hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳神経活動に対する、食事による口腔内への圧刺激の意義の検証

成人中・高年者および若年者を対象とした、口腔内刺激が異なるサンプル(テクスチャーサンプル)を摂取した際のデータを解析し、その成果を学会で報告した。前年度に引き続き、テクスチャーサンプルは紅茶飲料を調整した、噛むハードゼリーS1、舌でつぶすソフトゼリー(S2)、飲むとろみ液(S3)200gとし、注意機能の評価も注意機能はD-CAT(Digital Cancellation Test)を用い,作業量,見落とし率で評価した。注意機能は、両群とも「噛む」「舌でつぶす」「飲む」のいずれの摂食行為においても、より向上した。しかし、若年群は「噛む」行為後の注意機能の向上が他の食べ方より有意に高く、また中・高年群よりその効果が高かった。一方、中・高年群では、「飲む」が「噛む」より有意に高く、各サンプルの摂食による効果が、年齢群によって異なる特性となった。口腔機能の幅の大きい中・高年群において、注意機能の変化と年齢、口腔機能(咬合力、舌圧)との関係を解析したところ、「舌でつぶす」行為後の見落とし率は、咬合力と正の、舌圧と負の関連が見られた。S2は咀嚼が不要で、捕食後、舌で口蓋に押しつけて食塊形成し、咽頭へ移送する物性のサンプルである。舌圧が低いほど、「舌でつぶす」行為後の見落とし率が高くなることから、口腔内刺激との関連が考えられた。なお、データ取得中の観察から、中・高年群は比較的口腔内に保持する時間が若年群に比べて長い印象があったため、補足データを取得し、今後の考察につなげたい。データ取得可能時期が業務の都合、限られており、その時期に合わせた対象者のリクルートが難航した。そのため、データ取得を予定通り遂行することができず、遅れが生じた。データ取得に用いた舌でつぶすソフトゼリーサンプル(S2)の摂取方法について、若年群と中・高年群で異なるかどうか、補足データを取得し、これまでの結果の考察につなげる。また、若年群と中・高年群とでは異なる特性が見られたことから、その中間層(30-60歳)を対象者に加え、口腔機能との関連を解析する。加えて、これまで「噛む」「舌でつぶす」「飲む」の単一的な刺激を与えた際の効果についてデータ取得を行ってきたが、今後「噛む+飲む」の複合刺激の効果についても検討する。これまでの関係する研究において、異なるテクスチャーの食事の摂取により、脳神経活動の活性化に違いがみられ、一部の食事においては舌圧や咬合力との関係も明らかとなった。しかしながら、その他の影響、具体的には味や見た目、摂取によるストレスなどの影響は排除できておらず、テクスチャーの意義を明確にするために課題として残っていた。これを受け、味、見た目、摂取によるストレスなどの影響を排除したテスト食品を確立する必要があると考え、調製を試みた。具体的には、常食を想定した咀嚼を要するものと、咀嚼を要さない嚥下調整食を想定した、舌で押しつぶして食べるものと飲むものの3種について、試作および試食・官能評価により確立した。いずれも市販の加糖紅茶を利用し、固形試料についてはゼラチンを、液体試料についてはとろみ調整食品を用い、調製した。物性測定および研究者らで官能評価を行い、妥当性を確認した。今後、高齢者、若年者など幅広い年齢層においてデータを取得する際に用いる。摂取による影響・効果を調査する際に用いる、脳神経活動の評価方法についても検討を行った。汎用性があり、学習効果がないと報告されている注意機能評価ツールのDigital Cancellation Test (DーCAT)を利用することとした。食前食後の作業量,見落とし率を評価し、摂取前後の比較を行うことで、口腔内刺激による影響を評価する。プロトコールを検討し、若年の健康成人を対象にデータを取得する準備を整えた。若年者のデータ取得までを今年度に実施することを予定していたが、研究者および対象者の都合、次年度前半の実施となったためである。それ以外は概ね計画通りである。これまでの関連研究において、異なるテクスチャーの食事摂取により、脳神経活動に違いがみられ、一部の食事においては脳神経活動の変化と喫食者の舌圧や咬合力との間に関連があることが明らかにされた。しかしながら、食事サンプルでは、味や見た目の違いの影響を排除できないため、前年度、テクスチャーサンプルの検討を行った。平成29年度においては、このテクスチャーサンプルを用い、脳神経活動の違いを評価した。なお、脳神経活動の評価を、プロトコールの都合、注意機能評価ツールであるDigital Cancellation Test ( D-CAT )に変更した。D-CATを用いることにより、対象者数を増やすことができた。まずは、中高年および若年者のデータを取得し、解析を進めた。また、並行して、前年度実施した予備実験について学会で報告し、他の研究者とプロトコールや結果の解釈に関し、ディスカッションを行った。中高年を対象としたデータ取得は、予備実験を含めた関連実験の中で行ってこなかった。本実験においては、若年者と異なる傾向が観察された。対象の中高年の口腔機能および脳神経活動に幅があることが影響していると考え、現在詳細な解析を進めている。この他、食品摂取時の口腔内の刺激を測定する方法を検討・検証した。サンプルのテクスチャー評価は、情報に基づいた物性測定により行っている。しかしながら、口腔内への刺激と異なることが指摘されている。

そこで、小型圧力センサーを口蓋に貼り付け、食品摂取時の口腔内への刺激を測定する方法を検討した。物性測定では得られない、口腔内への刺激を定量的に測定することができたことから、今後、テクスチャーサンプルについて、データを取得する。おおむね計画通りに進んでいるが、取得した若年者および中高年データの詳細解析が未実施である。また、次年度実施予定の実験プロトコールの確定ができていない。成人中・高年者および若年者を対象とした、口腔内刺激が異なるサンプル(テクスチャーサンプル)を摂取した際のデータを解析し、その成果を学会で報告した。前年度に引き続き、テクスチャーサンプルは紅茶飲料を調整した、噛むハードゼリーS1、舌でつぶすソフトゼリー(S2)、飲むとろみ液(S3)200gとし、注意機能の評価も注意機能はD-CAT(Digital Cancellation Test)を用い,作業量,見落とし率で評価した。注意機能は、両群とも「噛む」「舌でつぶす」「飲む」のいずれの摂食行為においても、より向上した。しかし、若年群は「噛む」行為後の注意機能の向上が他の食べ方より有意に高く、また中・高年群よりその効果が高かった。一方、中・高年群では、「飲む」が「噛む」より有意に高く、各サンプルの摂食による効果が、年齢群によって異なる特性となった。口腔機能の幅の大きい中・高年群において、注意機能の変化と年齢、口腔機能(咬合力、舌圧)との関係を解析したところ、「舌でつぶす」行為後の見落とし率は、咬合力と正の、舌圧と負の関連が見られた。S2は咀嚼が不要で、捕食後、舌で口蓋に押しつけて食塊形成し、咽頭へ移送する物性のサンプルである。舌圧が低いほど、「舌でつぶす」行為後の見落とし率が高くなることから、口腔内刺激との関連が考えられた。なお、データ取得中の観察から、中・高年群は比較的口腔内に保持する時間が若年群に比べて長い印象があったため、補足データを取得し、今後の考察につなげたい。データ取得可能時期が業務の都合、限られており、その時期に合わせた対象者のリクルートが難航した。そのため、データ取得を予定通り遂行することができず、遅れが生じた。若年者のデータ取得後、プロトコールなどに問題がなければ、計画通り、健常高齢者のデータを取得する。計画通り、テクスチャーサンプルを複数組み合わせたデータを取得する予定である。しかしながら、中高年者を対象とした研究において、若年者と異なる傾向が観察されたことを受け、対象については再度検討する。データ取得に用いた舌でつぶすソフトゼリーサンプル(S2)の摂取方法について、若年群と中・高年群で異なるかどうか、補足データを取得し、これまでの結果の考察につなげる。また、若年群と中・高年群とでは異なる特性が見られたことから、その中間層(30-60歳)を対象者に加え、口腔機能との関連を解析する。加えて、これまで「噛む」「舌でつぶす」「飲む」の単一的な刺激を与えた際の効果についてデータ取得を行ってきたが、今後「噛む+飲む」の複合刺激の効果についても検討する。データ取得を今度中に実施できなかったため。次年度の実験プロトコールの確定のための予備実験が実施できていないため。
新しい二酸化窒素反応性窒素様種の生体内発生とその防御機構の解明

