hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト肝癌細胞由来血管新生物質の同定と分析

固形腫瘍組織の発育増殖には栄養血管の構築が必須であり,特に肝細胞癌では顕著な毛細血管網の新生を来たし,これには肝細胞癌由来の血管誘導物質が重要であると考えられるが,その詳細は明らかにされていない。本研究では培養ヒト肝細胞癌株であるHUH-6,HUH-7,PLC/PRF/5,HLE,HLF,およびHepG2のcell extractを用いて,牛副腎由来毛細血管内皮細胞(BCEC)の増殖を刺激する活性の有無を,トリチウムチミジンの取り込みでを検討した。その結果,特にHLEのcell extract中にBCECの増殖を対照の約5倍刺激する活性が存在することが明らかとなった。また、このHLE細胞由来のBCEC増殖刺激活性は,80°C,10分間の加熱処理により失活し,蛋白質である可能性が考えられた。この活性はheparin-Sepharose beadsに吸着されず,heparin非結合性であると考えられる。また,HLEのcell extract中には線維芽細胞の増殖を誘導する活性も含まれており,血管内皮細胞増殖活性のさらなる精製,分析が必要であると考えられる。現在すでに入手可能となっている血管新生因子の中和抗体による中和試験ならびに,家兎眼球結膜を用いてin vivoにおける血管新生作用の有無につき検討中である。今後,HPLCなどで本生理活性物質の精製,分析を予定している。
水流機械刺激による線維柱帯細胞の遺伝子発現変化に着目した眼圧調整機構の解明

眼圧(眼球内圧)の維持は眼内を循環する房水の産生と線維柱帯からの流出のバランスによって規定される。緑内障眼では線維柱帯におけるCollagenやFibronectinなどの細胞外マトリクス(ECM)の異常増加が房水流出抵抗の増大の原因として知られている。本研究は房水の流れ(水流機械刺激)が線維柱帯細胞に与える影響に着目し、細胞外マトリクスのターンオーバーに関わるタンパク質の発現変化について検討した。実験には平行平板型流れ負荷装置を用い、一定した水流機械刺激をヒト線維柱帯細胞に与え、コントロールには静置培養した細胞を用いた。水流機械刺激負荷後のCollagen及びFibronectinタンパク質発現量をウェスタンブロッティング法で評価した。また細胞内のECM発現について免疫染色法を用いて評価した。また、ECMの分解酵素であるMatrix metalloproteinase(MMP)の活性はゼラチンザイモグラフィーで評価した。その結果、静置した線維柱帯細胞上清中のCollagen及びFibronectinの発現は上昇するが、水流機械刺激を負荷した細胞では抑制されていることがわかった。さらに培養上清中におけるMMPの活性も同様に抑制されていることがわかった。一方、細胞内のECM発現量には変化が見られなかった。これらのことから、静置条件下の線維柱帯細胞は房水通過が障害されている緑内障眼での反応として捉えることができ、反対に水流機械刺激を加えた細胞の状態は正常眼として捉えることができる。水流機械刺激がECM発現に影響することで、眼圧の恒常性維持に関与している可能性が示唆された。本研究で得られた知見をもとに、今後さらなる緑内障の病態解明及び治療薬の発見が期待される眼圧(眼球内圧)の維持は眼内を循環する房水の産生と線維柱帯からの流出のバランスによって規定される。本研究で得られた知見をもとに、今後さらなる緑内障の病態解明及び治療薬の発見が期待される
メチル基及び水素結合が中性子の減速に与える影響の系統的な実験と散乱データの導出

本研究は、小型中性子源の開発や大型中性子源の高度化において重要となる、冷熱中性子源用減速材材料の中性子減速過程において、減速材の主成分である水素含有物質中のメチル基や水素結合が減速に与える影響を、室温気体試料用試料容器製作を行い、メチル基や水素結合を有する気体・液体試料を用いて、極低温状態での中性子非弾性散乱実験及び中性子透過実験により、系統的に測定し、全断面積及び二重部分断面積を導出し、理論計算との比較により、中性子減速過程に与える影響を解明することを目的とする。
健康科学と臨床医学を統合した日本人における生活習慣病の予防・治療のエビデンス確立

[1]各種生活習慣病とその危険因子・治療法に関する定量的メタアナリシス、[2]若年者における運動習慣の効用に関するコホート研究、[3]若年者における食習慣の影響に関するコホート研究、[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニングの開発、[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明、[6]生活習慣・健康科学情報リテラシー確立のための方策の検討、を行い、その成果は、極めて多数の国際誌英文論文、内外の招待講演やシンポジウム、メディアなどで発表した。学会診療ガイドラインへの採用を始め、生活習慣病予防・治療の現場に役立つ科学的エビデンスを多数樹立できた。本研究は、生活習慣病の予防・治療に必須の包括的・具体的で実効性ある生活習慣改善指導を実現するために、医学・栄養学・身体活動学・統計疫学など関連分野を学際融合した上、(1)日本人を対象にした、(2)関係領域の学際融合による、(3)前向き研究に基づく科学的エビデンスを確立することを目的に開始された。この目的達成のために、若年者から高齢者まで、生活習慣病未発症者から患者まで、リスク評価から実践介入まで、を系統的に網羅する8つのサブプロジェクトを推進している。本年度はまだ初年度であるが、これらのうち、サブプロジェクト[1]各種生活習慣病の危険因子と治療法に関する定量的メタアナリシス、サブプロジェクト[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニングの開発、サブプロジェクト[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明、を中心に実施し、幸いなことにすでに多くの成果が得られている。これらは下記のとおり、インパクトファクターが5-8程度の国際的なquality journalや米国糖尿病学会や欧州糖尿病学会などの権威ある国際学会に発表され、わが国の生活習慣病学を世界に紹介する上でも一定の寄与を成し得たと考えている。たとえば、これらのうちには、現在行われている検診や人間ドックのデータを活用して、将来糖尿病になりやすい人をできるだけ早く予測し、その後の生活習慣指導に役立てることなど、わが国の保健・医療現場ですぐに役立つエビデンス、すでに糖尿病になった人において、将来の合併症を予測する指標や食生活に関するエビデンス、飲酒の影響や果物摂取の効果など多岐にわたる。今後も引き続きこのペースを維持して、同様の手法を用いて、残りのサブプロジェクトについても順次検討を進めていく予定である。生活習慣病の予防・治療には生活習慣改善が必須であるにも関わらず、現場では実効性ある生活習慣指導が十分なされていない。本研究の目的は、生活習慣病の予防・治療に実効性のある包括的・具体的な生活習慣改善指導を実現するために、医学・栄養学・身体活動学・統計疫学など関連分野を学際融合し、1日本人を対象にした、2関係領域の学際融合による、3前向き研究に基づく、科学的エビデンスを確立することである。この目的のため、若年者から高齢者、生活習慣病未発症者から患者、リスク評価から実践介入、を系統的に網羅する8つのサブプロジェクトを推進している。本年度はこれらのうち、[1]各種生活習慣病の危険因子と治療法に関する定量的メタアナリシスー生活習慣の影響と治療効果に関する最上位エビデンスの確立、[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニング法の開発ー健診蓄積データを活用した効率的な生活習慣病・動脈硬化疾患予知システムの開発、[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明ー主に糖尿病をモデルにした合併症抑制のための生活習慣療法エビデンスの確立、[7]生活習慣・健康科学情報リテラシー確立のための方策の検討ーインターネットを中心とした健康情報の質の評価法の確立、について検討を行い、下記のとおりインパクトファクター38の国際誌に掲載された約40本に及ぶ論文や国際学会発表などの成果を得ることでき、わが国の生活習慣病学の発展に寄与し得たと考えている。今年度はこれらをさらに深化発展させた上、加えて[2]若年者における運動習慣の効用に関するコホート研究、[3]若年者における食習慣の影響に関するコホート研究、[6]高齢者の健康寿命延伸のための生活習慣改善エビデンスの確立、を実施予定である。すでに世界一の長寿を達成したわが国の次の目標は、健康寿命の延伸である。その最大の障害となる生活習慣病の予防・治療には生活習慣改善が必須であるが、現場では実効性ある生活習慣指導が十分なされていない。本研究は、生活習慣病の予防・治療に実効性のある包括的・具体的な生活習慣改善指導を実現するため、医学・栄養学・身体活動学・統計疫学など関連分野を学際融合し、1日本人を対象にした、2関係領域の学際融合による、3前向き研究に基づく、科学的エビデンスを確立することを目的としている。そのため、若年者から高齢者、生活習慣病未発症者から患者、リスク評価から実践介入を系統的に網羅する8つのサブプロジェクトを推進してきた。これまでこれらのうち、[1]各種生活習慣病の危険因子と治療法に関する定量的メタアナリシス、[2]若年者における運動習慣の効用に関するコホート研究、[3]若年者における食習慣の影響に関するコホート研究、[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニング法の開発、[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明、[6]高齢者の健康寿命延伸のための生活習慣改善エビデンスの確立、[7]生活習慣・健康科学情報リテラシー確立のための方策の検討、については、多くの国際誌掲載論文や国際学会発表などが得られ、わが国の生活習慣病学の発展に寄与することができた。

