hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳腫瘍に対する放射線治療後の脳高次機能障害に関する研究

脳腫瘍に対する放射線治療後の脳高次機能障害の病態を解明するため、動物モデルを作製し以下のような解析と考察を行った。3)生後7日目のFischer344ラットの右半球に、15Gyの照射を施行し、2、3、6時間後、1、3、ハ5日後にApop Tagを用いてapoptosisの有無について検討した。照射後3時間から、照射側の白質、海馬歯状回、脳室上衣下層において陽性細胞が明らかに多く認められ、照射後6時間が最も著名で、5日後には認められなくなった。この結果から、照射による白質の急性期の変化にはapoptosisが関与していることが推察された。1.脳腫瘍に対する放射線治療後の脳高次機能障害の病態を解明するため動物モデルを作製し以下のような解析を行った。生後6ヵ月のFischer344ラットを全脳に25Gy照射した群、ACNUを静注した群、照射とACNUの静注を併用した群、コントロール群に分け、体重や行動の変化を観察した。さらに処置後12ヵ月の時期に、Morrisの水迷路と受動回避学習の二つの課題を用いて高次機能障害の出現の有無を検討した。照射と化学療法を併用した群には途中で死亡した例があったが、その他の群では処置後12ヵ月で検査が可能で、照射群で明らかに障害を認めた。化学療法単独群でも障害を認めた例があり、現在組織学的検索を施行中である。脳腫瘍に対する放射線治療後の脳高次機能障害の病態を解明するため、動物モデルを作製し以下のような解析を行った。1.生後7日目のFischer344ラットの右半球に、15Gyの照射を施行し、照射後1から6週の時期にGIF(growth inhibitory factor)の蛋白レベルでの変動をウエスタン・ブロットで検討し、さらに、m-RNAの経時的変化についてノーザン・ブロットで検討した。GIFのm-RNAは、照射後1週目から照射側で有意な増加を認めた。GIFが増加する意義については今後検討を重ねる予定である。2.生後7日目のFischer344ラットの右半球に、15Gyの照射を施行し、3時間後、6時間後、1日後、4日後にApop Tagを用いてapoptosisの有無について検討した。照射後6時間から、照射側の白質において陽性細胞が明らかに多く認められ、照射1日後が最も著明で、4日後には認められなくなった。同じモデルでL-MAG(large myelin-associated glycoprotein)陽性細胞が照射側で少なくなっていることを確認しているので、これは照射によるoligodendrogliaの直接の障害を観察していると考えた。脳腫瘍に対する放射線治療後の脳高次機能障害の病態を解明するため、動物モデルを作製し解析を行った。1)生後7日目のFischer344ラットの右半球に、15Gyの照射を施行し、照射後1から4週の時期にGIF(growth inhibitory factor)とGFAP(glial fibrillary acidic protein)の蛋白レベルでの変動をウエスタン・ブロットで検討した。GIFは照射後1週目から照射側で有意な増加を認め、3週目で対照との差がピークとなり、4週目でも非照射側より増加していた。GFAPはやはり照射後1週目から3週目まで照射側で増加したが、4週目には、対照との差はわずかになっていた。これらの結果から、GIFやGFAPが放射線照射による組織障害や、その修復に関与していることが示唆された。2)生後1日目の新生仔ラットから、McCarthy and de Vellisの方法に従いoligodendrogliaを分離培養した。生後18日目に相当する培養細胞をL-MAG(myelin associated glycoprotein)とGFAPで染色し、L-MAGで染色されるがGFAPでは染色されないことを確認した。同じ時期(生後18日目)の細胞に5Gy、10Gyの照射を施行すると、10Gyでは24時間後に全細胞に、細胞質の縮小と、核の凝縮(アポトーシス)を認め、最終的に全細胞が死滅したが、5Gyでは、生存する細胞が認められ、培養を継続したところ照射後10日目にGFAPで染色されることを確認した。これは分離した細胞に紛れていたastrocyte、またはoligodendrogliaとastrocyteの両者に分化しうる細胞が生き残ってGFAPの発現が照射によって高まったのかもしれないと考えた。
クリプトコックスに対する免疫応答の解明と、菌の臓器指向性と免疫応答の関係の解明

クリプトコックス症は免疫不全者のみならず、免疫正常者にも深在性真菌症を起こす真菌であるが、その発症メカニズムについては、菌の病原因子、宿主の防御因子ともに不明な点が多い。また、診断においては血清や髄液のクリプトコックス抗原が用いられるが、肺クリプトコックス症において小さい病変の場合は、血清抗原が陰性であることもしばしば経験する。今回、クリプトコックス髄膜炎の発症において、宿主因子として抗GMーCSF抗体が関与している可能性が示唆された。また、肺クリプトコックス症では、特に直径25mm以下の小さな病変において、気管支洗浄液中のクリプトコックス抗原の陽性率が血清抗原よりも高いことが示された。免疫低下が見られていない宿主での中枢神経クリプトコックス症発症において、抗GM-CSF自己抗体の関与が示唆されている。今回、健常人と中枢神経クリプトコックス症患者の血漿中の抗GM-CSF自己抗体の有無を検証した。また、GM-CSFは転写因子であるSTAT5をリン酸化し、リン酸化されたSTAT5が様々な遺伝子の発現を誘導する。抗GM-CSF自己抗体を含有する血漿がGM-CSFを機能的に阻害するかどうかについては、GM-CSFによるSTAT5のリン酸化が抗GM-CSF自己抗体を含有する血漿の存在下で阻害されるかどうかで検証した。抗GM-CSF自己抗体の有無を、健常者20名、中枢神経クリプトコックス症患者30名で検証した。中枢神経クリプトコックス症の原因真菌としては、Cryptococcus neoformansが21名、C. gattiiが9名であった。抗GM-CSF自己抗体が陽性であったのは、健常者のうち1名、中枢神経クリプトコックス症患者のうち7名で、この7名の患者ではいずれもC. gattiiが原因真菌であり、C. neoformansによる中枢神経クリプトコックス症患者には抗GM-CSF自己抗体を有する症例は認めなかった。また、クリプトコックス症患者由来の抗GM-CSF抗体含有血漿は、GM-CSFによるSTAT5のリン酸化を阻害したが、健常者由来の抗GM-CSF含有血漿は、部分的な阻害に留まった。以上から、抗GM-CSF自己抗体によるGM-CSFの阻害は、C. gattiiによる中枢神経クリプトコックス症において有意な誘因であると考えられた。また、1977年から2012年の35年間で経験した非HIVに合併した肺クリプトコックス症の151症例について、基礎疾患や髄膜炎を含む合併症、検査結果などの臨床的特徴を多角的に解析し、報告した。抗GM-CSF自己抗体の有無を、中国人健常者20名、中国人およびオーストラリア人の中枢神経クリプトコックス症患者30名で検証した。クリプトコックス症に対して抗GM-CSF抗体の関与が考えられること、また、抗GM-CSF抗体がC. gattiiの症例に有意に多かったことが示唆された。これは、クリプトコックス感染症に対してGM-CSFが感染防御に重要な役割を果たしており、また、C. neoforman感染とC. gattii感染の2群間で免疫応答に差があることを示唆する所見であり、今後の免疫応答の解明を行なっていく上で有用な所見と考えられる。現在、日本におけるクリプトコックス症症例でも抗GM-CSF抗体が関与しているかどうか、患者血清の収集と測定系の構築を行っている。以上の所見に併せて151症例の多角的解析を行っており、基礎疾患の有無、症状の進展の状況などを対比しながら研究を進めている。また、これらの症例から培養可能であった菌株について、莢膜形成、メラニン産生、ウレアーゼ産生、37°Cでの発育能などの病原性を評価しており、患者側のみではなく、病原微生物側からも疾患の進展に関するアプローチを行っている。