好酸球ペルオキシダーゼによる活性窒素種産生に伴うアミノ酸及び蛋白質アミノ酸のチロシンニトロ化の基礎的検討と病態生理学的意義を、好酸球を中心にヒト好酸球由来白血病細胞株やアトピー性皮膚炎発症NC/Ngaマウスを用いて検討した。免疫組織学的方法論に関して、固定法により好酸球が抗ニトロチロシン抗体陽性になることがわかり、好酸球の浸潤の見られる組織の固定法には十分注意する必要があることが判明した。この基礎的検討より、アトピー性皮膚炎発症NC/Ngaマウスにおける、アトピー性皮膚炎発症時に、皮膚組織に浸潤する好酸球にニトロチロシン陽性細胞が多くなることや、好酸球は、多の細胞から産生された活性窒素種により容易にニトロ化されやすいことも判明した。好酸球は種々の活性窒素種を消去する防御的役割を有している可能性が考えられた。また、ヒト好酸球由来白血病細胞株(Eol-1)を用いて、ブチル酸分化誘導後、H202とNO2-添加によるニトロチロシン生成能を検討した結果、誘導されたのは好酸球ペルオキシダーゼでなくミエロペルオキシダーゼであることを確認した。さらに、ラット臓器においてチロシンニトロ化能を有するペルオキシダーゼ酵素の分布を検討した結果、消化管に存在する好酸球ペルオキシダーゼ由来のものと肺、脾臓、心臓に由来する未知のペルオキシダーゼに分かれた。そのうち心臓では、ヘモグロビンとミオグロビン以外にも心筋細胞にチロシンニトロ化能を有するペルオキシダーゼ様未知の酵素又はヘム蛋白が存在することが分かった。ラット諸臓器のホモジネートよりNO_2^-添加により化学発光が増強する主な臓器は、心臓、小腸、肺であった。しかしながら、心臓、肺からのアミノ酸のtyrosineをニトロ化する酵素活性はアジ化ナトリウムで阻害されないのに対して、小腸の酵素活性は阻害された。そこで、小腸からの酵素活性を免疫組織化学的に検討すると、その酵素がほとんど好酸球に存在することが判明した。この細胞は、NO_2^-を酸化しNO_2様反応性窒素種を生成し、蛋白質のtyrosineをニトロ化する能力を有しており、実験胃潰瘍における胃粘膜での局在に特異性が認められた。ニトロ化tyrosine陽性蛋白の好酸球内の局在から、NO_2^-を酸化しNO_2様反応性窒素種を生成する酵素が顆粒中に存在することもわかり、顆粒を抽出する方法で小腸粘膜を抽出すると非常に高い比活性分画が採取され、部分精製された。部分精製標品を用いて、マウスに免疫し、モノクローナル抗体を現在作成中である。また、ヒト好酸球性白血病細胞由来のEol-1を用い、種々の刺激剤で分化させると、アミノ酸のtyrosineをニトロ化する酵素は、従来より知られている好酸球パーオキシダーゼとは別の酵素の可能性があり、現在確認中である。NO_2^-からNO_2様反応性窒素種を産生する酵素を有している細胞が、好酸球であることが判明したことは、NO_2の暴露と組織中への好酸球の浸潤を特徴とする喘息やアレルギー性疾患の関係を説明する手がかりになるものと期待され、好酸球からのNO_2様反応性窒素種の生成機構の解明が重要になる。好酸球が好酸球ベルオキシダーゼによりNO2-をNO2様活性窒素種に変え、アミノ酸チロシン及び蛋白質内アミノ酸チロシンをニトロ化する作用を有していることを、ヒト及びラット好酸球で生化学的及び独自に開発した免疫組織化学的方法で証明した。

好酸球は、刺激剤により活性化されると免疫組織学的にチロシンのニトロ化を示す細胞と示さない細胞に分けられる.しかしながら、固定液で軽く固定するとNO2-と過酸化水素の存在下でほとんどの細胞がチロシンニトロ化を示す.すなわち、刺激下でチロシンのニトロ化を示さない細胞は、ニトロチロシンを還元する酵素を有している可能性がある.他の細胞をニトロ化する活性窒素種の産生とともに、自らがニトロ化されることにより細胞内でシグナルの調節をしている可能性が見られる.このことは、ニトロ化される蛋白の中に核転写因子が含まれていることより示唆された.好酸球には、チロシンニトロ化能だけでなく、休止状態であるにも拘わらず多くのチロシンニトロ化蛋白を既に有していることが、特殊な固定法やアミノ酸への加水分解により明らかとなった.このことは、既に一部指摘されているように、好酸球の細胞内蛋白質のあるものはチロシンがニトロ化されるとその三次元的立体構造を変化させていることが示唆された.このことは、上述の細胞内シグナルの調節とも関係し、酵素活性やシグナル伝達に重要な役割を演じている可能性を示すものであり、チロシンニトロ化を介した新しい細胞内シグナル伝達機構の存在を示唆するものである.組織固定法の検討により好酸球のニトロチロシン産生動態を観察する方法を確立できた。すなわち、ヒト胃粘膜中のニトロチロシン陽性細胞に関する従来の報告は,かなりのものが病態との関連性からすると問題があることが判明し、より詳細な検討が必要であることがわかった.好酸球ペルオキシダーゼによるチロシンニトロ化の免疫組織学的方法論の確立を行った。すなわち、固定法により抗ニトロチロシン抗体陽性所見がことなることがわかり、固定法には十分注意する必要があることが判明した。この基礎的検討より、アトピー性皮膚炎発症Nc/Ngaマウスを用い、アトピー性皮膚炎発症時に、皮膚組織に浸潤する好酸球に、ニトロチロシン陽性細胞が多くなること、一酸化窒素(NO)合成酵素阻害剤の投与により血清IgEの上昇がみられ、病態が増悪する現象が認められた。すなわち、NOを始めとする活性窒素種は、アトピー性皮膚炎に対して防御的な役割を有しており、好酸球もその活性窒素種を消去する防御的役割を有している可能性が考えられた。このことは、スーパーオキシドの消去剤であるラジカットの投与によりIgeの抑制がみられることからも指示された。さらに、ヒト好酸球由来白血病細胞株(Eol-1)を用いて、分化誘導後、PMAとN02-添加によるニトロチロシン生成を検討した結果、好酸球ペルオキシダーゼによるH202とN02-を利用したチロシンニトロ化に必要なH202の由来に関して、細胞膜に存在するNADPHオキシダーゼの活性化に伴うスーパーオキシドからではなく、細胞内に存在する未知の酵素の活性化に伴うH202の生成が示唆された。このことは、NADPHオキシダーゼの構成成分であるp22PhoxのmRNAが発現していないことで確かめられた。
ネパール、カトマンズ盆地における地下水管理手法に関する研究

