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六射サンゴの骨格形成様式および形態多様化の時空間解析‐生息場と系統進化史の解明‐

本研究が遂行されれば,地質学と生物学が有機的に融合した学際的分野の飛躍的な発展につながると考えられる.六射サンゴキサンゴ科の出芽(無性生殖)による群体形成様式を明らかにした.そして,単純な樹状形を示す当該サンゴから得られた「出芽の規則性」を,同科の複雑な群体形態(塊状や被覆状など)を呈するサンゴ体の成長型で検証し,「出芽の規則性と群体形成との関係性」を解明した.また,様々な底質環境に適応放散し,多様な成長形態を有するキサンゴ科の分子系統解析を行い,「系統関係と出芽の規則性の関係」や「適応進化史」を考察した.キサンゴ科イシサンゴ類における出芽様式を,形態計測・連続薄片作成などの古生物学的な手法のみならず,マイクロX線CTスキャナーなど最先端の解析法を適宜組み合わせ,遺伝的にプログラムされた「出芽の規則性」の存在を証明し,さらにこれらの規則性が多様な群体形態を示す同科複数種のサンゴにおいても成立することを見出した.また,キサンゴ科の規則性や変異性がどのような進化過程で生み出されたのかを明らかにするため,分子系統解析や祖先形質解析を行った.現在,見かけ上の群体形態が類似し,シノニム(異名)とされている種間でも,出芽部位に大きな差異が認められる.このことは,分子系統解析の結果からも支持される.今後,出芽部位の相違は,分類学的に重要な形質になることが示唆される.また祖先形質解析の結果より,出芽部位は潜在的には4箇所で,その箇所が適宜制限されることで,多様な形態が形成されている.群体形成のメカニズムに「成長段階によらない出芽の規則性」や「属や科を超える出芽の一般性」が存在することは,今後,サンゴで代表される群体性生物の形づくりの解明に直結する可能性が高い.本年度は,マイクロX線CTスキャナーを利用した内部構造の解析を行った論文1本,独自のプログラムでシュミレーションしたサンゴ形態と環境の関係を解析した論文1本の計2本の論文を国際誌で発表した.さらにそれらを造礁性サンゴに応用した論文1本を国際誌に投稿中である.27年度が最終年度であるため、記入しない。骨格微細構造の観察,骨格の形成速度,時計遺伝子の発現パターンの結果を組み合わせることで,1日1年間周期の「骨格形成様式」を明らかにする.また,これらの内容をまとめ国際誌に論文を発表する.骨格微細構造と分子系統解析データの結果と統合し分類体系を再構築し,その進化史を化石種を含めて議論し,生活様式の変遷とその背景となる古環境の変動を地質記録に基づき解析する.そして『六射サンゴの骨格形成様式及び形態多様化の時空間評価』を試みる.最終的には,これらの結果を用いて,「群体生物の進化モデル」を提唱する.これらの内容をまとめ国際誌に論文を発表する.非造礁性サンゴの時計遺伝子の発現パターンと骨格形成(周期性・成長線)の対応関係を明らかにするため複数の条件下で生体を飼育しているが,生体サンゴの状態が悪化し,長期をデータ取れていない.27年度が最終年度であるため、記入しない。非造礁性サンゴの飼育環境を安定化させ,長期飼育を可能とし,非造礁性サンゴの時計遺伝子の発現パターンと骨格形成(周期性・成長線)の対応関係の解明を試みる.
MHC確立ミニブタ同種腎移植モデルを用いた慢性移植腎血管病変に対するHGFの効果

鹿児島大学中西名誉教授(現山田研究分野特任教授)により国内で開発された組織適合性抗原の確立したクラウンミニブタを用い、肝細胞増殖因子(HGF)による腎移植拒絶反応抑制効果の検討、並びにドナー特異的な末梢性免疫寛容の導入を目指した実験を行った。初年度(平成19年度)は、ミニブタ細胞免疫アッセイと同種間腎移植急性・慢性拒絶反応モデルを確立し、平成20年度は本移植モデルを用い、HGF投与による導入期拒絶反応抑制効果を確認する成果を得た。その成果は、国際移植学会および米国腎臓学会において口演演題として採択され、またin vitro培養試験およびミニブタ腎移植モデルの第一・二報はそれぞれ米国移植学術誌に掲載された。またHGFの効果については論文投稿の段階に至っている。近年日本国内で確立されたMHC-partial inbredクラウンミニブタを用い、HGFの腎移植拒絶反応抑制効果の検討、並びにドナー特異的な末梢性免疫寛容の導入を目指した実験を初年度(H19年度)に行い、円滑な実験により、国産ミニブタを用いた同種間腎移植拒絶反応モデルの確立、HGFによる導入期拒絶反応抑制効果という2つの大きな成果を得た。1、研究分担者である山田は、MGHミニブタMHC完全不適合腎移植モデルでは12日間のFK506療法(血中濃度を35ng/ml以上)により免疫寛容を誘導しえることを報告しているが、クラウンミニブタSLA C-I/C-IIのMHC完全不適合の組み合わせを用いた準備実験(n=2)では、同様のFK506療法では移植腎は拒絶され、慢性拒絶反応への進展も生じるという知見を得た。H19年度は準備実験の再現性を確認するため、同様の腎移植実験を更に4例に行った結果、移植腎は全例拒絶され、急性拒絶のみならず明瞭な慢性拒絶病変が生じることを確認した(目的1)。更にFK506投与により、導入期に末梢血中CD4/FoxP3陽性細胞(Treg)が減少することを確認した(目的3)。2、HGFの拒絶反応抑制効果を検討するために、1により確立した短期間FK506単独療法よる拒絶モデルを用いて3症例の腎移植を行った(目的2)。初例はHGF高濃度群として0.3mg/kg/日、次の2例では投与量を0.15mg/kg/日に減じ14日間投与した。3例全例でFK506単独群に認めたFK506投与終了後早期に生じる急性拒絶反応は認めず、移植第18日の血清Cre値は、FK506単独群の9.5±1.0mg/dlに対しHGF併用群では1.9±0.4mg/dlと有意に良好であった。2ケ月間は安定した移植腎機能を保持し、HGFの導入期拒絶反応抑制効果を確認し(目的2-a)、また末梢血中CD4/FoxP3陽性細胞の減少を認めず、HGF併用によるTregの維持効果が示唆された(目的3)。しかし最終的に移植後80日前後で拒絶され免疫寛容は得られなかった(目的2-b)。H20年度はこの成果をもとに、HGF至適投与期間や至適投与量の調節により、急性拒絶のみならず、慢性病変の進展制御及びドナー特異的な免疫寛容誘導を目指し、同時にHGFによる拒絶反応抑制効果の機序の検討を進める。鹿児島大学中西名誉教授(現、分担者研究室特任教授)が国内で開発したMHC確立クラウンミニブタを用い、HGFの腎移植拒絶反応抑制効果の検討、及びドナー特異的末梢性免疫寛容導入を目指す実験を行った。初年度に確立した腎移植拒絶反応モデルを用い、平成20年度はHGFによる導入期拒絶反応抑制効果という大きな成果を得、国際移植学会及び米国腎臓学会で口演発表後、論文投稿の段階に至り、またin vitro培養試験は既に米国移植学会誌に掲載された(以下詳述)。研究目的に対する成果の要旨を以下に示す。1.平成19年度に、12日間FK506療法(血中濃度≧35ng/ml)によるMHC完全不適合腎移植で、MGHミニブタでは免疫寛容を誘導しえるが(分担者が論文報告済)、クラウンミニブタ全6例とも移植腎が拒絶される知見を得た(目的1)。平成20年度はその個体の検体を用い(1)組織学的に術後30日前後での急性拒絶に加え慢性拒絶への進展所見、(2)免疫染色による移植腎血管病変部への抗ドナー抗体沈着、(3)血清解析による抗ドナー抗体産生、(4)導入期の末梢血中CD4/FoxP3陽性細胞(Treg)の減少を確認した(目的3)。

