hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
木材腐朽菌によるリグナン類の代謝に基づくグメリナ材の耐腐朽性発現機構の解明

なお、(+)-paulowninはグメリナ心材から単離した成分の中で最も高い抗菌活性を示したリグナンであり、側鎖部分の平面構造が(+)-gmelinolと同一である。(+)-paulowninを液体培地中でカワラタケによって代謝させ、代謝生成物のピークを高速液体クロマトグラフィーによって確認した。最も生成量の多かった代謝産物を単離し、核磁気共鳴分光法や質量分析によって分析した結果、基質の7'-位にメトキシル基が導入された(+)-7'-methoxypaulowninと構造決定した。この代謝産物への水酸基の導入位置は(+)-gmelinolの代謝実験において最大の収率で得られた(+)-7'-methoxygmelinolと同様であった。また、微量な代謝産物については、機器分析の結果、7-位及び7'-位に2個のメトキシル基が導入された7,7'-dimethoxypaulowninの生成が示唆された。しかしながら本代謝産物については充分な量を単離することができず、完全な構造決定については今後の課題である。グメリナ心材中には(+)-gmelinolと(+)-paulowninが共存しており、カワラタケにおけるフロフラン型リグナンの7'-位水酸化酵素の基質特異性は構造の類似した両リグナンを判別するほどには高くなく、いずれも7'-位がメトキシル化されると考察した。天然物化学グメリナ心材の抗菌活性発現機構の解明において最も重要であると考えられる代謝生成物の情報について3種の化合物を単離同定し、カワラタケに対する抗菌活性を明らかにすることに成功した。Gmelinolはグメリナ材由来の抗菌成分であり、この成分をグメリナ材の抗菌活性発現のメカニズムを解明するための基質(菌体に作用させる出発物質)として使用する。研究期間初年度に当たる当年度は、このgmelinolを大量に単離し、3年間の研究期間に必要と試算した以上の量を確保した。また、基質濃度の代謝に及ばす影響を調べ、多様な代謝生成物を単離できる可能性を見出すと共に最適な培養日数を決定した。カワラタケによるグメリノールの代謝生成物について当年度に得た3種の化合物以外の生成物の単離構造決定を試みる。カワラタケがグメリノールを代謝する際に、基質よりも抗菌活性の高い代謝生成物を生成してしまうという一般的な生物としては矛盾した現象は、温帯産の木材腐朽菌に熱帯産樹木の成分を作用させたことが原因の一つであると考えている。熱帯産の木材腐朽菌ではこの現象が抑制される可能性があるので、熱帯産の木材腐朽菌、Pycnoporus sanguineus等を用いてグメリナ心材に含有されるリグナン類を代謝させ、代謝生成物を分析し、カワラタケによる代謝の結果と比較する。また、これまで基質のリグナン類としては心材中での含有率の高いグメリノールのみを使用してきたが、当年度はより抗菌活性の強いパウロウニンを用いた実験も行い、グメリナ材の耐腐朽性発現機構解明のためのデータを補強する。次年度への繰り越し金額は15,736円とわずかである。木材腐朽菌の経代培養のインターバルを短くして代謝能力への影響を明らかにする。振とう回転速度、培養温度や培地組成等の代謝に及ばす影響を調べる。さらに、代謝反応をスケールアップし、代謝生成物を単離する。単離を行うため分取HPLCカラムを購入予定である。必要に応じてフラクションコレクターの購入も検討する。HPLCクロマトグラフが劣化してきているので修理を行う。
妊娠期の過剰なリン摂取が新生児のエピゲノム変化と成長期のリン反応性に及ぼす影響

近年の慢性腎臓病患者増加の背景の一つに、食事からのリン摂取の増加がある。しかしながら、妊娠期や成長期といったライフステージにおけるリン摂取の増加が、将来の慢性腎臓病発症に及ぼす影響は不明な点が多い。さらに、妊娠期における母親の栄養状態は新生児の代謝機構に影響を与えることが知られ、妊娠期の母体のリン摂取状態が将来の慢性腎臓病の発症や進展に寄与している可能性がある。そこで本研究では、胎児期から将来の慢性腎臓病発症を予防する新しい栄養管理法の確立を目指す。本研究は、近年増加傾向にある慢性腎臓病について、妊娠期の過剰なリン摂取が新生児の発育やエピゲノム変化に及ぼす影響を明らかにし、胎児期から将来の慢性腎臓病発症を予防する新しい栄養管理法の確立を目指すものである。当該目的を達成するために、妊娠期の過剰なリン摂取が新生児の発育やリン・ビタミンD代謝に及ぼす影響を明らかにすることを試みた。その結果、妊娠期に高リン食を投与した母マウスから生まれた新生児マウスの3週齢時点において、尿中リン排泄量の有意な減少が確認された。このことから、新生児は体内にリンが貯留しやすい変化が生じていることが考えられ、将来的に血中リン濃度の上昇や腎機能低下を引き起こす可能性が考えられる。一方、成長期マウスに高リン食を投与することで発現低下を認めた腎臓のα-klotho遺伝子については、有意な変化を確認することができなかった。このことから、ライフステージごとで高リン食投与がリン・ビタミンD代謝に及ぼす影響が異なることが示唆され、改めてライフステージごとのリン摂取管理の重要性が示された。母乳中のリン濃度は、妊娠期の高リン食投与による影響を受けていないことを確認したため、新生児マウスに何らかのエピゲノム変化が生じていることが予想された。「腎臓」と「骨」において、リン・ビタミンD代謝関連遺伝子のmRNA解析を行ったが、有意な変化は確認できなかった。現在、「腎臓」「骨」以外の標的臓器にも焦点を当て、エピゲノム変化の標的因子を明らかにするために検討している。本年度は、妊娠期の過剰なリン摂取が新生児の発育やリン・ビタミンD代謝、エピゲノム変化に及ぼす影響を明らかにすることを目指していた。リン・ビタミンD代謝に及ぼす影響について、いくつかの遺伝子発現の違いを見出すことができ、エピゲノム変化の関与を示唆することはできたが、エピゲノム変化の標的因子を同定するには至らなかった。以上のことを総合して、やや遅れていると判断した。妊娠期の過剰なリン摂取が、新生児のリン代謝異常を引き起こし、その背景にエピゲノム変化が関与していることを明らかにした。今後は、エピゲノム変化の標的因子を検討するとともに、胎児期に受けた過剰なリン摂取の影響によるエピゲノム変化が、離乳直後の成長期の過剰なリン摂取における反応性に及ぼす影響を検証する。

今後は、エピゲノム変化の標的因子を検討するとともに、胎児期に受けた過剰なリン摂取の影響によるエピゲノム変化が、離乳直後の成長期の過剰なリン摂取における反応性に及ぼす影響を検証する。
近現代南アジアにおける中下層の消費と社会・文化表象：軽工業製品雑貨の市場の多様性

