hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高級アルコールによるリパーゼとポリエステル生産誘導機構の解明

一方、培地へのステアリルアルコール添加時には細胞の形態が変化することを電子顕微鏡観察から見出していた。これを受けて膜の脂肪酸組成変化を解析した結果、リパーゼ生産誘導時には炭素数16、17の脂肪酸含有量が増加する一方で、炭素数18の脂肪酸含有量が低下することが判明した。リパーゼ生産誘導効率が著しく低下するeliA欠損株では膜脂肪酸組成変動が観察されなかったことからも、リパーゼ生産と細胞膜の状態には密接な関係があると考えられる。上記の成果に加え、研究期間全体ではリパーゼ遺伝子(lipA)の転写促進因子(LipR80-4)の同定に成功し、lipA上流域におけるLipR80-4の結合位置を決定した。また、LipR80-4と共に二成分制御系を構成するLipQ80-4において、LipR80-4の活性化(リン酸化)に必要であると予想されるAsp残基を同定した。さらに、分泌、膜、細胞質タンパク質のプロテオーム解析から、ステアリルアルコールによって発現誘導されるタンパク質群を複数見出し、これらのタンパク質の発現誘導にもEliAが必須であることを証明した。ステアリルアルコールによるリパーゼ生産菌のリパーゼとポリエステル生産誘導機構について調査し、リパーゼの発現を誘導する転写因子の同定に成功した。また、ステアリルアルコールによって発現誘導されるアルコール脱水素酵素を発見し、この酵素がリパーゼの発現誘導に重要であることを見出した。さらに、ステアリルアルコールに対する細胞の反応全般に分泌タンパク質EliAが必要であることを発見した。申請書では具体的な検討課題として以下の5点を挙げているが、どの項目においても本年度の研究計画を上回る進展が認められる。1. EliAの局在とステアリルアルコールとの相互作用検証; EliAの局在について抗体を用いて検証し、主に培養上清に存在することを確認した。さらに、精製EliAを用いた実験によりEliAがステアリルアルコールに間接的に作用する可能性が示唆された。2.eliAの転写制御機構解明; eliAの転写調節領域を固定したアフィニティーカラムを用いて転写因子の候補を3種同定し、そのうちのひとつにDNA結合ドメインを見出した。3.ステアリルアルコールによる分泌・細胞質・膜タンパク質の発現パターン変動観察;ステアリルアルコールによって発現誘導されるタンパク質を複数同定することに成功した。分泌されるものでは5種、細胞質では9種、膜に局在するものでは2種のタンパク質の発現量がそれぞれ増加することを見出した。さらに、これらのタンパク質をコードする遺伝子が転写レベルで誘導されていることを確認した。4.lipAとphaCABの転写制御機構解明;PHB生産を担う酵素群をコードするphaCABオペロンの転写解析を行い、ステアリルアルコールによるPHB生産誘導時においてもこのオペロンの転写量が変動しないことを観察した。
「オートファジー受容体」の口腔上皮細胞の感染防御機構における役割の解明

近年、オートファジーが腸管上皮細胞の感染防御機構を制御していることが分かってきた。申請者は、オートファジーが口腔上皮細胞の感染防御機構、特にToll様受容体(TLR)による免疫応答においても重要な役割を果たしているのかを調べた。上皮細胞においてオートファジーはオートファジー受容体であるNDP52依存的にTLR下流の分子を分解し、免疫応答を抑制した。ゆえに、オートファジー受容体が上皮細胞の感染防御機構を制御していることが明らかになった。Toll様受容体(TLR)は微生物の構成成分のパターンを認識することで、様々な免疫応答を誘導し、特に自然免疫機構において中心的役割を果たしている。近年、TLRシグナルは「オートファジー」を誘導し、細胞内侵入性細菌の排除を行うことが明らかになってきた。さらに最近、「オートファジー受容体」と呼ばれる分子の存在が明らかとなり、オートファジーによる標的の認識・分解には特異性があることが示唆されてきた。オートファジー誘導機構の解析が進む一方で、オートファジーあるいはオートファジー受容体がTLRシグナルにどのような作用を及ぼすかは理解されていなかった。前年度までに、ヒト上皮細胞であるHeLa細胞において脱ユビキチン化酵素A20(TNFAIP3)の発現を干渉すると、TRIFやTRAF6がTLR3の刺激に伴って選択的にオートファジーによって分解されることを見出した。TRIFに結合するオートファジー受容体のスクリーニングにより、NDP52が特異的に会合する分子であることを明らかにした。本年度ではNDP52のTLRにおける役割を詳細に検討した。NDP52はA20の発現が干渉された状態において、TLRの刺激に伴ってTRAF6によってユビキチン化され、TRAF6を巻き込んだ凝集塊を形成することで標的分子の選択的な分解を可能にすることが分かった。その結果、NDP52はTLRの刺激に伴うNF-kappaBおよびIRF3の活性化を抑制した。ゆえに、NDP52はTLRシグナルを負に制御するオートファジー受容体であることが分かった。一方、NDP52の機能は通常はA20によって不活性化されていることも明らかとなった。本研究成果は、今まで理解されてこなかったオートファジーによるTLRシグナルの調節機構について明らかにした。ヒト上皮細胞で見出されたこの機構は、口腔上皮細胞にも認められると考えられる。オートファジーは腸管上皮細胞における侵入細菌の分解・排除機構や抗菌性因子・サイトカイン産生などの感染防御機構の制御に関与している。近年、オートファジーによる侵入細菌の分解機構には「オートファジー受容体」と呼ばれる分子群によるユビキチン化を受けた細菌の認識が必須であることが報告されてきたが、その詳細については未だ明らかにされていない。申請者は、オートファジーが腸管上皮細胞と同様に高頻度の細菌暴露を受ける口腔上皮細胞の感染防御機構にも何らかの重要な役割を果たしていると推測した。口腔上皮細胞を含むヒト上皮細胞は、感染微生物をToll様受容体(TLR)等を介して認識すると、下流のシグナル伝達を開始させケモカインやサイトカインを速やかに産生する。そこでまず、ヒト上皮細胞株であるHeLa細胞を用いてオートファジーのTLRを介した応答ならびにそのシグナル伝達経路における役割の解析した。その結果、TLR下流のシグナル伝達分子であるTRIFやTRAF6がTLR3リガンドであるpoly(I:C)の刺激に伴い、オートファジーによって選択的に分解されることを見出した。TRIFに結合するオートファジー受容体をスクリーニングしたところ、NDP52 (nuclear dot protein 52)のみが検出された。NDP52はTRIFやTRAF6を特異的に分解し、その結果TLRシグナルを抑制した。ゆえに、オートファジーはオートファジー受容体の機能に依存的にヒト上皮細胞のTLRを介した感染防御機構を制御していることが示唆された。オートファジーならびにオートファジー受容体がTLRシグナル伝達の制御に関与することは今まで報告されていないため、引き続き、詳細なメカニズムについて検討する予定である。今年度は、オートファジーのヒト上皮細胞の感染防御機構、特にTLRを介した感染防御機構における役割について検討し、その結果、オートファジーはオートファジー受容体の機能に依存的にヒト上皮細胞のTLRを介した感染防御機構を制御していることを示唆した。来年度はこの現象のメカニズムを詳細に検討する必要があるとともに、口腔上皮細胞でも同様の現象が見られるのかを検討する必要があると考えている。申請者は、今年度の結果を踏まえ、今後さらなる研究成果を挙げるため、次年度も研究者との意見交換を活発に行い、指導を仰ぎながら、ハイレベルな研究展開と研究完遂に向け努力を行う。