2.上記モデルを対象とし、拒絶反応が生じる移植後11日からHGF投与を行い(高濃度群0.03mg/kg/日×7日、低濃度群0.015mg/kg/日×14日)、全4例で移植後50日まで急性拒絶反応はなく、移植後18日血清Cre値1.9±03mg/dlは対象群82±1.5mg/dlに対し有意に良好で(目的2-a)、抗ドナー抗体産生はなく、末梢血中CD4/FoxP3陽性細胞も維持された(目的3)。3.更にHGFによるT細胞の直接制御効果をin vitro共培養試験で検討したところ、T細胞の直接制御効果を認めず、HGFの拒絶反応制御効果はマクロファージなどT細胞以外の細胞からのサイトカイン産生等による抑制効果が示唆された。
プライバシー権概念の再定式化;権利概念を構成する自律と関係性の観念

「人間の生の両端領域における規範化」というテーマは、人間存在のあり方と法・規範との結びつきを問うという点で高度に公的課題であると同時に、個人の生のあり方を決定づけるという点で高度に私的課題でもある。本研究ではこれをプライバシー権概念の捉え直しという観点から検討した。特定の関係性の本人の自律的生を維持するに必要となる限りで、本人に近しい他者も、本人の生/死に関わる私的決定の主体であることの正当性を確認した。本研究の初年度に当たる平成20年度は、研究遂行に際しての基盤を形成する期間であった。文献他資料の収集と検討を行うことに多くの研究時間を割き、プライバシー権概念を構成する観念としての「関係性」について、その位置づけの理論化という本研究全体の研究ビジョンの具体的イメージを獲得することとなった。初年度に於いては、報告および論文公表に至るまでの段階には至らなかったが、次年度における報告、論文執筆の準備を得ることができたといえる。このことは、収集した文献等の検討のみならず、法理学研究会および東京法哲学研究会、法哲学会、法社会学会、医学哲学倫理学会、生命倫理学会他、各種研究会等への参会の中で交わされた議論からも、大きくの知見を得たことは言うまでもない。リベラリズム法学の基幹概念と考えられてきた「自由」「自律」の観念に「関係性」の観念が内包しているという本研究の基本的発想は、これまで共同体主義との親和性が指摘され、その概念の曖昧さと帰結の危険性が指摘されてきた。しかしながら近時、実践上の喫緊の課題として浮上する医科学上の法・政策の方向性を把握するに当たり、例えば臓器移植におけるドナーや、終末期医療における終末を迎える主体である個人の、その存在をめぐり、周辺に在る人々(関係当事者)の法的存在感が増していることが、各種専門家等によって作られた研究報告書等の中に散見される。関係性を規範概念として位置づける必要性が、まさに喫緊の課題であることを認識することとなった。関係的プライバシーの観念に焦点を絞り検討を行った。現状のプライバシー権概念を再構成するに辺りプライバシー権の機能に着目し、原稿の規範的ルール上プライバシー権がどのような位置づけを持つ者とされてきたのかについて記述的検討と、これに対して批判的検討を行った上でプライバシー権概念の再定式化を試みた。平成21年度7月に行われた臓器移植法改正の4つの論点(1.脳死は人の死である、2.子どもからの臓器提供を認める3.患者本人の意思が不明の場合家族の同意によって臓器提供を認める4.近親者に対する臓器威力提供意思を保護する)のうち、3.4.の点は、本研究にまさに呼応する点であった。現代法理論(リベラリズム法学)は、言うまでもなく個人を中心に据え、自由と平等とを基調とする思想を背景としている。しかしながら本法理論に従来内包されてきた「近しい者との関係性」の観念が、今日形を変えて法規範上、前面に押し出されつつあることの証左として、この改正を位置づけることもできる。したがって、リベラリズム法学が内包する「近しい者との関係性」、すなわち個人を主体とする権利論上の位置づけについて、特に上記臓器移植法改正問題という実践的課題を検討の契機とした。更に言えば本改正は、終末期医療、生殖補助技術利用といった人間の生の両端領域に係る法規範化の要請、という昨今の社会状況にも少なからず影響を与えることは否めないという理解の下、今後、本改正が生の両端領域における法規範化問題に与える影響を鑑み、利便性・効用の拡大という意味での社会的公益のみならず、規範的意味における本改正の意味を検討し、公表した。平成22年度は、研究目的に掲げた「人間の生の両端領域で生じている諸問題に対する近時の規範化の要請」について、どのように応答すべきであるのか、当事者の善き生の追求に対して制限を加える場合、その理由が何であり得るのかを問い、論文、研究報告等によってその成果を公表した。具体的課題は、人間の生の終末が、医科学技術の実施とともに、本人はもとより、他者(特に家族を初めとする近しい者)の意思によって決定されることが事実上のみならず、規範的にも許容されつつある現状への規範的応答可能性であった。英米判例法上形成されてきた所謂「代行判断の法理」が、この応答に耐え得るかを検討し、結果として、英米判例上のそれとは異なり、他者による決定を一定程度尊重せざるを得ないという事実から、本人の意思とは独立に、家族を初めとする本人に近しい者による(固有とも言い得る)決定権として機能させようとする我が国の現状は、その規範的意味を問うていない故に、大きく留保を付けなければならないことを確認した。その上で、近しい者が本人の生の終末に繋がる決定を行うことが正当であるには、本人及び近しい者との関係性が維持継続、あるいは途絶すべき関係性として規範的に認め得るか否かがひとつの指標であるべきこと(関係性の権利)を明示した。

更に、インフォームド・コンセントの法理についても、具体的且つ理論的検討を加えた。I.C.における重要事は、そこで為された一回の意思決定(合意)内容の実現ではなく、当事者(医療者、患者他)皆が、患者の善き生の追求の達成に資することであることに着目した。更に当事者が各々、相手方に対してこの目的達成のために有する責務を当事者各々が有する権利には、片務的負担が内包されると主張した。これを、従来の権利概念においては看過されてきた構成要素のひとつとして明示した。
味覚感受性を指標とした,高齢者の咀嚼能力改善の評価