本研究は、近現代インドにおいて流通と消費の拡大を見た中低価格の軽工業製品雑貨(日本製品も含む)に焦点を当て、それらの消費を中心的に担った社会経済的中下層の動態を、商品やモノにおける社会文化的表象や上級品との間の模倣・模造・差異化といった要素の検証を行いながら解明するもので、2018年度にも引き続きこの研究作業を行った。海外調査では、プランテーションの歴史的展開過程において、労働者によって集中的に消費された嗜好品(タバコや酒など)や装身具、食品について、その構造を解明する目的で、スリランカ国の文書館や図書館を中期的に訪問・調査して、文献・統計資料の渉猟を行った。日本国内での調査では、1920年代までインド向けの輸出燐寸(マッチ)の地盤であった兵庫県での生産基盤を解明すべく、郷土史編纂用に集積されている原資料の参照を集中的に行った。研究の成果の発信・発表も積極的に行った。社会経済史学会の全国大会での個別報告のほか、プランテーションと生存・食糧との連関について報告会開催などを行った。また、嗜好品、装身具、食品を中心とする軽工業製品もしくは雑貨の生産、広域流通、在地社会での消費動態などを焦点にした研究成果を、『世界歴史大系南アジア史4近現代』(山川出版)での拙稿「インド人移民・商人のネットワーク:環インド世界における生存確保と経済成長の牽引」や、人間文化研究機構「南アジア地域研究」の成果報告書中で発表した。また、燐寸(マッチ)に関して、C. C. Choi, T. Oishi, T. Shiroyama ed., Chinese and Indian Merchants in Modern Asia: Networking Businesses and the Formation of a Regional Economy (Brill近刊)の中で研究成果を発表予定である。本研究で検証と解明を意図してしている研究課題について、史料の渉猟や分析、研究成果の発表とも、相当程度、順調に進んでいると考えられる。史料の収集に関しては、これまで集中的に訪問してきたインドやイギリスでのものに加えて、スリランカで、文書館史料などに新たにアクセスすることが出来たことが、特に有意義であった。また、戦前の日本からインドへの主要輸出品の1つであった燐寸(マッチ)について、これまでの輸出流通過程に関する分析に加えて、日本国内での生産の文脈にも分析を広げることができた。研究成果も、論稿や書籍、報告書などの形で、国内外に対して、積極的に問うことが出来ていると言えよう。これまでの研究の展開を振り返りつつ、収集・アクセスする研究史料について、特化・集中性と包括・網羅性とのバランスを取りながら、継続していきたい。近現代インドの中下層の人々における消費動態と社会性との間のインターフェイスにあたる部分を読み解く作業を、これまで研究代表者が進めてきた装身具(ガラス製のビーズやバングル)や嗜好品(ビーリーなどのタバコ)や食品の研究を展開させながら、さらに推し進め、同時に、研究成果も著していく予定である。本研究の課題は、近現代南アジアにおいて顕著な社会性を帯同しながら流通し消費された軽工業製品雑貨に焦点を当て、そうした商品の消費を通じて発現した社会経済的中下層の人々の社会・文化的動態や、それに連動したと考えられる商品・市場の多様性・重層性を析出することであり、今年度も、そうした課題の解明に繋がる学術的探求を押し進めた。当該研究の学術的背景は、近現代インドにおける特定の顕著な社会的動態に密接に結びついている。つまり、近現代インドでは、中下層民の社会経済的そして政治的自立化が、商品やモノの消費や装着を通じての社会・文化的自己表象の模索・実現という形で具現化し、その過程の中で、中間エリート層が装填する傾向を有した外来商品や上級品の文化的表象との間での模倣、模造、差別化などの摩擦や拮抗的関係性を帯びたと考えられるのである。当該研究の代表者は、「近現代インドにおけるビーディー:歴史と文化」『平成27年度公益財団法人たばこ総合研究センター助成研究報告書』(2016年)や「近代インドの社会動態と日本製輸出雑貨との連関:摸倣・模造・差別化の中の装身品」『社会経済史学』82巻3号(2016年)などのかたちで、研究の部分的成果を発表してきたが、そうした基盤を発展させながら、今年度も、海外での資料調査や研究成果の発表を行なってきた。資料収集作業としては、インドの文書館での英領時代の文書資料の収集や、イギリスの大英図書館及びロンドン大学における英領期の統計や報告書の収集を行なった。また、研究成果は、「近代インドにおける国内市場型商品としてのビーディー(煙草)の成立:旧中央州の製造拠点形成と連関した地域経済と広域流通の動態を中心にして」、『社会経済史学会第86回全国大会報告要旨集』(101-102頁)を含めて、学会や研究会等で数回の発表の機会をもった。本研究課題で掲げている学術的探求作業の一部としての資料の渉猟・収集をインドやイギリスで活発に行い、順調にそうした史料の分析・検討を行なうことが出来ている。研究成果に関しても、社会経済史学会や日本南アジア学会、神戸華僑華人研究会、現代南アジア地域研究プロジェクトなどの複数の学術団体やそれらが開催する定期的な大会や研究会を積極的に利用しながら、活発な発表を行なうことができている。本研究は、近現代インドにおいて流通と消費の拡大を見た中低価格の軽工業製品雑貨(日本製品も含む)に焦点を当て、それらの消費を中心的に担った社会経済的中

下層の動態を、商品やモノにおける社会文化的表象や上級品との間の模倣・模造・差異化といった要素の検証を行いながら解明するもので、2018年度にも引き続きこの研究作業を行った。海外調査では、プランテーションの歴史的展開過程において、労働者によって集中的に消費された嗜好品(タバコや酒など)や装身具、食品について、その構造を解明する目的で、スリランカ国の文書館や図書館を中期的に訪問・調査して、文献・統計資料の渉猟を行った。日本国内での調査では、1920年代までインド向けの輸出燐寸(マッチ)の地盤であった兵庫県での生産基盤を解明すべく、郷土史編纂用に集積されている原資料の参照を集中的に行った。研究の成果の発信・発表も積極的に行った。社会経済史学会の全国大会での個別報告のほか、プランテーションと生存・食糧との連関について報告会開催などを行った。また、嗜好品、装身具、食品を中心とする軽工業製品もしくは雑貨の生産、広域流通、在地社会での消費動態などを焦点にした研究成果を、『世界歴史大系南アジア史4近現代』(山川出版)での拙稿「インド人移民・商人のネットワーク:環インド世界における生存確保と経済成長の牽引」や、人間文化研究機構「南アジア地域研究」の成果報告書中で発表した。また、燐寸(マッチ)に関して、C. C. Choi, T. Oishi, T. Shiroyama ed., Chinese and Indian Merchants in Modern Asia: Networking Businesses and the Formation of a Regional Economy (Brill近刊)の中で研究成果を発表予定である。本研究で検証と解明を意図してしている研究課題について、史料の渉猟や分析、研究成果の発表とも、相当程度、順調に進んでいると考えられる。史料の収集に関しては、これまで集中的に訪問してきたインドやイギリスでのものに加えて、スリランカで、文書館史料などに新たにアクセスすることが出来たことが、特に有意義であった。また、戦前の日本からインドへの主要輸出品の1つであった燐寸(マッチ)について、これまでの輸出流通過程に関する分析に加えて、日本国内での生産の文脈にも分析を広げることができた。研究成果も、論稿や書籍、報告書などの形で、国内外に対して、積極的に問うことが出来ていると言えよう。本研究課題では、具体的には、ビーディー(輸入シガレットを模したインド固有タバコ)や、部分的な研究成果を示してきた装身具や美容・衛生関係品などを研究対象としており、その分析の延長上で、外来品の国産化/現地化を含む商品の措定・消費過程における、在来的な文化やジェンダー上の規範の変容や社会的葛藤などを捉えることを目標としている。こうした課題に取り組むには、商品の生産、流通、消費のいずれもの歴史的局面に向き合いことが不可欠になっており、今後も、積極的に、諸処の未開拓史料の渉猟を行いながら、多面的な視座を確保し、それらを統合的に捉えていきたい。これまでの研究の展開を振り返りつつ、収集・アクセスする研究史料について、特化・集中性と包括・網羅性とのバランスを取りながら、継続していきたい。
全身持久性体力の間接測定法の有用性についての総合的研究