また、本研究によって得られた研究成果は順次国内・国際学会や国際学術雑誌上で発表を行うとともに、Web上での成果報告やパンフレット作製等を通じ、あるいは成果の内容によっては新聞・マスメディアを通じて報告し、研究成果を広く社会や国民に還元できるよう、常に留意を怠らないよう心がける。次年度において行う実験・解析は、所属機関内の施設設備機器においてとり行うことが可能である。従って、今年度同様、支給研究費の大部分を消耗品費として使用する予定であり、このような研究費配分は研究計画の遂行に重点を置く本研究計画においては適正である考えられ、また本研究課題にとって必須の設定であると考えられる。その内訳は培養細胞によるアッセイ系、その他の実験に伴う抗体類や生物活性測定キット類に対する支出がメインとなっている。研究成果発表のための旅費ならびに論文発表のための費用は、研究成果によっては増幅があると考えている。
遺伝子多型に基づいた麻酔中の血圧変動の予測

高血圧の原因遺伝子の一つであるrock遺伝子のSNP(Single Nucleotide polymorphisms)により、血圧に有意な差が生じることが報告されている。今回われわれは、日本の集団でのrock2遺伝子におけるSNPのアレル頻度を明らかにし、血圧に対する影響を検討し、麻酔導入時における麻酔薬による血圧変動を検討した。rock2のSNP(rs9808232)は、血圧へ有意な差を認めなかった。また、麻酔導入時の血圧変動への影響も有意な差を認めなかった。日本人において、rock2のSNP(rs9808232)は、血圧制御への寄与は大きくない事が示唆された。近年、高齢者や合併症を有する患者に対し麻酔をする機会が増えて来ている。中でも高血圧患者では、麻酔導入時における血圧の変動が大きいことが問題になっている。高血圧の原因の一つとして、セリン/スレオニンリン酸化酵素のひとつであるRho kinaseの活性が高いことが報告されている(1)。ヒトのRho-kinaseには、Rho-kinaseα/ROKα/ROCK2とRho-kinaseβ/ROKβ/ROCK1という2つのアイソフォームが存在する。このRho/rho-kinase pathwayは、myosin binding subunit of myosin phosphateを抑制することにより、リン酸化されたmyosin light chainを増加させ、血管平滑筋収縮をきたす。Rho-kinaseは、高血圧の発生機序のみならず治療標的として注目されている(1)。国際ヒトゲノムプロジェクトが完了し、近年ではその応用として、SNPs(Single Nucleotide polymorphism,一塩基多型;集団の中に1%以上存在するゲノム配列内の一塩基の変異)のデータの蓄積がなされてきている。SNPsには野生型と比べて、遺伝子の発現、機能に影響のあるもの、影響を与えないものが存在する。SNPの解析は、SNPの配列を決定するSNPマッピングと、既知のSNPのいずれに当てはまるかを決定するSNPのタイピングに分けられる。それらのゲノム情報をもとに、抗がん剤などの薬物動態やインスリン感受性に及ぼす影響など様々な分野で新しい概念として浸透しつつあり、遺伝情報に基づいた「オーダーメイド医療」が行われようとしている(2)。SNP解析の方法は近年,簡便化、高精度化がはかられていて、一度に多量のサンプルの解析が可能となっている(3)。Rho-kinase pathwayに存在するrock2遺伝子にはpolymorphismが数多く報告されており、いくつかのrock2遺伝子のSNPを有する患者では、有意に安静時拡張期血圧が高い報告されている(4)。すなわち、高血圧患者の病因には種々の要素があり、Rho kinaseのSNPsもそのひとつと考えられる。最近われわれは.血管平滑筋を用いて、吸入麻酔薬の一つである臨床濃度のSevofluraneがRho kinaseの活性を抑制することを証明した。(5)このことは、SNPsの知見と合わせて考えると、同じ高血圧患者でもrock2遺伝子多型により、吸入麻酔薬の影響を受けやすい患者が存在する可能性がある。そこで今回われわれは、高血圧患者では、Rho-kinase pathwayが活性化されており、遺伝子多型によっては、麻酔薬により血圧の低下の度合いが異なるという仮説をたてた。本研究では、ROCK2の遺伝子多型が、Rho-kinaseの活性に影響し、麻酔薬によって生じる血圧低下に対する予測因子となるかを明らかにすることを目的とする。厚生労働省による「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」に従い、附属施設の倫理委員会の承認を得る。現在、Rho kinaseの活性に影響すると報告されている3カ所のSNPを今回の研究の対象とする。ヒト血液を検体として、SNPタイピングを行い、さらにRho kinase活性を測定する。患者それぞれに対し、麻酔導入時の血行動態の変動を測定する。麻酔導入時の血行動態の変動は、糖尿病、高血圧や高脂血症など様々な合併症を有する患者の麻酔症例が日常化する中で厳密な管理が必要となって来ている。高齢者や高血圧患者では経験的に麻酔導入時の血圧の低下が著しいことはよく知られており、その対策として、薬剤量を調節することで対処しているが、血圧変化を完全に予測することは困難で、時に予期せぬ低血圧を招す場合がある。本研究の対象としたSNPsに当てはまる遺伝的背景の患者では、Rho kinase活性が充進していることが予想される。すなわち、個人の遺伝的背景をパラメーターとして活用することにより、血圧動態の大きい症例をあらかじめ推測することが可能となり、術前よりの麻酔薬の選択を含めた麻酔におけるオーダーメイド医療を可能にすることが本研究の特色である。本研究をもとに、糖尿病、高脂血症、高血圧など合併症を有する患者に対する麻酔薬の血管作用が個人により異なることが知られていたが、その原因のひとつとして遺伝子多型に求めるところが本研究の独創的な点である。(1)厚生労働省による「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」に基づき、和歌由県立医科大学遺伝子研究倫理委員に申請した。現在、実験の許可がおり次第、実験を開始する。(2)研究の準備として、PCR、SNPタイピングに必要なプライマーは作成した。