開発途上国においては、地下水は最も容易に使用でき、かつ清浄と考えられている水源である。そのために、年々その使用量は増加しているが、一方で地下水資源の涵養に関してはほとんど配慮されていない。地下水資源を持続的に使用するには涵養量と使用量のバランスをとる必要があり、使用量が多ければ人工的な涵養も必要となる。今回ケーススタディとして取り上げるネパールのカトマンズ盆地においても、小規模ながら雨水の人工涵養が試みられているが、その有効性は明確ではない。本研究は、今後他の国や地域でも実施が増加すると考えられる雨水の人工涵養技術の開発に資するために、特に水質の面からその有効性や課題を評価することを目的とした。研究最終年度にあたる今年度は、これまで得られてきた実験結果のまとめと、カトマンズ盆地における雨水による地下水涵養のポテンシャルを検討した。カトマンズ盆地の雨水水質については、盆地内に設けた数地点での長期調査結果をまとめ、盆地内の雨水水質をアジア諸国のデータと比較することにより、著しく汚染を受けているとは考えられないこと、しかし溶存量の多かった硝酸イオンについて窒素・酸素安定同位体比の測定を行ったところ、降水中の溶存成分は肥料を主とするダスト由来と、大気中に存在するエアゾロル成分の降水によるウォッシュアウトとにより構成されていること考えられること、またエアロゾル成分由来は大気の逆転層が形成される冬季に多くなること、が明らかとなった。また、盆地内の地域ごとの降水量分布を把握し、それと地域内の屋根面積との計算から、雨水利用ポテンシャルマップを作成したことにより、潜在的雨水涵養量を定量的に算出した。これと、実際に各建物が貯留可能な雨水量を求めることなどにより、雨水利用による地下水資源管理の可能性を、定量的に評価した。地下水資源を持続的に使用するには涵養量と使用料のバランスをとる必要があり、使用最が多ければ人工的な涵養も必要となる。本研究は、今後他の国や地域でも実施が増加すると考えられる雨水の人工涵養技術の開発に資するために、特に水質の面からその有効性や課題を評価することを目的とする。今年度は研究を始めて1年目であるが、カトマンズにおける精力的な試料採取によって、非常に興味深い情報が集められた。一つはカトマンズ盆地内の降水の水質である。盆地内に複数の採水ポイントを設け、雨季を中心にした試料採取の結果、盆地内の降水水質は考えていた以上に良好で大気汚染の影響は少ないと考えられること、しかし採取場所により水質に差が出ており、降水水質は盆地内においても必ずしも均一ではないことから、盆地内の大気が降雨水質に影響を及ぼしている実態も明らかになった。またもう一つは土壌水の採取による降雨の浸透状況の把握である。カトマンズ盆地内の降水と土壌水の酸素・水素安定同位体比の測定からは、土壌水採取ポイントとして選んだ盆地北部の降水浸透速度が予想以上に大きいこと、しかしそれは場所により異なることから表層土壌の特性が大きく影響していることが考えられた。研究の目的開発途上国においては、地下水は最も容易に使用でき、かつ清浄と考えられている水源である。研究2年目の今年度は、昨年に引き続き降水中ならびに土壌水中の溶存成分の測定を行った。盆地内に設けた1地点で、雨季期間中に降雨イベントごとに採水した試料水中のイオン組成と、特に溶存量の多かった硝酸イオンについて窒素・酸素安定同位体比の測定を行った結果か,ら、降水中の溶存成分は肥料を主とするダスト由来と、大気中に存在するエアゾロル成分の降水によるウォッシュアウトとにより構成されていること考えられることが明らかとなった。この結果を通年観測した他地点の結果と比べることで、盆地内の降水中の溶存成分の起源が主として農業由来であることが指摘できた。このような特性を持つ雨水は、土壌中を浸透すると窒素濃度は著しく減少しており、安定同位体比の測定やC/N比より、土壌中での脱窒が活発に生じている可能性が示唆された。

今回ケーススタディとして取り上げるネパールのカトマンズ盆地においても、小規模ながら雨水の人工涵養が試みられているが、その有効性は明確ではない。本研究は、今後他の国や地域でも実施が増加すると考えられる雨水の人工涵養技術の開発に資するために、特に水質の面からその有効性や課題を評価することを目的とした。研究最終年度にあたる今年度は、これまで得られてきた実験結果のまとめと、カトマンズ盆地における雨水による地下水涵養のポテンシャルを検討した。カトマンズ盆地の雨水水質については、盆地内に設けた数地点での長期調査結果をまとめ、盆地内の雨水水質をアジア諸国のデータと比較することにより、著しく汚染を受けているとは考えられないこと、しかし溶存量の多かった硝酸イオンについて窒素・酸素安定同位体比の測定を行ったところ、降水中の溶存成分は肥料を主とするダスト由来と、大気中に存在するエアゾロル成分の降水によるウォッシュアウトとにより構成されていること考えられること、またエアロゾル成分由来は大気の逆転層が形成される冬季に多くなること、が明らかとなった。また、盆地内の地域ごとの降水量分布を把握し、それと地域内の屋根面積との計算から、雨水利用ポテンシャルマップを作成したことにより、潜在的雨水涵養量を定量的に算出した。これと、実際に各建物が貯留可能な雨水量を求めることなどにより、雨水利用による地下水資源管理の可能性を、定量的に評価した。年度当初に予定した調査については、地下水の年代測定を除き、順調に採取が継続できた。また水質分析の進み、結果の解析にも入っている。今後は、土壌水のデータ解析を進め、雨水が土壌浸透過程でどのように水質を変えてゆくかを明確にしたい。また、カトマンズ盆地内の降水量から、盆地内での雨水利用可能量を推定するとともに、土壌浸透に伴う水質変換から、利用について考慮しなければならない点を指摘し、最終的には盆地内での雨水の利用方法についての提案を行いたいと考えている。
糸球体腎炎の進行におけるメサンギウム細胞の老化の意義とその制御の可能性