健康寿命延伸の最大の障壁の一つである生活習慣病の発症・重症化予防には生活習慣改善が必須である。日本ほど健診が普及している国は少ないにも関わらず、それが必ずしも生活習慣病抑制に結びついていないことが指摘されている。また過去の膨大な蓄積データも十分に活用されていない。本研究は、現場における生活習慣病の予防・治療に実効性のある包括的・具体的な生活習慣改善指導を実現するため、1日本人を対象にした、2関係領域の学際融合による、3前向き研究に基づく、科学的エビデンスを確立することを目的としている。そのため生活習慣病未発症者から患者、リスク評価から実践介入を系統的に網羅する以下のサブプロジェクトを推進してきた。すなわち[1]各種生活習慣病の危険因子と治療法に関する定量的メタアナリシス、[2]若年者における運動習慣の効用に関するコホート研究、[3]若年者における食習慣の影響に関するコホート研究、[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニング法の開発、[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明、[6]高齢者の健康寿命延伸のための生活習慣改善エビデンスの確立、[7]生活習慣・健康科学情報リテラシー確立のための方策の検討である。本年度も書くプロジェクトについては、本報告書別欄にまとめられた多くの国際誌掲載論文や国際学会発表などが得られ、わが国の生活習慣病学の発展に寄与することができたと考えている。[1]各種生活習慣病とその危険因子・治療法に関する定量的メタアナリシス、[2]若年者における運動習慣の効用に関するコホート研究、[3]若年者における食習慣の影響に関するコホート研究、[4]生活習慣を考慮したより効率的な生活習慣病スクリーニングの開発、[5]生活習慣病患者における合併症予防に関わる因子の解明、[6]生活習慣・健康科学情報リテラシー確立のための方策の検討、を行い、その成果は、極めて多数の国際誌英文論文、内外の招待講演やシンポジウム、メディアなどで発表した。学会診療ガイドラインへの採用を始め、生活習慣病予防・治療の現場に役立つ科学的エビデンスを多数樹立できた。前述ならびに下記リストの通り、前年度に引き続き昨年度も36本の英文原著論文を含む80本以上の論文・著書・総説や、30回近い国際学会における発表がなされており、予想以上の効果が見られている。最終年度もこのペースを維持して、世界中の生活習慣病予防・治療の現場に有用なエビデンス確立に努めていく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。内科学上記のとおり、これまでサブプロジェクト[1][7]については予定通り順調に終了し、一定の成果を上げてきたので、最終年度の今年度においては今年度はこれらをさらに深化発展させた上、それらのまとめとして、[1][7]を統括した生活習慣改善のエビデンスに関する統合データベースの構築を行う予定である。これまで国際学会ならびに学会誌に多くの成果を発表できたが、さらに一般の人にもわかりやすい形にして公開する予定である。前述ならびに下記リストの通り、初年度ですでに27本の英文原著論文や、20回以上の一流国際学会における発表がなされており、予想以上の効果が見られている。
器官培養法を用いたマウス精子形成に必須な液性因子の解明