本研究では実際に利用されている全身持久性体力の間接測定法の妥当性および実用性を比較することによって,それぞれの方法の長所・短所を明確にすることを目的とした.中高年者向けの12分間トレッドミル歩行テスト(RPE法)と質問紙法の結果を中高年男性で比較した.また,12分間トレッドミル歩行テストと最大下サイクリングテスト(RPE法)と1000歩行テストの結果を中高年女性で比較した.中高年男性23名(54.7±10.7歳)の結果について,直接測定による最大酸素摂取量は平均で35.4±7.9ml/kg/min,12分間トレッドミル歩行テストによる推定値は35.4±8.0 ml/kg/min,質問紙法による推定値は34.7±4.7ml/kg/minで,3つの平均値に有意な差はみられなかった,また,直接法と12分間トレッドミル歩行テスト,直接法と質問紙法には,それぞれr=0.84,0.77の有意な相関関係がみられた.中高年女性19名(42.5±7.8歳)の結果について,12分間トレッドミル歩行テストによる推定値は29.2±2.5ml/kg/min,最大下サイクリングテストによる推定値は30.2±3.1ml/kg/minで2つの方法で有意な差はみられなかった.また,12分間トレッドミル歩行テストと最大下サィクリングテストの相関係数はr=0.60で統計的に有意であった.以上のことから,12分問トレッドミル歩行テスト,質問紙法,最大下サイクリングテストは中高年者の全身持久性体力を測定するのに妥当な方法であることが示唆された.両者の結果を比較する場合も補正の必要はないものと予想できる.民間のフィットネスセンターや公共の健康増進施設などで現場に応じた方法で全身持久性体力を簡易に評価できれば,その意義は大きい.本研究では実際に利用されている全身持久性体力の間接測定法の妥当性および実用性を比較することによって,それぞれの方法の長所・短所を明確にすることを目的とした.今年度は,中高年者向けの12分間トレッドミル歩行テストと質問紙法の比較を実施した.対象者は,中高年男性23名(54.7±10.7歳)であった.それぞれの対象者に対して,自転車運動での最大酸素摂取量の直接測定,田中ら(1995)の提案している自覚的運動強度(RPE)を利用した12分間トレッドミル歩行テストおよび質問紙法の2つの間接測定を実施した.その結果,直接測定による最大酸素摂取量は平均値で35.4±7.9ml/kg/min,12分間トレッドミル歩行テストによる推定値は平均値で35.4±8.0ml/kg/min,質問紙法による推定値は,34.1±4.7ml/kg/minで,3つの方法で平均値に有意な差は認められなかった.さらに,直接法と12分間トレッドミル歩行テスト,直接法と質問紙法には,それぞれr=0.84,r=0.77の有意な相関関係が認められた.以上のことから,RPEを利用した12分間トレッドミル歩行テストと質問紙法は中高年者の全身持久性体力を測定するのに妥当な方法であることが示唆された.両者の結果を比較する場合も補正の必要性はないものと予想できる.今後,一般のフィットネスセンターや健康増進施設で利用されている種々の方法についても広く検討を加え,それぞれの方法の長所・短所を明確にしていきたい.本研究では実際に利用されている全身持久性体力の間接測定法の妥当性および実用性を比較することによって,それぞれの方法の長所・短所を明確にすることを目的とした.中高年者向けの12分間トレッドミル歩行テスト(RPE法)と質問紙法の結果を中高年男性で比較した.また,12分間トレッドミル歩行テストと最大下サイクリングテスト(RPE法)と1000歩行テストの結果を中高年女性で比較した.中高年男性23名(54.7±10.7歳)の結果について,直接測定による最大酸素摂取量は平均で35.4±7.9ml/kg/min,12分間トレッドミル歩行テストによる推定値は35.4±8.0 ml/kg/min,質問紙法による推定値は34.7±4.7ml/kg/minで,3つの平均値に有意な差はみられなかった,また,直接法と12分間トレッドミル歩行テスト,直接法と質問紙法には,それぞれr=0.84,0.77の有意な相関関係がみられた.中高年女性19名(42.5±7.8歳)の結果について,12分間トレッドミル歩行テストによる推定値は29.2±2.5ml/kg/min,最大下サイクリングテストによる推定値は30.2±3.1ml/kg/minで2つの方法で有意な差はみられなかった.また,12分間トレッドミル歩行テストと最大下サィクリングテストの相関係数はr=0.60で統計的に有意であった.以上のことから,12分問トレッドミル歩行テスト,質問紙法,最大下サイクリングテストは中高年者の全身持久性体力を測定するのに妥当な方法であることが示唆された.両者の結果を比較する場合も補正の必要はないものと予想できる.民間のフィットネスセンターや公共の健康増進施設などで現場に応じた方法で全身持久性体力を簡易に評価できれば,その意義は大きい.
骨格筋活動を見る:運動感受性遺伝子のプロモーターを用いた運動レポーター動物の作出