本研究の主要な目的は糸球体腎炎の進展過程におけるメサンギウム細胞の老化の意義をテロメア、テロメラーゼ活性に焦点を当て明らかにすることにある。本研究によって、(1)ヒト培養メサンギウム細胞の長期継代を行い、各々の継代時においてDNA抽出を施行後telomererepeatprobeを用いてSouthern blotを行いテロメア長を検討し、継代によってメサンギウム細胞が実際に老化しテロメア長が短縮すること、(2)糸球体障害の重要な進展因子となるPDGFや活性酸素により、メサンギウム細胞のテロメア長の変化を誘導可能であることをあきらかにした。さらにTRAPeze telomerase detection kitを用いてテロメラーゼ活性の検討を行ったが、過酸化水素の暴露によって高度のテロメラーゼ活性の誘導に成功し、この活性は活性酸素の持続的影響や継代によって短縮し細胞の老化に密接な意義を持つものと考えられた。またテロメア長の変化とアポトーシス回避の指標となるbcl-2/bax遺伝子発現比との関連は今回の結果では、明らかにできなかったが、この点については今後、検討の余地があるものと思われた。本研究のような培養メサンギクム細胞におけるテロメアおよびテロメターゼ活性からの検討はいまだ報告がなく、老化および活性酸素による腎機能の低下や糸球体硬化の研究にも応用が可能であることが期待される。第二の検討としてテロメアの観察の臨床応用を試みた。一般に末期腎不全患者や透析患者においては、著明な動脈硬化や皮膚の変化など齢に伴って認められる変化が同年齢の健康人に比較して顕著であり、腎不全状態ないし透析療法を受けている状況が加齢による変化を加速している可能性があることを示唆している。これを明らかにする目的で長期血液透析患者の抹消血の白血球のテロメア長の変化を健康正常人のものと比較、検討した。50歳代の長期血液透析患者5例と同年代の健常人5例の抹消血白血球のテロメアを観察した。透析患者のテロメアは9.8±2.1kbpと健常人の10.7±2.9kbpに比し、有意な短縮を示した(p<0.05)。これが腎不全状態の存在によるものか、血液透析患者の影響なのかを明らかにするため、現在保存期の腎不全患者についても同様な検討を行っている。メサンギウム細胞におけるアポトーシスに至る過程が糸球体腎炎の進行において関与していることが報告されているが、これはまたメサンギウム細胞の老化の関与の可能性をも示唆するものである。糸球体腎炎の進行過程におけるメサンギウム細胞の老化とアポトーシスとの関連を明確にするのが本研究の目的である。本年度はヒト培養メサンギウム細胞の長期継代を行い、その老化をテロメア長によって確認可能かどうかを検討した。ヒト胎児由来のメサンギウム細胞を15代まで継代を行い、各々の継代時においてDNA抽出を施行した。継代を重ねるに従いconfluentに至るまでの時間は明らかに延長していった。Teromere repeat probeを用いて、抽出したDNAのSouthern Blotを行い、テロメアの確認に成功した。テロメアサイズが継代を重ねることによって変化することも確認できた。

次年度においてはこのテロメアサイズの変化から観察できるメサンギウム細胞の老化の糸球体腎炎の進行における意義を明らかにする予定である。同時に加令によるメサンギウム細胞におけるアポトーシス関連分子発現の変化も検討したが、この点についての検討用には十分な検体量を確保できず明らかな差を証明しえていない。この点についても次年度は培養細胞数を増やして明らかにする予定である。本研究の目的は、糸球体腎炎の進展過程におけるメサンギウム細胞の老化の意義を明らかにし、さらにその制御または誘導が糸球体腎炎の治療に関与しうるかを基礎的検討をすることにあり、細胞老化の指標としてテロメア、テロメア長に焦点を当て研究を進めた。本研究によって、(1)ヒト培養メサンギウム細胞の長期継代を行い、各々の継代時においてDNA抽出を施行したが、継代を重ねるに従いconfluentに至るまでの時間が明らかに延長することを明らかにした。またTeromere repeat probeを用いての抽出したDNAのSouthern Blotにより培養メサンギウム細胞におけるテロメアの確認に成功するとともにテロメア長が継代を重ねることによって短縮することを証明した。(2)メサンギウム細胞増殖の最も重要なメデイエーターであるPDGF-B鎖による増殖反応を培養メサンギウム細胞に起こさせた後におけるテロメア長とテロメラーゼ活性の変化を明らかにした。さらにこれらの変化はアポトーシス関連分子発現(Bcl-2,Bax)と関連していることを証明した。(3)老化と関係が深いとされる活性酸素との関連をみるために、過酸化水素下でのメサンギウム細胞の長期培養を行いテロメア長の変化を証明した。成長因子や活性酸素は腎炎の進展と密な関係にあることから、(2),(3)の結果はメサンギウム細胞の老化もアポトーシスとともに腎炎の進行に関与していることを強く示唆している。(4)上記の(1)-(3)を踏まえて、現在は実際にヒト腎生検組織を用いてテロメアおよびテロメラーゼ活性の検討を行い、糸球体の増殖活性および糸球体の硬化度との関連を明らかにしている段階である。さらにin situ Trap法を試み、テロメラーゼ陽性メサンギウム細胞の比率と糸球体障害進展度との相関をも明らかにしつつある。
東南および東アジア諸国における再生型自然エネルギー賦存量の調査研究

