかった。また,骨密度は,現在日本で用いられている健常日本人女性の値に比し,4060歳では有意な高値を示したが,20歳代では,ほぼ同レベルであった。2)骨密度に対し,体重および体格指数(BMI)は有意な正相関を示したが,体肪肪率と骨密度には相関は認められなかった。3)3日間の食事調査より算出したカルシウム摂取量は,年齢が高くなるにつれて多くなる傾向があったが,全ての年齢で所要量末満であった。4)現在運動習慣のある人の割合は,40歳代に比し50歳代および60歳代で多い傾向にあった。さらに現在運動習慣のある人は,全く運動習慣のない人に比し,骨密度は有意な高値を示した。以上の結果から,食生活に対する高い意識と身体活動は,骨粗鬆症予防に対する重要な予防手段であることが示唆された。
社会保障の規範理論―十分性説の妥当性についての研究

今年度は、十分主義の射程を中心に研究し、口頭で発表した。また、この口頭発表をベースとして改訂した論文を現在執筆中である。また、十分主義のヘルスケアへの応用に関する研究を進めた。今年度の補助金は、おもに上記の研究を遂行するための文献の購入費に当てられた。十分主義の射程に関しては、口頭での発表に基づき「民主的平等論の射程」という論文を執筆中である。民主的平等論とは、平等の分配的解釈を批判した上で、社会関係における平等の達成を目指す。民主的平等論は各人が社会参加可能な程度の保障を主張している。それゆえに、説得的な保障根拠を提示しうる十分主義と目されることがあるが、本論文では保障水準の点から、民主的平等論を十分主義の保障根拠とすることはできないと論じている。この研究を進めるにあたり、政治哲学の多数の文献を購入した。十分主義の応用的研究としてヘルスケアを取り上げた。ヘルスケアは人々の福利にとって重要な位置を占めている一方で、医療政策は社会問題となっており、こうした財をいかに分配するかは重要な論点である。本研究では特に運の平等主義に基づくヘルスケア財の分配、すなわち「不健康な状態となっていることについて本人に責任がない人を優先してヘルスケアを提供するべき」という見解について批判的に検討した。現在、この研究に関する論文を執筆中である。また、この研究を進めるにあたり、生命倫理学と政治哲学の文献を多数購入した。当初の予定通り、2018年度は十分主義の射程に関する研究を進めた。そのうち、民主的平等論との比較に関する研究は口頭で発表した。また、ヘルスケアに関する応用的研究を進めて、現在論文を執筆中である。応用的研究に関する研究成果を出せていないので、やや遅れていると判断した。今年度はヘルスケアに関する応用的研究を中心に研究を進める予定である。本研究は、経済的格差が拡大傾向にあり、人々の貧困状態が問題視されているという今日的状況を踏まえて、皆の福利が一定水準を上回ることが道徳的に重要であるとする十分性説を包括的に検討して、その妥当性を明らかにすることである。この目的を達成するために、2017年度は予定通り多元主義と民主的平等論の二つ検討をおこなった。民主的平等論はしばしば十分性説と目されるが、福利の公正な分配を求める分配適正議論と異なり、社会関係における平等の達成を目指している。また、運の平等主義は民主的平等論や十分性説に対する主要な批判の一つであるが、多元的運の平等主義の一部は十分性原理の併用を主張している。したがって、これらの総合的検討を2017年度はおこなった。第一に、多元主義に関しては、十分性原理を取り入れた理論、特に多元的運の平等主義の文献を収集し、レビューをした。多元的運の平等主義は批判を踏まえたより頑健な運の平等主義として生まれた。その際、併用される原理として十分性原理や連帯原理がある。このうち、連帯原理には難点があると明らかにした。第二に、民主的平等論に関しては、各人に民主的な社会へ参加可能な能力を確保するために各人の福利を一定水準以上保障することを求めている。しかし、当該社会の状況は各人への保障の道徳的根拠とはなりえないと考える。また、民主的社会への貢献という観点から参加能力の保障が重要だとする場合、各人への福利の分配と功績とが道徳的にいかなる関係にあるのかを明らかにする必要がある。当初の予定通り、2017年度は多元主義と民主的平等論に関する文献を収集して、十分性原理に関する検討をおこなった。そのうち、多元的運の平等主義に関する研究の一部は論文として発表した。また、民主的平等論に関しては来年度以降の研究において重要な手掛かりを得た。したがって、おおむね順調であるといえる。