以上から、現在の研究の達成度は予定通りにおおむね順調に進展していると考える。免疫低下が見られていない宿主での中枢神経クリプトコックス症の発症において、抗GM-CSF自己抗体の関与が示唆されており、現在、日本人の血清で調査するための測定系を構築中である。具体的には、COOH-ビーズをEDC(エチルカルボジイミド)とS-NHS(スルホ-N-ヒドロキシスクシンイミド)で活性エステル化し、ヒトリコンビナント(rh) GM-CSFと反応させることでrh GM-CSFをCOOH-ビーズに固定化させた(アミンカップリング)。現在、アミンカップリングが成功しているかどうかを、R-フィコエリスリン(PE)を結合させた抗ヒトGM-CSF抗体を用いて評価中である。1977年から2016年間に経験した非HIVに合併したクリプトコックス症例について、基礎疾患や髄膜炎を含む合併症、検査結果などの臨床的特徴を多角的に解析している。また、これらの症例から分離された臨床分離株について、MLST(Multi locus sequence typing)による遺伝子型にくわえ、莢膜形成、メラニン産生、ウレアーゼ産生、37°Cでの発育能などの病原性を評価しており、患者側のみではなく、病原微生物側からも疾患の進展に関するアプローチを行っている。クリプトコックスのMLSTによる遺伝子型については、国内学会で報告している。クリプトコックス症は免疫不全者のみならず、免疫正常者にも深在性真菌症を起こす真菌であるが、その発症メカニズムについては、菌の病原因子、宿主の防御因子ともに不明な点が多い。また、診断においては血清や髄液のクリプトコックス抗原が用いられるが、肺クリプトコックス症において小さい病変の場合は、血清抗原が陰性であることもしばしば経験する。今回、クリプトコックス髄膜炎の発症において、宿主因子として抗GMーCSF抗体が関与している可能性が示唆された。また、肺クリプトコックス症では、特に直径25mm以下の小さな病変において、気管支洗浄液中のクリプトコックス抗原の陽性率が血清抗原よりも高いことが示された。クリプトコックス症に対して抗GM-CSF抗体の関与が考えられること、また、抗GM-CSF抗体がC. gattiiの症例に有意に多かったことが解明された。これは、クリプトコックス感染症に対してGM-CSFが感染防御に重要な役割を果たしており、また、C. neoformans感染とC. gattii感染の2群間で免疫応答に差があることを示唆する所見であり、今後の免疫応答の解明を行っていく上で、以上に有用な所見と考えられる。上記の所見に併せ、151症例の多角的解析を行っており、基礎疾患の有無、症状の進展の状況などを対比しながら研究を進めていくことができると考える。今後は、日本人のクリプトコックス症患者における抗GM-CSF抗体の有無を測定してその保有率を算出し、他の人種との差があるのかを確認する。また、GM-CSFのシグナル伝達経路の下流にある転写調節因子とクリプトコックス感染症との関連を検討し、クリプトコックス感染症に対する防御因子を絞り込んでいく。
ごみと下水の環境負荷トレードオフに関する研究

紙オムツとディスポーザーを対象として、在来の方法と比較して環境負荷からみてどちらが環境にやさしいのか検討を行った。1)紙オムツの生産枚数はほぼ直線的に増加しており、平成8年で77億枚もの生産量がある。とくに大人用の増加率が大きい。2)紙オムツごみの重量は150180gであり、排泄物の重量は101131gであった。3)布オムツの洗濯等にかかる主婦の労働を無視すれば、布オムツは紙オムツより安い。値段の経済性の点で布オムツが併用されている状況と考えられる。4)布オムツ(0.8才1.8才)の排水負荷は、屎の部分も含めてTN3.4g/人/日、TP0.218g/人/日の汚濁負荷であった。5)環境負荷については、布オムツ(家庭)は原料消費と廃棄物量は紙オムツより少ないが、エネルギー消費、水消費、水質汚濁、大気汚染については紙オムツより多い。1)ディスポーザーの使用は83%が禁止又は自粛指導がなされ国内生産はほとんどない。2)電力消費は0.020KWH/人/日の電力消費原単位である。3)厨芥の負荷は、1人1日あたり、厨芥量302g、COD cr51g、N 1.3g、P 0.15gであり、ミカンごみを含まない場合、それぞれ200g、37g、0.9g、0.12gである。4)ディスポ-ザ導入システムは在来のゴミ焼却よりコストは20%割高となり、環境負荷については、大気汚染は小さく、水質汚濁負荷は大きい。LCAには膨大なデータ処理が必要で、計算条件の違いにより幅のある値が得られる。また、単一製品のLCAには、大きな組織力と企業の協力が不可欠である。今後の課題としてRDF化、ゴミ発電によるサーマルリサイクルとの関連のチェックが必要であろう。本年度は、主として情報の収集整理、データベースの構築、回収業者、中間処理場、最終処分場等の現場の見学、聞き取り調査を行った。(1)おむつに関するLCAデータベースの整理紙おむつおよび布おむつに関して、LCAデータベース収集を行い、それぞれ1週間あたり再生可能原料の消費9.78kg、0.18kg、再生不能原料消費1.68kg、1.48kg、水消費82L、520L、大気汚染物質42g、390g、水質汚濁物質8.2g、65.2g、産業廃棄物0.92kg、1.42kg、一般廃棄物10kg、0.11kgであった。この総合評価にはアンケートによる重み付けを行って総合化を行う環境負荷評価点法も提案されているが、主観によるばらつきがあり、環境外部費用による評価法が優れている。環境負荷評価点法は実現のプライオリティを考えるには有効であると考えられた。(2)ごみ処理および下水処理の費用解析および環境外部費用の予備的試算今年度は環境外部費用の試算までは至らなかったが、ごみ処理費用および下水処理費用のデータを収集した。(3)ディスポーザーの使用に係るデータベースの整理ディスポーザーについては現在、下水道部局の自粛措置によって、国内生産がおらず、データの収集が困難であった。一部、厨芥を解砕して、遠心分離し、溶解性部分のみを流すタイプのディスポーザーがあり、これも検討対象とする必要がある。小規模下水道で窒素リンの除去を含む高度処理を行う場合、BOD源が不足する傾向にあり、この厨芥成分よりBOD補給することは一案であると考えられた。