SNPタイピング用プライマーについて既に作成しており、PCRの機材も使用可能な状態である。近年,高齢者や合併症を有する患者に対して麻酔をする機会が増えている.中でも高血圧患者では,麻酔導入時における血圧変動が大きいことが問題になっている。高血圧の原因の一つとして,セリン/スレオニンリン酸化酵素の一つであるRho kinaseの活性が高いことが報告されている。国際ヒトゲノムプロジェクトが完了し,Rho kinase pathwayにも多くの遺伝子多型が存在する。rock2遺伝子における一塩基多型(SNP)が安静時血圧に影響することが報告されている。このSNPのアレル頻度は欧米人種では、28.0%であった・しかしながら日本の集団でのアレル頻度は明らかではない。今回、我々ま、日本の集団でのrock2遺伝子におけるSNPのアレル頻度を明らかにすることを目的とした!平成21年度は、平成20年度に申請を準備していた和歌山県立医科大学倫理委員会より本研究の承認をえた。昨年度作成していた既知のrock2遺伝子多型の中から、血圧との関係が報告されているSNPについてPCR用のプライマーを用いて、同意を得た患者50名に対し、血液5mlを採取し、DNAを抽出、rock2遺伝子における一塩基多型のタイピングをおこなった。検討したSNPは、wild型(Thr/Thr A/A)18名、hetero型(Thr/Asn A/C)27名、variant型(Asn/Asn C/C)5名であり、欧米人種のアレル頻度とは異なっていた。日本人集団におけるこの遺伝子におけるアレル頻度が10%存在することから、今後、血圧変動及び麻酔薬との影響を検討することにより、ROCK2遺伝子多型が,麻酔薬によって生じる血圧低下にかかわる予測因子となりうるかを引き続き検討する。1.本年度の研究内容厚生労働省による「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」に基づき、和歌山県立医科大学倫理委員会の承認を得た。研究に先立ち、PCR、SNPタイピングに必要なプライマーの作成をおこなった。以下の実験計画に従い、実験を継続している(1)研究の説明をし、同意を得た患者に対して、全身麻酔導入前に患者の血行動態を測定する。(血圧、心拍数、SpO2)(2)麻酔導入薬としてプロポフォール1.5mg/Kgを用いた麻酔導入を行い、吸入麻酔(セボフルラン,)、存在下,非存在下における血行動態の変動(血圧、心拍数、SpO2)を測定する。(3)血液試料をもとにSNPタイピングを行い、野生型、変異型、ヘテロ型に分類
学際的視点からみた国際貿易都市博多の総合的研究

博多・福岡地域について、古代から近代まで通時的に研究を行った。古代の村落と筑紫館の考察、中世都市博多の都市・貿易商人・宗教の考察、近世地誌の考察、近代都市福岡の形成に関する考察を行った。また、古代・中世博多関係の史料に関しては、データベースを作成した。さらに博多と関係の深い中世の箱崎・鷹島・対馬、近世の平戸の研究を行い、博多との比較の素材とした。朝鮮関係では、宋や日本との航路の問題や対日本遠征の軍粮について検討し、三浦の財政的問題について検討した。中国関係では、元日外交文書や宋・元対立・戦争と官僚等について考察した。さらに考古学関係学会と連携して、研究会やシンポジウムを開催した。本年度は初年度であり、研究組織の立ち上げと研究体制の構築を図った。26年6月には、連携研究者2名も含めた研究者全員が集まり、研究期間全体の計画と26年度の活動計画を協議した。具体的には以下のような活動を行い、研究を推進した。1国内史資料の調査:九州大学はもちろんのこと、博多遺跡群・鴻臚館遺跡(福岡市)、平戸市、中津市、那覇市等において関係史資料の調査を行った。とくに博多遺跡群においては、発掘調査の進展状況と考古学的研究の進展状況を確認した。2国際貿易都市・地域の調査:中国福建省の厦門・しょう州・龍海・泉州・福州等における港湾史跡や歴史博物館で資料調査を行った。龍海においては、貿易の拠点であった月港碼頭の遺跡の現状確認を行い、多数の中国陶磁器(しょう州窯)の出土を確認した。厦門や福州においては、同安窯などの陶磁器生産地を調査し、その生産のあり方を検討し、それらで生産された陶磁器が博多でも出土していることを確認した。国際貿易港の泉州においては、宋代の出土船とその遺物を調査し、併せて海交史博物館において中世のアジアにおける交易・文化交流の実態を検討した。3関係史料の収集とデータベースの作成:古代・中世の鴻臚館や博多、中近世の対馬、中近世の平戸等に関する史料を収集した。とくに古代・中世の博多に関しては、「古代中世博多関係史料データベース」の構築を推進した。各種データベースや文献から、古代中世末(西暦1600年)までの史料を収集し、そのデータベース化を図った。4研究成果の公表:古代・中世の対馬、蒙古襲来と鷹島、元日外交文書、16世紀の東アジアと日本、近世の平戸、高麗・宋間の航路等に関しては、研究成果を公表した。5研究会の開催:博多研究会と連携して、福岡市や中津市で研究会・シンポジウムを開催した。昨年度の活動を前提として、研究推進を行った。具体的には、以下の活動を行った。1.研究打ち合わせ会議と研究会の実施:2名の分担研究者も含めて、2015年7月と2016年2月に、研究打ち合わせの会議を行い、研究活動予定の確認と研究成果の確認を行った。また、同時に研究会を行い、4件の研究報告を行い、議論を行った。2.国内資料調査:九州大学・福岡市博物館・平戸・対馬等で、資料調査と現地調査を行った。3.海外調査:中世博多と関係の深い中国浙江省沿岸地域(寧波・杭州・紹興など)の現地調査・資料調査を実施した。4.関係史料のデータベース作成:昨年度に引き続き、「古代中世博多関係史料データベース」の作成を行った。とくに史料の確認と増補を行った。5.研究成果の公表:モンゴル襲来、平安時代史、博多折座、モンゴル帝国の水軍指揮官、秋田・長崎の銅流通等に関して、研究成果の公表を行った。6.関連研究会の開催:博多研究会と連携して、福岡市や堺市で研究会・シンポジウムを行った。27年度研究計画のうち、打ち合わせ会議・研究会の開催、国内の資料調査、海外の資料調査、関係史料の収集とデータベース作成等を行い、研究は順調に進展している。26年度、27年度の活動を前提として、研究推進を行った。具体的には、以下の通りである。1.研究打ち合わせ会議と研究会の実施:3名の分担研究者も含めて、2016年7月と2017年2月に、研究打ち合わせ会議を行い、研究活動の計画と研究成果の確認を行い、研究成果報告書の取りまとめについて協議を行った。同時に研究会を開催し、古代から近世の平戸、古代の筑紫館、中世博多商人の交易活動と絵図の関係について研究報告を行い、議論を行った。2.国内史資料調査:九州大学・平戸・沖縄等で資史料調査を行った。3.海外調査:中世博多と関係の深い中国江蘇省の都市・貿易港の現地調査を実施した。4.関係史料のデータベース作成:「古代中世博多関係史料データベース」の作成を行い、史料の確認と追加を行った。5.研究成果の公表:中世博多を中心に、研究成果の発表を行った。6.関連研究会の開催:博多研究会と連携して、福岡市や山口市で研究会を実施した。とくに古代から中世の鴻臚館・博多に関しては、7世紀の筑紫館から15世紀の博多商人の交易活動まで時代的につながり、博多研究会における考古学の研究成果の吸収によって、鴻臚館と博多遺跡群の遺構の構造が明らかとなった。また、博多と比較の対象となる貿易港・平戸に関しては、11世紀16世紀の都市相を通時的に捉え、日宋貿易・日明貿易・日朝貿易・イギリスオランダ貿易との関係を明確にし、朝鮮半島よりも中国との関係が深いことを明らかにした。