応用的研究に関する研究成果を出せていないので、やや遅れていると判断した。当初の研究計画通り2018年度は十分性原理を取り入れた理論も含めた包括的な十分性説の検討をおこなう。今年度はヘルスケアに関する応用的研究を中心に研究を進める予定である。2018年度に予定している英語論文の校正費用が当初の見積もりより高額であったためである。次年度使用額を当初の予定金額と合算して校正費用にあてるつもりである。十分主義のヘルスケアに関する応用的研究が遅れているため、次年度、この研究の遂行するために補助金を当てるつもりである。
泥炭地湿原の再生手法確立に関する研究

泥炭地湿原植生の復元手法を確立するために、札幌市内に残存する篠路湿地と、道北のサロベツ湿原において復元実験を行なった。篠路湿地は相観的にはササ原の状態にある。現状把握の調査の結果、篠路湿地には、6群落が分布し、乾燥化にともなう退行遷移の進行が示された。ミズゴケが残存し、湿原特有の植物もみられるヌマガヤ-ミズゴケ群落は、空中写真の解析から泥炭をはぎ取った跡地に成立した植生であることが判明した。現地での植生復元実験から、地表から2030cmの分解の進行した泥炭を排除すると、相対的に地下水位が高くなり、ササの排除と低層湿原種の出現が期待できることが明らかになった。出現する植物の中には、現植生内では見られないものが出現し、泥炭内の埋土種子由来と考えられた。サロベツ湿原では、道路側溝の影響で地下水位が低下し、ササの侵入が著しい場所でミズゴケ優占植生の復元実験を行なっている。実験は条件をかえ、近隣から刈り取ってきたミズゴケの切片を方形区内におおよそ25%面積を覆うように播くもので、ササの地上部を刈り取り、泥炭地面を覆うリターを取り除くことで、2年で被度80%以上までミズゴケを活着・増殖できることが明らかになった。また、泥炭表土を剥ぎ、相対的に地下水位を高くすると、出現するのは周辺の湿原構成植物がほとんどであるが、一部埋土種子由来と考えられる種が確認された。ただしこの地区の地下水位状況は、道路側溝の影響で低下したままであり、本来の高層湿原的環境にないことも確認された。このほか、石狩平野・新篠津村の残存原野では、地下水位低下を防ぎつつ湿原植生を復元させることが検討されており、現状把握のための植生調査と地下水位変動調査を実施した。その結果、周辺排水路等の影響で地下水位低下が原野の中心部でも顕著に生じていることが判明し、そのための対策が必要なことが明らかとなった。札幌市北区に残存する篠路福移湿地において、保全の可能性を客観的に判断するために、湿地の現状把握と復元のための実験を行った。ここでは6つの群落が分布し、乾燥化にともなう遷移進行が示された。湿原特有の植物もみられるヌマガヤ-ミズゴケ群落は、空中写真解析から泥炭をはぎ取った跡地に成立した二次植生であることが判明し、復元の可能性が示唆された。いずれの群落も地下水位は、降雨による水位上昇と降雨後の急激な低下が顕著で、湿地全体の乾燥化の進行が明らかになるとともに、夏季の水位低下時に表層泥炭が好気的条件に周期的にさらされ、泥炭の分解促進と質的変化が生じると考えられた。湿地内に掘削された多数の排水路が、夏季の大きな地下水位低下をきたす原因とみられる。植生復元実験から、地表の分解の進行した泥炭を排除すると、相対的に地下水位が高くなり、ササの駆逐と低層湿原種の出現が期待される。新篠津村の残存原野では、地下水位低下を防ぎつつ湿原植生を復元させることが検討されているが、まず現状把握のためのフロラと植生調査を行なった。原野は面積2.3haと狭いが、現在のところ157種の植物が確認され、中には絶滅危惧植物も含まれた。ほとんどは植栽されたシラカンバ林でおおわれるが、川跡部分には湿原特有の植物が少ないながらも生育していることが確認された。サロベツ湿原・原生花園木道付近では、ミズゴケ植生復元実験を行った。調査地は道路側溝による地下水位低下の影響で、高層湿原植生にササが侵入したもので、ササの下層にミズゴケや高層湿原植生特有の種が今だに残存している。14m×14mの試験地を設置し、年1回ササを刈り払い、その中に1m×1mの方形区40ケを設け、10通りの試験を行った。その結果、ササの刈り払いを行った場所にミズゴケを散布することは、ミズゴケの生育面積を増加させるのに十分な効果があり、特にリターを取り除くとその効果が大であることが明らかになった。泥炭地湿原植生の復元手法を確立するために、札幌市内に残存する篠路湿地と、道北のサロベツ湿原において復元実験を行なっている。篠路湿地では希少種のカラカネイトトンボの生息が近年確認されているが、遷移が進行し相観的にはササ原の状態にある。現状把握の調査の結果、篠路湿地には、6群落が分布し、いずれの地点でも地下水位の大きな変動、すなわち乾燥化にともなう遷移進行が示された。ミズゴケが残存し、湿原特有の植物もみられるヌマガヤ-ミズゴケ群落は、空中写真の解析から泥炭をはぎ取った跡地に成立した二次植生であることが判明した。出現する植物の中には泥炭内の埋土種子由来と考えられるものが存在した。サロベツ湿原では、道路側溝の影響で地下水位が低下し、ササの侵入が著しい場所で、ミズゴケ優占植生の復元実験を行なっている。