運動における骨格筋の役割や相互の関係を調べるために、運動感受性遺伝子Rcan1遺伝子のプロモーターを用いた遺伝子改変動物の作出を行った。その結果、短半減期レポーター遺伝子が組み込まれた9系統の動物ファウンダーが得られ、7系統を維持することに成功した。これらの動物では、Rcan1プロモーター制御下に短半減期レポーターの発現が観察された。今後、運動、姿勢制御における骨格筋の視覚的、定量的解析に寄与することが期待される。全身の骨格筋における骨格筋活動を視覚的、あるいは定量的に観察できる遺伝子改変動物を作出することを目的に、1)半減期を短縮した改変レポーター遺伝子の作成、2)運動感受性であるMCIP1/Rcan1プロモーターを用いた改変レポーター発現ベクターの作成、3)in vitro、及び、in vivoにおける改変レポーター発現の動作確認と最適な改変レポーター遺伝子の選択、4)遺伝子改変動物の作出を行った。レポーター遺伝子には、可視的に骨格筋活動を観察しうる緑蛍光タンパク(GFP)と定量性に優れるルシフェラーゼ(Luc)の2種を用いた。GFP遺伝子の半減期をコントロールするために、マウスODC遺伝子からタンパク質不安定化配列(PEST配列)をクローニングし、遺伝子変異を導入した5種類の改変PEST配列を作成した。これらの改変PEST配列をGFP遺伝子のC端に挿入し、培養細胞株におけるGFPの発現誘導と発現強度を検討し、MCIP1プロモーター活性による発現制御を反映する短半減期GFP遺伝子を選択した。Luc遺伝子についても同様に短半減期Luc遺伝子の選択を行った。骨格筋への直接遺伝子導入法により、短半減期レポーター発現ベクターの動作確認を行い、最終的に遺伝子改変動物作出に用いる導入遺伝子(Rean1-seGFP、及びRcan1-luc2)を決定した。遺伝子改変動物の作出を定法に従い実施し、その結果、Rcan1-seGFP導入動物とRcan1-luc2導入動物を複数系統得ることが出来た。今後、導入遺伝子の動作を確認し、研究目的に合致した系統の樹立が期待できる。作出した遺伝子改変動物を用いて骨格筋活動を可視的に観察できる可能性があり、運動科学やリハビリテーション学分野への貢献が期待される。骨格筋活動を視覚的、あるいは定量的に観察できる遺伝子改変動物を作出することを目的に、1)半減期を短縮した改変レポーター遺伝子の改良、2)遺伝子改変動物の作出、3)遺伝子改変動物の繁殖と特性評価を行った。遺伝子改変動物へ導入するレポーター遺伝子は、骨格筋活動をモニターするために低いバックグラウンド発現レベル、運動などの骨格筋活動による一過性の発現誘導、1218時間以内にバックグランドレベルへの発現低下が必要とされる。そこで、導入遺伝子に改良を加え、Rcanlプロモーターの発現誘導後36時間で発現がピークに達し、18時間後に誘導されたレポーターが消失するように調整した。この導入遺伝子を用いて遺伝子改変動物を作出したところ、短半減期GFP遺伝子(GFP)、短半減期ルシフェラーゼ遺伝子(Luc)が導入された動物がそれぞれ2匹と8匹得られた。これらの動物をファウンダー動物として繁殖を行い、GFP導入動物を1系統、Luc導入動物を6系統維持することが出来た。先行して系統が樹立できたLuc導入動物についてレポーターの発現を検索したところ、骨格筋を含む動物組織でLuc活性とLuc mRNAの発現が確認された。現在、繁殖した遺伝子導入動物を用いて、骨格筋活動によるレポーター発現量の検討を開始している。今後、系統間の掛け合わせを行い、運動解析に最適なレポーター発現量を示す動物系統を樹立し、運動や姿勢保持における骨格筋の協調や活動状況のモニターを行い、運動科学やリハビリテーション学へ基礎的なデータを提供すること、骨格筋の萎縮・肥大のメカニズムの解明に貢献することが期待される。
呼吸器悪液質発症に関与する脂肪細胞由来因子の同定とグレリンの抗悪液質作用機序解明

呼吸器悪液質は癌やCOPD等の呼吸器疾患により、進行性に体重減少を伴う筋萎縮をきたす病態である。既存の薬物療法に有効性は無く、悪液質病態の解明と有効な治療法の解明は急務の医療課題である。本研究では、悪液質病態におけるグレリンの意義と脂肪組織の機能変化について検討を行った。その結果、呼吸器悪液質病態において、脂肪組織にではUCP1活性が亢進していること、グレリンの発現が相対的に不足していること、視床下部におけるAgRP/NPYシグナルの活性が低下していることを確認した。また、グレリンの投与が癌の増殖に直接影響するか検討した結果、肺腺癌細胞株へのグレリン添加は、癌細胞の増殖能へ影響しなかった。悪液質は癌、敗血症、間質性肺炎等の基礎疾患により、進行性に体重減少を伴う筋萎縮をきたす病態である。既存の薬物療法に有効性は無く、癌においては死因の約30%を占める。このため悪液質病態の解明と有効な治療法の解明は急務の医療課題である。本研究では摂食亢進ホルモンであるグレリンの抗悪液質作用機序を解析するため、2種の悪液質動物モデルを作成した。肺上皮特異的に癌抑制遺伝子Ptenを欠損させたマウスを用いて肺癌悪液質モデルを作成した。肺癌悪液質モデルにおけるグレリン投与群は、血中の悪液質関連サイトカイン(TNF-α、IL-6)、視床下部において摂食亢進に関連するNeuropeptide Y(NPY)とAgouti Related Neuropeptide(AgRP)の発現の亢進と摂食抑制に関与するpro-opiomelanocortin (POMC)、cocaine- and amphetamine-regulated transcript(CART)およびIL-6の発現低下が認められた。以上から、グレリンは肺癌悪液質においてNPY/AgRPシグナルの活性化とPOMC/CARTシグナルの発現抑制を介して摂食を亢進させることが示された。次に、ブレオマイシンの気管内投与による肺線維症悪液質モデルマウスを作成し、グレリンの抗悪液質作用を検討した。グレリン投与により内臓脂肪量と腓腹筋重量と体重および摂餌量の低下が有意に抑制された。また、肺線維症悪液質モデルにおいて認められた鼠径部皮下脂肪のUCP1の発現の亢進は、グレリン投与群で認められなかったことから、肺線維症悪液質における白色脂肪細胞のbeige細胞化を減少することにより体重減少を抑制することが示唆された。以上の結果から、肺癌および肺線維症悪液質におけるグレリンの抗悪液質作用が示唆された。本年度では、1肺癌悪液質モデルを用いたグレリンによる摂食関連分子の発現の検討、2肺線維症悪液質モデルを用いたグレリンによる抗悪液質作用の検証、ならびに、3白色脂肪細胞のbeige細胞分化の影響を検討した。その結果、グレリン投与は肺癌悪液質モデルにおける摂食関連分子の発現を調節すること、肺線維症悪液質を抑制すること、悪液質の進行を促進する白色脂肪細胞のbeige細胞化を抑制することが明らかになった。以上の研究成果から、本研究課題の解明について当初の計画どおり順調に進展しているもの考える。グレリンが持つ強力な摂食亢進と抗炎症作用は悪液質の治療として有望であるが、グレリンが癌増殖に与える影響は不明である。本年度は以下の2点の研究課題を検討した。1グレリンと癌増殖へ与える影響の検討グレリンの抗悪液質作用が癌増殖の制御を介しているかを解明するため、KRAS変異を有するヒト肺腺癌細胞株HLC-1を0.01μM、0.1μM、1μM、10μMの濃度のグレリンを添加した培養液で処理し、肺腺癌におけるグレリンの抗アポトーシス活性(TUNEL assay)、増殖能(BrdU assay)、細胞生存率(MTT assay)、ミトコンドリア活性(Mito stress test)を検討した。その結果、グレリンによる直接的な癌増殖促進作用は確認されなかった。2肺癌悪液質モデルを用いた抗悪液質作用の検討肺癌悪液質モデル(肺上皮特異的Pten欠損マウス)におけるグレリン投与は、体重、腓腹筋重量、脂肪重量および28日間摂餌量の減少を抑制した。マイクロCT解析では、グレリン投与群で脂肪体積の減少が抑制されていた。