総括○マレーシア、ベトナム、バングラディシュにおける再生型自然エネルギー(風力、マイクロ水力、太陽光、太陽熱、バイオマス)資源量に関する調査データを、現地研究者を招聘、または、国内研究者の派遣により調査収集し、利用可能な自然エネルギー量の定量化を行った。また、各国における、風力発電用風車の設置条件、マイクロ水力発電装置の設置条件の有効な利用方法を現地の生活条件に合わせて、具体的に現地研究者に提案した。マレーシア関連○マレーシアペルタニアン大学カリド・ビン・サモ講師を招聘し、マレーシアにおける現在および将来のエネルギー事情から自然エネルギー活用の有効性について提案した。そして、自然エネルギー利用を利用するに当たっての信頼性の問題として、得られた調査データがそのような調査方法に基づいての現地で収集されたかを検討し、それらのデータについて解析を行った。○マレーシア・ペルタニアン大学の協力を得て、三重大学前田太佳夫助教授が、マレーシア東海岸に高さ15mの風向風速計を設置した。それにより、これまでマレーシア人自身が認めていなかった風力エネルギー資源、とくに、モンスーン季の強風を利用した風力発電の可能性を明らかにしつつある。風力エネルギーの測定は、現在も継続中であり、長期的なデータ収集により、風力発電設備を設置した場合に得られる電力量の具体的な試算が可能となる。ヴィエトナム関連○三重大学清水幸丸教授をハノイ工科大学に派遣し、ニュイエン・ダク・ロク教授および調査研究に関わるスタッフ一同とともに、現地における自然エネルギー(風力、マイクロ水力)の調査項目を提案し、信頼性のあるデータの収集方法を指示した。○平成7年度からの継続調査として、ヴェトナム沿岸部風力エネルギー分布を明らかにし、高い利用可能性を証明できた。また、ヴェトナム農村地域のエネルギー資源として、バイオマスが重要な役割を演じていることを明らかにした。○ヴェトナムの風力、マイクロ水力、太陽エネルギー利用はほとんど行われていないが、今後、経済の活性化にともなう慢性的なエネルギー不足に伴う電力供給源として、自然エネルギーは重要なエネルギー資源になることを指摘した。バングラディシュ関連○バングラディシュにおける風力エネルギー調査研究の総括者であるバングラディシュNPED・BAEC所属のファズ-ル・ラ-マン研究員を三重大学に招聘し、バングラディシュにおける風力エネルギーのデータを持参してもらい、バングラディシュにおける風力発電の可能性についての検討を行った。また、バングラディシュ近隣のインド各地の風況データも持参してもらい、インドにおける風力発電設備の運用状況とバングラディシュの風力エネルギー利用の可能性の関係を議論した。また、現地の測定機器は、主としてヨーロッパ諸国によって設置されたものであり、現地研究者も測定方法の詳細を把握していないため、調査手法の詳細について検討を行った。アジアのエネルギー問題は、緊急かつ重要な段階に来ている。

その理由は、ASEAN諸国、中国、韓国等の急速な工業化および家電製品等の普及による商品経済化によってエネルギー需要が急速に伸び2000年2010年に必要な新しい発電設備容量は、2億4000万kwと現在の日本の約二倍の量に達すると予測されている。この量を化石燃料(石炭、石油)でまかなうと、資源量はもちろんのこと、地球温暖化物質、CO_2,SO_X,NO_X,等の公害物質の排出量は膨大な量になる。現在、世界的に行われている地球温暖化防止行動計画では、可能な限り環境にマイナスの影響を与えない再生型自然エネルギーの利用促進が期待されている。しかしながらアジアでは大型水力を除いて自然エネルギーの利用は低迷しており、その利用計画すら無い状態である。このような現状を反省し、著者らはアジアにおける自然エネルギー、風力、マイクロ水力、太陽光・熱、バイオマス、地熱等の資源量の調査を始めた。本年は第一次調査としてヴェトナム、マレイシア、中国山間部雲南、メコン流域のタイの調査を行った。いずれの調査でも一国という広大な面積を相手にするため少しぐらい歩いて調査をしても焼け石に水である。そこで、ヴェトナムではハノイ工科大学の再生型自然エネルギー研究グループ、マレイシアではマレイシア・ペルタニアン大学の研究グループ、タイではチェンマイ大学の研究グループと連携協力しデータの収集および解析を行った。なお、ヴェトナムからは研究者を招聘し、マレイシア、タイおよび中国には日本側研究者が現地調査と相手国研究者との研究打ち合わせを行った。次年度は、招聘国と訪問国を変えて調査研究を鋭意推進したい。総括○マレーシア、ベトナム、バングラディシュにおける再生型自然エネルギー(風力、マイクロ水力)資源量の定量化を行った。また、各国における、風力発電用風車の設置条件、マイクロ水力発電装置の設置条件の有効な利用方法を現地の生活条件に合わせて、具体的に現地研究者に提案した。マレーシア関連○マレーシアペルタニアン大学カリド・ビン・サモ講師を招聘し、自然エネルギー量の調査方法の検討および現在までに現地で収集されたデータの解析を行った。○三重大学前田助教授が、マレーシアペルタニアン大学の協力で、マレーシア東海岸に高さ15mの風向風速計を設置し、詳細な風向・風速データの収集を開始した。ヴィエトナム関連○三重大学清水幸丸教授をハノイ工科大学に派遣し、ニュイエン・ダク・ロク教授およびスタッフとともに、現地における自然エネルギー(風力、マイクロ水力)の調査項目を提案し、データの収集方法を指示した。バングラディシュ関連○バングラディシュNPED・BAECのファズ-ル・ラ-マン研究員を招聘し、バングラディシュにおける風力エネルギーのデータを持参してもらい、バングラディシュおよびインド各地の風況データの検討を行った。
レアメタル回収のためのテーラーメイド型三脚状分子を含有する イオン交換樹脂の開発