28年度研究計画のうち、打ち合わせ会議・研究会の開催、国内の史資料調査、海外調査、関係史料の収集とデータベースの作成、博多研究会への参加等を行い、研究は順調に進展している。7月に九州大学において、科研の研究会と打ち合わせ会議を行い、研究報告とテーマに関する討論を行った。11月後半には、島根県隠岐島と美保関の現地調査を実施した。とくに隠岐島は、本科研のテーマである博多との関係が注目されるが、現地調査においては、東アジア諸国や北部九州との関係はそれほど深くなく、むしろ山陰本土や京都との関係が濃厚であることを確認した。博多に関しては、各自が研究を継続したが、特に研究代表者の佐伯は、博多研究会への参加、博多・山口豊後府内三都市研究会への参加、博多遺跡群出土重要文化財指定記念シンポジウム(5月13日、於福岡市博物館)での司会、中世都市研究会博多大会2017(9月2日・3日、於福岡市埋蔵文化財センター)の企画・実施を行った。この博多大会では、佐伯と伊藤幸司(連携研究者)が、「港市としての博多」という統一テーマの下で、研究報告と討論と行い、文献史学と考古学に研究成果の総合を行った。年度末には、4年間の成果をまとめた研究成果報告書を刊行した。それには、伊藤幸司(連携研究者)「博多と鎌倉ー鎌倉時代の日本禅宗界ー」、佐伯弘次(研究代表者)「平方吉久孝」、岩﨑義則(研究分担者)「末永虚舟の『筑前早鑑』ーもう一つの『筑前国続風土記』ー」、六反田豊(連携研究者)「朝鮮初期の三浦倭料の調達様式と財源」、森平雅彦(研究分担者)「近世朝鮮通信使船の対馬海峡航路」、舩田善之(研究分担者)「New Linkages beyond North and South China Boundary during the Jurchen/Song-Mongol Transition:The Mongol-Song War,Emerging Military Commanders,and Bridges」、坂上康俊(研究分担者)「筑紫館利用外交使節年表」の7本の論考を収録した。博多・福岡地域について、古代から近代まで通時的に研究を行った。古代の村落と筑紫館の考察、中世都市博多の都市・貿易商人・宗教の考察、近世地誌の考察、近代都市福岡の形成に関する考察を行った。また、古代・中世博多関係の史料に関しては、データベースを作成した。さらに博多と関係の深い中世の箱崎・鷹島・対馬、近世の平戸の研究を行い、博多との比較の素材とした。朝鮮関係では、宋や日本との航路の問題や対日本遠征の軍粮について検討し、三浦の財政的問題について検討した。中国関係では、元日外交文書や宋・元対立・戦争と官僚等について考察した。さらに考古学関係学会と連携して、研究会やシンポジウムを開催した。26年度研究計画の内、研究打ち合わせ会議の開催、国内の史資料調査と国際貿易都市・地域の調査、海外の史資料調査と国際貿易都市・地域の調査、関係史資料の収集とデータベース作成、研究会の開催を行い、研究は順調に進展している。今後も、国内外の史資料調査、現地調査、史資料調査、史料データベースの作成、研究成果の公表、各種研究会の開催を実施し、研究の推進を行っていく。29年度は最終年度に当たるため、会議・研究会の開催、研究成果の公表、史資料調査、史料データベースの完成、研究成果報告書の作成等を行い、研究の推進を行っていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。日本史
中枢神経系におけるアンギオテンシIIの制御機構とその影響の検討

ARBあるいはAT2受容体拮抗薬の全身投与が脳組織アンジオテンシンII濃度を低下させ、血中アンジオテンシンIIの脳組織への移行はかなり限定されていることが示唆された。またARBの全身投与による脳組織アンジオテンシンII濃度の低下に脳組織AGT、ACE mRNAの抑制が関与している可能性が示唆された。また、AT2受容体拮抗薬(PD123319)投与によっても脳組織アンジオテンシンII濃度の低下を軽度認めたが、これは、脳組織AGT mRNAの抑制が関与していることが示唆された。平成18年度にはin vivoによるアンギオテンシンII負荷高血圧モデルラット(SD rat)と正常血圧ラット(SD rat)を用いた検討を行った。アンギオテンシンII負荷高血圧モデルラットと正常血圧ラットのそれぞれにおいて血圧測定と脳組織アンギオテンシンII濃度の測定を行った。血圧は明らかにアンギオテンシンII投与により上昇し高血圧状態を呈したが、脳組織アンギオテンシンIIには有意な差を認めなかった。以上の結果より、アンギオテンシンII負荷により血圧は明らかに上昇するものの、脳組織アンギオテンシン皿の上昇は認められず、血中アンギオテンシンIIが脳組織アンギオテンシンII濃度に関与している可能性は低いと考えられる。血中アンギオテンシンIIが脳組織中に取り込まれないという可能性が高いが、取り込みと同じスピードでの排出経路が存在している可能性も考えられる。現在、アンギオテンシンII負荷高血圧モデルを作成し、更に動物数を増やしアンギオテンシンII負荷により脳組織アンギオテンシンII濃度が上昇しないことを確認するとともに、ラベルしたアンギオテンシンIIを同様に投与することにより脳組織中にラベルしたアンギオテンシンIIが検出されないかどうかの検討を開始している。アンギオテキシンII負荷高血圧モデルラットと正常血圧ラットのそれぞれにおいて血圧測定と脳組織アンギオテンシンII濃度の測定を行った。Val-アンギオテンシンII負荷では脳組織中にVal-アンギオテンシンIIが検出されなかった。以上の結果より、アンギオテンシンII負荷により血圧は明らかに上昇するものの、脳組織アンギオテンシンIIの上昇は認められず、血中アンギオテンシンIIが脳組織アンギオテンシンII濃度に関与している可能性は低いと考えられる。また投与したアンギオテンシンIIが脳組織中にて検出されないことより、血中アンギオテンシンIIが脳組織アンギオテンシンII濃度に関与している可能性は否定された。現在、RAS阻害薬投与による脳内アンギオテンシンIIの変化を検討している。生体における脳組織アンジオテンシIIの制御機構の解明と、この制御におけるアンジオテンシン受容体拮抗薬の影響を検討することを目的として本研究を行った。正常SDラットにARB(candesartan)あるいはAT2受容体拮抗薬(PD123319)投与を行い、これによる脳組織アンジオテンシンII濃度の変化と、脳組織レニンーアンジオテンシン系因子発現の検討を行った。さらに、アンジオテンシンII投与を行い、このアンジオテンシンII負荷による脳組織アンジオテンシンII濃度の変化を検討した。この結果よりARB(candesartan)あるいはAT2受容体拮抗薬(PD123319)の全身性投与が脳組織アンジオテンシンII濃度を低下させることが示唆された。また、血中アンジオテンシンIIの脳組織中への移行はかなり限られており、血中アンジオテンシンIIが脳組織アンジオテンシンIIへ移行し、脳組織アンジオテンシンII濃度の維持に関与している可能性は低いことが示唆された。またARB(candesartan)の全身投与による脳組織アンジオテンシンII濃度の低下に脳組織AGT、ACE mRNAの抑制が関与している可能性が示唆された。本研究の結果より、脳組織アンジオテンシンIIの制御機構には血中アンジオテンシンII濃度は関与していないことが分かった。また、脳組織アンジオテンシンIIはその受容体拮抗薬であるARBあるいはAT2受容体拮抗薬により抑制されることが判明した。
力学・熱複合刺激による腱由来細胞炎症反応におけるギャップ結合シグナル伝達の寄与