本研究課題は、精子形成不全モデルマウスの精巣に対し器官培養法を用いることで、遺伝子操作を加えることなく、不妊を治療することを試みた。不妊モデルマウスSl/Sldマウスは、c-Kit ligand (Kitl)の機能不全により、精巣内にわずかな精原細胞が生存するのみで、精子形成が進行しないマウスである。Sl/Sldの精巣をKITLとCSF-1を培地に追加し器官培養すると、精子形成が進行し精子まで分化することを見いだした。また、CSF-1が精子形成に関与することが示唆されたため、その詳細な役割を調べるため、CSF-1受容体ノックアウトマウスの精子幹細胞移植実験を行った。哺乳類における精子形成機構の分子レベルでの詳細は、今なお未解明の領域である。最近、我々は、精巣組織片を器官培養することに成功した。それによって精子幹細胞から精子産生までの精子形成の全過程をin vitroで再現することが可能になり、生体外で精子形成を解析することが可能となった。前年度までに幹細胞因子の欠如により精子幹細胞が分化できず、不妊となっているSl/Sldマウスの組織培養し、精子形成を誘発させる方法を開発した。これは、将来的に器官培養法が男性不妊の体外治療法へ応用可能であることを示す重要な結果であった。この培養法により、Colony stimulating factor-1(CSF1)とKit ligandと相乗的に作用し、精子形成が誘発され精子の産生されることが分かった。この培養により液性因子であるCSF1が精子形成に関与する可能性が示唆されたのに加え、CSF1レセプター(CSF1R)ノックアウトマウスは、精子産生が減少するとの報告も過去にあったため、精子形成への関与が強く示唆された。そこで本年度は、CSF1レセプター(CSF1R)ノックアウトマウスを入手し、精子形成におけるCSF1シグナルの役割を調査した。まず始めにCSF1シグナルが生殖系列細胞に直接働きかけるのか、あるいは間接的に近傍の体細胞へ働きかけることにより精子形成に関与するのかどうか明らかにすることにした。そのためCSF1Rノックアウトマウスをグリーンマウスとの交配により、GFPラベルし、そのマウスから培養精子幹細胞株を樹立した。それらの細胞株を正常なマウスへ移植し、精子形成がどのように変化するか調べた。その結果は、現在も解析中である。最近、精巣組織片を器官培養することにより、精子幹細胞から精子産生までの精子形成の全過程をin vitroで再現することが可能になり、生体外で精子形成を解析することが可能となった。。本研究では、不妊モデルマウス(Sl/Sldマウス)の精巣を培養し、種々の成長因子を培養液に添加することにより、精子幹細胞からの精子形成誘導能を調べ、精子形成機構の一端を解明することを目的としている。その研究基盤確立のため、本年度はSl/Sldマウスの組織培養し、精子形成を誘発させる方法を開発した。まず始めにSl/Sldの仔マウスの精巣を、成長因子を含まない通常培地で器官培養したところ、精子形成の兆候は見られなかった。次にKITL(分泌型)を添加した培地で培養を行ったところ、精子形成が進行し精母細胞と少数ながら円形精子細胞が形成されることが分かった。KITLの濃度に比例して円形精子細胞の出現率は増加したが、伸長精子細胞や精子は見られなかった。そこで、KITLとシナジー効果を持つと報告されているサイトカインを検討した。その結果、マクロファージ刺激因子がKITLと共に相乗的に精子形成を促進し、伸長精子細胞や精子までもが産生されることを見いだした。また、その精子細胞の妊孕能は、精子細胞の顕微授精で不妊マウスの仔が誕生したことで確認された。これらの結果は、精巣内環境異常を原因とする雄性不妊において、その原因となっている不足因子の補充によってin vitroでの治療が将来的に可能であることを示している。男性不妊モデルマウスの精巣を培養し、体外で精子を産生可能な方法を開発に成功し、ほぼ当初の計画通りの成果を得られた。それによって、この組織培養法を使った、精子形成の根幹となっている外的因子の同定のための研究基盤を整えることができた。精子形成に必須な外的因子群を特定する実験を継続し、さらに培養液の組成、各因子の濃度、およびその組み合わせ等を検討する。不要な因子は排除し、もっとも単純な培養液組成を決定する。評価に際しては、1減数分裂中期、2減数分裂完了(半数体形成)、3精子産生を別箇の到達点として判定し、各因子毎にどこまでの到達に必要かを評価して、それらの因子が精子形成のどの段階に関与するかを検討する。

さらにSl/Sldマウス以外の不妊モデルマウスにおいても器官培養法による精子形成誘導が有効かどうかを調べる。研究に使用予定だったノックアウトマウスの搬入等の遅れにより、実験開始が遅れたため、次年度に研究費の多くを繰り越すことにした。また、研究室の転居することになったため、本年度購入予定だったオートクレーブを転居後に購入することにした。その他に海外での研究成果発表と国内での発表を予定しており、その渡航費を予定している。残りの大半の研究費は、培地や培地添加物、精子形成必須因子のスクリーニングに使用する成長因子などの消耗品に使用する予定である。
音空間のアクティブリスニングに関する研究

人間は音場に対して能動的に身体を動かすことで臨場感が高まることが示されている。これをアクティブリスニング音空間知覚過程としてとらえ,その仕組みについて心理物理学的手法により考察を行った。また,その過程の理解に基づいて,システム構築を行った。その結果,視覚におけるサッカード抑制のような現象が聴覚においても観測されうることが示唆された。また,システム構成要件についても,ラウドスピーカ配置や,携帯端末に実装するなどを実現した。本研究は、3年を想定しており、3つの課題について検討を加えていく。A)アンビエント環境音のレンダリング技術の構築、B)アクティブリスニング音空間知覚過程の解明、C)アクティブリスニングシステムの試作と評価。以下に、それぞれのサブテーマの本年度の研究実績を示す。アンビエント音環境のレンダリング手法:背景音を適切に付与し,頭部運動に感応させることで,目標とする音の提示音空間の臨場感が格段に向上することが示された。このとき、頭部運動を許容する際の、アンビエント環境音の空間分布は音圧を均等に配置するよりも、どこかにピボットを与えて音圧が高くなるようにレンダリングすることが有効であることが分かった。アクティブリスニング音空間知覚過程の解明:頭部運動を伴う音像定位過程について、聴覚ロボットをアバターとみなし、正中面定位の実験を行った。その結果、頭部を動かすことで正中面定位が改善することが明らかとなった。また、正中面定位の手がかりとされる頭部伝達関数のスペクトラルキューについて考察し、従来のノッチ・ピークモデルと異なるモデルが成立することが示唆された。これは、従来モデルを否定するものではなく、増強するものである。アクティブリスニングシステムの試作:頭部運動を許容するための聴覚ディスプレイの構築法として、二つの方法を検討した。一つは、少数のスピーカを用いて頭部運動データを基に、クロストークキャンセラをダイナミックに変更する方法。さらに、アンビソニックスなどの多数のチャネルのスピーカアレイによって、波面を精度良く再現する方法である。本年度は研究の最終年度であり,アクティブリスニング音空間知覚のモデル化と試作について研究を推進した。ある音に注意を向けその方向を正面にとらえる動きがあり,その注意に割いているリソースの分だけ,他の音への注意は低下している可能性があった。このため視覚におけるサッカード眼球運動時に周囲を安定して知覚するために,運動時の視覚刺激への入力への感度を落としているように,聴覚過程においても刺激の感度が抑制されている事が予測された。この件について,閾値ぎりぎりでの音圧での音圧が検知できるかについて,閾値の上昇について観測できた。これらの知見については,さらなら詳細化が必要であるが,重要な知見であると考える。また,これらの知見を基に,アクティブリスニングシステムの構築に必要な要件として,頭部運動に頑健なトランスオーラルシステムのラウドスピーカ配置および,その効果について検討した。さらに,頭部運動に感応する聴覚ディスプレイの新しい形を模索し,AndroidOSによる頭部方向のセンシングと,携帯端末による信号処理を組み合わせた頭部伝達関数合成型システムを構築し,その定位精度について検証をした。その結果,頭部運動に感応した遅延は,従来からしられている検知限(75 ms)よりも若干大きいシステムが実現することができた。この遅延は,AndroidOSそのものの音出力遅延によるところが大きいため,今後改善されるものと期待される。本システムを用いた音像定位実験を行った結果は良好で有り,システムの有効性を確認することができた。アンビエント環境音のレンダリング技術:実際の環境音に近いスペクトルを持つピンクノイズについて、空間分布を与え,聴取実験により音空間のリアリティを測定した。この結果を論文としてまとめた。アクティブリスニング音空間知覚過程の解明:視覚におけるサッカード抑制のような効果が聴覚において現れるかどうかについて、純音(1kHz)の検知限の変容を調べた。その結果、頭部運動を伴う音像定位をした場合に、検知限が上昇する被験者群が存在することが示唆された。また、音像定位のスペクトラルキューについて詳細化し、4kHz8kHzの帯域の上昇角変化を基に、帯域分割し、その相対レベルを変化させることで、定位角度が変化することを示した。このことから、必ずしもノッチやピークを手がかりとするのではなく、大局的なレベル差を基に上昇角定位をしている可能性があると言える。アクティブリスニングシステムの試作:頭部伝達関数型の聴覚ディスプレイのセンサの装着感を軽減するために、ステレオカメラを用いた計測による頭部方向をセンシングし、それを聴覚ディスプレイのデータとするシステムを試作した。また、ダイナミッククロストークキャンセラの構成方法について、信号処理の観点から検討し、最適なスピーカ配置について一定の結論を得た。本研究のサブテーマは、A)