トリメチロールデセンを基体とする種々の三脚状誘導体を合成し、さまざまな金属イオンの抽出特性について検討した。ほとんどの三脚状誘導体は対応する単脚状誘導体よりも極めて高い抽出能力を有することが明らかとなった。いくつかの三脚状誘導体を市販の多孔性樹脂に含浸した新規樹脂を調製し、金属の吸着挙動について検討した。この含浸樹脂は含浸した抽出試薬の高い抽出能力を維持し、高い吸着性能を示した。H22年度はトリメチロールデセンを基体とするカルボン酸誘導体、ピリジル誘導体、リン酸誘導体を調製し、さまざまな金属イオンの抽出特性について検討した。母体となるトリメチロールデセンは10-ウンデセナールとホルムアルデヒドを水酸化カルシウム1存在下で縮合して合成した。このトリオール体を基体として、ブロモ酢酸エチルを反応させた後に加水分解を施すことによりカルボン酸誘導体を、トリオール体とクロロメチルピリジンと反応させることにより2-ピリジル誘導体を、またクロロリン酸ジエチルと反応させた後に加水分解することによりリン酸誘導体を合成した。これらの抽出試薬を用いると、カルボン酸誘導体ではアルミニウム族のうちガリウムとインジウムに選択性を、ピリジル誘導体では銀やパラジウムに選択性を、リン酸誘導体では希土類金属、特に重希士類に選択性を示すことが分かった。また、対照化合物として三脚のうち二脚のないモノ誘導体と比較して、これら誘導体は著しく高い抽出能力を有していることが明らかとなった。トリメチロールデセン母体は狭小で比較的制御された金属配位部位を提供できるため、金属イオンとのサイズ認識や化学量論ならびにHSAB理論に基づいて、選択性が現れたと考えられる。また、これら試薬の水相への漏出について調べたところ、カルボン酸誘導体ではpH3.5以上で、2-ピリジル誘導体ではpH3.0以下で、リン酸誘導体ではpH1.5以上で漏出が観察されたため、抽出剤をイオン交換体に担持するか含浸するなどイオン交換樹脂として利用しなければならない必然性を確認した。H23年度は昨年度合成したトリメチロールデセンを基体とする2-ピリジル誘導体とリン酸誘導体による貴金属の抽出分離、および希土類金属の抽出を検討した。2-ピリジル誘導体は銀、パラジウム、白金に高い親和性を示すことが分かった。また、リン酸誘導体は希土類の相互分離に関してはそれほど良好な結果を示さなかったが、極めて高い抽出能力を示し、最もよく抽出されるルテチウムでは5M硝酸からでも50%抽出できることが分かった。また、今年度は新たにトリメチロールデセンを基体とするアミド誘導体、アミドピリジル誘導体、ジチオカーバメート誘導体を調製した。各誘導体はトリメチロールデセンか合成されるトリアミン誘導体を化学修飾して合成した。具体的には、アミド誘導体ではトリアミン誘導体にベンゾイルクロライドを反応させて、アミドピリジル誘導体では2-ピリジンカルボニルクロライドを反応させて、ジチオカーバメート誘導体では二硫化炭素を反応させてそれぞれの誘導体を合成した。これらの抽出試薬を用いると、アミド誘導体とアミドピリジル誘導体では銀、パラジウム、白金を選択的に抽出し、ジチオカーバメート誘導体では亜鉛に対してカドミウムを選択的に抽出できることが分かった。特に、ジチオカーバメート誘導体ではモノ類縁体よりも高い選択性を示したことから、構造的寄与が発現していると考えられる。ピリジル誘導体を含浸した樹脂では、水相への抽出剤の漏出が抑えられなかったため、含浸樹脂としての利用が難しいことが明らかとなった。H24年度はトリメチロールデセンを基体とするカルボン酸誘導体、ホスホロアミド誘導体、アミドフェニル誘導体、フェニルリン酸誘導体、ホスホン酸誘導体を新たに合成し、さまざまな金属イオンの抽出特性について検討した。カルボン酸誘導体はトリメチロールデセンの水酸基を臭素化した後、グリニア反応により直接カルボキシル化して得た。この誘導体はガリウム選択性を示したが、トリメチロール酸素を有していないためにキレートで錯形成することができず、極めて弱い抽出能力しか示さなかった。ホスホロアミド誘導体はトリメチロールデセンの水酸基をアミノ化した後、ジエチルクロロホスホリデートと反応して合成した。この誘導体はインジウムに選択性を示すことが明らかとなった。アミドフェニル誘導体もトリアミノ化合物からベンジルクロライドと反応することにより合成した。この誘導体は銀と2価パラジウムに選択性を示した。フェニルリン酸誘導体はトリメチロールデセンとジフェニルクロロホスフェートを反応することにより合成した。また、ホスホン酸誘導体はメチルメチルホスホニルクロライドを反応し、アルカリ加水分解することにより合成した。この2つの誘導体は希土類金属に対して高い選択性を示すことが分かった。

希土類の相互分離については今後改善の余地はあるものの、抽出能力は市販抽出剤よりも極めて高く、特に、フェニルリン酸誘導体は1M塩酸からも軽希土類でも定量的な抽出ができることが分かった。樹脂化に関してはトリメチロールデセンの末端不飽和結合を利用してカチオン重合、ラジカル重合、乳化重合などを試みたが、通常のビニル重合のようには反応が進まなかった。したがって、上述の抽出試薬のうち、フェニルリン酸誘導体を多孔性樹脂に含浸した新規樹脂を調製し、希土類の吸着挙動について検討した。この樹脂は希土類との高い相互作用を維持し、高濃度酸からの吸着が可能であった。ノネニルトリメチロールを母体とするピリジル誘導体、リン酸誘導体、アミド誘導体、アミドピリジル誘導体、ジチオカーバメート誘導体などが合成できており、これらの化合物による貴金属や希土類金属といったレアメタルの抽出分離挙動について検討が成され、非常に高い抽出性能が見出されている。また、ジチオカーバメート誘導体では対照となるモノ類縁体よりも極めて高いカドミウム選択性が見出され、講造効果の発現が明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度合成した化合物をアンバーライトXAD-7などの多孔性樹脂に含浸することにより、含浸樹脂を合成する。合成した含浸樹脂を吸着剤として利用することで様々なレアメタルの吸着挙動を検討する。抽出挙動を反映する結果となることが予想され、非常に高い抽出性能や効率的な分離挙動が予想される。また、引き続き、アルケニルトリメチロールを母体とする抽出試薬についても開発を続ける。また、含浸樹脂として利用できない抽出試薬については、アルケニル基や重合基の導入を試みる。
低分子化合物が植物に誘導する全身獲得抵抗性の誘導機構に関する研究

ピラゾールカルボン酸誘導体、CMPAがSAR様の抵抗性を誘導することによりイネにイネいもち病抵抗性を付与することを明らかにした。タバコを用いた解析から、CMPAがSAR誘導活性を有することを明らかにし、その作用機構はCMPAがサリチル酸の下流に作用してSAR誘導経路を活性化するためであることを明らかにした。さらにアラビドプシスを用いて詳細な解析を行い、CMPAが誘導する抵抗性は、サリチル酸の蓄積は伴わないが、NPR1を必要とすることが明らかとなった。チアジニル(TDL)はイネにいもち病抵抗性を付与する化合物であるが、タバコを用いてTDLの作用機作について解析した。TDLを処理したタバコはウイルス及びバクテリアに対しても抵抗性を示し、また、PR遺伝子の発現も認められたことから、TDLはSAR誘導活性を有する化合物であることが示された。各種SAR誘導化合物によりアラビドプシスに誘導される遺伝子をマイクロアレイにより解析した。その結果では、サリチル酸よりも上流で発現が誘導または抑制されるものとして、48遺伝子が見出された。これらの遺伝子の発現制御について、RT-PCR及びノーザン解析による確認を行っている。また、アラビドプシスを用いてSAR誘導機構を解析した結果、環境ストレスに働くABAがSAR誘導を抑制することが明らかになった。各種SAR誘導化合物を用いた解析から、このABAの抑制効果はサリチル酸の上流と下流の両方に作用していることが明らかになった。
映進対称性を持つ電子系・ボゾン系におけるトポロジカル相及び新奇物性探索