過負荷が腱組織に繰り返し作用すると,組織温度は43度まで上昇する.この高温状態が腱細胞機能に変化を及ぼし炎症反応に繋がると考え,その過程におけるギャップ結合シグナル伝達(GJIC)の役割を明らかにすることを目的とした.43度30分間の温熱刺激によって腱細胞の炎症応答関連遺伝子の発現が上昇したがGJICには影響は見られなかった.GJICを阻害するとこれらの応答が更に亢進したことから,GJICの存在は抗炎症作用があることが明らかになった.また,引張りひずみ刺激に対して振幅に応じた応答を示し,生理的刺激ではGJICが安定的に増強された一方で非生理的刺激によってGJICは不安定になることがわかった.本研究は慢性的な腱の炎症的症状・腱炎の発症・慢性化メカニズムを医工学の観点から解明することを目指し,特にギャップ結合を介した細胞間コミュニケーション(GJIC)に注目し,過大な力学・熱刺激,またはその複合刺激によるGJICの変化と細胞異化作用や炎症反応の関係を調べることを目的とした.今年度はまず,顕微鏡観察下での細胞周囲環境の精密な温度操作を可能にするための実験温度制御装置の開発を行った.PDMS製Microgroove実装実験デバイスに適切な温度の温水を通過させることで細胞培養部の温度を管理する方法を検討した.その結果,細胞培養部を生理的温度37度と,腱に過負荷が作用した際に上昇するとされる41度および43度に設定するための条件を決定することが出来た.つぎに,この装置を用いて,ウサギ・アキレス腱から単離した腱細胞の41度および43度における生存率を調べた.その結果,30分の温度処理では細胞の生存率はどちらの温度でも7080%であった.一方,同様の処理を行うと,細胞異化作用や炎症反応のマーカーであるコラーゲン分解酵素(MMP1)の遺伝子発現が上昇することもわかった.このように,今年度は次年度以降の実験の条件設定に必要となる,腱細胞の基礎的な温度処理に対する応答のデータを蓄積した.また,今年度はGJICを可視化して定量的評価を行うFLIP実験を行う顕微鏡を装置を新たに導入した.LED光源を用いたニポウディスク式共焦点顕微鏡とレーザー光源を用いた光刺激法を組み合わせた.さらに,FLIP実験の数値解析に必要な,細胞間物質輸送現象の数理モデルについて,非定常拡散方程式に基づく数理モデルを新たに考案し,一度の解析で細胞間・細胞内の拡散係数を同定することが可能となった.今年度は,昨年度に得た知見および確立した実験方法,解析方法を用い,力学刺激および温熱刺激がGJICに及ぼす影響について検討した.日本白色家兎アキレス腱から単離した腱細胞はPDMS製マイクログルーブデバイスに培養した.力学刺激負荷実験では振幅0%(無負荷群),4%(生理的ひずみ)または8%(過負荷)を静的にまたは周波数0.25Hzで繰り返し1時間負荷し,直後にFLIP実験を行って細胞内および細胞間のcalcein拡散係数を求めた.その結果,静的ひずみ負荷実験では4%群の細胞間拡散係数は0%群と8%群に比べて有意に高い値を示した.一方,0%群ではひずみ負荷前のレベルが維持されるものの,8%群ではひずみ負荷前から抑制される結果となった.動的負荷実験でも4%群の細胞間拡散係数が0%群,8%群と比べて有意に高い値を示した.温熱実験では腱細胞に37°Cまたは43°Cの刺激を30分間作用させ,直後にFLIP実験を行った.その結果,細胞内拡散係数には有意な変化は認められなかった一方で,細胞間拡散係数では43°C群が37°C群に比べて有意に高い値を示した.このように,腱細胞間GJICは環境因子の影響を受けて調節されることがわかった.力学刺激負荷実験では免疫蛍光染色の結果,細胞間拡散係数の増減に併せてコネキシン蛋白質の局在性も変化することがわかった.また,温熱刺激実験では43°C刺激24時間後に遺伝子発現解析を行った結果,タイプIコラーゲン発現は有意に低下する一方で,MMP-1とIL-1βの発現量は増加したことがわかった.これらの結果から,腱組織が腱炎を発症する環境に関連のある刺激を腱細胞に負荷すると,それに応じて腱細胞機能と共にGJICが調整されることが示された.本年度は腱細胞に引張り刺激または温熱刺激が負荷された際の腱細胞間ギャップ結合コミュニケーション(以下GJIC)の変化について,より生理学的な時間スケールでの実験を行って詳細に調べると共に,特に温熱刺激による細胞機能の変化におけるGJICの役割を問う実験を行った.引張り刺激についての実験では,腱組織に生理学的に作用するひずみ量である4%ひずみ,または過負荷に相当する8%ひずみを腱細胞に24時間に渡って作用させた.そして24時間の負荷時間中のGJIC変化を調べるため,負荷開始1,2,4,6,24時間でFLIP実験を行い細胞間拡散係数および細胞内拡散係数を求めた.