実験は条件をかえ、近隣から刈り取ってきたミズゴケの切片を方形区内におおよそ25%面積を覆うように播くもので、ササの地上部を刈り取り、泥炭地面を覆うリターを取り除くことで、2年で被度80%以上までミズゴケを活着・増殖できることが明らかになった。このほか、石狩平野・新篠津村の残存原野では、地下水位低下を防ぎつつ湿原植生を復元させることが検討されているが、現状把握のための植生調査と地下水位変動調査を実施した。その結果、周辺排水路等の影響で地下水位低下が原野の中心部でも顕著に生じていることが判明し、そのための対策が必要なことが明らかとなった。泥炭地湿原植生の復元手法を確立するために、札幌市内に残存する篠路湿地と、道北のサロベツ湿原において復元実験を行なった。篠路湿地は相観的にはササ原の状態にある。現状把握の調査の結果、篠路湿地には、6群落が分布し、乾燥化にともなう退行遷移の進行が示された。ミズゴケが残存し、湿原特有の植物もみられるヌマガヤ-ミズゴケ群落は、空中写真の解析から泥炭をはぎ取った跡地に成立した植生であることが判明した。現地での植生復元実験から、地表から2030cmの分解の進行した泥炭を排除すると、相対的に地下水位が高くなり、ササの排除と低層湿原種の出現が期待できることが明らかになった。出現する植物の中には、現植生内では見られないものが出現し、泥炭内の埋土種子由来と考えられた。サロベツ湿原では、道路側溝の影響で地下水位が低下し、ササの侵入が著しい場所でミズゴケ優占植生の復元実験を行なっている。また、泥炭表土を剥ぎ、相対的に地下水位を高くすると、出現するのは周辺の湿原構成植物がほとんどであるが、一部埋土種子由来と考えられる種が確認された。ただしこの地区の地下水位状況は、道路側溝の影響で低下したままであり、本来の高層湿原的環境にないことも確認された。このほか、石狩平野・新篠津村の残存原野では、地下水位低下を防ぎつつ湿原植生を復元させることが検討されており、現状把握のための植生調査と地下水位変動調査を実施した。
銅系触媒を用いた低温液相メタノール合成に関する研究

メタノールは化学工業の原料として幅広く利用されているが、今後自動車燃料やMTBEの原料として需要が増加すると考えられている。現在の工業プロセスでは十分な反応速度を得るために、250300°Cという熱力学的に不利な条件で反応が行われている。50atm、100°Cでの合成ガスのメタノールへの平衡転化率はほぼ100%で、この条件で高活性を示す触媒が開発されれば、従来のプロセスでは不可欠なリサイクル工程や分離工程を省略でき、エネルギー消費の大幅な低減が可能となる。そこで本研究では、高活性で取扱が容易な低温液相メタノール合成触媒の設計に必要な基礎的な知見を得ることを目的として、銅とアルカリアルコキシドを組み合わせた触媒系の作用機構について検討した。水素化ホウ素ナトリウムを用いて液相還元法で調製した銅超微粒子とナトリウムメトキシドをTHF溶媒に懸濁させた触媒は50atm、100°Cの条件で液相メタノール合成に高い活性を示した。従来のメタノール合成触媒であるクロム酸銅や銅-亜鉛とナトリウムメトキシドを組み合わせた触媒系も活性を示したが、銅超微粒子よりは低活性であった。これは、表面積が大で細孔をもたない銅超微粒子触媒では物質移動の影響が小さいためと考えられる。ナトリウムメトキシドと組み合わせた本反応系では銅単独でも高いメタノール合成活性を示すことが明らかとなった。反応初期にギ酸メチルが生成すること、また、反応初期には一酸化炭素のみが消費され、その後水素が消費されることから、本触媒系ではナトリウムメトキシドがメタノールのカルボニル化触媒として、銅超微粒子がギ酸メチルの水素化分解触媒として作用していると考察した。種々の第2成分を添加した銅系超微粒子触媒のメタノール合成活性を比較したところ、銅単独の超微粒子触媒が最も活性が高いことが示された。
BMPと細胞の複合移植によって水平性骨欠損の歯周組織再生量の増大を目指す研究