平成30年度は主に以下の2項目について研究を行った。第一に、映進対称性を持つ系のトポロジカル相に、空間反転対称性を新たに加えた際の、トポロジーと対称性の関係について考察した。特に、トポロジカル不変量がどのように表されるかについて理論を構築し、さらにトポロジカル相に関する先行研究、例えばsymmetry-based indicatorやK理論の結果と比較した。まず、映進対称性のみを有する空間群7番の場合、Z2トポロジカル不変量の表式が波数空間内の積分で表されていたのが、空間反転対称性を加えることで波数空間内の高対称点での既約表現で表されることを、空間群13番、14番の場合について示した。特に、空間群14番の場合は、Z2トポロジカル不変量とチャーン数の半分の和が波数空間内の高対称点での既約表現で表されることを示した。さらに、これらのトポロジカル不変量と、空間反転対称性によって守られる高次トポロジカル絶縁体とどのように関係があるかを示した。第二に、nonprimitiveな格子の空間群(空間群9番、15番)において、映進対称性を持つ系を特徴付けるトポロジカル不変量がどのように表されるかについて、同様に理論を構築した。まず、空間群7番と9番の間の関係を調べ、空間群9番でのZ2トポロジカル不変量の表式を導出し、空間反転対称性を加えて、空間群15番の表式を導いた。特に、空間群9番の場合、Z2トポロジカル不変量の表式に、チャーン数の表式が現れることを示した。また、空間群15番の場合、結果として、Z2トポロジカル不変量の表式が高対称点での既約表現で表されること、高次トポロジカル絶縁体と関係することを示した。こうした結果は電子系のみならず、フォトン系など他の粒子系についても重要な意味を持っていて、今後さまざまな系に応用できる可能性がある。映進対称性を持つ系のトポロジカル相に空間反転対称性を加え、さらに先行研究と比較することで、映進対称性を持つ系のトポロジカル相の理解が深まった。特に、映進対称性を持つ系を特徴付けるトポロジカル不変量の表式に関する理論構築は、これらより対称性の高い空間群や他の粒子系に対しても適用できる。さらに、これらのトポロジカル不変量と高次トポロジカル絶縁体との関係は、空間群対称性に保護されたトポロジカル相の間の関係に新たな視点を与えたと考えられる。これは今後のトポロジカル結晶絶縁体相を示す物質探索の実験・理論研究において重要な結果であると考えている。研究の対象をより広い範囲に広げ、フォトン系やマグノン系に関して研究を行う。特に、フォトニック結晶系に対して、バンド計算のシミュレーションを行い、構築した理論を用いて映進対称性に守られるトポロジカル相を探索すると同時に、それが高次トポロジカル絶縁体となる可能性について考察する。別の研究の方策として、映進対称性を持つトポロジカル相と高次トポロジカル絶縁体の関係を、表面状態の変化やワイル点を用いた一般的な相転移を調べ、引き続き理論構築を行う。平成29年度は映進対称性を持つ系のトポロジカル相の実現に向けて他の対称性を加えた際のトポロジカル相と対称性の関係について研究し、主に以下の2点に取り組んだ。第一に映進対称性を持つ系のトポロジカル相がノンプリミティーブ格子を成す系で実現する場合について理論構築を行った。通常、トポロジカル不変量は波数空間の高対称点・線・面における波動関数を用いて計算され、映進(鏡映)対称性を持つ系においては映進(鏡映)不変面上の波動関数を用いてトポロジカル不変量を計算することができる。特に、映進対称性を持つ系を特徴づけるZ2トポロジカル不変量はプリミティーブ格子の2つある映進不変面から計算されるが、ノンプリミティーブ格子に関しては、プリミティーブ格子との並進対称性の差によって2つある映進不変面のうち一方が波数空間内でコンパクトでなくなる。そこで、Z2トポロジカル不変量の表式を書き換える必要があり、本研究では射影演算子を用いると簡単に計算できることを明らかにし、ノンプリミティーブ格子の映進対称性を持つ系を特徴づけるZ2トポロジカル不変量の新しい表式を導出した。また鏡映対称性を持つ系に関しても同様な議論からノンプリミティーブ格子を成す系のコンパクトでない面上の鏡映チャーン数の新しい表式を導き、必ずチャーン数が2Zになることを示した。第二に映進対称性を持つ系に空間反転対称性を加えた場合のトポロジーと対称性の関係について理論構築を行った。その結果、空間反転対称性のない場合のZ2トポロジカル不変量の表式が、空間反転対称性を入れることで、波数空間の高対称点での既約表現のみで書けることを示した。さらにこれらの結果が関連した他グループの研究成果とどのように関連するかを議論した結果、映進対称性に守られるZ2トポロジカル相が空間反転対称性に守られる高次のトポロジカル相に結びつくことを理論的に示した。映進対称性に守られるトポロジカル結晶絶縁体相の理解を深め、具体的な物質の実現や新奇物性探索のための理論構築がおおむね順調に発展している。

映進対称性は多くの結晶で見られるありふれた対称性であるが、他の対称性が絡んだ複雑な系において既存のトポロジカル相がどのように変化するかは自明な問題ではない。平成29年度の結果は中にも多数の結晶が有するノンプリミティーブ性や空間反転対称性を加えたときの理解を深めることができた。これはシンプルで美しい考察であると同時に、物質の予言に向けて汎用性の高い重要な結果であると考えられる。特に第二の結果に関しては、当初全く予想しなかった結果を含んでおり、高次のトポロジカル相を理解するうえで役立つと同時に、その実現ができれば非常に興味深い。平成30年度は主に以下の2項目について研究を行った。第一に、映進対称性を持つ系のトポロジカル相に、空間反転対称性を新たに加えた際の、トポロジーと対称性の関係について考察した。特に、トポロジカル不変量がどのように表されるかについて理論を構築し、さらにトポロジカル相に関する先行研究、例えばsymmetry-based indicatorやK理論の結果と比較した。まず、映進対称性のみを有する空間群7番の場合、Z2トポロジカル不変量の表式が波数空間内の積分で表されていたのが、空間反転対称性を加えることで波数空間内の高対称点での既約表現で表されることを、空間群13番、14番の場合について示した。特に、空間群14番の場合は、Z2トポロジカル不変量とチャーン数の半分の和が波数空間内の高対称点での既約表現で表されることを示した。さらに、これらのトポロジカル不変量と、空間反転対称性によって守られる高次トポロジカル絶縁体とどのように関係があるかを示した。第二に、nonprimitiveな格子の空間群(空間群9番、15番)において、映進対称性を持つ系を特徴付けるトポロジカル不変量がどのように表されるかについて、同様に理論を構築した。まず、空間群7番と9番の間の関係を調べ、空間群9番でのZ2トポロジカル不変量の表式を導出し、空間反転対称性を加えて、空間群15番の表式を導いた。特に、空間群9番の場合、Z2トポロジカル不変量の表式に、チャーン数の表式が現れることを示した。また、空間群15番の場合、結果として、Z2トポロジカル不変量の表式が高対称点での既約表現で表されること、高次トポロジカル絶縁体と関係することを示した。こうした結果は電子系のみならず、フォトン系など他の粒子系についても重要な意味を持っていて、今後さまざまな系に応用できる可能性がある。映進対称性を持つ系のトポロジカル相に空間反転対称性を加え、さらに先行研究と比較することで、映進対称性を持つ系のトポロジカル相の理解が深まった。特に、映進対称性を持つ系を特徴付けるトポロジカル不変量の表式に関する理論構築は、これらより対称性の高い空間群や他の粒子系に対しても適用できる。さらに、これらのトポロジカル不変量と高次トポロジカル絶縁体との関係は、空間群対称性に保護されたトポロジカル相の間の関係に新たな視点を与えたと考えられる。これは今後のトポロジカル結晶絶縁体相を示す物質探索の実験・理論研究において重要な結果であると考えている。映進対称性を持つ系のトポロジカル相と対称性との関係の解析がほぼ終了し、この結果を用いてボソン系の特性を加味した研究と物質の予言に引き続いて取り掛かる。映進対称性に守られるZ2トポロジカル相はスピンレス、スピンフル系を問わずに存在する強い特徴がある。したがって、電子系に限らずフォトン系やマグノン系等さまざまな系へ応用すると同時に、電子系と異なるボソン系ならではの特有な物性が期待できるのでこれらの研究を行う。ここでは、簡単な格子模型を用いて映進対称性を持つ系のトポロジカル相を探ると同時に、以前申請者が予言した映進対称性を持つ系のトポロジカル相転移の際にワイル半金属相が現れることも確かめる。
郭清術後のリンパ組織再構築術～悪性黒色腫予後の改善を目指して！