紙おむつと布おむつのように利用目的は同じであっても,費用や便益,環境への負荷が異なるものについて,生態学的価格を用いてどちらが環境にやさしいかの総合判定を行った.生態学的価格とは,原料採取から加工・製造,流通・消費(利用),廃棄に至る製品のライフサイクル全ての環境負荷を定量し,環境保全目標に照らして,環境影響予防費用を購入価格に内部化し,総合的に評価を行おうとするものである。前年度においてライフサイクル・インベントリ-が一応整備されているので,本年度は環境保全目標の設定と環境影響予防費用としての価格換算が主な作業であった。(1)紙おむつと布おむつの生態学的価格布おむつの処理費用は貸おむつ事業所の調査結果をもって推定した。その結果,紙おむつより布おむつを利用する方が環境負荷が少なく,環境外部費用を内部化した生態学的価格も低くなることが示された。(2)厨芥の生態学的処理費用厨芥をごみ処理する場合とディスポーザーを利用して下水道により処理する場合とについて,生態学的処理費用により環境への影響を比較した。ディスポーザーについては,固形物が堆積しないような下水管きょの構造変更が必要と考えられるが,現況の施設で受入が可能と仮定した。その結果,焼却施設のエネルギー回収を行わない場合で両者の差は僅差であった。なお,ごみ処理では,リサイクル推進気運の高まりによりRDFや溶融,高効率発電などが検討されており,これらが導入された場合のケースを今後考えていく必要がある。
高出力化した環境低負荷型熱電池を車載化するためのブレークスルー要素技術開発

本研究は、エンジンを搭載する電動車(ストロング/マイルド・ハイブリッド系、発電機搭載EV系)の未利用排気熱から熱電発電方式で回生電力化を行うことで車載電力を補い、エンジン搭載電動自動車における4%以上の燃費改善(CO2削減)に資する取組みである。本研究では、軽量で資源豊富、かつ生産時および廃棄時において環境低負荷な熱電変換材料Mg2Siの現状の基本性能を基にして、「車載用小型排気熱発電システム」の実用化に資する要素技術(熱伝達機構改善、熱電モジュールに整合した熱交換器、車載熱電池専用DC-DC電力変換)の基礎開発を行う挑戦的取組みである。エンジンを搭載する電動車の未利用排気熱から熱電発電方式で回生電力化を行い、これまで代表者が取り組んできたマグネシウムシリサイド(Mg2Si)をベース材料として、熱伝導を可変にできるサーマルビアと呼ばれる独自の構造によって、熱利用効率を高める独自な研究計画である。本研究はハイブリッド車等の未利用廃棄熱から熱電発電方式で回生電力化を行い、4%以上の燃費改善を目標とした車載用小型排気熱発電システムの開発を目的としている。過去の研究で得られた知見に基づき、綿密な研究計画が立案されており優れている。本研究では3つの目標が掲げられ、いずれも具体的な数値目標が明示されている。
多能性幹細胞からの骨格筋幹・前駆細胞誘導法の確立と移植による有効性・安全性の検証

iPS細胞は筋ジストロフィーの細胞移植治療の有力な細胞源として期待されている。本研究では(1)ヒト筋芽細胞とヒト線維芽細胞に対して、242種類の細胞表面抗原に対する抗体を反応させ、FACSにて解析し、CD56とCD271がヒト筋芽細胞を特異的に認識すること、(2)sphere形成による誘導(Stem Cells Transl. Med. 3:564-74, 2014)がヒトiPS細胞を筋分化させる方法として有効であること、(3)骨格筋系譜へ誘導した細胞を免疫不全ジストロフィーモデルマウスの骨格筋へ移植すると、ヒトiPS細胞に由来する骨格筋線維が再形成されることを確認した。本年度はiPS細胞の再生医療への応用を視野に入れて、ヒトiPS細胞を骨格筋へ分化誘導する条件の検討を行ったウールリッヒ先天性筋ジストロフィー患者の線維芽細胞から誘導したiPS細胞株、6株を最近報告されたEZ-sphere形成法に従い(Hosoyama et al., Stem Cells Transl Med. 3:564-74, 2014)100ng/mlのbFGF, EGF存在下で6週間浮遊培養することにより、骨格筋へ分化誘導した。株によって誘導効率が違っていたが、多くのクローンが多核の筋管を形成したので、コラーゲンVIの欠損により筋分化が阻害されることは無いと思われた。細胞の増殖速度と骨格筋分化能には相関は無かった。Sphere形成期間を8週、10週と伸ばしたところ、最終的な筋分化効率は低下した。誘導した細胞の遺伝子発現を網羅的に調べたところ、MRF4, MYOD, SIX1, EYA4の発現が高く、PAX3, PAX7, Myf5の発現は低かった。SIX1/EYA4がMYODやMRF4と協調的に筋分化を促進していると考えられた。筋分化良好なsphereと不良のsphereの遺伝子発現を比較したところ、いくつか発現に差がある遺伝子が抽出され、これらの遺伝子がMYODの上流で働く可能性が示唆された。特異的mRNAを生細胞で検出するCy3標識したnano-flare(J. Am. Chem. Soc, 129, 15477-79, 2007)を用いて、MYOD転写産物の検出を行い、筋分化に伴いMYODのシグナルが強くなることを確認した。筋分化のモニターリングに有用であると同時に、FACSによる細胞の純化に有用であると思われた。一方、市販されているCy5標識したPAX7に対するプローブでは非特異的シグナルが強く、注意を要すると考えられた。ヒトiPS細胞を筋ジストロフィーの幹細胞移植治療へ応用するための基盤的研究として、1.低分子化合物を用いたマウスES細胞、iPS細胞からの骨格筋分化誘導実験を行った。胚様体形成過程で沿軸中胚葉系の細胞(PDGFRalpha陽性Flk-1陰性細胞)の割合を増加させる低分子化合物をそれぞれハンギングドロップ法で作成した胚様体に添加し、2日間培養後、マトリゲルコートしたdish上で培養し、2週間後、MyoD、ミオシン重鎖(MyHC)に対する染色で骨格筋分化を評価した。レチノイン酸に中程度の骨格筋誘導活性が認められたが、細胞株間で骨格筋誘導効率に大きく差が認められた。2.iPS細胞から誘導される筋前駆細胞のヒト骨格筋への移植治療を最終目標として、筋前駆細胞の純化方法を検討した。ヒト筋芽細胞とヒト線維芽細胞の表面マーカーを300種類以上の細胞膜表面の抗原に対する抗体のライブラリーを用いてFACSにて探索した。ヒト筋芽細胞とヒト線維芽細胞は多くの抗原を共通して発現していたが、筋芽細胞に反応し、線維芽細胞に反応しない抗体を2種類同定した(うち一つはNCAM)。ヒト筋芽細胞の細胞表面にはマウスの筋芽細胞とは異なる抗原が発現していた。分化段階に応じて発現量が変化する抗原も明らかにした(未発表)。3.エストロゲンレセプターのホルモン結合ドメインと結合させたMyoD及びPax7遺伝子(タモキシフェン(Tx)で活性化される)をIRESで赤色蛍光タンパク質DsRED遺伝子とつなぎ、EF1alphaプロモーターの下流につないだプラスミドをマウスES細胞にトランスフェクトして、G418薬剤耐性安定細胞株を数株ずつ得たがTxによる筋分化促進は確認できなかった。ES細胞の分化に伴いEF1alphaプロモーター活性が低下することが原因と考えられた。本年度は最終年度であり、マウスへの異種移植系を用いてヒトiPS細胞から誘導した骨格筋系譜幹・前駆細胞の筋再生能を検討した。(1)移植系の確立:重度免疫不全マウスNSGマウスとジストロフィン欠損mdx4Cvマウスの交配により、NSG-mdx4Cvを作出した。