歯周病で喪失した歯周組織の再生療法として、申請者は骨形成を誘導する性質をもつBone Morphogenetic Protein(BMP)に着目し、その有効性を報告してきた。本研究では、歯周組織再生量の増大をはかる目的で、歯根膜細胞の培養を行い、この細胞をBMPと露出根面との間のスペーサー部分に組み込んで移植する方法を考案して基礎的な検索を行った。先ず、BMPによる組織再生誘導における局所因子について検索を行った結果、既存骨の幅が大きい部位ほど骨形成量が増大することが明らかになった。次に、広い骨欠損部へ培養歯根膜細胞を単独で移植しても、歯槽骨の再生をあまり促進せず、歯根膜細胞の培養とBMPの複合移植によって歯周組織の再生量を増大することができる可能性が明らかとなった。細胞の採取と培養法の確立:細胞の採取と培養法の確立の為、ウィスター系ラットから歯根膜、歯肉、骨組織を採取して、それぞれの細胞の培養を行って、培養条件・方法を設定した。培養細胞の性質:培養細胞をビーグル犬の根面への移植する条件を検索する目的で、抜去歯を調整して作成した象牙質面上で、採取した歯根膜の培養を行った。培養後6週にALP染色およびギムザ染色を行ったところ、増殖細胞の中にはALP染色されない細胞も認められた。この細胞の割合はサンプル間で差を認め、ALP活性細胞の少ないサンプルも認められた。細胞移植における根面処理の条件検索:根面に細胞を播種した場合、根面に定着した細胞は、その後根面上で増殖すると考えられる。この根面で増殖する細胞の性質は、根面の付着様式に重要とされている。そこでALP活性が歯根膜細胞の特徴とされていることから、播種した細胞が、根面上でALP活性を発現していることが、歯根膜を形成するためには重要であると考えた。このことより根面処理を行って細胞のALP活性を高める方法について検索を行った。細胞培養前に根面を24%EDTAにて3分間処理すると培養細胞のALP染色細胞が増加した。さらに根面処理後にエムドゲイン^【○!R】を塗布した後に細胞培養を行うと、より多くのALP染色細胞の増加を認めた。以上のことより、根面に培養歯根膜細胞を播種する場合、EDTAによる根面処理もしくは根面処理後にエムドゲイン^【○!R】を塗布することによって、播種した培養歯根膜細胞のALP活性が向上する可能性が示唆された。歯周組織欠損部にBone Morphogenetic Protein (BMP)を移植すると骨性癒着や根吸収が生じるという報告がある。この問題に対して、BMPの移植方法としてスペーサー法を応用することで異常治癒の抑制が可能になることを報告してきた。しかし歯槽骨の再生量が他の移植法に比べ少ない傾向を認めたので、本研究では歯周組織再生量(特に歯槽骨の再生量)の増大をはかる目的で、歯根膜細胞(periodontal ligament cell、PDL細胞)の培養を行い、この細胞をスペーサー部分に組み込んで、BMPとともに移植する方法を考案して、病理組織学的に検索を行った。実験に先立ち、ビーグル犬の歯よりPDL細胞の培養を行い、移植に十分な量のPDL細胞の培養が終了する期間を検討した。その後、上記の方法、条件に従ってビーグル犬より培養PDL細胞を獲得した後、同イヌの前歯部、および大臼歯部の頬側に歯周組織欠損モデルを作製して、以下の移植を行った。2.スペーサー+BMP/コラーゲン群(通常移植群)移植手術8週間後に、病理組織標本を作製して組織学的観察を行った。その結果、PDL細胞群では歯槽骨の再生は認められず、根面には線維のアダプテーションが観察され、上皮の深部増殖も認められた。通常移植群では歯槽骨の再生が認められ、根面に線維性結合が認められ、接合上皮の深部増植も抑えられていた。PDL+BMP群では歯槽骨の再生と歯根膜用組織の形成が認められ、接合上皮の深部増植も抑えられていた。歯周組織欠損部にBone Moriphogenetic Protein(BMP)を移植すると骨形成は認められるが、歯根膜の形成はわずかであるという報告がある。この問題に対して申請者はBMPの移植方法としてスペーサー法を応用する移植法を報告してきた。本研究では歯周組織再生量の増大をはかる目的で、歯根膜細胞(periodontal ligament cell、PDL細胞)の培養を行い、この細胞をスペーサー部分に組み込んで、BMPとともに移植する方法を考案して、病理組織学的に検索を行った。

ビーグル犬の歯よりPDL細胞の培養を行い、その細胞のALP活性を調べて確認をしたのち、培養PDL細胞を獲得した同じ動物の前歯部、および大臼歯部の頬側に歯周組織欠損モデルを作成して、以下の移植を行った。1. PDL細胞のみ群2. BMP/コラーゲン群3.歯根膜細胞つきスペーサー+BMP/コラーゲン群移植手術8週後に、病理組織標本を作製して組織学的観察を行った。歯根膜細胞群のみの移植では歯槽骨の再生は認められず、根面には線維のアダプテーションが観察され、上皮の深部増殖も認められた。BMP移植群では歯槽骨の再生は認められたが、一部に骨性癒着が認められた。PDL+BMP群では歯槽骨の再生と線維のアダプテーションが形成し、接合上皮の深部増殖も抑えられていたが、歯根膜の再生は部分的にとどまった。本結果より、歯根膜細胞の培養とBMPの複合移植によって歯周組織の再生量を増大することができる可能性が明らかとなった。しかし、培養歯根膜細胞のALP活性が高くても結合組織性付着を獲得するとは限らず、移植後の治癒の予測性を高める検索項目について検索する必要がある。