本研究の目的は,長期間,十分な咀嚼機能が発揮されていなかった高齢者の刺激唾液分泌量ならびに味覚感受性が、良好な咀嚼機能を保持していた健常高齢者と差異があるか,さらに,義歯装着による咀嚼能力の改善が唾液分泌能と味覚感受性を向上させるかを調べることである.対照群として,平成12, 13年度の新潟県高齢者大学教養講座受講生で新潟大学歯学部附属病院(以下、本院)での面接調査と味覚検査に同意し、天然歯や義歯によって良好な咀嚼機能が保持されている30名(男性15名、女性15名)を選択した.被験者群として,無歯顎あるいは多数歯欠損症例で長期間にわたって義歯を使用せずに放置,または明らかな不良義歯を使用していた高齢者5名(男性2名、女性3名、平均年齢74歳)を選択した.さらに、味覚障害者群として本院味覚外来で味覚減退を訴えた14名を選択した。対照群、被験者群には1)刺激唾液分泌量:パラフィンペレットを5分間自由咀嚼2)咀嚼能力3)味覚感受性:濾紙ディスク法による味覚閾値4)量大咬合力を検査した.味覚障害者群には刺激唾液分泌量、味覚感受性検査を行い、さらに、唾液中TIMP-1活性と血清亜鉛値について健常高齢者群と比較した。被験者群には通法に従い補綴治療を行い(現在治療中もあり)、治療前、義歯装着直後と装着3ヵ月、6ヵ月後検査を行った。対照群における唾液分泌量は平均6.6ml、濾紙ディスク法による味覚閾値の平均値は、甘味2.9、塩味3.1、酸味3.3、苦味3.0であったのに対して、味覚障害者群は甘味4.2、塩味4.2、酸味4.4、苦味3.6と上昇していた。また、味覚障害者の唾液中TIMP-1量は健常者と比較して有意に少なく,血清亜鉛値と唾液中TIMP-1量との間には相関がみられなかった。被験者群では唾液分泌量は義歯装着後に増加する傾向があったが、味覚閾値の改善を見出すまでは至らなかった。本研究の目的は,長期間,十分な咀嚼機能が発揮されていなかった高齢者の刺激唾液分泌量ならびに味覚感受性が,良好な咀嚼機能を保持している高齢者に比べ,差異が認められるか否かを明らかにすること,さらに,義歯装着による咀嚼能力の改善に伴って,唾液分泌能と味覚感受性が向上するか否かを調べることである.対照群として,平成12年度の新潟県高齢者大学教養講座受講生で新潟大学歯学部附属病院での面接調査に同意した60名の中から,天然歯や義歯によって良好な咀嚼機能が保持されている10名を選択した.被験者群として,無歯顎あるいは多数歯欠損症例で長期間にわたって義歯を使用せずに放置,または明らかな不良義歯を使用していた高齢者4名を選択した.対照群には次の項目を検査した.1)刺激唾液分泌量:座位でパラフィンペレットを5分間自由咀嚼した時の刺激唾液分泌量を測定する.2)咀嚼能力検査:試作したグミゼリーを10回自由咀嚼後の溶出グルコース濃度から食品咬断率を算出する.3)味覚感受性検査:電気味覚検査法(直流陽極刺激)と濾紙ディスク法および全口腔法によって,味覚閾値を検査する.4)最大咬合力:3秒間最大噛みしめ時の咬合力をデンタルプレスケールで測定する.被験者群には,必要な前処置後に,通法に従い補綴治療を行った(治療中の被験者もあり).対照群と同様の検査を治療前と義歯装着直後ならびに装着3ヵ月後に実施した.今後,6ヵ月後検査を予定している.本研究の目的は,長期間,十分な咀嚼機能が発揮されていなかった高齢者の刺激唾液分泌量ならびに味覚感受性が、良好な咀嚼機能を保持していた健常高齢者と差異があるか,さらに,義歯装着による咀嚼能力の改善が唾液分泌能と味覚感受性を向上させるかを調べることである.対照群として,平成12, 13年度の新潟県高齢者大学教養講座受講生で新潟大学歯学部附属病院(以下、本院)での面接調査と味覚検査に同意し、天然歯や義歯によって良好な咀嚼機能が保持されている30名(男性15名、女性15名)を選択した.被験者群として,無歯顎あるいは多数歯欠損症例で長期間にわたって義歯を使用せずに放置,または明らかな不良義歯を使用していた高齢者5名(男性2名、女性3名、平均年齢74歳)を選択した.さらに、味覚障害者群として本院味覚外来で味覚減退を訴えた14名を選択した。

対照群における唾液分泌量は平均6.6ml、濾紙ディスク法による味覚閾値の平均値は、甘味2.9、塩味3.1、酸味3.3、苦味3.0であったのに対して、味覚障害者群は甘味4.2、塩味4.2、酸味4.4、苦味3.6と上昇していた。また、味覚障害者の唾液中TIMP-1量は健常者と比較して有意に少なく,血清亜鉛値と唾液中TIMP-1量との間には相関がみられなかった。被験者群では唾液分泌量は義歯装着後に増加する傾向があったが、味覚閾値の改善を見出すまでは至らなかった。
網膜光障害防御因子に関する研究

1、光照射時の網膜におけるfree radicalの発生についての研究(方法)9週齢のWister ratをアスコルビン酸(0.5mg/g体重)投与群、酢酸トコフェロール(0.5mg/g体重)投与群、非投与群に分け、各投与群には光照射の24時間前と直前に腹腔内注射を行った。それぞれ3時間と6時間、2500luxの光を照射した後、眼球を摘出し、セリウム塩を含む培養液に20分間浸した後、透過電顕用に固定し観察した。(結果)free radicalの発生部位にはセリウムが酸化され顆粒状の沈着物が見られるはずであり、網膜色素上皮の基底膜の部位にその沈着が見られたが、3群間に明らかな違いが見られず、今後に課題を残した。2、光照射時における網膜色素上皮phagosomeの動態(方法)7週齢のWister ratを酢酸トコフェロール(0.5mg/g体重)を光照射の24時間前と直前に投与(腹腔内注射)した群と非投与群に分け、2500luxの光を1、3、6、12、24、72時間照射した後、眼球摘出し後極部の網膜を対象として固定、トルイジンブルーにて染色して網膜色素上皮中のphagosomeの面積と数を画像解析した。(結果)以前、アスコルビン酸にて同様の研究を行ったが、その際に見られたような明らかな差異は両群間に見られなかった。トコフェロールは網膜内に豊富に蓄えられているため、2回の腹腔内注射だけでは明らかな違いがでてこないと考え、現在、3週齢のratにトコフェロール欠乏食と添加食を2カ月間与え、同様の検討を行っているところである。
民事法学における実証分析の活用：政策評価と損害賠償額算定