成体のNSG-mdx4Cvマウスではジストロフィン陽性のリバータントファイバーが0.8%程度存在していた。移植によるジストロフィン陽性線維の評価に注意が必要であると考えられた。(2)京都大学iPS細胞研究所で樹立されたヒトiPS細胞(201B7, 253G1, 253G4)からEZ-Sphere法を用いて骨格筋系譜へ誘導した細胞を、NSG-mdx4Cvの前脛骨筋へ移植した。ジストロフィン抗体による免疫染色を行ったところ、コントロール筋に比較して有意なジストロフィン陽性筋線維の増加が認められた。ヒト・ラミンA/C抗体とヒト・スペクトリン抗体の二重染色でもヒトiPS細胞由来の筋線維の形成が確認された。移植した筋にはヒト細胞由来の未分化な細胞集団も集簇して生着していた。(3)今後の課題:今回の移植実験では治療の目安である10%のジストロフィン陽性率は達成できなかった。筋変性・壊死を抑制し、筋収縮力を維持・改善するには(i)移植する細胞数を増やす、ii)幹細胞の性質を持つ細胞を濃縮して移植する、あるいは(iii)移植法を改善することが必要と思われた。腫瘍形成のリスクが無い安全な細胞移植のためには、特異抗体とFACSを用いて未分化細胞を除去する必要があると考えられた。筋ジストロフィーヒトiPS細胞の培養や誘導実験に予定より長く時間がかかってしまったため。研究室が文部科学省再生医療の実現化プロジェクトに参加し、より臨床応用に近い研究を推進する方針になったため、マウスiPS細胞を用いた研究からヒトiPS細胞を用いる系に変更したことにより、研究の進捗が遅れている。免疫不全筋ジストロフィーモデルマウスへの移植実験により、筋分化誘導した細胞の骨格筋再生能を調べ、再生医療のツールとして有用かどうかを判定する。マウスES/iPS細胞の系からヒトiPS細胞の系へ変更して、筋分化誘導研究を行う。1.胚様体形成法では、骨格筋に誘導される細胞は全体の10%に満たない。そこで高率にMyoD陽性細胞が誘導されると報告されている高濃度のEGF, bFGFを用いたsphere形成法を試す2.レンチウイルスベクターを利用したドキシサイクリン誘導型PAX3(iPAX3), iPAX7, iMYODのシステムを並行して検討する。3.誘導された幹細胞の純化方法、培養条件に関して予備的な検討を加える。主に、ヒトiPS細胞培養関係の試薬と、細胞移植用のマウスの購入・維持費に充てる。
進行病期および再発胸腺腫に対するステロイド治療の意義と作用機序の解明

臓器浸潤や播種を伴う進行病期や再発した予後不良胸腺腫に対する集学的治療のひとつとしてのステロイド治療の科学的根拠となる以下の知見を得た。1)ステロイド治療の効果と腫瘍組織中の細胞死に関する組織学的検討重症筋無力症の治療のために術前にステロイド治療を行った胸腺腫3例について、TUNEL法(TdT-mediated dUTP-biotin nick labeling method)により、腫瘍中のリンパ球にみならず腫瘍上皮細胞にも、apoptosisが認められた。臨床上ステロイド治療後に腫瘍の縮小を認めたこととあわせて、ステロイドが腫瘍中のリンパ球と腫瘍細胞に細胞死を誘導したと考えられた。1)で認められた細胞死がglucocorticoidによることを証明するために、腫瘍上皮細胞のGRの発現を評価した。10例の手術切除標本で、抗cytokeratin抗体および抗glucocorticoid受容体抗体を用いた免疫組織染色(ABC法)により、腫瘍中リンパ球および腫瘍上皮細胞でのGRの発現が確認できた。また8例の腫瘍組織から分離した腫瘍上皮細胞のprimary cultureでのflow cytometryによる解析でもGRの発現を確認できた。3)腫瘍上皮細胞の細胞死メカニズム分離した腫瘍上皮細胞(6例)をglucocorticoidと共培養すると、G0/G1期でarrestが認められた。細胞死している3例では、上皮細胞でのBcl-2の発現が低値であった。以上より、胸腺腫上皮細胞はGRを発現しており、glucocorticoidはin vitroでの増殖を抑制することが明らかになった。胸腺腫の化単療法としての有用性が示された。胸腺腫は増殖が比較的緩徐な腫瘍であるが、臓器浸潤や播種を伴う進行病期のものや再発症例の予後は、満足すべきものとは言えない。このような予後不良胸腺腫に対する集学的治療のひとつとして、ステロイド治療という新たな方法の科学的根拠を明らかにするために、現在、以下の知見を得た。1)胸腺腫に対するステロイド治療の効果に関する組織学的検討重症筋無力症の治療のために術前にステロイド治療を行った胸腺腫3例(WHO病理分類type AB、B1、B2各1例)について、切除標本のパラフィン包埋ブロックから薄切切片を作製し、TUNEL法(TdT-mediated dUTP-biotin nick labeling method)により、apoptosisの有無をみたところ、腫瘍中のリンパ球にみならず、腫瘍上皮細胞にも、陽性細胞が認められた。3症例とも胸部CTなど画像所見上、ステロイド治療後に腫瘍の縮小を認めたことは、ステロイドが腫瘍中のリンパ球と腫瘍細胞に細胞死を誘導したことが関与すると考えられた。ステロイドは、細胞内のGRと結合し、炎症、細胞増殖や分化を制御する。特にその標的分子のひとつであるNF-κBは、細胞死(glucocorticoid-induced apoptosis)の制御に重要な役割を持つ。よって1)で認められた細胞死がglucocorticoidによることを証明するために、腫瘍上皮細胞のGRの発現を評価した。すなわち手術切除標本から得られた切片に対して、抗cytokekeratin抗体および抗glucocorticoid受容体抗体を用いた免疫組織染色(ABC法)を行ったところ、組織型(WHO病理分類)にかかわらず、腫瘍中のリンパ球および腫瘍上皮細胞でのGRの発現が確認できた。1)ステロイド治療の効果と腫瘍組織中の細胞死に関する組織学的検討重症筋無力症の治療のために術前にステロイド治療を行った胸腺腫3例について、TUNEL法(TdT-mediated dUTP-biotin nick labeling method)により、腫瘍中のリンパ球にみならず腫瘍