初期天神信仰の形成と『源氏物語』の研究

説話・漢詩文などに見られる天神信仰の多面的な様態を分析し、『源氏物語』における天神信仰の影響を明らかにすることにより、聖代観や国風文化を基盤とした十世紀の同時代的言説の特徴を解明した。本研究の初年度である平成21年度は、主に基礎的な文献資料の整理・集成に重点を置いて研究を行った。研究計画に述べた、『源氏物語』古注釈書の菅原道真関連記事については、対象を『源氏釈』・『河海抄』・『岷江入楚』に絞り、ほぼ調査を完了した。また、これと併行して、菅原家・大江家の詩を含む、天神信仰関連の漢詩・願文などの一覧を作成した。更に、2010年1月2223日の期間、京都北野天満宮の御好意により、同社所蔵『日蔵夢記』の文献調査を行い、デジタル画像資料として収録することにも成功した。『日蔵夢記』は、すでに神道体系『北野』に翻刻され、ほぼ唯一の本文として通行しているが、初期天神信仰の資料であるだけでなく、『北野天神絵巻』類に見られる醍醐天皇堕地獄説話の源泉として、平安期の国風文化や神仏習合を考える上でも貴重なものであることからすれば、現状の本文研究の手薄さは否めない。本研究において、この『日蔵夢記』の画像データに基づき、神道体系本との校合を行い、本文の不審箇所を明確になしたえたことは、大きな意義を持つものと考えられる。なお、こうした研究成果は、ホーム・ページにて発表していく予定である。現在、ホーム・ページの開設は既に終えたが、データ等の入力作業の途中である。次年度は、アルバイトを雇うなどして、より迅速化に努めたいと考えている。研究成果の発表としては、菅原道真や『日蔵夢記』関係の論文を含む、『源氏物語の史的回路』(単著・2009年11月25日刊行・おうふう)を出版することができた。また、韓国延世大学校からの招聘により、国際学術会議において発表を的る機会を得た。この発表を通して、天神信仰における帝釈天信仰の東アジア的広がりという新たな課題が見出されたことも大きな収穫であった。この研究発表の内容は、論文として2010年9月刊行の『ジャーナル・オブ・コリィアンカルチャー』に掲載の予定である。2010年6月には、太宰府天満宮と、その周辺の宝満山や天拝山の実地調査を行い、天神信仰の発生基盤における山岳信仰・天道信仰と東アジア仏教との関係性を検証した。この調査の成果の一部については、8月の韓国語学文学国際学術会議(中国・延辺大学)において発表講演を行った。また、天道信仰と天神信仰の重なりを国内の流布状況においても検証するために、東北・山形地方の天神社と天童信仰についても、8月に調査を行った。その結果、山形の天童伝承は、対馬地方の天道信仰と類似性を持つが、資料的には中世以前に遡らないこと、そして、本来は山岳信仰の場であった場所が天神社を勧請するのも中世以降であることなどが判明した。『源氏物語』の研究成果としては、『源氏物語』と密接な関係にある金沢文庫本(大東急記念文庫蔵)「長恨歌」の翻刻・注釈を発表した。なお、本研究で整理した天神信仰関係の託宣資料などを基に、『北野天神縁起』以前の平安中期の天神信仰と『源氏物語』の関係について考察したものを、本研究全体の成果のまとめとして論文集『源氏物語を考える一越境の時空』(武蔵野書院・2011年6月刊行予定)に発表する予定となっている
宇宙重力波検出器のための高出力・広帯域周波数安定化光源の開発

日本の重力波検出プロジェクトDECIGOのための安定化光源の開発を行った。29年度までにヨウ素安定化光源のBreadboard model(BBM)を二台開発し、その絶対周波数安定度評価を行っていたが、その結果レーザーの周波数安定度の短期安定度が1桁以上要求値より悪い値であることが判明し、その原因は安定化レーザーの周波数基準であるヨウ素分子の飽和吸収線のSNRの悪化であるということが判明した。さらにヨウ素分子の飽和吸収線のSNRはレーザー光源の強度雑音で制限されていた。そのため今年度ではこの変調周波数域の強度雑音を抑圧すべくFeedfoward法を用いて強度雑音の抑圧を行った。その結果、変調周波数域200kHzで10dB以上の強度雑音抑圧に成功し、復調後の強度雑音も5dB抑圧された。また、ヨウ素の飽和吸収線のSNRも向上していることを確認した。