アンビエント環境音のレンダリング技術の構築、B)アクティブリスニング音空間知覚過程の解明、C)アクティブリスニングシステムの試作と評価である。A)とB)については、従来の研究の延長線上について興味ある結果が得られた。また、C)については、三年度目に着手する予定であったが、先行して行うことができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。アンビエント環境音のレンダリング技術については、論文として発行することができた。アクティブリスニング音空間知覚過程については、視覚におけるサッカード抑制のような現象が現れる可能性を見出すことができた。アクティブリスニングシステムの試作は、当初3年目を予定していたが、先行してシステム開発を進めることができた。音像定位過程のスペクトラルキューについて、さらに詳細化していく。また、視覚におけるサッカード抑制のような効果が聴覚に置いてあらわれるかについても、実験を進めていく。アクティブリスニングシステムの試作について、ダイナミッククロストークキャンセラを用いたシステムを念頭に行っていく。また、アクティブリスニング音空間知覚過程に関しては、被験者数や周波数を変化させながら、実際にサッカード抑制的な事象が起こるのかについて確証を掴む実験を進めていく。
思春期慢性疾患患者の復学支援アセスメントツールの開発

平成29年度に発表した「思春期の慢性疾患患者の復学支援に関する質的文献の検討」という論文の結果から、思春期にある患者と家族の復学を支援するためには、患者にとっての闘病体験の意味を患者と家族、また友人や教員が理解すること、患者自身の力で乗り越えていけるような側面からの支援が重要であることが示唆された。この結果から平成30年度は研究計画を再検討した。まず、1)開発するツールを患者の退院後の復学の状況と患者の適応力を測定可能な尺度とした。2)対象は、思春期の慢性疾患の患者としていたが、疾患の違いによる治療や症状、予後などの患者への影響を考慮して、小児がんと疾患を限定し、尺度の妥当性を確保できるように変更した。先行文献や患者と接するなかで、思春期前期の小学高学年生と高校生では、認識の発達に大きな差が存在するために、3)尺度の対象とする年齢は当初の計画においては、小学5年生から高校生としていたが、小学5年生中学生と変更した。思春期の慢性疾患患者の復学支援のための尺度開発として計画していく中で、既存のQOL尺度やレジリエンス尺度などと比較しての差異を明確にする必要があり、それを検討することに時間を要したこと、昨年度からの課題として検討していた研究対象者の数の確保の検討に時間を要したため、経過に遅れが生じたと考える。試作版尺度を完成させ、倫理審査を受審後、質問紙調査を開始する予定である。質問紙調査終了後、統計解析を行い、試作版尺度の妥当性、信頼性を検討して思春期慢性疾患患者のアセスメントツールの一段階としての思春期小児がん患者を対象とした復学後の患者の状況を把握できる尺度を完成させる予定である。成果は、順次英文・邦文学術誌への投稿と学会発表を通して公表する予定である。本研究では,慢性疾患を持つ思春期の患者の復学支援のためのアセスメントツールを開発することを目的としている.平成27年度は,慢性疾患を持つ思春期の患者に対する復学支援に関する質的文献のメタスタディを行った.その結果,患者は入院直後,不安で押しつぶされそうになりながら,葛藤する過程を経て,治療をがんばる気持ちになっていた.また,友人関係,学習,学校生活,将来,再発などについて不安を抱えていた。復学後は,病気の開示に対する葛藤があったが,周囲の大人に相談することはほとんどなかった.入院中から復学後まで原籍校の友人や教員のサポートや態度が患者の復学へ影響していることが明らかになった.親が入院後復学を考える時期は,入院や疾患に対する受け止めができて,入院生活に適応し先の見通しが見えてきたころであることがわかった.また疾患の受け止め方や病気の性質が,親が適応できるまでの期間に影響していた.家族と原籍校との教員の連絡は入院当初が最も行われていたが,家族が混乱している時期であった.医療者は,患者が疾患を理解し受容するための支援,復学を見据えた本人と両親への支援の必要性を感じていた.前籍校と院内学級の教員の連携は希薄であり,医療者,教員双方が学校と医療機関との連携不足を感じていた.これらの結果からアセスメントに必要な項目を抽出し,アセスメントツールの原案を検討中である.また,学術集会や慢性疾患の子どもの患者会に参加し,情報収集活動を行い,患者会や患者家族会等に研究協力の依頼を行った.実施計画では,復学支援アセスメントツール試作版の作成まで当該年度に予定していたが,メタスタディの結果を論文としてまとめたために時間を要しアセスメントツール試作版の作成まで至らなかったため.本研究では、慢性疾患を持つ思春期の患者の復学支援のためのアセスメントツールを開発することを目的としている。平成29年度は、「思春期の慢性疾患患者の復学支援に関する質的文献の検討」というタイトルで論文を投稿した。患者の経験は10カテゴリー、親の経験は13カテゴリーが抽出され、疾患発症から復学に至るプロセスは、(1)発症から今の状況を受け入れるまで、(2)入院生活への順応から退院、(3)復学後、の3つの時期に分類された。患者の復学に影響する要因として、入院中の【友達や教員との交流の継続】、【復学後の教員と友人の協力】、【情報開示へのジレンマ】が抽出された。結論として、患者と親の状況をアセスメントし、段階を見極めてそのプロセスに応じた支援をすることが必要であると考えた。また、思春期の患者にとっての闘病体験の意味を理解し、患者が自身の力で乗り越えていけるような側面からの支援が重要であることが示唆された。また、学校において適切な支援を得るためには、患者が情報開示できるスキルが必要であり,支援方法を検討することは今後の課題であると考えた。これらの結果を受けて、思春期の慢性疾患患者の情報開示に関する論文を国内、国外を含めて現在検討中である。多くの思春期の患者が、情報開示については支持的であった。しかし、疾患によっては情報開示を支持しない患者の方が多いことがあった。一方、情報開示後に、教師や生徒からネガティブな反応を受けた経験も報告されていた。思春期の患者の自己開示への支援の方法については、今後さらに検討をしていく必要がある。29年度は、復学準備状況アセスメントツール試作版を完成予定であったが、尺度の原案をまだ作成中である。