その結果,生理学的な4%ひずみの作用下ではGJICの指標である細胞間拡散係数が負荷直後から24時間に渡って安定的に上昇した値を示したのに対し,8%ひずみの作用下では細胞間拡散係数は増減を繰返し,不安定な挙動を示した.細胞機能を検討した遺伝子発現解析の結果も,GJICの変化挙動と同様の傾向を示した.温熱刺激実験では,腱細胞に37°C,41°Cまたは43°Cの温熱刺激を30分間負荷し,刺激24時間後にFLIP実験を行って細胞間拡散係数を調べると共に遺伝子発現解析を行った.その結果,何れの刺激温度においても細胞間拡散係数には顕著な変化は認められなかった一方で,43度刺激においてコラーゲン分解酵素MMP-1遺伝子や炎症性サイトカインIL-1b遺伝子の発現量に有意な増加が認められた.そこで,温熱刺激応答による腱細胞異化作用亢進におけるGJICの役割を調べるため,ギャップ結合阻害剤18αグリチルリチン酸を用いた温熱刺激実験を行った.その結果,GJICを阻害すると,MMP-1遺伝子とIL-1b遺伝子の発現量は更に増加する結果となった.以上の結果から,非生理学的な力学・温熱刺激下ではGJICが低下する時に細胞異化作用が亢進することが示唆されたため,GJICを積極的に維持または増強することで非異化作用をもたらすのではないかと考えられる.過負荷が腱組織に繰り返し作用すると,組織温度は43度まで上昇する.この高温状態が腱細胞機能に変化を及ぼし炎症反応に繋がると考え,その過程におけるギャップ結合シグナル伝達(GJIC)の役割を明らかにすることを目的とした.43度30分間の温熱刺激によって腱細胞の炎症応答関連遺伝子の発現が上昇したがGJICには影響は見られなかった.GJICを阻害するとこれらの応答が更に亢進したことから,GJICの存在は抗炎症作用があることが明らかになった.また,引張りひずみ刺激に対して振幅に応じた応答を示し,生理的刺激ではGJICが安定的に増強された一方で非生理的刺激によってGJICは不安定になることがわかった.本年度は腱細胞の採取および培養にやや手間取ったこと,ならびにイオンレベルでのGJIC評価において想定外の結果が得られたことなどの問題も発生したが,予定した実験の多くは遂行できた.よって概ね順調に推移していると言える.27年度が最終年度であるため、記入しない。バイオメカニクス,メカノバイオロジー,機械工学最終年度では,温熱・力学各刺激下での腱細胞間GJICの適応現象を,生理学的に関連の強い時間スケールで,かつその経時的変化について詳しく調べる予定である.さらに,温熱・力学複合刺激下での腱細胞間GJICの適応現象の検証へと研究を進める予定である.また,腱幹細胞の採取と,それを用いたGJIC評価実験についても取り組む予定である.昨年度までに得られた実験結果についても,順次論文として発表する予定である.平成25年度の進捗を鑑み,本研究課題は概ね順調に推移していると言える.FLIP実験を行う装置の細かなチューニングに時間を要しているが,その他の準備は順調に進んでいる.FLIP実験装置の設定が完了次第,本研究課題における核心的な事象についての検証を行う予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。学術研究助成基金助成金については研究期間全体を通しての使用を想定している.そのため,次年度使用額が生じている.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はFLIP実験を行い,力学・熱刺激による分子レベルでのGJICの変化を調べることに加え,カルシウムイオン濃度上昇の細胞間伝播の変化についても調べる.そして分子レベル・イオンレベルでのGJICの変化と,細胞異化作用および炎症反応との定量的な関係を検討する.得られた結果については積極的に国内・国外の学会で発表すると共に,論文としてまとめ,投稿する.実験に必要となる消耗品の購入に使用する予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。
形式群の岩澤理論の探究

岩沢理論は最初円分体(の塔)の理論として出発したが、すぐに一般の代数体に拡張された。更にその後、楕円曲線の岩沢理論が構築され、大きな成功をおさめている。本研究では、代数体の岩沢理論が乗法群に関する理論であることと、楕円曲線の岩沢理論が乗法群の代わりに楕円曲線の群をとることで成功した事実に注目し、岩沢理論を形式群の枠組みでとらえることを目標とした。その目的のために、まず(1)形式群の一般論を研究し、更に、一般的理論ができたときはその中心的例となる、上記の2つの理論(2)代数体の岩沢理論(乗法群の場合)(3)楕円曲線の岩沢理論(楕円曲線の群演算の場合)について研究を進めた。(1)については整数環上の形式群の分類を完成した本田平氏の理論の研究が主眼となった。(1)の具体例の計算に計算機を利用することを考え、数式処理システムMapleのプログラムを作成した。(2)に関しては、岩沢理論の大きな問題であるGreenberg予想の研究に力をさき、整数基底との関わりについても多くの成果を得た。(3)に関しては楕円曲線のミュー不変量に関するGreenberg氏の研究を受けて、ミューが0になるかどうかの判定に新しい成果を得た。以上のように、形式群の岩沢理論の一般論の構築には至ってはいないが、本研究を通じて岩沢理論の重要な場合に、多くの成果を得ることができた。当該研究課題の研究推進のため,以下のような活動を行った.1:整数論における岩澤理論,特に現在盛んに研究されている代数体の岩澤理論および楕円曲線の岩澤理論の現状を把握するために国内で開催された各種の研究集会に参加した.これによって岩澤理論の研究の進展が把握できたと共に,国内の多くの研究者と交流し,理論に関する知見を深めることができた.形式群の岩澤理論は上記の理論をモデルとして構築されるべきものであるから,研究の現在の研究に関する情報は重要である.2:2000年11月にインドにおいて開催された整数論の国際研究集会に参加し,発表を行なった.発表内容は我々のこれまでの研究に関するものであったが,複数の外国の研究者の興味を喚起できたのは大きな成果であったと考えている.また,参加者の中には岩澤理論の研究者も含まれており,彼らと討論をすることができたことも有益であった.3:理論の実例を扱うには形式群について多くの計算をする必要がある.そのためにはコンピューターの利用が不可欠であり,そのために最近バージョンアップした数式処理ソフトであるMaple 6を導入した.これによって,手計算ではとても手が出ないような厖大な計算(ベキ級数に関する計算)を実行できる見込みである.このソフトを本格的に活用して実例の計算を蓄積していくことは,次年度以降の課題である.現在の岩澤理論は代数体の乗法群や楕円曲線の定める群の場合に深く研究されている.我々の目的はその岩澤理論を(整数環上の)一般の形式群の場合に追究し,その「あるべき姿」をつきとめることである.その目的のために,代数体や楕円曲線についての岩澤理論の研究の現状を把握することに務めるとともに,形式群について文献探索と(計算機による)実験的研究を行なった.具体的には,今年度の補助金によって・岩澤理論,楕円曲線,形式群に関する文献の調査及び購入・京都大学,東亜大学,香川大学などで行なわれたいくつかの研究集会に参加し,細心の研究発表を聞くとともに,その分野の研究者と討論を行なった・研究分担者が集まる機会を持ち,研究方針について議論する機会を持った・計算機上で形式群を扱うことのできる数式処理ソフトを導入して,形式群についての実例計算を試みたなどの活動を行なった.形式群については未だ具体的な研究成果を発表するには至っていないが,代数体の研究については研究分担者が成果を発表している.本来の目的である形式群の研究の基盤は整いつつあり,来年度以降もこの方向で研究を進める計画である.