本研究の研究成果としてはまず,法学における実証分析の方法論(統計的手法)に関するものが挙げられる。これは,日本の法曹実務に対する啓蒙の目的も果たすことが期待される。具体的な実証分析としては,日本の会社法の改正過程に関する分析や,法制度が医師数に与える影響についての分析が行った。他方,損害賠償額の算定方法については,環境損害の算定において,仮想市場法やヘドニック法がどのように利用されるべきかについて検討を行った分析や,金融商品取引法上の損害賠償請求において,統計的手法がどこまで利用なのかについて検討を行った分析が挙げられる。本研究は,データに基づいた実証分析の民事法学における活用を2つの方向から探究するものである。第一に,法ルールは,何らかの社会目的を実現するための政策としての性格を持つ。そこで,データに基づいて当該目的の達成の有無を評価すれば,解釈論・立法論に対する客観的な基盤を提供できる。かかる政策評価は,米国では普及しているが日本ではほぼ皆無であり,必要性・重要性が高い。第二に,裁判実務における実証分析の活用を探究する。具体的には,損害賠償額算定のための新たな視点の提供を試みる。損害賠償額算定は,従来,法学研究でも法と経済学でも分析は不十分であった。本研究は,計量経済学を活用した独創的な算定手法の基礎の確立を試みる。本年度は,データベースの構築の他,実証分析のための方法論を深める成果を公表することができた。研究成果のうち,法学セミナー誌に連載した論文「法律家のための実証分析入門」(第20回第27回),および,図書『数字でわかる会社法』のうちの1章「実証分析入門」は,そのような成果である。法律家の多くは統計的な手法についてあまり詳しくはないが,さまざまな統計的手法の意義は何か,それぞれにどのような限界と魅力があるのか,という点を明らかにした。さらに,中途まで構築したデータベースを元にした分析結果が,国際学会Fifth Annual Conference of the Society for Environmental Economicsにおいてアクセプトされ,これを報告することができた。同学会では,環境法の法と経済学に関する世界のトップ研究者から有益なフィードバックを得ることができた。このほか,法と経済学に関する補足的な研究成果として,私的秩序の生成と機能に関する研究も公表することができた。本研究は,データに基づいた実証分析の民事法学における活用を2つの方向から探究する。第一に,法ルールは,何らかの社会目的を実現するための手段としての性格を持つ。かかる政策評価は,日本ではほぼ皆無であり,必要性・重要性が高い。損害賠償額算定は,従来,法学研究でも法と経済学でも不十分だった。本研究は,計量経済学を活用した算定手法の基礎の確立を試みる。研究成果のうち,図書『実証分析入門ーデータから「因果関係」を読み解く作法』は,そのような成果である。本書は,法律家・法学者のみならず,経済学者やその他の社会科学分野においても,有益な解説が展開されていると評判である。本年度は,最終年度であるため,さまざまな国際学会での研究成果の報告や論文の発表につとめた。まず,論文「証券発行市場での虚偽記載に基づく損害賠償請求訴訟における統計的手法の利用とその限界」において,証券発行市場における損害賠償額の算定について,イベント・スタディを利用した損害賠償額の算定がどこまで可能なのかについて検討を行った。このような検討を行った本論文は,これからの証券訴訟・会社訴訟の実務において,大きな意義を持つと期待できる。また,医師数に関するデータベースを構築した上で,それに基づいた分析を行ったCriminal Prosecution and Physician Supplyについては,採択率20%程度の非常に競争率の高い国際学会である,Conference on Empirical Legal Studiesにおいて採択され,報告を行うことができた。同学会に日本からの実証研究が採択されることはなかなかない中で,本研究が採択され,報告を行うことができたのは,日本の実証研究の国際的なプレゼンスを高めるために大きな意義があったと考えられる。

他方,損害賠償額の算定方法については,環境損害の算定において,仮想市場法やヘドニック法がどのように利用されるべきかについて検討を行った分析や,金融商品取引法上の損害賠償請求において,統計的手法がどこまで利用なのかについて検討を行った分析が挙げられる。本研究は,データに基づいた統計的(定量的)な実証分析であるため,1データベースの構築,および,2当該データベースに基づいた統計的・理論的分析の二段階を経る。平成26年度は,前年度までの1データベースの構築を継続しつつ,進捗状況に応じて,2データベースに基づいた統計的・理論的分析も行うのが当初の予定であった。データベースの構築は順調に進んでおり,それらに基づいた分析結果についても,複数の学会報告および論文として公表することができており,おおむね順調に進んでいると評価できる。民事法学平成27年度以降も,引き続き1データベースの構築,および,2その統計的・理論的分析を行うが,重心は2に移っていく。データベースの構築については,データの入手に制約が見られる場合には,それをあきらめ,より理論的な方向へと研究の重心を移していくことも検討する。研究成果の公表による社会へのフィードバックについては,本研究は,国内のみならず国際的にも独創的で有益な研究活動であるので,国内の雑誌等での成果公表のみならず,国際的なジャーナルに研究成果論文を投稿し,国際的に研究成果を公表していくことにつとめる。国際ジャーナルでの成果公表が,理論的な側面を中心とするのに対し,国内での研究成果公表は,より実践的な政策インプリケーションにより重点を置いた形にすることで,社会的な貢献度を高める予定である。平成25年度は,1データベースの構築を主に行うが,進捗状況に応じて,2データベースに基づいた統計的・理論的分析も行うのが当初の予定であった。平成26年度以降も,引き続き1データベースの構築,および,2その統計的・理論的分析を行うが,重心は2に移っていく。6278円という比較的少額の端数だったので,それに適した支出先が存在しなかったため,本年度中に無理に使用するよりは,次年度の請求額と併せて使用する方が,研究計画の目的に沿ったより効率的な利用が可能と判断したため。
前立腺癌の進展・転移における基底膜分解酵素活性の分子機序の解明と臨床応用