研究対象者の数が十分に確保できない可能性もあるために、研究の進捗に影響している。平成29年度に発表した「思春期の慢性疾患患者の復学支援に関する質的文献の検討」という論文の結果から、思春期にある患者と家族の復学を支援するためには、患者にとっての闘病体験の意味を患者と家族、また友人や教員が理解すること、患者自身の力で乗り越えていけるような側面からの支援が重要であることが示唆された。この結果から平成30年度は研究計画を再検討した。まず、1)開発するツールを患者の退院後の復学の状況と患者の適応力を測定可能な尺度とした。2)対象は、思春期の慢性疾患の患者としていたが、疾患の違いによる治療や症状、予後などの患者への影響を考慮して、小児がんと疾患を限定し、尺度の妥当性を確保できるように変更した。先行文献や患者と接するなかで、思春期前期の小学高学年生と高校生では、認識の発達に大きな差が存在するために、3)尺度の対象とする年齢は当初の計画においては、小学5年生から高校生としていたが、小学5年生中学生と変更した。思春期の慢性疾患患者の復学支援のための尺度開発として計画していく中で、既存のQOL尺度やレジリエンス尺度などと比較しての差異を明確にする必要があり、それを検討することに時間を要したこと、昨年度からの課題として検討していた研究対象者の数の確保の検討に時間を要したため、経過に遅れが生じたと考える。今後は以下の計画で進めることとする.1.平成29年度復学支援アセスメントツール試作版の作成2.平成30年度パイロットスタディを実施,修正後質問紙調査を実施しデータ分析を行う.3.平成31年度論文を作成し投稿する.今後は以下の計画で進めることにする。1.平成30年度復学支援アセスメントツールの試作版の作成(内容と対象者を含めて吟味する)パイロットスタディの実施2.平成31年度質問紙調査の実施、論文の作成・投稿試作版尺度を完成させ、倫理審査を受審後、質問紙調査を開始する予定である。質問紙調査終了後、統計解析を行い、試作版尺度の妥当性、信頼性を検討して思春期慢性疾患患者のアセスメントツールの一段階としての思春期小児がん患者を対象とした復学後の患者の状況を把握できる尺度を完成させる予定である。成果は、順次英文・邦文学術誌への投稿と学会発表を通して公表する予定である。今年度の研究が予定通り推進できなかったため予算を計画通り使えなかったため.(理由)今年度の研究が予定通り推進できなかったため予算を計画通りに使えなかったため次年度使用が発生した。(使用計画)平成30年度は、復学支援アセスメントツール試作版の作成とパイロットスタディを実施予定である。そのための物品費、打ち合わせ旅費などとして適切に使用する。(理由)2018度年度の研究が予定通り推進できなかったため次年度使用額が発生した。(今年度使用計画)2019年度は、復学支援アセスメントツールの調査と結果の解析、論文のまとめ等行う予定である。29年度分として請求する助成金とあわせて物品費や情報取集および,調査依頼のための旅費として適切に使用する.
ホワイトノイズ解析と応用

これまで約20年間,ホワイトノイズ解析は,数学特に確率解析の中で大きく発展してきた。現時点では,更に大きな飛躍を期待すべき新たな段階に来ていると考えられる。その発展を期待するためには,応用数学の特色として,具体的な応用の諸問題を新たに見出して,数学の課題とし,既に基礎づけの行われているホワイトノイズ解析に新しいイページを加えなければならない。今回は,その目的のために,次の3つの課題を応用の問題の中から見出して,(1)朝永-Schwinger方程式への新しい確率解析的な説明とホワイトノイズ解析による解法のアプローチ,並により一般な形への定式化と回転群を用いた変分法の提唱(2)分子生物学における原始生物の運動を表す非線型確率微分方程式の解法(3)X線星からの信号は,ノイズを含むもので,しかも受信されたデータは,情報源の構造が未知なものである。与えられたデータによるモデルの推定をとりあげた。以上の課題について、次のような成果を得た。(1)については申請者が提唱しているホワイトノイズの超汎関数空間における,多様体をパラメータにもつ確率場の変分の問題の応用としてとらえ,一応,部分的な成果を得て発表した。(2)はホワイトノイズ微分の指数型作用素が基本的役割を果すことを見出し,解についての性質を或程度調べることができた。(3)について,スペクトル以外の非線型な演算法をいろいろ験している段階で今後を期待したい。
FUSR495X変異体による結合RNAを介したALS発症分子機構の解明

核内RNA結合分子であるFUSは筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因因子であることが知られている。特に家族性ALS患者で認められる変異型FUSは細胞内において凝集体を形成し毒性を持つと考えられている。しかしながら、その凝集体生成分子機構及び細胞毒性に関する分子機構は明らかではない。これまでの研究において、家族性FUS変異体である、R495X(495番目のアルギニンは終止コドンに変異している)を発現させたマウスES細胞由来神経細胞を用いて、網羅的遺伝子発現、タンパク質発現解析を行った結果、ミトコンドリア異常が引き起こされていることを見出した。しかしながら、その分子機構は明らかではなかったことから、本研究ではR495Xの分子内領域に着目し、その機能とミトコンドリア異常との関連性について明らかにすることを目的とした。本年度は、これまで予備的に見出していた、凝集体形成及び神経細胞毒性に関与する領域の更なる特定を試み、R495Xによる神経細胞死誘引機構を同定した。それらの解析結果から、R495Xによる細胞毒性の表出には、まずR495Xが細胞質に局在し、ある分子内領域を介して凝集体を形成する。更に、別の分子内領域にRNAが結合することで神経細胞死を引き起こす、というモデル分子機構が考えられた。これらの結果を基に、同領域に結合するRNAの特定、細胞内RNA及びタンパク質の網羅的変化を明らかにするため、現在CLIP-seq, RNA-seq, Ribo-seq用のライブラリ作成を行っている。平成30年度は各領域欠損R495X体を用いて、大規模シーケンスによる網羅的な遺伝子発現解析及び、結合遺伝子解析を行う予定としていた。しかしながら、ライブラリの作成が計画通りに進まず、シーケンス解析が平成31年度にずれ込むこととなってしまった。これは、これまでに確立したライブラリ作成の実験的手順が問題ではなく、各欠損体の発現が予定よりも低くなる現象に起因する。その原因が凡そ明らかとできた為、現在ライブラリ作成を急いで進めている。平成31年度はシーケンスサンプルの作成とシーケンス委託、及びシーケンスデータの解析を行い、目的とする分子内領域に結合するRNAの特定と神経細胞死に寄与するRNA分子種の特定を行う。得られた結果を、マウスES細胞由来神経細胞を用いた系において検証し、R495Xが変調を及ぼす細胞内分子機構を明らかとする。網羅的遺伝子発現解析を行うため、ライブラリを調整して委託シーケンスを行う予定であったが、ライブラリ作成が計画より遅れた。そのため、委託シーケンスを次年度に行うこととしたため、その費用分として使用額が生じた。
看護継続教育担当者のコンピテンシーを高めるためのWeb学習プログラムの開発