グレリン欠損マウスとグレリン野生型マウスの褐色脂肪組織のmRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。グレリン欠損マウスでは、複数の炎症性サイトカインおよびケモカインに関連する遺伝子とアラキドン酸代謝経路に関与する遺伝子の発現が有意に高値であった。以上の結果から、グレリン投与は肺癌の増殖を誘導せずに悪液質の進行を抑制すること、グレリンシグナルの欠損が炎症の持続に関与する可能性が示唆された。平成27年度および28年度での研究の進捗により、1肺癌悪液質モデルを用いたグレリンによる摂食関連分子の発現の検討と抗悪液質作用、2グレリンの癌増殖への影響、3肺線維症悪液質モデルを用いたグレリンによる抗悪液質作用の検証、4白色脂肪細胞のbeige細胞分化、5内因性グレリン欠損による炎症シグナルへの影響を検討した。その結果、グレリンによる視床下部摂食関連分子の発現調節作用、悪液質の進行を促進する白色脂肪細胞のbeige細胞化の抑制作用が明らかになった。KRAS変異陽性の肺腺癌細胞において、グレリンの直接的な癌増殖への影響は認められなかった。グレリン欠損マウスを用いた解析の結果、褐色脂肪組織において炎症とアラキドン酸代謝に関与する遺伝子の発現が亢進していることが明らかになった。以上の研究成果から、本研究課題の解明について当初の計画どおり順調に進展しているもの考える。脂肪細胞はadipocytokineを介して多彩な生理作用を臓器に与えている。本研究において、脂肪細胞の骨格筋萎縮、肺炎症、癌進展への影響を検証するため、1脂肪細胞(白色脂肪細胞と褐色脂肪細胞)と筋細胞、2脂肪細胞(白色脂肪細胞と褐色脂肪細胞)と気道上皮細胞、3脂肪細胞(白色脂肪細胞と褐色脂肪細胞)と肺癌細胞を、それぞれ悪液質関連サイトカインを添加した上で共培養し、単独で培養した筋細胞、気道上皮細胞および肺癌細胞の網羅的遺伝子解析、筋細胞の骨格筋委縮関連分子の発現(p38 MAPK、NFκB、FOXO1、FOXO3)、気道上皮細胞のストレス応答関連分子(NF-κB、p38 MAPK、P44/42 MAPK、SAPK/JNK)のリン酸化解析、肺癌細胞の癌進展能(増殖能、アポトーシス抵抗性、基底膜浸潤能)を検証する。以上の研究課題の実施により、骨格筋萎縮、肺炎症、癌進展における脂肪細胞の新たな役割が明らかになることが期待される。呼吸器肺腺癌悪液質モデルマウスや肺線維症モデルマウスにおける白色脂肪組織の炎症について、現在検討中である。悪液質の進行と交感神経の過活動や慢性炎症の存在が関連することが知られている。グレリン欠損マウスで発現が亢進していた炎症シグナルに関与する遺伝子の発現を、これまでに回収した悪液質動物の脂肪組織(白色脂肪組織、褐色脂肪組織)を用いて検討し、グレリンの抗悪液質作用とこれらの遺伝子の発現変化との関連を検討する。英文誌への報告を予定したため、英文校正のための確保していた。投稿にあたって追加実験が必要と判断したため、次年度での使用へ変更した。英文校正費として使用する。
エマルションガンマ線望遠鏡によって実現する宇宙線加速天体のモルフォロジー解析

最新の原子核乾板および解析技術をガンマ線観測器へ応用することで、現存するGeVガンマ線観測機器よりも1桁高い解像度でガンマ線源を撮像することが可能となる。本研究は、高分解能「エマルションガンマ線望遠鏡」を開発し、大面積検出器を気球に搭載して長時間フライトを実施し、現在「未同定」とされている謎のガンマ線天体や、宇宙線加速が示唆される超新星残骸等の精密観測を実現することを目的としている。2012年度は以下について取り組んだ。■2011年度気球フライトデータの解析2011年に実施した気球実験で得られたフライトデータの解析を進め、大気ガンマ線フラックスの導出を行った。検出器内で対生成したガンマ線事象を選び出し、新しく確立したタイムスタンプ手法(多段シフター)によってイベントの入射タイミングを決定した。さらにGPSのデータを組み合わせることで、イベントの入射高度を特定し、大気ガンマ線フラックスを求めた。先行研究とコンシステントな値が得られている。加えて、観測のバックグラウンド源となる(1次宇宙線と検出器自体がinteractionすることで発生する)2次ガンマ線の同定法の開発を行った。多段シフターの解析により、ガンマ線と2次粒子の入射時刻の同期および発生点の空間的同期を取ることで、このタイプのバックグラウンドを90%除去することが可能となった。ガンマ線のエネルギーの測定は、電子・陽電子が物質中を通過する際に受ける多重電磁散乱から運動量を求めて行う。これまで数10MeV/cの電子に対して多重電磁散乱法は用いられた実績がなく、運動量測定精度の検証を行うため、東大ライナック研究施設の35MeV/c電子ビームの照射試験を実施した。チェンバーを通過する飛跡の散乱角を測定し、電子の運動量を再構成した。結果、分布のピークは期待値と2.4%で一致しており、多重電磁散乱法が低運動量電子にも適応可能であることを実証した。また運動量分解能は21%と評価した。2011年6月、馳北海道・大樹航空宇宙実験場より小型の検出器を搭載した気球を打ち上げ、大気トップでのテクニカル観測を実施した。本実験によって以下の成果を得る事が出来た。・タイムスタンプ技術の確立エマルション望遠鏡実現へ向けた課題の1つが、原子核乾板で捉えたガンマ線イベントに到来時刻を秒以下の精度で付与するテクニックの確立であった。我々が親規に考案した「多段シフター」機構は、原子核乾板からなる複数のユニットを観測中に独立にスライドさせることで、再構成した飛跡に意図的にズレを発生させ、そのズレ量と組み合わせから通過時刻を知ることが出来る仕組みである。地上での開発・試験を経た多段シフターは、上空で正帯に動作し、高高度においても0.1秒の精度でタイムスタンプが行えることを実証した。この成果については、現在欧文誌に投稿中である。・ガンマ線到来方向の天球座標へのマッピング原子核乾板内で反応したガンマ線イベントに時刻情報を与え、その時刻に置ける望遠鏡の姿勢をスターカメラにより決定し、ガンマ線の到来方向を銀河座標上にマッピングする事が出来た。ガンマ線天体の精密観測へ向けて確立すべき一連の行程を上空で実現出来る事を実証した。・バックグラウンドの実測レベル高度2035km地点での荷電粒子フラックスおよび大気ガンマ線フラックスの残留大気圧依存性を実測し、過去の測定と矛盾の無い結果を得た。