前立腺癌骨転移におけるMMPsを介する分子機序の解明及び骨転移症例に対するバイオマーカーとしてのMMPの臨床的有用性について検討した。前立腺局所のMMPsの発現強度に対する評価として、FIZ(film in situ zymography)、Zymography(GZG)、免疫組織化学を施行(IHC)。治療前血清MMP-2/9を測定し、各種臨床病理学的パラメータならびに前立腺局所でのゼラチナーゼ活性との相関を比較検討した。前立腺癌の骨転移にはMMP-2が強く関与しており、前立腺局所におけるMMP-2活性ならびに血清MMP-2値は、バイオマーカーとして有用であることが示めされた。今回の検討に対して同意を得られた患者より血清及び前立腺針生検組織の採取及び保存を継続している。今回の検討におけるpositive controlとして使用する細胞株であるHT1080を培養し、その培養液より基底膜分解酵素の抽出も継続中である。骨転移における骨破壊で極めて重要な役割を担っていると考えられるRANKLやカテプシンKに関しても検討を予定している。また、新規前立腺癌骨転移症例に対してゾレドロン酸使用群と非使用群におけるホルモン療法による血清基底膜分解酵素値の変化を検討している。ゾレドロン酸投与は2年を予定しており、この研究課題の終了予定時であるH21年度末までには明確な研究成果を報告する。今回の検討に対して同意を得られた患者より採取した血清のMMP-2およびMMP-9値を測定した。血清MMP-2値は、前立腺癌群と非前立腺癌群では有意差を認めなかったが、骨転移群では、非骨転移群と比較し有意に高値であった。また、骨転移の広がりが広範囲で有るほど有意に高値であった。一方、血清MMP-9値は何れも有意差を認めなかった。また、前立腺針生検組織に対して施行したFilm in situ zymography(FIZ)の結果、骨転移症例では非骨転移症例と比較して、ゼラチナーゼ活性が強い傾向を認めた。FIZを施行した症例においてzymographyを施行したところ、ゼラチナーゼ活性としては、MMP-2が強く関与していることが確認された。また、前立腺癌骨転移剖検症例に対して骨転移部位でのMMP-2およびMMP-9の免疫染色を施行し、骨転移部位においてもMMPの存在を確認することが出来た。以上より、前立腺癌の骨転移に対してMMP-2は強く関与しており、血清MMP-2値は前立腺癌骨転移症例に対するバイオマーカーとして有用であることが示唆された。前立腺癌骨転移症例における骨関連事象の有用性は証明されているが、投与期間や投与間隔については議論の残る所である。現在、前立腺癌骨転移症例に対してゾレドロン酸投与群の経時的な血清MMP-2やその他骨関連バイオマーカー値の変動を確認している。この研究課題の終了予定時であるH21年度末までには明確な研究成果を報告する予定である。前立腺癌が骨転移を来すためには血管新生が促され、骨基質を溶解しなければならない。造骨性変化が中心の前立腺癌においても、溶骨性変化は極めて重要である。骨転移の機序としてMMP(matrix metalloproteinase)の関与が示唆されている。我々は、今日まで蓄積してきたMMPに関連する研究成果を踏まえ、前立腺癌骨転移におけるMMPsを介する分子機序の解明及び骨転移症例に対するバイオマーカーとしてのMMPの臨床的有用性について検討した。前立腺局所のMMPsの発現強度に対する評価として、前立膜癌(骨転移、非骨転移症例)症例および前立腺非癌症例の治療前前立腺針生検凍結組織に対して、FIZ(film in situ zymography)ならびにZymographyを施行。前立腺局所でのゼラチナーゼ活性を測定した。また、治療前前立腺針生検凍結組織に対してMMP-2・MMP-9の免疫組織化学を施行し、MMPの局在を検討した。治療前血清MMP-2・MMP-9を測定し、前立腺癌骨転移における各種臨床病理学的パラメータならびに前立腺局所でのゼラチナーゼ活性との相関を比較検討した。FIZ・Zymography・免疫組織化学の結果、前立腺局所でのゼラチナーゼ活性は、MMP-2が強く関与していることが示された。前立腺癌骨転移症例では、非骨転移症例と比較して、前立腺局所においてMMP-2の強い活性を認めた。血清MMP-2値は、骨転移症例では非骨転移症例と比較して有意に高値であり、骨転移の広がりと相関を認めた(p<0.05)。一方、MMP-9に関しては、Zymography・免疫組織織化学・血清値ともに有意差を認めなかった。以上より、前立腺癌の骨転移にはMMP-2が強く関与しており、前立腺局所におけるMMP-2の活性ならびに血清MMP-2値は、バイオマーカーとして有用であることが示唆された。
内耳再生医療の開発-内耳発生分子機構を応用したトランスレーショナルリサーチ-

本研究によって内耳発生に重要な因子が内耳再生医療に有用であることを発見した。細胞増殖制御因子p27Kip1を生後マウス蝸牛で抑制すると、増殖能がないとされていた生後哺乳類の蝸牛支持細胞が増殖した。HGFやEP4アゴニストが内耳障害の予防や治療に有用であることを発見し、そのメカニズムを解明した。Notchシグナルが、内耳内の細胞運命決定だけでなく感覚上皮前駆細胞の分化タイミングの制御や維持を担うことを発見した。本研究の目的は、内耳発生に重要な因子を操作して、今まで不可能といわれてきた内耳有毛細胞(内耳感覚上皮)の再生を実現し、内耳障害がほとんどを占める感音難聴のあらたな治療方法を確立することである。2008年度は、1.内耳発生の際に重要といわれる細胞増殖制御因子であるp27KIP1を生後のマウス蝸牛上でRNA干渉の技法を用いてノックダウンすると、生後細胞分裂することがないといわれていた支持細胞が分裂しうることを示すことができた。従来、報告されていたNotchシグナル操作による支持細胞から有毛細胞からの分化転換に加えて、新たな有毛細胞のソースと考えられる支持細胞の増殖を生後に行うことができることが証明され、内耳障害治療の実現可能性がさらに増すこととなった。2.内耳発生に重要な因子の操作によって期待される結果は、1.で示したように支持細胞が有毛細胞へ分化転換することである。このため、内耳発生の研究とともに、支持細胞の性質を詳細に解明し、より分化転換をおこしやすくする条件を検討することも重要である。そこで、内耳支持細胞の特異的に発現する因子の探索を行った結果、近年細胞質分裂や小胞輸送や特定の蛋白質の細胞内での分布に関わることが示されているセプチンが内耳蝸牛の支持細胞に多く発現していることを発見し、現在詳細な機能について検討中である。3.生理活性物質であるプロスタグランジンEの受容体(EP)は4種類存在するが、そのうちのEP4に対する特異的なアゴニストを音響障害を加える前からモルモットの内耳に投与すると、音響障害が軽減できることを発見した。また、音響障害後にアゴニストを投与しても、同様に音響障害が軽減できることもわかり、EP4アゴニストが、内耳障害の新しい薬剤となることが期待される。本研究の目的は、器官発生に重要な因子を操作して、今まで不可能といわれてきた内耳有毛細胞(内耳感覚上皮)やラセン神経節、蝸牛側壁の再生を実現し、内耳障害がほとんどを占める感音難聴のあらたな治療方法を確立することである。2009年度は、1.細胞運命の初期化によって生後マウスから作成されたinduced pluripotent stem cells(iPS細胞)を神経に分化するよう誘導した後、生後マウスの内耳に移植して、その動態を検討した。iPS細胞は他の臓器と同様、内耳にも生着し、さらに一部はグルタミン作動性ニューロンに分化していた。聴覚に重要な役割を果たすラセン神経節の再生に、iPS細胞は有用な材料であることが示された。2.もともと肝細胞の増殖因子として知られていた肝細胞増殖因子(HGF)は、さまざまな発生過程で重要な役割を果たしていると報告されている。本年度の本研究では、HGFがアミノグリコシドによる有毛細胞の障害を予防することを蝸牛の器官培養で示し、また音響外傷による感音難聴にたいして予防効果があることを動物モデルを用いてIn vivoで示した。HGFは内耳障害に対して有用な物質であることが示唆された。3.生理活性物質であるプロスタグランジンEの受容体(EP)は4種類存在するが、そのうちのEP4に対する特異的なアゴニストにより音響外傷が軽減できることを昨年報告したが、本年度はEP4のシグナルの下流でVEGFが作用していることを発見した。EP4を用いた再生医療を効果的に行うための知見であると考えられる。本研究の目的は、器官発生に重要な因子を操作し、不可能といわれる内耳有毛細胞(内耳感覚上皮)やラセン神経節、蝸牛側壁の再生を実現し、内耳障害のあらたな治療方法を確立することである。2010年度は、1.内耳発生に重要とされるノッチシグナルの完全な遮断を行ったマウスの内耳発生を観察し、ノッチシグナルの内耳発生における役割をより明らかにした。本研究によってノッチシグナルは従来言われていたように内耳感覚上皮の始原細胞形成を促すのではなく、維持するために使われることがわかった。この知見により、内耳感覚上皮再生の際には、ノッチシグナルは再生の際に作り出す感覚上皮始原細胞の維持に利用できると考えられた。以上の成果は2010年11月の第6回国際メニエール病学会で発表し、Developmental Biology誌に投稿し受理された。2.生後の哺乳類蝸牛上での感覚