近年,リンパ組織の破綻に対する外科的治療法の開発がすすみ,リンパ系の再構築法として,リンパ節移植が登場した。血管吻合を行うことで,viabilityを有するリンパ組織が移植先で機能し,リンパ浮腫に対する新たなドレナージ効果が期待できる。しかしながら,基礎および臨床でのリンパ節移植の有用性については詳細な報告が少ない。そこで今回外科的リンパ系再構築法によるリンパドレナージパターンの回復,およびリンパ節局所免疫能の回復について検証し,その結果リンパ節移植が循環系・免疫系の回復をもたらすことを証明することができた。郭清術後のリンパ組織再構築を目指す為に、まずは膝窩リンパ節を切除しない群(sham群)/膝窩リンパ節を切除した群(郭清群)/膝窩リンパ節切除後にリンパ節移植した群(リンパ組織再構築群)のモデルを作成した。マウスにおける膝窩レベルでのリンパ節切除は人間での郭清に相当する為にリンパ浮腫を呈する。2%evansblue色素をマウスのfoot padに20μl皮下注射し,リンパ組織再構築の程度によって色素の回収率が異なるかどうかを採血を行い、吸光度で測定した。この結果、術後早期では郭清群・リンパ組織再構築群では吸光度が低かったが、時間の経過とともに吸光度はsham群レベルまで回復した。またICGを用いて蛍光造影を行なった。sham群と比較して郭清群・リンパ組織再構築群ではICGの鬱滞を早期には呈していたが時間の経過とともに鬱滞は改善し、吸光度の回復と相関した。術後3週間で郭清群では膝窩リンパ節がうつらないリンパ流の回復が、一方リンパ組織再構築群では膝窩リンパ節がうつっているリンパ流の回復が確認できた。また移植したリンパ節を評価する為にLYVE-1,CD3での免疫組織学的染色を行い、Tリンパ球の局在、リンパ管内皮の構築を確認した。これらの所見から郭清術後にリンパ節を移植する事で、リンパ節の機能を温存したリンパ組織再構築が行われた可能性が示唆された。そして、本モデルにルシフェラーゼ遺伝子を導入した悪性黒色種細胞をfood padに移植して現在解析をすすめている。リンパ浮腫を呈する郭清モデル、リンパ再構築も出るを含めた各種動物モデルを作成できた。モデル作成にはマイクロサージャリーによる手技が必要であるが、安定したモデル作成が可能となった。さらにその動物モデルを用いてリンパ節の生着を確認し、リンパの機能についても評価できた。これらの動物モデルに対して、培養したルシフェリン遺伝子導入を行った悪性黒色腫の細胞を移植した。よって研究はおおむね順調に伸展していると思われる。移植リンパ節によるリンパ系の再構築として,1循環系の回復,2免疫系の回復の検証を行っている。平成28年度(2年目)は,2を検証するために,それぞれの動物モデルの後肢foot padにルシフェラーゼ遺伝子を導入した悪性黒色腫細胞を移植した。ルシフェラーゼアッセイを用いて,肺転移,リンパ節転移様式にグループ間で差があるかどうかについて調べた。その結果,bリンパ節切除群では肺転移,リンパ節転移がともに増加したが,cリンパ節移植群では肺転移,リンパ節転移の増加はb群に比べてわずかであり,a群に近かった。このことは,リンパ節移植によるリンパ系再構築が悪性黒色腫の肺転移,リンパ節転移の増悪を抑制したと考えられた。移植リンパ節の機能を調べる為に,a,c群の膝窩リンパ節(センチネルリンパ節に相当する)を腫瘍移植後4,5週目に採取した。免疫組織学染色B220においてa群では,4週目と比べると5週目にB細胞の割合が増加していたが,c群ではB細胞の割合は4,5週目ではほとんど変化していなかった。このことは移植リンパ節では,抗体産生を行う体液性免疫への移行が遅れている事を示唆した。同膝窩リンパ節を用いたリアルタイムPCRの結果では,a,c群ともIL-2,IL-10,IL-12,IFN-γの値が増加しており,センチネルリンパ節内でimmuno-stimulationが起こっていることが判明した。さらに,リンパ系再構築の程度によって免疫系の機能に差があるかどうかを間接的に検証するために,外科的リンパ節郭清の程度を段階的にわけて,悪性黒色腫の肺転移が増加するかについて検証した。その結果,郭清の程度が大きい程,肺転移は増加したという結果を得た。このことは,局所免疫機能に関わるリンパ系の破綻が大きい程,局所免疫系が機能不全の状態に陥り,その結果,腫瘍が転移しやすくなるということを示唆した。リンパ節移植という外科的リンパ系再構築術によって循環系の回復を証明し,さらに免疫系の回復を部分的に証明する事ができた。さらに,リンパ管・リンパ節に対する手術侵襲によるリンパ系機能不全は、悪性腫瘍がその環境にあった場合、増殖能や転移能に影響を与えることが示唆された。臨床で行なわれているリンパ節郭清術などの手術侵襲の程度によって、郭清部位より末梢に腫瘍が残存した場合、腫瘍動態が異なってくることが示唆された。そのため、リンパ節郭清術後のリンパ組織再構築術が腫瘍免疫に与える有用性が示唆される結果を得た。TDLNに腫瘍が到達する時期についてB16F10RFPメラノーマ細胞を移植して蛍光顕微鏡を用いて評価した。