上皮細胞にも、apoptosisが認められた。臨床上ステロイド治療後に腫瘍の縮小を認めたこととあわせて、ステロイドが腫瘍中のリンパ球と腫瘍細胞に細胞死を誘導したと考えられた。1)で認められた細胞死がglucocorticoidによることを証明するために、腫瘍上皮細胞のGRの発現を評価した。10例の手術切除標本で、抗cytokeratin抗体および抗glucocorticoid受容体抗体を用いた免疫組織染色(ABC法)により、腫瘍中リンパ球および腫瘍上皮細胞でのGRの発現が確認できた。また8例の腫瘍組織から分離した腫瘍上皮細胞のprimary cultureでのflow cytometryによる解析でもGRの発現を確認できた。3)腫瘍上皮細胞の細胞死メカニズム分離した腫瘍上皮細胞(6例)をglucocorticoidと共培養すると、G0/G1期でarrestが認められた。細胞死している3例では、上皮細胞でのBcl-2の発現が低値であった。以上より、胸腺腫上皮細胞はGRを発現しており、glucocorticoidはin vitroでの増殖を抑制することが明らかになった。胸腺腫の化学療法としての有用性が示された。
イネ突然変異誘発遺伝子の作用に関する細胞遺伝学的解析

水稲品種銀坊種子のガンマ線照射により、劣性の1細粒遺伝子とともに誘発された突然変異誘発遺伝子(mutator)は、質的形質のみならず重要な農業形質にも多様な変異を誘発するので、新しい水稲育種技術の開発に貢献し得ると期待される。Mutatorは上記細粒遺伝子の正常粒遺伝子への復帰突然変異によって活性化されるので、その作用機作の解明にはまず細粒遺伝子の特性を明らかにしておく必要がある。本研究は以上の観点より、細粒遺伝子およびその復帰突然変異が体細胞分裂並びに減数分裂時の染色体行動に及ぼす効果を解析したものである。1.細粒遺伝子及びその復帰突然変異が体細胞分裂に及ぼす効果:発芽期の根端分裂組織における体細胞分裂指数(MI)の推移を細粒系統と原品種間で比較したところ、細粒系統ではMIがピ-クに達するのが遅く、細粒遺伝子は細胞分裂周期を長くする作用を持つと推定された。また、発芽期の根長の推移、幼苗期の根長及び草丈、出穂日並びに稈長を細粒系統と原品種間で比較した結果、細粒遺伝子は発芽期の根長、幼苗草丈及び稈長を顕著に減少させ、出穂期を遅らせるなど、生育全期にわたって生育抑制効果を示すことが認められた。2.細粒遺伝子及びその復帰突然変異が減数分裂時の染色体行動に及ぼす効果:細粒個体、細粒個体と原品種との正逆交雑F_1及び原品種のPMCを観察したところ、細粒個体及びF_1では移動期に解離する相同染色体を1対持つ細胞((11II+2I)細胞)がそれぞれ8.2%および4.6%の高い頻度で観察されたほか、F_1では正逆交雑による差が認められなかった。さらに、復帰突然変異頻度が互いに異なる3細粒系統間で(11II+2I)細胞の出現頻度を比較したところ、復帰突然変異頻度は(11II+2I)細胞の頻度とよく対応していた。このことから、復帰突然変異は1対の不対合相同染色体の生起と密接に関係していると推察された。水稲種子のガンマ線照射によって細粒突然変異ならびに細粒から非細粒への易変的変異に際して作用を発現するとみられる突然変異誘発遺伝子(mutator)が誘発されたが,このmutatorは種々の質的形質ばかりでなく,出穂期,稈長等重要な農業形質にも多様な変異を誘発することが明らかになっている.本研究はこのようなmutatorの特性を利用して水稲育種に全く新しい変異創成技術を開発・導入するために,mutatorの作用機作を細胞遺伝学的に解明しようとするものである.まず,潜在的にmutator活性を持つ細粒個体について,原品種個体と生育諸特性を比較したところ,種子の比重,発芽率が低く,幼苗期の生育がやや劣るばかりでなく,出穂期は晩生化,稈長は短稈化する傾向が認められ,種子稔性は低くかつ不安定であった.このことから,細粒遺伝子の作用は粒形だけでなく生育全般に及んでおり,しかも生育に対する作用は概して負方向に働くことが判明した.また,幼苗期根端の分裂組織を観察した結果,細粒個体は原品種個体に比べて根端における体細胞分裂指数(mitoticindex)が低く,染色体数に関する異常の頻度が高いことが明らかとなった.したがって細粒遺伝子が生育に及ぼす負の効果はその多くが分裂活性の低下に帰因するのではないかと考えられた.

一方,細粒遺伝子の正常型への復帰突然変異によって生じた非細粒個体は,幼苗草丈が細粒個体より高くなる傾向が認められた.これらの事実は,細粒遺伝子のもつ細胞遺伝学的不安定性とmutatorの活性化との間に密接な関係があることを示唆しており,この関係を解析することはmutatorの作用機作解明上きわめて重要と考えられる.初めに、2細粒系統IM25およびIM294と原品種銀坊主について、幼苗の根端分裂組織における体細胞分裂指数(MI)および根長を催芽54時間後以降120時間まで6時間ごとに調査し、経時的変化を比較した。MIは、原品種では催芽54時間後ないしその直前にピークを示し、以後減少を続けた。これに対して両細粒系統では、催芽54時間後には原品種より低かったが、63時間後頃には原品種を越えてピークに達し、以後原品種より高い値を保ったまま原品種とほぼ平行的に減少した。一方根長は、細粒系統では上記MIの増減とは無関係に常に原品種より1mm程度短かった。以上のことから、細粒系統は細粒の分裂周期が原品種よりも長いと推察される。なおMIを調査した個体について細粒から正常粒への復帰突然変異頻度とMIとの関係を調査したが、両者間に特定の関係は認められなかった。次に、IM294、銀坊主および両者の正逆交雑F_1について花粉母細胞(PMC)における減数分裂時の染色体行動を観察した。その結果、IM294およびF_1では、移動期(D期)から第1分裂中期(MI期)にかけて、銀坊主では全く認められない11II+2Iの細胞が高頻度(7.2%および3.9%)で認められた。D期およびMI期では染色体の同定が困難であり、不対合の染色体が特定の染色体であるかどうかは不明である。しかし一般に減数分裂期の対合を阻害する突然変異が誘発されている場合には、より多くの1価染色体あるいは多価染色体が出現するのが普通であるので、細粒系統には特定の染色体の対合異常を起こす突然変異が生じている可能性が高いと考えられる。したがって今後はその染色体と細粒遺伝子の座乗する染色体との関係を明らかにし、さらに各々の染色体を同定し、それら染色体の行動とmutatorの活性化をもたらす細粒遺伝子の復帰突然変異との関係を解明してゆく必要がある。水稲品種銀坊種子のガンマ線照射により、劣性の1細粒遺伝子とともに誘発された突然変異誘発遺伝子(mutator)は、質的形質のみならず重要な農業形質にも多様な変異を誘発するので、新しい水稲育種技術の開発に貢献し得ると期待される。Mutatorは上記細粒遺伝子の正常粒遺伝への復帰突然変異によって活性化されるので、その作用機作の解明にはまず細粒遺伝子の特性を明らかにしておく必要がある。本研究は以上の観点より、細粒遺伝子およびその復帰突然変異が染色体行動に及ぼす効果を解析しようとするものであり、本年度は、減数分裂に対する効果を中心に検討を行った。1.昨年度、1細粒系統の細粒個体、それらと原品種との正逆交雑F_1及び原品種のPMCにおける染色体行動を観察したところ、細粒個体及びF_1では移動期に解離する相同染色体を1対持つ細胞((11II+2I)細胞)が高い頻度で観察された。そこで、本年度は、復帰突然変異頻度が互いに異なる3細粒系統間で(llII+2I)細胞の出現頻度を比較したところ、復帰突然変異頻度は(llII+2I)細胞の頻度とよく対応していた。このことから、復帰突然変異は不対合染色体の生起と密接に関係している可能性が高いと推察された。2.上記不対合染色体の出現と復帰突然変異との関係を知るには、不対合染色体と細粒遺伝子の座乗する染色体の異動を明らかにする必要がある。
総合的な都市防犯環境整備の合意形成支援GISの開発と犯罪多発地域での運用実験