上皮を促すためには、生後失われると考えられる感覚上皮幹細胞を誘導することが必要である。近年、決められた遺伝子を発現させることにより細胞の再プログラミングを行い幹細胞(iPS細胞)を生み出す手法が開発されたが、この遺伝子の組み合わせを蝸牛上で強制発現させ、より未分化な細胞が蝸牛内に生み出されるかを検討した。その結果、未分化感覚上皮のマーカーのであるProx1陽性細胞が誘導されることを発見した。今後はさらに分化を進め、感覚上皮を生み出す手法の確立を目指す。この結果は2011年の第34回ARO midwinter meetingで発表した。3.感覚上皮の再生だけでなく、他の蝸牛内の領域、特に側壁も蝸牛の機能に重要な役割を果たす。これらの再生手法を確立するために、いまだマーカー分子の情報が不足している蝸牛側壁の遺伝子発現プロファイルを網羅的に行うために、生後マウス蝸牛の側壁を材料に網羅的遺伝子解析を行い、これまで未解析の遺伝子を同定した。
廃棄物を用いたコンクリート用骨材の製造・開発及び用途の拡大

近年、骨材資源は環境保全や資源の枯渇等により減少傾向にある。従って、資源確保の手段として、廃棄物の有効利用を兼ねてコンクリート分野への迅速な再資源化の要求がある。そこで、本研究は、鉱物系微粉末、再生骨材、廃ガラス発泡骨材、風化花崗岩、都市ごみ等を用いたコンクリートの性状の把握及びこれらを用いたコンクリート系二次製品化の可能性について検討を行った。さらに、既存の低強度RC造を対象に、RC柱の耐震・耐久性の向上の確認を行った。現在のコンクリート分野での課題の一つに,骨材資源の枯渇化や骨材の品質低下等が挙げられる。しかし,一方では,各種廃棄物のコンクリート用材料への再資源化が求められるなど,コンクリートに対する多様化の傾向が進行しており,新しいニーズも要求されてきている。そこで,本研究としても各種の廃棄物(焼却灰,廃ガラス,フライアッシュ等)を再資源化することによって,コンクリートへの利用の促進をはかる。また, RC構造物の解体によって生じたコンクリート塊の有効利用(リサイクル)を目的として,再生骨材コンクリートの実用化に向けたコンクリートニ次製品等への用途の拡大を考える。さらに,再生骨材コンクリートや低強度コンクリートを用いたRC構造物の構造性能や補修・補強に伴う耐久性の向上についての検討を行うことにしている。本研究は,廃棄物の骨材への資源化や低品質骨材の活用に向けて,多様化傾向にあるコンクリートへの実用化を目指している。18年度の主な研究項目は,(1)低品質風化花崗岩系骨材コンクリートの品質改善,(2)ごみ焼却灰の有効利用,(3)再生骨材使用の舗装コンクリートの特性,(4)再生微粉使用の造粒細骨材を用いたモルタルの性状,(5)ガラス発泡微粉末及び軽量骨材の有効利用,(6)その他等で,その概要は次の通りである。1)低品質の風化花崗岩砕石でも,実験条件(単位セメント量,締固め法,養生法等)や各条件の組合せにより品質の改善が可能である。又,フライアッシュの置換による強度増進効果が認められた。2)低強度(8.3N/mm^2以下)の制御型セメント系スラリー材料にごみ焼却灰を使用しても,塩分溶出量や流動性等は海砂使用の場合とほぼ同等で,28日強度は6N/mm^2程度で利用可能な強度発現が得られた。3)歩道用舗装ポーラスコンクリートへの再生骨材の利用に関して,目標空隙率10%の条件を満たすと同時に,透水係数,曲げ強度,乾湿繰返しによる抵抗性及び気化熱による温度低減効果等が認められた。4)再生骨材製造時の発生微粉末を用いた造粒型再生細骨材使用のモルタル強度は,7日強度で15N/mm^2程度である。なお,造粒細骨材の粒形は加水量によってほぼ決まるが,今後は骨材強度の確保が問題である。5)廃ガラス製のガラス発泡粉末を混和材を25%程度置換したモルタルでは,28日強度が40N/mm^2程度であり,乾燥収縮も標準モルタル程度である。又,ガラス発泡の粗骨材の場合は,絶乾密度1.11g/cm^3,吸水率33.4%で,骨材強度は325N/mm^2程度のため構造用としては不適である。しかし,骨材自体の保水性やポーラスコンクリートとしての排水性や軽量性から屋上緑化植栽基盤としての可能性が高い。6)JISの品質基準に適合した再生骨材Mの製造を検討中である。本研究では,各種廃棄物の品質改善により,建設資材としてのリサイクルへの可能性を検討し,実用化に向けた用途開発の促進を目標としている。なお,本年度の実験概要は次の通りである。(1)廃ガラス発泡材粉末(粒子径50μm以上)を置換したモルタルでは,置換率25%以上になると流動性や強度の低下が生じた。しかし,耐久性や耐薬品性は普通モルタルと同等であった。(2)廃ガラス発泡粗骨材使用のポーラスコンクリートは低強度(210N/mm^2)であったが,粗骨材の保水性とポーラスコンクリートの排水性能により屋上緑化植栽基盤としての可能性の確認ができた。(3)新技術による完全リサイクル形式の再生骨材の制造法の開発及び骨材の吸水率の低減化(3%以下)の目処が得られた。(4)再生骨材微粉末製の造粒細骨材使用のモルタルでは,海砂とほぼ同等の流動性は得られたが,圧縮強度を増すには造粒細骨材の吸水率の低減による骨材強度の増大の必要が求められた。(5)有機元素分析法によるフライアッシュの炭素量の測定により,既存のメチレンブルー吸着法に比べて分析時間が短縮され(約1/8),かつ,測定精度も同等であった。(6)フライアッシュコンクリートの強度発現と養生条件の関係は,一般に初期材齢で大きく,長期材齢では水分供給の少ない封かん養生での強度発現が水中養生より小さかった。