看護職の教育を担う継続教育担当者に必要なコンピテンシー(能力)は明確ではなく、海外に比べ教育が整っておらず、専門的教育を受ける機会が少ない。コンピテンシーの獲得には、知識の習得と実践の体験をreflecton(内省)しながら学習することが有効と考える。本研究では、1新任の継続教育担当者に必要なコンピテンシーと2学習ニーズを明らかにし、3コンピテンシーを高めるためのSelf-reflection(自己内省)の仕組みを取り入れたWeb学習プログラムの作成を目指す。Web学習により教育学的知識や学習内容が提示され、いつでもどこでも繰り返しの学習ができ、能力開発や教育体制の整備につながる。
EGF family 受容体を介した非小細胞肺癌の自然・獲得免疫逃避機構の解明

EGF受容体と腫瘍細胞の免疫逃避機構に関連して以下の知見を見出した。1EGF受容体はPI3K-KTシグナル依存性にmiR20aを介してNK細胞活性化受容体NKG2DのリガンドであるMICBの発現を制御し、非小細胞肺癌に対するNK細胞傷害活性に影響を及ぼす。2MICA/B強発現は非小細胞肺癌手術例において、独立した予後両行予測因子である。3悪性胸膜中皮腫細胞株において、EGFR/HER2チロシンキナーゼ阻害剤lapatinibはHER2発現量を増加させ、NK細胞共培養下に、抗HER2抗体薬による抗体依存性細胞傷害活性を増強させる。NK細胞傷害活性の主なメカニズムにNKG2Dリガンドを介した標的認識機構があり、NK細胞は免疫監視機構を担う。腫瘍細胞におけるNKG2Dリガンド発現機構としてはDNAストレスを介したATM-ATR経路、癌遺伝子(BCL/ABL、HER3)が報告されてきたが、未解明な点も多い。我々は特に非小細胞肺癌における、EGFファミリー受容体を介した、腫瘍におけるNKG2Dリガンド発現機構の解明と、そのNK細胞傷害活性への影響について研究を行っている。これまでに、非小細胞肺癌細胞株ならびに切除検体を用いて、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤がNKG2Dリガンド発現にあたえる影響を、殺細胞型抗腫瘍薬(ゲムシタビン,ペメトレキセート,ドセタキセル,ビノレルビン)との比較も含めて検討し、細胞株を用いた検討では、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤はNKG2Dリガンド発現をEGFR/PI3K/AKT経路依存性にNKG2Dリガンド発現を減弱させる一方、殺細胞型抗腫瘍薬はATM-ATR経路依存性にNKG2Dリガンド発現を増強させることを確認し、国内外の学会(日本肺癌学会総会、欧州臨床腫瘍学会)で発表した。またHER3シグナルとNKG2Dリガンド発現についても複数の非小細胞肺癌細胞株でHER3刺激によるNKG2Dリガンドの発現増強を確認しており、EGFRシグナルとHER3シグナルのNKG2Dリガンド発現制御機構の解明とNK細胞傷害活性への影響を検討中である。非小細胞肺癌、悪性胸膜中皮腫におけるEGFRfamily受容体を介した免疫逃避機構の解明とその克服について研究を行ない、以下の事象を明らかにした。Project 1.非小細胞肺癌細胞株を用いてEGFR標的薬剤はNKG2Dリガンド発現量を低下させNK細胞傷害活性を減弱させること、EGFR受容体を介したNKG2Dリガンド減弱にはEGFR/PI3K-AKT/microRNA-20が関与することを示した。一方、殺細胞型抗腫瘍薬GemcitabineはNKG2Dリガンドの発現量を増やし、NK細胞傷害活性を増強させるが、NKG2D発現量増加にATM-ATR経路が関わることを明らかにし、報告した.Project 2.非小細胞肺癌切除検体91例の解析で、腫瘍組織に発現するNKG2DリガンドMICA/B強発現が独立した予後良好予測因子となることを明らかにした.加えて、非小細胞肺癌治療におけるキードラッグであるシスプラチンにもNKG2Dリガンド発現量を増加させ、NK細胞傷害活性を増強させる作用があることを見出した.Project 3.悪性胸膜中皮腫細胞株において、dual EGFR/HER2チロシンキナーゼ阻害剤lapatinibはHER2発現を増加させ、抗HER2抗体存在下に抗体依存性細胞傷害活性を増強させることを見出し、報告した.EGF受容体と腫瘍細胞の免疫逃避機構に関連して以下の知見を見出した。研究者の所属研究機関ならびに海外研究協力者であるカロリンスカ研究所腫瘍病理部門Rolf Kiessling教授の研究室webページにも研究成果が掲載されており、国内のみならず広く世界中の研究者に向けて成果を発信している。腫瘍外科学細胞株を用いた実験については研究計画を達成しており、非小細胞肺癌の治療に用いられる抗腫瘍薬のうち、EGFRシグナル阻害剤と従来型の殺細胞型抗腫瘍薬ではNKG2Dリガンド発現への影響が異なること、その結果としてNK細胞傷害活性への影響も対照的となることを論点とした論文を投稿準備中である。しかし、手術検体を用いた実験系については腫瘍細胞分離の作業が細胞へ与えるストレスが大きいようで、フローサイトメトリーによる表面マーカー解析は成功しているが、NK細胞傷害活性については手技がいまだ確立できていないため。EGFRシグナルの阻害、刺激とHER3シグナルの刺激、阻害についてsiRNA、各種細胞内シグナル阻害剤、モノクローナル抗体を用いて、細胞株のみならず手術検体や悪性胸水検体からの腫瘍細胞分離を行い、臨床検体における現象の解析をめざす。合わせてMHC class Iの発現への影響もみられることから、T細胞による獲得免疫への影響も合わせて検討をおこない、EGFファミリー受容体が自然免疫、獲得免疫双方に与える影響を総合的にとらえたい。