これまで数10MeV/cの電子に対して多重電磁散乱法は用いられた実績がなく、運動量測定精度の検証を行うため、東大ライナック研究施設の35MeV/c電子ビームの照射試験を実施した。チェンバーを通過する飛跡の散乱角を測定し、電子の運動量を再構成した。結果、分布のピークは期待値と2.4%で一致しており、多重電磁散乱法が低運動量電子にも適応可能であることを実証した。また運動量分解能は21%と評価した。気球実験の採択が予定より半年ほど遅れたものの、解析は順調に進めることが出来た。次期フライトでは、データサイズが1桁以上増えることになるが、それを想定した解析ツールの開発を現段階から取り組み、環境を整備することが出来た。既知のガンマ線天体の検出、および望遠鏡の撮像能力を実証するための次期フライトの準備に専念する。使用する原子核乾板の量が1桁以上増えることになるが、基本的な要素は小型機から大きな変更は無い。マンパワーが必要となるが、共同研究者である神戸大の大学院生らと共にシフトを組み、実験の準備を進めていく。
果実や果菜の貯蔵性に対するヘタ及び果梗の機能に関する研究

果実や果菜の貯蔵性に対するへタおよび果梗の機能に関して研究を行った結果、特に、近年大きな問題となっているカキ果実の収穫後の軟化について、ヘタを介した果実からの水分蒸散によって引き起こされるエチレンの関与を発見した。さらに、分子生物学的手法を用い、以下のようにその生理的機構を明らかにした。1,カキ'平核無'果実を収穫し、低湿度条件下で保存すると、3日以内に全ての果実が急激に軟化した。しかしながら、ワセリンを塗布し、へタ片の働きを抑えると、軟化は著しく抑制された。その際、ワセリン処理により果実の減量率が抑えられており、ヘタ片を介した水分蒸散が軟化を誘導していると考えられた。2,'平核無'果実を低湿度あるいは高湿度で保存すると、低湿度条件により果実軟化が著しく促進され、水分蒸散の軟化への関与が確認された。さらに、エチレンの作用阻害剤であるMCPを処理すると軟化が抑制され、エチレンの軟化への関与が明らかとなった。また、このような現象は未熟果ほど強く現れることが明らかとなった。3,カキ果実のエチレン反応性について調査した結果、未熟果ほど自己触媒的エチレン生成能が高いことが明らかとなり、このことが未熟果ほど貯蔵性が劣ることに密接に関与しているものと推察された。4,水ストレスを受けた果実より、エチレン生合成に関与するACC合成酵素(DK-ACS1,2)およびACC酸化酵素遺伝子(DK-ACO1,2)の単離に成功した。さらに、発現解析の結果、特にDK-ACS1とDK-ACO1が水ストレス誘導タイプの遺伝子であることが明らかとなった。5,水ストレスを受けた果実より、3種(DK-PG1,DK-Cel3,DK-Exp1)の軟化関連酵素遺伝子の単離に成功した。発現解析の結果、これらの遺伝子が水ストレス誘導の果実軟化にエチレン依存的に関与していることが示唆された。果実や果菜の貯蔵性に対するへタ及び果梗の機能に関して研究を行った結果、特に、近年大きな問題となっているカキ果実の収穫後の軟化について、以下のようにその生埋的機構を明らかにするとともに、安全かつ簡便な防止法の開発に成功した。1) `平核無'未熟果を収穫し、湿度4060%の条件で保存すると、3日以内にすべての果実が急激な軟化を示した。しかしながら、果実よりへタ片を除去し、さらにその切り口にワセリンを塗布することによりヘタ片の働きを抑えると、軟化は著しく抑制された。その際、ワセリン処理により果実の減量率が抑えられており、ヘタ片を介した水分蒸散が軟化を引き起こしている可能性が考えられた。2)同様の`平核無'果実について、有孔ポリ包装を行ったところ軟化が抑制されたことから、水分蒸散が軟化を引き起こしていることがより確実となった。また、エチレン作用阻害剤であるMCPを処理すると、軟化が抑制されたことから、軟化には水分ストレスによって誘導されるエチレンが関与していることが明らかとなった。3)ハウス栽培の`刀根早生'果実について、2)と同様の有孔ポリ包装とMCP処理を行ったところ、いずれの処理でも軟化は顕著に抑制され、ハウス`刀根早生'果実でも`平核無'未熟果と同様の機構により軟化がおこっていることが明らかとなった。以上より、カキ果実においてみられる収穫後の急激な軟化は、果実のへタ片を介して行われる水分蒸散によって引き起こされるものであり、水分ストレスによって誘導されるエチレンが密接に関与していることが明らかとなった。また、本研究で用いた有孔ポリ包装による軟化防止法は安全かつ簡便な方法であり、今後、ハウス栽培の`刀根早生'果実などにおいて実用化に向けての研究を行っていく予定である。

5,水ストレスを受けた果実より、3種(DK-PG1,DK-Cel3,DK-Exp1)の軟化関連酵素遺伝子の単離に成功した。発現解析の結果、これらの遺伝子が水ストレス誘導の果実軟化にエチレン依存的に関与していることが示唆された。
鉄系超伝導体の磁気相・電子ネマティック相が競合・共存する圧力相図の研究