しかしながら29年度に行ったヨウ素分子の飽和吸収線のSNRを向上させるために行った作動受光法との相乗効果は得られておらず、2つの方法を合わせてSNR向上を行うためには雑音抑圧を制限している原因を追求する必要がある。また、今年度はレーザーの高出力化も合わせて行った。Yb;fiberDFB laserの出力を増幅するために、マルチモードファイバー、WDM、コンバイナーを用いた二段構造のファイバー増幅器(YDFA)を作成し、波長1030nmで増幅後の出力10mWを達成した。また、波長変換器WG-PPLNを用いて実際にDECIGOの光源で用いられる波長515nm光を発生させ前哨計画B-DECIGOの目標値である3Wを得ることに成功した。今後は複数の増幅器からの出力のコヒーレント加算を行い、DECIGOの目標値である515nmで10Wを達成する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙型重力波検出器DECIGOに用いるレーザー光源のbreadboardmodel(BBM)を開発し、周波数と強度の安定化を行った。昨年度以前にBBMを開発し周波数安定度の相対評価(誤差信号評価)を行ったが、光源の周波数安定度の絶対評価・更なる性能の向上のためにBBMを新たにもう一台作製した。このBBM(新BBM)は昨年度以前に自作した旧BBMとほぼ同様の光学設計であるが、今年度はさらに従来よりも光学系の機械的安定度を向上させるために光学系を複数同時に固定出来るアルミ製光学マウントを新たに作製・導入し、機械的安定度の向上を図った。また、レーザーのビームを広げるためのビームエキスパンダーを導入することによって取得する信号の空間飛行広がりを抑圧し、更に光源の周波数安定度を向上させた。また、以前作製した旧BBMも新BBMと同様の仕様へと変更し新BBMと同等の性能を持つ光学系へとリニューアルした。この2つのBBMはそれぞれ取得した信号を周波数基準として周波数安定化制御を行い、両方とも誤差信号評価で周波数安定度df<1Hz/√Hz(DECIGOの重力波検出帯域1Hzにおける値)を達成した。この値は誤差信号評価での目標値を満たしている。また、これらの光源の周波数のビート測定から周波数安定度の絶対評価も実施した。周波数安定度はアラン分散で評価を行い、積算時間1秒,1000秒共に相対周波数安定度df/f=10^(-11)台を達成した。DECIGO観測帯域における光源の強度雑音はファイバー増幅器の励起用光源を制御することにより抑圧した。実験装置の防振系・制御系の見直し・刷新を行い、強度安定度をdI/I=5x10^(-8)/√Hzまで向上させた。また信号取得のための変調周波数帯域(200kHz)においても強度安定化を行い、dI/I=2x10^(-7)/√Hzの値を得た。昨年頭に本研究の周波数安定化実験で用いられている分光用ガラスセルの内の1つが破損し、特注品であったため海外からの手配に時間がかかり新BBMの開発と周波数安定度の絶対評価の実施が遅れてしまった。セルの手配後は予定通りBBMの開発を進め周波数安定度の評価を行うことが出来たが、絶対周波数安定度を要求値まで向上させるまでには至らなかった。ガラスセルの到着を待ったため周波数安定化実験には遅れが生じたが、その間に2つの帯域(1Hz,200kHz)における強度安定化実験を進め、1Hzにおける強度安定度は要求値まであと半桁の値まで向上させることが出来た。日本における宇宙型重力波検出器DECIGOのための、周波数と強度が安定化された光源の開発を行った。まず、光源の周波数安定化を行うために、ヨウ素の飽和吸収線に周波数を安定化するBread board model(BBM)を2台作製した。去年度はBBMにヨウ素の飽和吸収線の強度雑音成分を抑圧するオートバランス機構付きの差動受光Photo Detectorを導入し、飽和吸収線の強度雑音成分を抑圧して信号のSNRを向上させる事で、さらなる周波数安定度の向上を図った。まず個々のBBMで誤差信号による周波数雑音の評価を行ったのちに、2台のBBMのビート信号の位相雑音スペクトルにより周波数安定度の絶対評価を行った。その結果、まずは差動受光なしで1Hzでdf=50Hz/√Hzの値を得た。差動受光を導入すると、さらに周波数安定度に5dB程の雑音抑圧が見られた。