(7)低強度RC柱でもコーナーブロックとPC鋼棒との導入等により,高軸力比下でも高い靭性能が期待でき,耐震補強が可能と考えられた。本年度は,前年度までの再実験や継続実験と同時に,再生骨材の品質改善や再生コンによるRC構造部材実験の検討,又,ポーラスコンによる建築用非構造材の用途開発に関する再調査等を行った。なお,平成20年度はJIS A 5301やJASS 5等の大改定があり,コンクリートへの一層の品質向上や生産・施工への要望が一層高まって来ている。従って,本年度の研究目的・項目には若干の変更があったが,実験概要は次の通りである。1)本年度までの実験結果より,フライアッシュ(FA)混入コンでも普通コンと同様に統一的な配(調)合設計が可能である。即ち,FA混入により単位水量の減水効果は水粉体容積比により定量的にその範囲が把握でき,FAコンの圧縮強度はW/B(B=C+FA)との相関が大きいことが認められた。2)今後の中品質再生骨材Mの需要拡大を考慮し,再生骨材と原骨材(再生骨材中より採取)を用いたコンクリートの性状は,再生骨材コンの場合の方が単位水量,ブリーディング及び耐久性の低下が生じる。又,圧縮強度はW/Cの低下に伴って両コンクリートの差が大きくなる。なお,RC構造部材の構造性能実験についても検討した。3)建築非構造部材へのポーラスコンの利用は少ないが,文献や若干の実験を通して,通気性や吸音性状から壁用基盤材としての使用が適していると考えられる。本年度は基本的にRC造の梁や柱の供試体を用いた実験を対象としており,再生コンクリートを用いたRC構造物の適用を検討するために,RC梁の構造性能に関する実験を行った。それと同時に,既存の低強度コンクリート及び劣化コンクリート造をイメージして,RC柱や梁の耐震性や耐久性の向上に関する予備的実験を行った。1)再生骨材M使用の再生コンクリート製のRC梁の静的及び動的(繰返し)載荷試験を行って構造性能を検討した。その結果,再生骨材の品質は圧縮にしては影響は少ないが,曲げ及び引張強度では差が生じている。しかし,高品質の再生骨材Mは砕石の場合と同等の曲げ耐力を有しいる。また,曲げ試験時のひび割れ性状は,静的及び繰返し載荷ともに砕石の場合と大きな違いは認められない。2)既存の付着劣化や曲げ耐力不足を示す低強度のRC柱に対する高強度治具の使用により,せん断耐力や靭性の向上(水平耐力は通常の供試体の1.4倍)に効果があることが認められる。さらに,RC梁の曲げ試験結果を通して,補強筋をポリマーセメントモルタルで覆うことによって,無補強供試体に比べて最大耐力が約1.6倍に達している。これらの予備実験より,今後はRC造の補強工法の開発も一層重要だと考えられる。
オンチップ光シンセサイザ

近年急速に発展してきたシリコンフォトニクスの利用によって微小なシリコンフォトニクスチップ内で光波の位相、強度を高精度に制御する事が可能になりつつある。本研究では、化合物半導体レーザとシリコンフォトニクスの長所を併せ持つ新しいヘテロジニアス(異種材料集積)レーザを実現する事を目的としている。量子ドット光増幅器とシリコンフォトニクス光波制御チップとを効果的に組み合わせる事でレーザ光のパルス形状を自在に制御できる1チップ光シンセサイザを実現する基盤技術を確立する。
NGSを利用した渓流魚の在来種新規判別方法の開発と嘉瀬川水系在来ヤマメの保全

[目的]渓流魚は遊漁対象魚であることから種苗放流が盛んであり、元々生息する在来種の判別は時に困難を極める。在来種の判別は、ミトコンドリアDNA(mtDNA)の部分配列やマイクロサテライト(MS)などによる遺伝学的な集団構造解析が行われているが、部分配列では十分な系統解析ができない上、複数の遺伝子マーカーをそれぞれ別々に解析するため、作業も煩雑となる。そこで、本研究では、嘉瀬川水系在来ヤマメを推定するために、次世代シーケンサー(NGS)を利用して、mtDNA全長配列とMSデーターを1度のrunで取得する新たらしい解析方法を試みた。[方法]水系内、他水系、養魚場・試験場のヤマメについて、まずmtDNA ND5領域を解析し、水系内のハプロタイプ(Hap)を検出した。次に、主なHapを中心に水系内の異なる地点のサンプルを含めてそれぞれのmtDNA全長ライブラリーとMS 6遺伝子座のライブラリーを作製し、適当量を混合してMiSeqで解析した。[結果]mtDNA全長配列とMS 6遺伝子座のデーターは十分な精度で取得され、そのカバレッジなどから、さらに遺伝子座を追加し、検体数も増やすことが可能であると考えられ、そのおおよその至適量等を求めることができた。mtDNA全長配列に基づく系統解析からは、従来法では得られなかった詳細な分岐を示す系統樹を得ることができ、それらの分岐年代の推測も可能となった。また、ある種苗と同じHapを示していたあるサンプルは、全長ではその種苗と異なり、その水系の在来種である事が判明した。以上の結果から、本方法は、種苗と在来を明瞭に判別できる可能性が高く、極めて有効な判別方法である事が示唆され、本研究によって、現実的に利用可能な解析方法として概ね確立させることができた。
インドネシア人看護師支援制度作りのための予備調査