購入予定であった試薬の一部(siRNA試薬:EGFR遺伝子のサイレンシングに使用)を前勤務先(カロリンスカ研究所Prof. Rolf Kiesslingラボ)より少量ではあるが提供していただけ、新規購入の必要がなくなったため。EGFR遺伝子のサイレンシングがNKG2Dリガンド発現を抑制することが、ある非小細胞肺癌細胞株で確認できた。さらに複数の細胞株での確認、ならびに他のEGFファミリー受容体(HER2、HER3)遺伝子のサイレンシングを行うためにsiRNA試薬の追加購入が必要なため、これらへの費用に用いる予定である。
サイトカインの膵島細胞障害におけるnitric oxideの関与の検討

Interleukinlbeta(IL-1beta)による膵島細胞障害に膵島細胞の産生するNOが関与していることが最近報告された.私どもはinterferon-gamma(IFN-gamma)とtumor necrosis factor(TNF-alpha)併用による膵島細胞障害もNOによるものであるかどうかを明らかにするために培養したマウス膵島細胞に400U/mlのTNF-alphaとIFN-gammaを作用させ,Griess反応を用いてnitrite量を測定した.INF-gamma,TNF-aはそれぞれ単独ではnitrite産生を誘導しなかったが,両者を併用するとIL-1によるのと同程度のnitrite上昇がみとめられた.ストレプトゾトシンやアロキサンによる膵島細胞障害ではfree radicalによるDNA切断とその修復に伴うNADの減少が示されている.そこでマウス膵島細胞とbeta-cell line(beta-TCI)にNO donorであるnitroprussideを作用させてNAD含量の測定を行ったところ,いずれもNADの減少が認められた.またこのNAD減少は3-aminobenzamide(5mM)を加えることにより抑制された.次にpoly(ADP-ribose)合成の関与をみるために,beta-TCIに0.05-0.4mMのnitroprussideを作用させ,フィルター法を用いて^3H-NADの不溶分画への取り込みを測定した.その結果,NOがpoly(ADP-ribose)合成酵素活性を上昇させることが証明された.この反応は5mMの3-amimobenzamideにより抑制された.以上の結果により,サイトカインが膵島細胞のNO合成を促進し,これによるDNA鎖の切断を介してpoly(ADP-ribose)合成亢進が惹起されることが膵島細胞障害の1つの機序であると考えられる.Interleukinlbeta(IL-1beta)による膵島細胞障害に膵島細胞の産生するNOが関与していることが最近報告された.私どもはinterferon-gamma(IFN-gamma)とtumor necrosis factor(TNF-alpha)併用による膵島細胞障害もNOによるものであるかどうかを明らかにするために培養したマウス膵島細胞に400U/mlのTNF-alphaとIFN-gammaを作用させ,Griess反応を用いてnitrite量を測定した.INF-gamma,TNF-aはそれぞれ単独ではnitrite産生を誘導しなかったが,両者を併用するとIL-1によるのと同程度のnitrite上昇がみとめられた.ストレプトゾトシンやアロキサンによる膵島細胞障害ではfree radicalによるDNA切断とその修復に伴うNADの減少が示されている.そこでマウス膵島細胞とbeta-cell line(beta-TCI)にNO donorであるnitroprussideを作用させてNAD含量の測定を行ったところ,いずれもNADの減少が認められた.またこのNAD減少は3-aminobenzamide(5mM)を加えることにより抑制された.次にpoly(ADP-ribose)合成の関与をみるために,beta-TCIに0.05-0.4mMのnitroprussideを作用させ,フィルター法を用いて^3H-NADの不溶分画への取り込みを測定した.その結果,NOがpoly(ADP-ribose)合成酵素活性を上昇させることが証明された.この反応は5mMの3-amimobenzamideにより抑制された.以上の結果により,サイトカインが膵島細胞のNO合成を促進し,これによるDNA鎖の切断を介してpoly(ADP-ribose)合成亢進が惹起されることが膵島細胞障害の1つの機序であると考えられる.
先端的光学技術による神経成長円錐での細胞接着性の変化の研究

エバネセント光による蛍光励起可能なビデオ強化型微分干渉顕微鏡にナノメートル精度で移動可能なポジションニング装置を装着する。このポジションニング装置を用いて蛍光物質FM-DiIを含んだ微小ピペットを全反射面に近づけ、ピペット先端がエバネセント光領域中に入ると蛍光励起が観察され、エバネセント光のしみ出し量を測定し、近接場効果の確認と、空間分解能の校正を行った。ラット大脳神経細胞を近接場光観察用の特製培養チャンバーの上で培養し、生きた状態の細胞膜をFM-DiIで染色標識した。一方で通常のビデオ強化型微分干渉顕微鏡法を用いて神経細胞の細胞体および成長円錐を高解像度で観察し、また同時に落射蛍光による観察から細胞体、神経突起、成長円錐がDiIにより一様に染色されている様子を確認した。素晴らしいことに、エバネセント光で細胞膜のFM-DiIを励起すると、培養皿の上面(すなわち硝子全反射面)との接近している細胞膜のみが蛍光を発する。エバネセント光による蛍光像は現有のSITカメラおよび冷却CCDカメラで観察した。この観察から細胞体の一部、成長円錐とフィロポヂィアの先端部が硝子全反射面に接近している様子を定量的に解析した。この近接場エバネセント光照明の蛍光像を連続観察し、硝子全反射面と細胞膜の距離はダイナミックに変化してしていることを観察した。これにより、細胞の接着が形成される過程が、生きた細胞で高い分解能で観察され、神経における接着形成のメカニズムと接着の後の細胞移動の基本的動作原理が解明された。光ピンセットを用いた神経成長円錐の接着性の研究をおこない以下のような成果をあげた。ラットの中枢神経細胞の培養を行う。5から14日の培養神経細胞は生体内における神経細胞と同様に細胞間にシナプス形成を行なった。すると神経突起先端には神経成長円錐が形成された。これらの様子は現有の7000倍の高倍率微分干渉顕微鏡で観察する事ができた。この標本に細胞接着因子であるインテグリンやNCAMなどの抗体を纏ったラテックスビーズ粒子(直径2μm)を潅流投与し、光ピンセットにより捕捉し神経成長円に接触させるための準備ができた。光ピンセットの強化のためYAGレーザを装置に組み込むことができた。高倍率微分干渉顕微鏡により神経成長円錐の映像をコンピュータビデオ画像強調しラテックスビーズ粒子が膜表面に接触している様子を観察した。神経細胞の細胞体を電気的に刺激し神経活動に伴う神経成長円錐での細胞接着性の変化を検討した。すなわち神経成長円部において神経興奮に伴いビーズの細胞膜への接着を観察した。光ピンセットの作用力を大きくすることでビーズを膜から引きはがすことが可能でった。そこから、膜の微小領域での接着力を定量的に研究した。これらの過程について、ナノメータ計測顕微鏡法(辰巳1995)を用いて運動の軌跡を分析することができ、ビーズに働く力を推定した。このように新しい研究方法を成長円錐周辺の細胞膜における細胞接着性の変化の研究に応用し、神経活動と細胞接着性の変化との関係を明らかにすることができた。また神経伝達物質であるグルタメイトやNMDAなどを神経成長円錐周辺部に投与して、細胞接着性の変化を検討し、伝達物質の放出と細胞間接着構造の形成との関係を明らかにするための予備的に実験をおこなった。エバネセント光による蛍光励起可能なビデオ強化型微分干渉顕微鏡にナノメートル精度で移動可能なポジションニング装置を装着した。このポジションニング装直を用いて蛍光物質FM-DiIを含んだ微小ピペットを全皮射面に近づけ、ピペット先端がエバネセント光領域中に入ると蛍光励起が観察され、エバネセント光のしみ出し量を測定し、近接場効果の確認と、空間分解能の校正を行った。ラット大脳神経細胞を近接場光観察用の特製培養チャンバーの上で培養し、生きだ状態の細胞膜をFM-DiIで染色標識する。