次に、周波数安定度のアラン分散測定による評価を行った。こちらは前年度にも報告した2台のBBMのビート信号の時間変化を測定し、短期的評価と長期的評価を行うものである。短期的評価は前述した光学系の再設計と差動受光により前年より2桁安定度が向上し、相対周波数安定度df/f=10^(-13)台(積分時間1秒における値)を得た。また、長期的安定度は変調器であるEOM(電気光学変調器)の受動的な温度制御を行うことで残留強度変調(RAM)を抑え、安定度が2桁向上し、df/f=10^(-14)台(積分時間1000秒における値)を得た。また、ヨウ素の飽和吸収線を得るための変調帯域である200kHzにおける強度安定化にも取り組んだ。変調帯域における強度安定化は信号のSNRを向上させ、短期安定度の向上が見込まれるからである。強度安定化にはアクチュエーターとしてAOM(音響光学変調素子)を用い、200kHzで雑音抑圧利得10dBを得た。目的としていた周波数安定化と強度安定化両方において、安定化のための新しいシステムの導入を行い、予想通りの結果が取得出来たからである。光源の周波数安定度においては、研究実績の概要で述べた通り、新たに差動受光法とRAMの抑圧を導入する事により、短期的安定度と長期的安定度ともに、前年度と比べて2桁以上の改善が見られた。また、強度安定化については非常に困難である200kHz帯での全く新しい雑音抑圧システムを構築し、雑音を10dB以上抑圧することが出来た。目標値までの到達には至らなかったが、以上の改善が見られたためおおむね順調に進展していると見なした。日本の重力波検出プロジェクトDECIGOのための安定化光源の開発を行った。29年度までにヨウ素安定化光源のBreadboard model(BBM)を二台開発し、その絶対周波数安定度評価を行っていたが、その結果レーザーの周波数安定度の短期安定度が1桁以上要求値より悪い値であることが判明し、その原因は安定化レーザーの周波数基準であるヨウ素分子の飽和吸収線のSNRの悪化であるということが判明した。さらにヨウ素分子の飽和吸収線のSNRはレーザー光源の強度雑音で制限されていた。そのため今年度ではこの変調周波数域の強度雑音を抑圧すべくFeedfoward法を用いて強度雑音の抑圧を行った。その結果、変調周波数域200kHzで10dB以上の強度雑音抑圧に成功し、復調後の強度雑音も5dB抑圧された。また、ヨウ素の飽和吸収線のSNRも向上していることを確認した。しかしながら29年度に行ったヨウ素分子の飽和吸収線のSNRを向上させるために行った作動受光法との相乗効果は得られておらず、2つの方法を合わせてSNR向上を行うためには雑音抑圧を制限している原因を追求する必要がある。また、今年度はレーザーの高出力化も合わせて行った。Yb;fiberDFB laserの出力を増幅するために、マルチモードファイバー、WDM、コンバイナーを用いた二段構造のファイバー増幅器(YDFA)を作成し、波長1030nmで増幅後の出力10mWを達成した。また、波長変換器WG-PPLNを用いて実際にDECIGOの光源で用いられる波長515nm光を発生させ前哨計画B-DECIGOの目標値である3Wを得ることに成功した。今後は複数の増幅器からの出力のコヒーレント加算を行い、DECIGOの目標値である515nmで10Wを達成する予定である。
ストレス応答による肝臓糖代謝調節機構の解明

本研究では、絶食・再摂食時における肝臓でのホルモンおよびストレス関連因子の遺伝子発現について解析した。その結果、2型糖尿病モデルマウスの肝臓では(1)インスリン様成長因子(IGF-1)発現の低下(2)IGF結合タンパク質-1(IGFBP-1)発現の増強(3)11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(11β-HSD1)の発現亢進(4)ERストレス関連因子の発現低下(5)glucagon-like peptide-1(GLP-1)の受容体発現の亢進が見出された。糖尿病は代表的な生活習慣病であり、日本における糖尿病患者は著しく増加している。2006年の国民健康・栄養調査で40歳以上の3人に1人が糖尿病または糖尿病予備軍である。肝臓における糖産生の増加は、糖尿病における高血糖と密接に関与しており、栄養状態やホルモン環境の変化に対応してどのような機構で肝糖代謝が調節されているかを解明することは糖尿病への治療戦略の構築へと結びついていくのではないかと考えられる。本研究では、絶食・摂食のようなエネルギー変動により肝糖代謝関連因子の発現が糖尿病発症時にはどのように変化しているのか検討を行い以下の知見を得た。2型糖尿病モデルの肥満・インスリン抵抗性マウスの肝臓では、絶食・摂食時いずれの状況下において(1)血糖値の上昇に関与する成長ホルモンによって分泌されるインスリン様成長因子(IGF-1)発現が低下していることを見出した。(2)IGF-1の働きを制御するIGF-1結合タンパク質(IGFBP-1)の発現が増強していることが明らかとなった。