本研究は、日本で働く外国人看護師に対し、適切かつ十分な支援体制を整えることを目的としている。現段階では、そのために必要とされる情報収集を多方面から行い、日本で就労しようとしている外国人看護師が日本の医療や看護をどのように認識し、またどのような支援を求めているのかを調査する。今回の対象者は、外国人看護師の第1陣として来日しているインドネシア人看護師である。平成22年度は、来日しているインドネシア人看護師候補者を対象としたインタビューを前年度より継続して行った。22年度末までのところ、東海地方で働くインドネシア人看護師候補者9人に対し、1.日本で働こうと思った目的、2.日本で働いた印象、3.日本とインドネシアの看護の比較、の3部で構成されている質問紙を用い、一人当たり1時間程度のインタビューを行った。その結果、ほぼ全員が日本で働くことに満足しており、日本の進歩した医療や管理体制を習得したいと考えていた。しかし、看護師国家試験に向けての勉強は難しく、もし国家試験に合格できなかった場合は帰国せざるを得ないという事実が、彼らを大きく不安にさせている一因となっていた。また日本での生活はイスラム教徒にとっては不自由なことが多く、食物やお祈りに関して不便を感じることがあるという意見が多く聞かれた。2010年8月には、インドネシアの病院での研修を行ってきた。研修では実際に病棟に入り、病棟看護師とともに患者へのケアや病棟業務を行うことで、インドネシアの医療や看護の実情を理解することができた。結果としては、病院の中での看護師の役割が日本とは大きく異なることがわかった。日本との相違点があるということは、インドネシア人看護師が日本で働く上で障害となることも懸念されるため、特に注意や配慮が必要だと考えられる。2011年3月は、第3国で就労するインドネシア人看護師を調査するためにクウェートにてインタビューを行った。中東は外国人看護師を多く受け入れており、イスラム社会ということもあり、インドネシア人看護師にとっては生活しやすい場である。クウェートで働いているインドネシア人看護師は、クウェートにて医療や看護を学びたいとは全く願っておらず、あくまでも経済的な理由を目的としていることがわかった。この結果はこれから分析し、まとめていく必要がある。本研究の目的は、インドネシア人看護師が日本の医療現場で順応していくための環境作りを最終目的とし、そのための実態調査を行うことである。平成21年度は、まずインドネシアの看護の現状を理解することを目的に、8月にインドネシア、Pekanbaru市にある大学、専門学校、病院を訪問した。学校訪問では、インドネシア人看護師が受けている基礎看護教育が、日本と比較してどのように異なるのかを知るために、カリキュラムや制度などの資料の収集、責任者へのインタビューを行った。また、病院訪問では、主に看護師の労働環境や患者の入院環境などを視察し、同じく関係者にインタビューを行った。その後、所属研究機関の倫理委員会から研究の承認を得、研究対象者i)来日済みのインドネシア人看護師、ii)来日予定のインドネシア在住看護師、にインタビューを行っている段階である。i)に関しては、対象者の所属病院に、研究協力の依頼を行い、研究参加について承認を得られた対象者から順に、インタビューを行っている。また、ii)については、インドネシア人研究協力者に調整を依頼し、3月に再びインドネシアを訪問、Pekanbaru市、Bandung市にて計20人のインタビューを行った。現在は、これまでのデータを整理、分析している。

クウェートで働いているインドネシア人看護師は、クウェートにて医療や看護を学びたいとは全く願っておらず、あくまでも経済的な理由を目的としていることがわかった。この結果はこれから分析し、まとめていく必要がある。
脂肪由来分泌蛋白を標的とした急性冠症候群の治療法の開発

本研究では、脂肪組織由来分泌因子であるオメンチンの急性心筋障害に対する作用を心筋虚血再灌流の動物モデルを用いて解析した。オメンチン蛋白の全身投与によりマウス心筋虚血再灌流モデルにおいて、心筋梗塞サイズは縮小し、心筋組織でのアポトーシスの抑制を伴っていた。また、ブタ心筋虚血再灌流モデルを作成し、オメンチン蛋白の冠動脈内投与すると心筋障害の抑制と心機能の回復を認めた。従って、オメンチンは急性冠症候群の治療法開発の標的分子になる可能性が示唆された。本研究では、新規アディポサイトカインであるオメンチンの急性心筋虚血障害に対する作用とその分子機構を個体レベル、細胞レベルにおいて明らかにすることを目的としている。アデノウイルス過剰発現系を用いたヒトオメンチンの全身投与により、マウス心筋虚血再灌流モデルにおいて心筋梗塞サイズの有意な縮小を認め、心筋障害の指標である心筋逸脱酵素の減少を伴った。リコンビナントヒトオメンチン蛋白をマウスの心筋虚血誘導直前に頚静脈より単回全身投与すると、心筋梗塞サイズは有意に縮小し、オメンチン蛋白を再灌流直後に単回全身投与しても、心筋梗塞サイズは有意に縮小した。また、マウス心筋虚血再灌流モデルにおけるオメンチン蛋白の全身投与はTUNEL染色で評価した心筋組織での心筋細胞アポトーシスを有意に抑制していた。生理的濃度のオメンチン蛋白をラット心筋細胞あるいは内皮細胞に添加すると、TUNEL染色で評価したアポトーシス反応を有意に抑制し、オメンチンによる抗アポトーシス作用にはAMP活性化キナーゼとAktシグナルが関与していた。さらに、前臨床モデルである大動物のミニブタを用いて心筋虚血再灌流モデルを作製し、オメンチン蛋白を冠動脈内投与すると心筋梗塞サイズの有意な縮小、虚血心筋におけるアポトーシスの抑制と心機能低下の回復を認めた。以上より、オメンチンは急性冠症候群の治療法開発に対する新しい標的分子になる可能性が示唆された。本研究では、新規アディポサイトカインであるオメンチンの急性心筋障害に対する作用と分子機構を個体レベル、細胞レベルにおいて検討中であり、現時点で以下のような実験の結果を得ている。1.アデノウイルス過剰発現系を用いたオメンチンの全身投与によりマウス心筋虚血再灌流モデルにおいて、心筋梗塞サイズの有意な縮小を認めた。さらに、オメンチン投与は心筋障害の指標である心筋逸脱酵素を減少させ、心エコーで評価した心機能低下を回復させた。2.リコンビナントヒトオメンチン蛋白をマウスの心筋虚血誘導直前に頚静脈より単回全身投与すると、心筋梗塞サイズは有意に縮小した。さらに、オメンチン蛋白を再灌流直後に単回全身投与しても、心筋梗塞サイズは有意に縮小した。3.マウス心筋虚血再灌流モデルにおけるオメンチンの全身投与はTUNEL染色で評価した心筋組織での心筋細胞アポトーシスを有意に抑制していた。オメンチンの全身投与はマウス虚血心筋での炎症性サイトカイン(TNFなど)の発現を有意に抑制していた。4.生理的濃度のオメンチン蛋白をラット心筋細胞に添加すると、TUNEL染色で評価した低酸素再酸素化刺激によるアポトーシス反応を有意に抑制した。5.生理的濃度のオメンチン蛋白を血管内皮細胞に添加すると、TUNEL染色で評価した低血清刺激によるアポトーシス反応を有意に抑制した。当初の初年度での研究計画としては、オメンチンのマウス心筋虚血再灌流障害に対する作用と培養心筋構成細胞における表現型への作用を明らかにすることであった。すでにマウスにおけるオメンチンの心筋虚血再灌流障害に対する保護効果が明らかとなり、さらに、オメンチンの心筋細胞と内皮細胞に対する保護作用が明らかとなった。従って、現時点での達成度はおおむね順調であると考えられる。現時点ではマウスレベルにおいてオメンチン投与が急性心筋障害に対して保護的に作用するという結果が得られている。この成果を踏まえて、前臨床モデルである大動物のブタを用いた心筋虚血再灌流モデルを作製し、オメンチン蛋白を冠動脈内投与することによりオメンチンの心筋障害に対する作用を検討する。さらに、オメンチンの心筋細胞と内皮細胞保護作用についてのより詳細な解析とそのシグナル伝達機序の解明を主眼とした研究を行う。ミニブタを用いた心筋虚血再灌流モデルを作製し、オメンチンの詳細な機能解析(心筋障害の評価や遺伝子発現とそのシグナル解析)を行うため、様々な抗体、免疫組織化学用試薬、定量的PCRの試薬が必要であり、比較的多くの消耗品費用を要すると考えられる。