本年度は,都内23区を対象として,昨年度までの犯罪誘発要因の整理および防犯対策の体系化と防犯堺境環境手法の検討結果などをもとに,ハード・ソフトの防犯対策をどのくらい実施すれば,どの程度の犯罪低減効果が得られるのか,を検証した。具体的には,まず,警視庁および23区内の区役所へハードな防犯対策(種別,数量,設置場所・運用開始年,対策費用)についてヒアリング調査を行い,その調査で得たハード対策の実績値と刑法犯認知件数(警視庁情報公開,平成13年18年)の減少率の関係を町丁目単位で統計的に分析した。本分析の結果,防犯カメラ・防犯灯・スーパー防犯灯については,その設置数・設置密度および設置に必要な事業費はある一定値まで刑法犯認知件数の減少率と正の相関を示すが,ある値を超えると全く相関を示さなくなることがわかった。さらに,地域防犯活動などのソフトな防犯対策についても,資料等の入手が可能であった新宿区などを対象として対策の実績値と刑法犯認知件数の減少率の関係を町丁目単位で分析を試みた。その結果,対策実施とその効果について一定の関係性を有していることは確認できたが,資料・情報の制約と精度の問題もあり,顕著な関連を見いだすまでには至らなかった。これまでの都市防犯研究ではハード・ソフトな防犯対策の実施による効果を定量的に検証した既往研究は殆どないが,本研究により防犯対策とその効果の関係の一端を明らかにすることができた。本研究の成果は,対策の実施効果や費用対効果を念頭においた都市の防犯環境整備を推進するうえで意義あるものと考えている。また,本年度は最終年度であり,本研究期間で明らかになった多くの成果をとりまとめ,ハードとソフトの双方からGISを有効に利活用したより効果の高い都市の防犯環境整備の方法について考察を行った。平成17年度は,総合的な都市防犯環境整備の合意形成支援GISの開発及び運用実験に向け,システム構築の基礎となる犯罪情報や防犯関連資料等の収集・整理を行った。1.犯罪関連GISデータベースの整備警視庁が紙媒体で情報公開している「町丁別の罪種別・手口別・場所別の犯罪統計情報(平成13年度平成16年度)」をデジタル化して既に入手済みの基礎的地理情報に付加し,都内の犯罪関連GISデータベースを整備した。2.犯罪の発生に関わる物的構造要素の整理ミクロレベルで犯罪発生と都市の物的構造との関係を論じた国内外の既往研究の文献調査を行った。文献調査の結果,既往研究事例が少なかった路上犯罪・侵入犯罪については,上記で整備した都内の犯罪関連GISデータベースを活用して路上犯罪・侵入犯罪が多発している地域を選定したうえで,現地調査を実施し,犯罪の発生に関わる物的構造要素の解明を試みた。その結果,路上犯罪・侵入犯罪の発生に起因する物的構造要素について幾つかの新たな知見を得ることができた。これらの成果を基に,犯罪の発生に関わる物的構造要素を体系的に整理した。3.ハード・ソフトの防犯対策の整理都内の自治体・警察署ならびに地域防犯活動が活発な自治会を中心に,実施済み又は実施中であるハード・ソフトの防犯対策についてヒアリング調査を実施し,実施時期,実施場所,具体的な対策・活動内容,活動人数・活動回数等の防犯対策・地域防犯活動に関する基礎データを整備した。4.既存の地区整備手法及び自主防災活動の整理地区整備に関わる様々な指針やマニュアル,また地域活動が活発な自治会に対するヒアリング調査を参考に,地区整備の具体的手法と地域活動の実施内容を整理した。本年度は,昨年度の成果を基に,犯罪発生に関わる物的環境要因およびハード・ソフトの防犯対策の体系化を行い,防犯環境整備手法を検討した。1)犯罪発生に関わる物的環境要因の体系化まず,都内で急増するコンビニ強盗に焦点をあて,強盗被害にあったコンビニを30店舗とその周辺にある被害にあっていないコンビニを90店舗の周辺環境の違いを定量的に分析し,コンビニ強盗を誘発する幾つかの物的構造要因を抽出することができた。また全国的に増加するひったくりにも焦点をあて,世田谷区を対象に道路景観という視点からひったくりを誘発する物的構造要因を検証した。これらの成果とこれまでの文献調査の結果もあわせ,犯罪発生に関わる物的環境要因を体系的に整理した。2)ハード・ソフトの防犯対策の体系化新宿区内の小学校長・中学校長ならびにPTAを対象として,小中学校・PTA・地域が連携した子どもを犯罪から守るための防犯活動についてアンケート・ヒアリング調査を実施し,具体的な活動内容や実施頻度,諸活動による犯罪低減効果,また活動における諸問題,継続的な取り組みへ向けた課題などを明らかにした。さらに,これまでの自治体や自治会等へのアンケート・ヒアリング調査の結果もあわせ,ハード・ソフトの防犯対策を体系的に整理した。3)防犯環境整備手法の検討上記1)と2)の成果ならびに昨年度の地区整備手法に関する調査結果等に基づいて,効果的な防犯環境整備手法について検討を行った。