2018年度はインデンター型圧力セルによる電気抵抗測定をFeSe単結晶試料に対して4 GPaまでの圧力範囲で行い、圧力相図中のネマティック相や磁気相、超伝導相の相境界線が概ね先行研究と同様であることを確認した。また、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いた同試料に対する圧力下磁化測定では、6 GPa程度の圧力印加で超伝導が消失することを発見した。超伝導消失は一軸的圧力印加による試料の変質が原因であると考えている。先行研究ではキュービックアンビルプレスにより高い静水圧を実現しているため、このような問題は起こっていない。液体アルゴンを圧力媒体として使用し初期圧力を制限することによりこの問題を回避できると考えており、2019年度に6 GPa以上の圧力範囲においても磁化および電気抵抗を行い、データを収集する予定である。また、2018年度には対抗アンビルセルを今後運用していくための圧力印加テストを兼ねてFeSe単結晶試料に対しての電気抵抗測定を行った。CuBeガスケットを使用し、その場合5 GPa程度までの圧力発生が可能であることがわかった。今後はガスケット材としてNiCrAl合金、MP35N、鉄鋼系材料のS45Cなどを試し、10 GPaの発生を目指す。さらに、2018年度はNaFeAsおよびNaFe1-xCoxAs系単結晶試料の作製を行った。NaFeAs系試料はほぼ作製法を確立できたといえる。Coドープ系に関しては、現段階ではドープ量が仕込み量よりも少ないことが明らかになったので今後作製法を工夫して改善したい。本格的な物性測定は2019年度以降に行う。1111系については、La、Sm系に引き続き、Pr、Nd系の圧力誘起超伝導試料の作製に着手した。FeSe単結晶試料に対して5 GPa以上の圧力下で電気抵抗及び磁化測定を行うための主な問題として一軸的圧力印加による試料の変質であり、超伝導は消失する。この問題を回避する手段として、圧力媒体として液体アルゴンを使用し、初期圧力をある値以下に制限することが有効であることが昨年度までの研究から明らかになりつつある。また、10 GPa級の圧力を発生できる対抗アンビルセルにも液体アルゴンを導入することは今後の課題であるが、既にDACに対して同じ事を行っているので比較的容易に実行可能であると考えている。また、対抗アンビルセルを用いた測定についても昨年度の実績があるため、今後、適当なガスケットを選定し測定圧力上限を上げることは容易に実現できると考えている。その他、FeSeの測定用単結晶試料についても高品質かつ十分な量の試料を準備できている。NaFeAs系や1111系の圧力相図の研究についても、10 GPa級の圧力下電気抵抗測定が可能となれば大幅な進展が期待される。FeSe系については、圧力中で試料が変質するメカニズムを探るために高圧印加により超伝導が消失した試料の結晶構造解析を行い、消失前後の構造変化を明らかにする。また、DACを用いた高圧下磁化測定において、液体アルゴンを使用して初期圧力を低く抑えると超伝導が消失せず6 GPa以上の高圧まで観測可能であるが、その臨界圧力は具体的にいくらなのか、その圧力を超えることで何が起こるのかを究明する。次のステップとして、対抗アンビルセルをガスケット材を選定し10 GPa級の圧力が発生できるように技術開発を行う。さらに新たにアルゴン液化装置と油圧プレスにより荷重印加しながら使用可能な液体アルゴンバスを作製し対抗アンビルセルを液体アルゴンを圧力媒体として使用可能にする。対抗アンビルセルにおいてもFeSeの高圧領域の観測のために初期圧力の調整が必要になるが、試料の電気抵抗をモニターしながら荷重印加していけば調整可能であると考えている。対抗アンビルセルを用いた高圧下電気抵抗測定とDACを用いた圧力下ゼロ磁場冷却および磁場中冷却磁化測定を通して真の圧力相図を解明したい。NaFeAs系についてはCoドープ型単結晶の良質試料を作製するとともに、ノンドープNaFeAs系については圧力下磁化・電気抵抗測定を行い圧力相図を確立する。昨年度行ったピストンシリンダーセルによる低圧領域の電気抵抗測定では2 GPa程度以上で超伝導転移温度Tcの急上昇が観測されており、より高圧での電気抵抗測定や高圧下磁化測定を行うことを計画している。1111系については、昨年度のNd、Pr系に引き続き、Ce系の圧力誘起超伝導を示す試料を作製に取り組む予定である。試料の作製が出来次第、圧力下測定を実行し圧力相図を解明したい。

CuBeガスケットを使用し、その場合5 GPa程度までの圧力発生が可能であることがわかった。今後はガスケット材としてNiCrAl合金、MP35N、鉄鋼系材料のS45Cなどを試し、10 GPaの発生を目指す。さらに、2018年度はNaFeAsおよびNaFe1-xCoxAs系単結晶試料の作製を行った。NaFeAs系試料はほぼ作製法を確立できたといえる。Coドープ系に関しては、現段階ではドープ量が仕込み量よりも少ないことが明らかになったので今後作製法を工夫して改善したい。本格的な物性測定は2019年度以降に行う。1111系については、La、Sm系に引き続き、Pr、Nd系の圧力誘起超伝導試料の作製に着手した。FeSe単結晶試料に対して5 GPa以上の圧力下で電気抵抗及び磁化測定を行うための主な問題として一軸的圧力印加による試料の変質であり、超伝導は消失する。この問題を回避する手段として、圧力媒体として液体アルゴンを使用し、初期圧力をある値以下に制限することが有効であることが昨年度までの研究から明らかになりつつある。また、10 GPa級の圧力を発生できる対抗アンビルセルにも液体アルゴンを導入することは今後の課題であるが、既にDACに対して同じ事を行っているので比較的容易に実行可能であると考えている。また、対抗アンビルセルを用いた測定についても昨年度の実績があるため、今後、適当なガスケットを選定し測定圧力上限を上げることは容易に実現できると考えている。その他、FeSeの測定用単結晶試料についても高品質かつ十分な量の試料を準備できている。NaFeAs系や1111系の圧力相図の研究についても、10 GPa級の圧力下電気抵抗測定が可能となれば大幅な進展が期待される。FeSe系については、圧力中で試料が変質するメカニズムを探るために高圧印加により超伝導が消失した試料の結晶構造解析を行い、消失前後の構造変化を明らかにする。また、DACを用いた高圧下磁化測定において、液体アルゴンを使用して初期圧力を低く抑えると超伝導が消失せず6 GPa以上の高圧まで観測可能であるが、その臨界圧力は具体的にいくらなのか、その圧力を超えることで何が起こるのかを究明する。次のステップとして、対抗アンビルセルをガスケット材を選定し10 GPa級の圧力が発生できるように技術開発を行う。さらに新たにアルゴン液化装置と油圧プレスにより荷重印加しながら使用可能な液体アルゴンバスを作製し対抗アンビルセルを液体アルゴンを圧力媒体として使用可能にする。対抗アンビルセルにおいてもFeSeの高圧領域の観測のために初期圧力の調整が必要になるが、試料の電気抵抗をモニターしながら荷重印加していけば調整可能であると考えている。対抗アンビルセルを用いた高圧下電気抵抗測定とDACを用いた圧力下ゼロ磁場冷却および磁場中冷却磁化測定を通して真の圧力相図を解明したい。NaFeAs系についてはCoドープ型単結晶の良質試料を作製するとともに、ノンドープNaFeAs系については圧力下磁化・電気抵抗測定を行い圧力相図を確立する。
尿毒症物質をターゲットとした透析患者の心血管疾患発症の抑制を目指す包括的研究