(3)ストレスホルモンであるグルココルチコイドの活性化に関わる11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(11β-HSD1)の発現にも影響がみられた。以上から肝臓においてこれら因子が絶食・摂食時の血糖制御に機能し、糖尿病発症時での血糖変化に関与している可能性が示唆された。今後はこれら因子がどのように肝糖代謝調節に関連しているのかにっいて検討し、またこれら因子の発現制御機構にっいて解明していく必要がある。昨年度の報告で2型糖尿病モデルの肥満・インスリン抵抗性マウスの肝臓では、絶食・摂食時いずれの状況下において(1)血糖値の上昇に関与する成長ホルモンによって分泌されるインスリン様成長因子(IGF-1)発現が低下(2)IGF-1の働きを制御するIGF-1結合タンパク質(IGFBP-1)の発現が増強(3)ストレスホルモンであるグルココルチコイドの活性化に関わる11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(11β-HSD1)の発現亢進が明らかとなり、本年度は(4)ERストレス関連因子の発現低下(5)食後血糖値調節および酸化ストレスに関わるglucagon-like peptide-1(GLP-1)の受容体発現の亢進が見出された。以上から様々なストレス関連因子が肝臓において絶食・摂食時の血糖制御に機能し、糖尿病発症時での血糖変化に関与している可能性が示唆された。以上から、本研究によって、2型糖尿病の絶食・摂食時の肝糖代謝において、上記のストレス関連因子が深く関与していることを見出した。
認知症のリスクファクターとしての慢性疼痛におけるサブスタンスＰの役割

超高齢化社会を迎え、認知症患者の増加が医学的、社会的問題となっている。認知症の治療では、認知機能障害の治療のみならず、認知症にともなう行動・心理症状(BPSD)治療も重要である。近年、慢性疼痛が認知機能低下および認知症発症リスクの増加に関連することが報告され、慢性疼痛の適切な治療が認知症の予防策になりうると考えられる。神経伝達物質であるサブスタンスP(SP)は疼痛や炎症惹起に深く関わっており、慢性疼痛における持続性炎症と深い関連が指摘されている。一方、漢方薬である抑肝散はBPSDの改善効果をはじめ、神経障害性疼痛に対する鎮痛効果が報告されている。本研究ではSPとその受容体であるNK1受容体シグナル伝達系に注目し、慢性疼痛の認知症に及ぼすメカニズムと、さらに抑肝散の鎮痛メカニズムを解明することを目的とする。本研究成果は、慢性疼痛および認知症とその周辺症状の治療法確立に役立つことが期待される。本年度は、1.NK1Rを介する細胞内情報伝達経路と抑肝散の影響についての検討:U373MG細胞を用い、SPがMAPキナーゼ、特にERK1/2やP38 MAPKを活性化させることをウエスタンブロット(WB)法により測定した。2.抑肝散の炎症性サイトカイン産生抑制効果についての検討:SP刺激によって惹起される炎症性サイトカインのmRNAの発現・産生定量した。さらに抑肝散による発現への影響を検討した。3.抑肝散の炎症性転写因子NF-kB活性化抑制効果についての検討:同様に、SP刺激によって惹起されるNF-kBのリン酸化をWB法を用いて測定した。本年度の結果として、抑肝散添加によりSP刺激によるERK1/2, P38 MAPKのリン酸化活性が濃度依存的に抑制されることが得られた。また、SP刺激によるNF-kbのリン酸化、核内移動が濃度依存的に抑制され、さらに抑肝散添加により、培養液中のIL-6およびIL-8の産生が抑制されることが示された。一方、COX2発現が抑肝散により抑制されることが示された。初年度の研究計画は概ね順調に遂行できており、論文投稿の準備中である。1. NK1受容体を介する細胞内情報伝達経路と抑肝散の影響についての検討-(in vivoによる研究):抑肝散の効果を、マウス坐骨神経結紮モデルを用いて解析する。2.抑肝散の炎症性サイトカイン産生抑制効果についての検討:前年度の解析を基に、マウス坐骨神経結紮モデルを用いて、抑肝散の炎症性サイトカイン(IL-1b;,IL-6, IL-8, TNF-a)のmRNAの発現・産生をRT-PCR法で、タンパク質レベルをELISA法で定量する。3.抑肝散の炎症性転写因子NF-kB活性化抑制効果についての検討:同様に、SP刺激によって惹起される末梢血単球のNF-kB活性を、ウエスタンブロット法を用いて測定する。さらに抑肝散による発現への影響を検討する予定である。また、平成30年度と同内容に実験を、ヒト・ミクログリアHMC3細胞でも実施する予定である。