本分析の結果,防犯カメラ・防犯灯・スーパー防犯灯については,その設置数・設置密度および設置に必要な事業費はある一定値まで刑法犯認知件数の減少率と正の相関を示すが,ある値を超えると全く相関を示さなくなることがわかった。さらに,地域防犯活動などのソフトな防犯対策についても,資料等の入手が可能であった新宿区などを対象として対策の実績値と刑法犯認知件数の減少率の関係を町丁目単位で分析を試みた。その結果,対策実施とその効果について一定の関係性を有していることは確認できたが,資料・情報の制約と精度の問題もあり,顕著な関連を見いだすまでには至らなかった。これまでの都市防犯研究ではハード・ソフトな防犯対策の実施による効果を定量的に検証した既往研究は殆どないが,本研究により防犯対策とその効果の関係の一端を明らかにすることができた。本研究の成果は,対策の実施効果や費用対効果を念頭においた都市の防犯環境整備を推進するうえで意義あるものと考えている。また,本年度は最終年度であり,本研究期間で明らかになった多くの成果をとりまとめ,ハードとソフトの双方からGISを有効に利活用したより効果の高い都市の防犯環境整備の方法について考察を行った。
要介護高齢者を対象とした居宅系介護施設における終末期医療と看取りの実態調査

本研究では医療機関や介護保険施設以外で、看護師等の医療職が常駐していないグループホーム(GH)、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅(サ高住)などの施設において医療依存度の高い高齢者の終末期医療の内容と看取りについて2014から2016年度の3年間で毎年詳細な調査を計画し実施した。調査を実施したGHでの看取り数は3年間で合計109例と著しく増加していた。老人ホームでの看取り数は3年間で17例であった。サ高住での看取り数は3年間で21例であった。特にグループホームでの看取りが著明に増加しているが、平均寿命が延びているため認知症高齢者の著増を反映しているためと考えられた。高齢者が住み慣れた地域で最後まで自分らしく生活できるように、保健・医療・福祉政策の1つとして、在宅医療の普及が挙げられている。介護保険制度が導入されても在宅で最後まで生活するには、夜間など同居家族の介護力に頼らなければ維持できないのが現状である。高齢者は様々な事情により必ずしも自分の自宅で最期まで生活できるとは限らず、病院や有床診療所などの医療機関、介護老人保健施設(老健)や介護老人福祉施設(特別養護老人ホーム)などの介護保険施設をはじめさまざまな施設で、終末期を過ごしているのが現状である。本研究においては医療機関や介護保険施設以外で看取りも含めた終末期介護を行っているグループホーム、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設での医療依存度の高い高齢者の終末期医療の質と看取りについて詳細な調査を実施した。【教育セミナーの開催】1「地域における在宅褥瘡ケアー継続可能なケアを目指してー」をテーマにして、第7回在宅褥瘡セミナー宮城を宮城大学で開催した。2014年7月21日(日)、医療職および介護職等約300名が参加した。2「高齢者の医療講座I・II」医療依存度の高い要介護高齢者の急増に対して、看護職・介護職を対象に高齢者に必要な医療知識・技術などを分かり易く解説した。2014年9月18日、25日開催、医療職および介護職等約200名が参加した。本研究では医療機関や介護保険施設以外で、必ずしも看護師等の医療職が常駐していないグループホーム、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設において医療依存度の高い高齢者の終末期医療の質と看取りについて詳細な調査を計画し実施した。【教育セミナーの開催】1)「地域における在宅褥瘡ケアー継続可能なケアを目指してー」をテーマにして、第8回在宅褥瘡セミナー宮城を宮城県石巻市で開催した。「褥瘡発生の要因と発生メカニズム」について、講演した。医療職および介護職等約300名が参加した。2)「介護職のメンタルヘルス」公益財団法人仙台市健康福祉事業団平成27年度介護職スキルアップ研修で介護職のメンタルヘルス対策について分かり易く解説し、職場環境の改善の必要性を説明した。介護職等約100名が参加した。3)「終末期の医学知識」公益財団法人仙台市健康福祉事業団平成27年度公開講座で一般市民約100名が参加した。4)「経営者が知るメンタルヘルスとは」平成27年度公益財団法人介護労働安定センター宮城支部主催で、宮城県内4市町で開催した。介護事業所の経営者等約100名が参加した。超高齢社会のわが国において、独居や家族の介護力がないために住み慣れた自宅で最期まで過ごすことが出来ない要介護高齢者が急増している。療養型病床を有する医療機関や看護師等の常駐する介護保険施設は常に満杯で、多くの医療依存度の高い要介護高齢者がグループホームや有料老人ホーム等の高齢者施設に入所している状況である。このような高齢者施設では看護師等の医療職は常駐しておらず、訪問看護や訪問診療などの外付けのサービスに依存し、その施設で終末期医療や看取りまで行っているのが現状である。本研究では、医療機関や介護保険施設以外で看取りも含めた終末期介護を行っているグループホーム、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設における医療依存度の高い高齢者に対する終末期医療の質と看取りについて詳細な調査を計画した。訪問医療を専門的に実施している医療機関や訪問看護ステーションの協力をもとに、施設で実施した終末期ケアと看取り数は、2006年ごろ(年間数例)から増加し2013年には42例であった。2013年の施設での看取り42例の施設別の内訳は、グループホーム31例、有料老人ホーム7例、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設4例であった。2014年の施設での看取り数は33例であった。各施設での看取り例の基礎データとして、1)性、2)死亡年齢、3)主病名、4)死因、5)要介護度、6)終末期医療を受けた期間、等について調査した。

終末期医療およびケアの内容として、1)呼吸管理(人工呼吸器による補助呼吸、酸素吸入、吸引など)、2)栄養・水分管理(胃瘻、中心静脈、末梢からの補液など)、3)排泄管理(尿導カテーテルなど)、4)疼痛管理(麻薬の使用など)、5)褥瘡の有無など、6)その他(輸血など)について調査した。現在これらの項目の詳細な分析を実施中である。高齢者が住み慣れた地域で最後まで自分らしく生活できるように、保健・医療・福祉政策の1つとして、在宅医療の普及が挙げられている。介護保険制度が導入されても在宅で最後まで生活するには、夜間など同居家族の介護力に頼らなければ維持できないのが現状である。高齢者は様々な事情により必ずしも自分の自宅で最期まで生活できるとは限らず、病院や有床診療所などの医療機関、介護老人保健施設(老健)や介護老人福祉施設(特別養護老人ホーム)などの介護保険施設をはじめさまざまな施設で、終末期を過ごしているのが現状である。本研究では医療機関や介護保険施設以外で、必ずしも看護師等の医療職が常駐していないグループホーム、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設において医療依存度の高い高齢者の終末期医療の質と看取りについて詳細な調査を計画し実施した。これまでの研究成果を生かした主な活動実績としては以下のとおりである。1)第5回東北在宅連携フォーラムの特別講演で、「在宅医療にもとめられる看護師の役割NP教育と特定行為研修」のテーマで、大分県立看護科学大学学長村嶋幸代先生に講演をして頂き、座長として質疑応答に参加した。(7月9日)2)「地域における在宅褥瘡ケアー継続可能なケアを目指してー」をテーマにして、第9回在宅褥瘡セミナー宮城を宮城県白石市で開催した。「褥瘡発生の要因と発生メカニズム」について講演した。医療職および介護職等約250名が参加した。(11月13日)3)宮城県が2016年11月に在宅医療推進懇話会を立ち上げ委員として参加し、住み慣れた地域で最期まで過ごせるように在宅医療関連事業の取り組みついて議論をしてきた。超高齢社会のわが国において、独居や家族の介護力がないために住み慣れた自宅で最期まで過ごすことが出来ない要介護高齢者が急増している。療養型病床を有する医療機関や看護師等の常駐する介護保険施設は常に満杯で、多くの医療依存度の高い要介護高齢者がグループホームや有料老人ホーム等の高齢者施設に入所している状況である。このような高齢者施設では看護師等の医療職は常駐しておらず、訪問看護や訪問診療などの外付けのサービスに依存し、終末期医療や看取りまで行っているのが現状である。本研究では、医療機関や介護保険施設以外で看取りも含めた終末期介護を行っているグループホーム、有料老人ホーム、サービス付き高齢者専用賃貸住宅など施設における医療依存度の高い高齢者に対する終末期医療の質と看取りについて詳細な調査を計画した。訪問医療を専門的に実施している医療機関や訪問看護ステーションの協力をもとに、施設で実施した終末期ケアと看取り数は、2006年ごろから増加し2015年には55例、2016年は69例であった。2016年の施設での看取り69例の施設別の内訳は、グループホーム49例、有料老人ホーム6例、サービス付き高齢者専用賃貸住宅などの施設11例、その他の施設3例であった。
新しいイノシト-ル1,4,5ー三リン酸結合蛋白に関する生化学的研究