われわれが研究課題としている、一般的な形式群に関する岩沢理論の可能性を探るために古典的な研究対象である代数体の(乗法群の)岩澤理論および近年発展の著しい代数体上の楕円曲線や保型形式に対する岩澤理論の基本構成を見直すことをおこなった。これは、すでに豊かな成果が得られている研究対象についてその理論の「根拠」を明らかにすることが、形式群に対する一般的な岩澤理論構築のガイドラインとなると考えられるからである。また、本課題の研究課程で、代数体の岩澤理論の分野で重要な岩澤加群の研究や代数体の整数環の正規整数基底の存在に関する研究もおこなった。具体的な活動としては、代数学シンポジウムや代数的整数論研究集会などのシンポジウムに参加したり岩澤理論の研究者のいる香川大学・島根大学などを訪れて討論するなどして最新の研究を把握するとともに、われわれの研究課題に対する共同研究をおこなった。特に、小林真一氏による超特異な楕円曲線と保型形式に関する最近の研究は形式群との関連も深く、われわれの課題と深く結びついていることがわかったのは1つの大きな進展であった。われわれの課題としている形式群の岩澤理論の構築は現在研究途上であり具体的な成果を発表するには至っていないが、代数体の岩澤加群と整数環の正規整数基底の研究については論文発表をおこなった。岩澤理論は整数論の古典的理論であり、代数体の乗法群や楕円曲線の加法群の場合に大きな成果を挙げている。本研究の目指すところは、代数体の乗法群や楕円曲線の加法群がともに「形式群」としてとらえられるところに着目し、一般の形式群について岩澤理論の拡張ができないか、というテーマを追及していくことであった。そのために、形式群の基礎理論を見直し代数体や楕円曲線の場合の特徴を研究するとともに、優れた数式処理システムであるMapleを利用して形式群の具体例について計算を行うことを試みた。また、最近小林真一氏によって進められている超特異な楕円曲線に関する岩澤理論の新しい研究方向も形式群の理論を利用していることに注目し、小林氏の研究で形式群の果たす役割を調べた。本年度の研究活動〔研究費の支出を伴うもの〕としては、研究分担者との研究連絡を密に行ったこと、各種の研究集会に出席して研究発表を行うとともに情報収集や討論を行ったこと、楕円曲線・形式群に関する文献の収集を行ったこと、などがある。具体的には、研究分担者である内藤浩忠教授の所属する香川大学を何度か訪れて共同研究を行ったり、代数学シンポジウムや整数論研究集会が行われた名古屋大学・京都大学・金沢大学などを訪れて研究集会に参加した。形式群の岩澤理論は大きなテーマでありまだ十分な成果を発表するには至っていないが、基礎的部分は進展させることができた。また、古典的な場合である代数体の岩澤理論や岩澤理論で重要な役割を果たす代数体の類数については、研究グループの各人が論文の発表をおこなった。
ヒト神経芽腫に対するSemaphorin 3による抗腫瘍効果の検討

本年度はSEMA3のサブタイプのうちSEMA3Aの抗腫瘍効果の検討を継続した。ヒト神経芽腫細胞株SK-N-ASにSEMA3Aを添加し、24、48時間後の神経突起長を計測して神経分化能を検討したが、添加群と非添加群とで有意な差を認めなかった。一方、Matrigel invasion assayで細胞浸潤能を解析したが、SEMA3Aによる細胞浸潤抑制効果の再現性がとれず実験が難航した。このため、SEMA3Aの作用を再検討することを目的にsiRNAを用いた実験を行った。以上より、ヒト神経芽腫細胞株SK-N-ASにおいて、SEMA3Aの発現を抑制すると、Integrin β1の発現が上昇し、FAK-PI3K経路が活性化され、腫瘍細胞の浸潤・遊走能が亢進することが考えられた。本年度は、複数のヒト神経芽腫細胞株におけるNRP1およびNRP2の発現を解析し、それぞれ高発現株・低発現株の選定を行った。さらに、選定したヒト神経芽腫細胞株における、SEMA3A、SEMA3B、およびSEMA3F添加による細胞増殖能、遊走能、浸潤能の解析を行った。以上より、SEMA3サブタイプのうちヒト神経芽腫細胞株に対し抗腫瘍効果を示すものとして、SEMA3Aに絞り込むことができた。ヒト神経芽腫細胞株におけるNRP1およびNRP2の高発現株を選定し、それぞれを受容体に持つSEMA3サブタイプを添加することによる腫瘍への影響(細胞増殖能、細胞遊走能、細胞浸潤能)を解析した。SEMA3サブタイプの中では、特にSEMA3Aがヒト神経芽腫細胞株に対し抗腫瘍効果を認めることが確認できた。しかし、選定した細胞株に対しsiRNAを導入し、NRP1およびNRP2発現抑制下でのSEMA3サブタイプ添加による腫瘍への影響についてはまだ検討していない。そのため、進捗状況はやや遅れていると判断した。
腎機能低下を早期に予測するメタボロミクス・バイオマーカーの解明と予防医療への展開

慢性腎臓病は公衆衛生学上の大きな課題であり、透析等に伴う社会的、経済的インパクトも大きいことから、その予防が喫緊の課題となっている。腎機能低下が進展した後に治療・介入することは困難であるため、早期の予防が求められる。効果的かつ効率的な予防を実現するためには、リスクの精緻な層別・個別化による予防への働きかけが求められている。本研究では、11,002名の大規模血漿メタボロミクス・バイオマーカーとその3年間追跡データおよびを用いて、腎機能の低下を予測するメタボロミクス・バイオマーカーを明らかにする。特に、既知のバイオマーカー(血清クレアチニン、血清シスタチンC、尿中微量アルブミン)による予測モデルに、メタボロミクス・バイオマーカーを加えることでどの程度予測モデルが向上するかを検討し、メタボロミクス・バイオマーカーの腎機能低下予防における価値を確立する。血漿・尿メタボロームは合わせて約500種になることと、各々が独立した変数ではないことから、疫学研究で広く使用される一般線形回帰モデルやロジスティック回帰モデルでは適切にデリングできない可能性が高い。そこで、本研究ではメタボロミクス疫学研究で頻用されるO-PLS回帰モデルないしO-PLS判別分析、サポートベクターマシン(SVM)といった機械学習的手法に加え、正則化を用いたElastic net (Ridge回帰やLasso回帰を含む)のような変数選択型の多変量回帰モデルを用いて、低下予測への寄与の大きな代謝物を腎機能低下バイオマーカー候補として絞り込む。2018年度に6年後追跡調査を実施したため、6年後の腎機能データを2018年度は収集し、6年後の腎機能低下度を加味してバイオマーカー測定対象者を選定した。2018年度中に検体の選定とバイオマーカー測定を完了させる計画であったが、ベースラインと3年後の腎機能低下を検討した結果、3年後の腎機能データのみでは検体選定基準として不十分と判断したため、2018年度に実施している6年後の腎機能低下データを得て、これをもって検体選定・測定を行うこととした。すでに検体選定は済んでおり、速やかにバイオマーカー測定を開始する。ベースライン、2015年度、2018年度の3地点の腎機能低下データをもとに、腎機能低下を予測するための検体選定が済んでおり、速やかにバイオマーカー測定を開始する。血清シスタチンCと尿中微量アルブミンの測定を行う。測定にあたっては、大量の検体を安定した精度で測定可能な検査会社に委託する(会社も選定済)。測定結果を用いて、血清クレアチニンにより推定されたeGFRcre、血清シスタチンCにより推定されたeGFRcys、尿中微量アルブミンがそれぞれ、3年後のeGFRcre、eGFRcysの低下や尿中微量アルブミンの検出をどの程度予測可能かを、一般線形回帰およびロジスティック回帰モデルにより検討する。さらに、血清シスタチンCおよび尿中微量アルブミンの測定対象としなかった対象者のデータを使用して、ベースライン時の血漿・尿メタボロームにより3年間のeGFRcre低下を予測するモデルを構築する。また、耐糖能異常を有する人の層化解析も実施し、特に糖尿病性腎症と関連するマーカーを検討する。また代謝経路を解析対象とするパスウェイ解析も実施し、腎機能低下と関連する代謝経路を同定する。