一方で通常のビデオ強化型微分干渉顕微鏡法を用いて神経細胞の細胞体および成長円錐を高解像度で観察し、また同時に落射蛍光による観察か争ら細胞体、神経突起、成長内錐がDiIにより一様に染色されている様子を確認する。素晴らしいことに、エバネセント光で細胞膜のFM-DiIを励起すると、培養皿の上面(すなわち硝子全反射面)との接近している細胞膜のみが蛍光を発した。エバネセント光による栄光像は現有のSITカメラおよび冷却CCDカメラで観察した。この観察から細胞体の一部、成長円錐とフィロポヂィアの先端部が硝子全反射面に接近している様子を定量的に解析する。この近接場エバネセント光照明の蛍光像を連続観察し、硝子全反射面と細胞膜の距離けダイナミックに変化してしていることを観察した。これにより、細胞の接着が形成される過程が、生きた細胞で高い分解能で観寒され、神経における接着形成のメカニズムと接着の後の細胞移動の基本的動作原理が解明された。この研究方法をさらにシナプス関連蛋白分子の可視化にも応用している。
心腎連関において長期的運動が酸化ストレスにおよぼす影響について

腎不全と心不全の病態はお互いに密接に関係しており、心腎連関と呼ばれる。このメカニズムには、レニン-アンジオテンシン系、nitric oxide系、交感神経、酸化ストレスが関与していると考えられているが、その詳細は不明である。心不全患者への運動療法の有効性は示されている一方で、腎不全患者の心機能への運動療法の有効性は明らかでない。そこで、腎不全モデルラットを用いて長期的運動が心臓の酸化ストレスに及ぼす影響を検証することを本研究の目的としる。運動療法と薬物療法の併用の有効性を提言し、ひいては心不全・腎不全患者の予後改善、透析導入患者数の減少に寄与できることを期待する。
細菌性感染症における、ハ-ゲマン因子・カリクレイン・キニン系の生体防御的役割

血漿プロテア-ゼ前駆体であるハ-ゲマン因子(HF)が、活性化されてHFaになると、血漿プレカリクレイン(PK)をカリクレイン(kal)に活性化し、更にkalは、血漿高分子キニノ-ゲン(HMWKgn)に作用して生理活性物質ブラディキニン(BK)を遊離することが、in vitroの実験により知られている。この連鎖反応がin vivo、特に皮内血管外織においても発現し、結果として血管透過性亢進が惹起されることが、薬理学的手法、及び、免疫学的にPKを除去したモルモットを用いた今回の研究により、まず明らかになった。また、この透過性亢進は、血漿中の巨大なプロテア-ゼインヒビタ-であるα2マクログロブリン(α2MG)を、局所血管外組織に動員するが、このα2MGが逆に局所のHFaを抑制することにより透過性亢進を終息させていることが、免疫学的にα2MGを除去したモルモットに透過性亢進延長を認めることにより示唆される。このHF-PK-BK系に対する活性化因子として、病原微生物等由来の11種のプロテア-ゼについて検討した。今回、セラチウ菌培養上清中から精製した73Kプロテア-ゼを含め、9種のプロテア-ゼがin vivo及びin vitroにおいてHFを活性化し、うち3種は直接PKをも活性化した。活性化しなかった2種も、HMWKよりBK様分子を遊離して透過性を亢進させた。従って、HF-PK-BK系は広範な微生物性プロテア-ゼにより活性化され、透過性亢進を引き起こすことが明らかとなった。この透過性亢進により動員されたα2MGは、上記の負のフィ-ドバック系として関与しているのみならず、侵入細菌に由来する組織破壊性プロテア-ゼを阻害することが十分に期待できる。従って、HF-PK-BK系は、侵入細菌由来のプロテア-ゼの存在をモニタ-し、組織破壊を阻止するという生体防御的役割を持つ系であることが、今回の研究を通して強く示唆された。1.病原菌を中心とした各種細菌由来のプロテアーゼについて、ハーゲマン因子活性化能の有無を、in vivo及びin vitroで、モルモットの系を用いて検討した。セラチア60K及び73Kプロテアーゼ、緑膿菌アルカリプロテアーゼ及びエラスターゼ、ビブリオ菌プロテアーゼ、好熱菌サーモライシン、及び枯草菌サブティリシンが、セラチア56Kプロテアーゼと同様に、ハーゲマン因子を活性化し、皮内注射により、カリクレイン・キニン系を介した血管透過性亢進を惹起した。黄色ブドウ球菌V8プロテアーゼ及び真菌由来のストレプトマイセスプロテアーゼはハーゲマン因子を活性化しなかった。2.ハーゲマン因子・カリクレイン・キニン系という連鎖系のうち、ハーゲマン因子だけが細菌性プロテアーゼによる活性化の対象になるのか否かを、モルモット血漿プレカリクレインや高分子キニノーゲン及びそれらの特異抗体を用いて、in vivo及びin vitroで検討した。上記プロテアーゼのうち、サーモライシン、サブティリシン及びビブリオ菌プロテアーゼは、プレカリクレインを直接活性化することも可能であったが、残りのプロテアーゼはその能力がなかった。一方、V8プロテアーゼ及びストレプトマイセスプロテアーゼは、高分子キニノーゲンから直接キニンを遊離した。