イノシト-ル1,4,5ー三リン酸(IP_3)は細胞内小胞体の含有するCa^<2+>を放出させることにより,細胞内情報伝達系の重要な一翼を担っている。我々は一昨年来,細胞内でIP_3を認識する蛋白質(小胞体上のIP_3受容体やIP_3代謝酵素)の活性中心の構造を調べるため一連のIP_3アナログを化学合成し,IP_3認識蛋白に対する影響を検討してきた。その一連の流れの中でIP_3親和性カラムも作製した。本研究では,このIP_3親和性カラムを用いた研究を遂行し以下の結果を得た。ラット大脳可溶性分画をIP_3カラムにアプライし,2MーNaClを含む溶液で溶出するとIP_3代謝活性を有しないのに強いIP_3結合活性のあることがわかった。この分画をゲルロ過クロマトグラフィ-によりさらに分画すると,分子量130kDaと85kDaの両蛋白が強いIP_3結合活性を担っていた。濃縮してそれぞれの精製蛋白を得た。両蛋白とも結合はIP_3に対して特異的で,かつ13nM程度の高い親和性を有していた。精製蛋白をリジルエンドペプチダ-ゼで限定分解の後,疎水性クロマトグラフィ-により分画した。それぞれ得られた3種のペプチドのアミノ酸配列夜求め,SwissーProtデ-タベ-スでホモロジ-検索を行なった。130kDaの蛋白に類似した蛋白は見い出せなかったが一方,85kDaの蛋白はホスホリパ-ゼC(PLC)のδ型アイソザイムと同じであった。130kDaの蛋白の作用は現在のところ全く不明である。85kDaのPLCδがIP_3結合活性を有していたことから,IP_3のPLCδ活性に及ぼす影響を調べた。その結果,IP_3はμMの濃度範囲でPLCδ活性を抑制することがわかった。生理的には細胞内のIP_3濃度はμMレベルで変化することが知られており,この抑制は生理的意義のあることかもしれない。これら両IP_3結合蛋白とも可溶性分画のみならず,膜分画の界面活性剤による抽出液中からもほぼ同様の技法で精製された。
前腕骨における骨折・脱臼と靭帯損傷の関連

研究計画通り、タイ国チェンマイ大学と連携し新鮮凍結屍体を利用した前腕骨の靭帯損傷・骨折・関節脱臼に関連する生体力学的実験を2018年度に行った。実験に使用する機材は日本国内で準備・作成し、現地で組み立てられるように工夫した。また、不足して物品は現地で調達した。研究計画で記載している通り、固定台に新鮮凍結屍体を固定し関節不安定性を計測するためのセンサーを骨内に留置して靭帯損傷の程度、骨の変形の程度、前腕肢位などの種々の異なる条件下で関節脱臼の大きさを計測した。本実験ではおもに前腕骨近位部について尺骨骨折と橈骨頭脱臼の関連について研究し、橈骨頭脱臼は軟部組織損傷と尺骨骨折の影響を大きく受けることを確認した。本実験で得られたデータはすでに抽出しまとめることで統計解析を行い、データの有意性を確認した。また、本実験は準備段階を含めると2014年から行っており、過去の実験についてもデータをまとめて解析を行い、学会報告を2018年度日本手外科学会学術集会、日本肘関節学会学術集会で行った。現在、複数回の実験を行い、実際に結果をまとめ複数回の学会発表を行い論文も執筆できているが、最終目標である英語論文がまだ1つしか掲載していない。現在投稿中、執筆中のものが複数あり近いうちに完成させる予定である。これまでの実験では、主に尺骨骨折角状変形と回旋変形、橈骨頭脱臼、前腕靭帯損傷について研究してきたが、実際に橈骨頭脱臼の方向は多岐にわたる。前回から回旋も考慮した実験を進めているがデータが足りていない状況であり、今後検体数を増やして実験する必要がある。さらに、前腕骨遠位部や、上腕骨遠位部の不安定性も加味した実験モデルへと発展させていく方針である。研究計画通り、タイ国チェンマイ大学と連携し新鮮凍結屍体を利用した前腕骨の靭帯損傷・骨折・関節脱臼に関連する生体力学的実験を2017年度に行った。本年度で得られた実験データは2018年アメリカ手外科学会(Boston, USA)にて発表予定である。また本実験は準備段階を含めると2014年から行っており、過去の実験についてもデータをまとめて解析を行い、学会報告を2017年度日本手外科学会学術集会、日本整形外科学会基礎学術集会、日本臨床バイオメカニクス学会学術集会、中部日本整形外科・災害外科学術集会で行った。2017年度に行った実験からはおおむねデータ採取に失敗することなく実験を遂行できており、データをまとめて発表することが実際に可能であり、さらに今後の実験へ発展させていくことが出来ると思われる。これまでの実験では、主に尺骨骨折角状変形と橈骨頭脱臼、前腕靭帯損傷について研究してきたが、実際に橈骨頭脱臼の方向は多岐にわたり、また尺骨骨折も角状変形だけでなく回旋変形も生じると思われる。臨床的にも過去の報告から回旋変形を合併していることが多いことも判明しており、今後は回旋変形も考慮したモデルで実験を行う予定である。

前回から回旋も考慮した実験を進めているがデータが足りていない状況であり、今後検体数を増やして実験する必要がある。さらに、前腕骨遠位部や、上腕骨遠位部の不安定性も加味した実験モデルへと発展させていく方針である。