2018年度に6年後追跡調査を実施したため、6年後の腎機能データを2018年度は収集し、6年後の腎機能低下度を加味してバイオマーカー測定対象者を選定した。2018年度中に検体の選定とバイオマーカー測定を完了させる計画であったが、ベースラインと3年後の腎機能低下を検討した結果、3年後の腎機能データのみでは検体選定基準として不十分と判断したため、2018年度に実施している6年後の腎機能低下データを得て、これをもって検体選定・測定を行うこととした。すでに検体選定は済んでおり、速やかにバイオマーカー測定を開始する。ベースライン、2015年度、2018年度の3地点の腎機能低下データをもとに、腎機能低下を予測するための検体選定が済んでおり、速やかにバイオマーカー測定を開始する。血清シスタチンCと尿中微量アルブミンの測定を行う。測定にあたっては、大量の検体を安定した精度で測定可能な検査会社に委託する(会社も選定済)。測定結果を用いて、血清クレアチニンにより推定されたeGFRcre、血清シスタチンCにより推定されたeGFRcys、尿中微量アルブミンがそれぞれ、3年後のeGFRcre、eGFRcysの低下や尿中微量アルブミンの検出をどの程度予測可能かを、一般線形回帰およびロジスティック回帰モデルにより検討する。さらに、血清シスタチンCおよび尿中微量アルブミンの測定対象としなかった対象者のデータを使用して、ベースライン時の血漿・尿メタボロームにより3年間のeGFRcre低下を予測するモデルを構築する。血漿・尿メタボロームは合わせて約500種になることと、各々が独立した変数ではないことから、疫学研究で広く使用される一般線形回帰モデルやロジスティック回帰モデルでは適切にデリングできない可能性が高い。そこで、本研究ではメタボロミクス疫学研究で頻用されるO-PLS回帰モデルないしO-PLS判別分析、サポートベクターマシン(SVM)といった機械学習的手法に加え、正則化を用いたElastic net (Ridge回帰やLasso回帰を含む)のような変数選択型の多変量回帰モデルを用いて、低下予測への寄与の大きな代謝物を腎機能低下バイオマーカー候補として絞り込む。また、耐糖能異常を有する人の層化解析も実施し、特に糖尿病性腎症と関連するマーカーを検討する。また代謝経路を解析対象とするパスウェイ解析も実施し、腎機能低下と関連する代謝経路を同定する。2018年度の予算はすべて2019年度の検体測定に振り分けることとした。そのため、委託検査費はすべて2019年度に支出することとした。
中高年者における有害因子曝露による中枢神経高次機能への影響

振動曝露、鉛曝露、トルエン・キシレンを主とした有機溶剤曝露による中高年者における中枢神経高次機能への影響を明らかにする目的で、事象関連電位を、振動障害患者、鉛曝露、有機溶剤曝露労働者及び年齢をマッチした健常対照者について測定した。中枢神経機能に影響を及ぼす疾患、外傷、飲酒量、他の有害因子などへの曝露がない振動障害患者60名(VS群)および同じ基準で選んだ健常対照者39名(C-VS群)、鉛曝露労働者(Pb群)14名および対照者17名、有機溶剤曝露労働者13名(TX群)および対照者12名について、NOGOポテンシャル(NOGO-P)およびP300の潜時を測定した。刺激パラダイムは、P300においては同じく標的画像を見た際にボタンを押す、NOGO-Pにおいてはコンピュータディスプレイ画面上に示される標的画像を見た際にボタンを押さないことであった。VS群におけるP300は潜時は対照群に比べて有意に延長し(Studentのt検定、p=0.002)、Pb群も同様に有意に延長し(p=0.0001)、TX群もまた対照群に比べて有意に延長していた(p=0.0006)。一方、VS群のNOGO-P潜時は、対照群に比べて有意に延長し(p=0.0001)、(p=0.004)、TX群も同様に有意に延長していた(p=0.0034)。振動障害患者、溶剤曝露労働者及び鉛曝露労働者において、P300潜時の延長から認知及び記憶に関連した機能の低下が、前二者におけるNOGO-Pの延長から運動の抑制機能の低下が示され、中高年者における溶剤曝露、鉛曝露、振動障害による記憶、認知など中枢神経高次機能への影響が明らかになり、また、溶剤曝露、振動障害患者における不眠や易怒など抑制が不十分な状態と運動抑制と関わるNOGO-P潜時の延長との関連が示唆された。振動、鉛曝露による中枢神経高次機能への影響を明らかにする目的で、事象関連電位を、振動病患者、鉛曝露労働者及び年齢をマッチした健常対照者について測定した。中枢神経機能に影響を及ぼす疾患、外傷、飲酒量、他の有害因子などへの曝露がない振動病患者32名(VS群、52歳65歳、59.7±3.82歳)、鉛曝露労働者14名(Pb群、4864歳、57.1±4.27歳)、および同じ基準で選んだ健常対照者20名(C群、4865歳、57.3±4.80歳)について、NOGOポテンシャルおよびP300の潜時を測定した。刺激パラダイムは、NOGOポテンシャルにおいてはコンピュータディスプレイ画面上に示される標的画像を見た際にボタンを押さない、P300においては同じく標的画像を見た際にボタンを押すことであった。VS群のNOGOポテンシャル潜時(141±23.9msec)およびPb群のそれ(150±9.24msec)は、C群のそれ(124±24.0msec)に比べて延長する傾向を示したが、有意ではなかった。しかし、VS群のP300潜時(481±64.5msec)およびPb群のそれ(475±46.0msec)は、C群のそれ(407±41.1msec)に比べて有意な延長を示した(各々p<0.01,p<0.05)。