Fetuin-Aは肝で合成・分泌される血管石灰化抑制因子であり、透析患者において血中fetuin-A濃度低値群では有意に心血管死・全死亡が高率であることが知られている。しかしfetuin-Aの発現・調節機序については明らかではない。我々は透析患者で蓄積する尿毒症物質であるインドキシル硫酸(IS)に着目した。ISは培養肝細胞HepG2におけるfetuin-A発現を、ダイオキシンの受容体として知られるAryl Hydrocarbon Receptorを介して抑制することを示した。以上より透析患者におけるIS蓄積が血中fetuin-A濃度を低下させ、血管石灰化、予後不良につながることが示唆された。本研究の目的は、尿毒症物質の一つであるインドキシル硫酸(IS)が透析患者の心血管疾患発症・全死亡に関与するのか、さらにその過程に、透析患者の予後予知因子であり石灰化抑制作用のあるfetuin-Aが関与しているのか、を検討することである。まず、透析患者におけるISと心血管疾患発症率・全死亡については、前向き観察コホート(DREAM cohort:5年間のアウトカムの記録あり)の517名の保存血清を用いて、IS濃度を測定した。今後、ベースラインのIS濃度が、透析患者の心血管イベント・生命予後の規定因子であるかについて統計解析をおこなう。次いで、肝で合成され血中に分泌されるfetuin-AのISによる発現調整の機序について、in vitroで検討を行った。ヒトのhepatomacell lineであるHepG2細胞にISを添加すると濃度依存的に、また時間依存的にfetuin-Aの発現をmRNA・蛋白レベルで抑制することを確認していたが、この過程で、酸化ストレス、あるいはMAP kinase系が関与しているかについて検討を行った。既報通り、ISはHepG2細胞においても酸化ストレスを誘導した。この酸化ストレスは抗酸化剤投与にてほぼ完全にブロックされたが、fetuin-Aの発現には影響しなかった。またISはMAP kinase系を介して、様々な生物学的作用を発揮することから、ISにより変化するMAP kinase系を検索した。この中でISはp38のリン酸化を刺激したため、ISによるfetuin-A抑制にp38が関与している可能性を考え、p38のノックダウンを施行した。しかしながら、p38のノックダウンはISで低下したfetuin-Aの発現に影響しなかった。以上のことから、ISのfetuin-A発現には酸化ストレスやMAP kinase系は関与していないと判断した。本研究では、透析患者の心血管疾患発症・全死亡に、代表的な尿毒症物質であるインドキシル硫酸(IS)の蓄積が関与するのか、その過程で、透析患者の予後予測因子であるfetuin-Aも関わっているのか、を検討している。臨床研究に関しては、5年間の前向き観察コホート(DREAM cohort:517名の血液透析患者の血清とアウトカムの記録あり)を中心に検討中である。血清のIS、fetuin-Aの測定は終了し、今後、統計解析に入る予定である。臨床的には石灰化抑制因子であるfetuin-A低値群では、透析患者の生命予後が不良であることはよく知られている。そこで尿毒症物質であるISが肝から分泌されるfetuin-A産生を抑制しているという仮説を立てた。その実証のため、基礎研究においてHepG2細胞を用い、ISのfetuin-A発現に対する影響を確認した。仮説通り、ISはHepG2細胞におけるfetuin-Aの発現を濃度依存的に、かつ経時的に抑制した。ISによるfetuin-A抑制の機序を探るため、酸化ストレス、MAP kinase系について検討を行ったが、抗酸化剤投与、ISによりリン酸化されるp38のノックダウンも試みたが、変化が認められなかった。そこでダイオキシンの受容体として知られるAryl hydrocarbon receptor (AhR)に着目した。ISは転写因子AhRを活性化することが報告されているため、HepG2細胞においてAhRのノックダウンを施行した。その結果、ISによるfetuin-Aの発現抑制はAhRのノックダウンにより回復することが観察された。以上のことから、ISはAhRを介してfetuin-A発現を抑制していることが示唆された。本研究の目的は、透析患者における心血管・全死亡に、尿毒症物質であるインドキシル硫酸(IS)が関与しているのか、さらにその過程で、透析患者の予後予測因子であるfetuin-Aを介しているのか、を明らかにすることである。fetuin-Aは生体内における石灰化抑制因子であり、透析患者でfetuin-A低値群では、血管石灰化が促進し、予後不良であることが知られている。そこで透析患者で蓄積するISが肝でのfetuin-A発現を抑制しているという仮説をたて、HepG2肝細胞を用いて検討した。ISはHepG2のfetuin-A発現を抑制し、その抑制にはダイオキシンの受容体として知られるAryl hydrocarbon receptor (AhR)を介していることを明らかにし、その成果を論文で発表した(Ochi A, Mori K et al., Nephrology, Dialysis, Transplantation 2015: 30: 1863-92)。さらにヒトにおけるISとfetuin-Aの関係を検討するため、517名の血液透析患者(DREAM cohort)の保存血清を用い、ISとfetuin-Aの測定をおこなったが、IS濃度とfetuin-

A濃度には有意な相関関係は認められなかった。透析患者においてIS濃度とfetuin-A濃度の逆相関を認めなかった原因として、現在、fetuin-Aが腎不全における過剰なリン・カルシウム負荷に対して石灰化を防御するため形成するcalciprotein particle (CPP)の蓄積に着目している。すなわちfetuin-A濃度低下に伴い上昇する血中CPPがfetuin-A発現を調整(up-regulation)している可能性を検討中である。Fetuin-Aは肝で合成・分泌される血管石灰化抑制因子であり、透析患者において血中fetuin-A濃度低値群では有意に心血管死・全死亡が高率であることが知られている。しかしfetuin-Aの発現・調節機序については明らかではない。我々は透析患者で蓄積する尿毒症物質であるインドキシル硫酸(IS)に着目した。ISは培養肝細胞HepG2におけるfetuin-A発現を、ダイオキシンの受容体として知られるAryl Hydrocarbon Receptorを介して抑制することを示した。以上より透析患者におけるIS蓄積が血中fetuin-A濃度を低下させ、血管石灰化、予後不良につながることが示唆された。基礎研究に関しては、in vitroの研究はISによるfetuin-A発現抑制にAhRが関与していることを解明し、論文投稿中であり、予定より進展している。一方、in vivo研究は、2度目の論文revisionに対して、追加実験を重ねている影響もあり、予定より遅れている。臨床研究については、IS、fetuin-Aの測定は終了しているが、統計解析に至っておらず、全体的にやや遅れている状況である。代謝・腎臓内科学臨床研究においては、ベースラインのISが透析患者の心血管イベント・全死亡の予測因子であるのか統計解析を行う。また、血清IS濃度と血清fetuin-A濃度は逆相関するのかについても検討する。また、以前に我々は、血清Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)が透析患者における全死亡の予測因子であることを報告しており、このDREAM cohortでは心血管イベント発症の有意な予測因子であることを確認しており、透析患者の心血管疾患発症を抑制するという本研究の目的より、関連事項として研究をすすめたい。基礎研究に関しては、現在、投稿した論文のrevisionで、追加実験中であり、終了すれば、in vivo研究に取り掛かりたい。臨床的検証に関しては、IS濃度の測定が終了している。今後、統計解析に入る段階である。基礎的研究については、ISによる肝細胞でのfetuin-A発現抑制の細胞内シグナルを検討中である。仮定していた機序については否定的であったが、今後、さらに検証をすすめる予定である。