hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経ペプチドPACAPを標的基盤とする統合失調症発症の実態に即した創薬アプローチ

精神疾患の発症メカニズムに即した説であるtwo-hit仮説は、遺伝的要因を含む脆弱性に加えて、環境的要因を含む様々な後天的な要因により発症するという遺伝子-環境因子の相互作用仮説であり、その機構には、非コードRNA、エピジェネシス等が関わっていると想定されている。本研究は、精神機能に関わる神経ペプチドPACAPに着目し、遺伝子-環現因子の相互作用による精神疾患の発症メカニズムを探ることを目的とし、本年度は以下の結果を得た。1.うつ病や心的外傷後ストレス障害の有望な動物モデルと考えられている繰り返し社会的敗北ストレスを負荷されたマウスが、うつ病様行動異常を示すストレス感受性群と示さないストレス耐性群の2群に分かれることを、既報と同様に確認した。次いで、対照群、ストレス感受性群およびストレス耐性群のマウス個体の脳領域からmRNAを抽出し、PACAPとその受容体であるPAC1受容体、VPAC1受容体、VPAC2受容体のmRNA量をreal-time PCR法を用いて解析した。その結果、ストレス感受性群の大脳皮質前頭前野においてPACAP mRNAが特異的に減少していることを見出した。また、繰り返し社会的敗北ストレスを負荷した後、ストレス感受性群となったマウスに、抗うつ薬であるfluoxetineを28日間投与した。その結果、ストレス感受性群が示す社会性行動の低下の改善とともに、大脳皮質前頭前野でPACAPmRNA量が上昇することを見出した。2.非コードRNAの一種であるmicroRNAを組織化学的に解析するため、統合失調症様の症状を引き起こすことが知られているMK-801を投与した際のmicroRNAをin situ hybridization法により解析した。その結果、MK-801投与後の視床下部室傍核においてmiR-100のシグナルが増加し、miR-181aのシグナルが減少することを見出した。うつ病や心的外傷後ストレス障害の有望な動物モデルと考えられている繰り返し社会的敗北ストレスモデルを用い、大脳皮質前頭前野におけるPACAPシグナルが情動障害発症に関与する可能性を見出した。また、架橋型DNAプローブを用いたin situ hybridization法により、MK-801投与後に発現変動するmicroRNAを検出した。1.ストレス脆弱性群の大脳皮質前頭前野でPACAPを過剰発現させた際の社会性行動を評価することにより、大脳皮質前頭前野のPACAPシグナルが繰り返し社会的敗北ストレスによる行動異常の発現に影響を与えているか解析する。2. MK-801投与後に抗精神病薬を投与した際のmicroRNAをin situ hybridization法を用いて解析することで、今回捉えたシグナル変化が異常行動に関連するものか評価する。精神疾患の発症メカニズムに即した仮説であるtwo-hit仮説は、遺伝的要因を含む脆弱性に加えて、環境的要因を含む様々な後天的な要因により発症するという遺伝子-環境因子の相互作用仮説であり、その機構には、非コードRNA、エピジェネシス等が関わっていると想定されている。本研究は、精神機能に関わる神経ペプチドPACAPに着目し、遺伝子-環境因子の相互作用による精神疾患の発症メカニズムを探ることを目的とし、本年度は以下の結果を得た。1.PACAP欠損マウスはヒトやマウスなどに幻覚を発現させるセロトニン(5-HT)2作動薬に対する過感受性を示す。その機序として大脳皮質体性感覚野の過感受性が、5-HT_<2A>受容体を発現していない二次的な神経細胞の活性化亢進を伴う可能性を明らかにした。2.遺伝子-環境因子相互作用に密接に関与していることが想定されるエピジェネシスを検討することを目的とし、microRNA検出系を構築した。脳の細胞レベルでの検出を可能にするため、検出方法はin situ hybridization法を用いた。microRNAの短い配列への特異性を確保するために、架橋型DNA(LNA/BNA)を用いることで脳に高発現するmicroRNAであるmiR-124aの検出に成功した。3.樹状突起スパインの形態形成とPACAPの関係を明らかにすることを目的とした検討を行った。培養19日目のマウス初代培養海馬神経細胞へPACAPを処置し、21日目に免疫染色法によりPSD-95を検出した結果、シナプス後部の足場タンパクであるPSD-95puncta数が樹状突起上で上昇しており、PACAP-/-マウスの初代培養海馬神経細胞では樹状突起上のPSD-95puncta数が減少していた。以上より、PACAPは樹状突起におけるPSD-95量を増強させることでスパイン形態に影響を与えている可能性が示された。1.うつ病や心的外傷後ストレス障害の有望な動物モデルと考えられている繰り返し社会的敗北ストレスモデルを作製した。遺伝的均一集団である近交系マウスを用いて本モデルを作製し、うつ病様行動異常を示すストレス感受性群と示さないストレス耐性群の2群に分かれることを確認した。対照群、ストレス感受性群およびストレス耐性群のマウス個体の脳領域からmiRNAを抽出し、アレイ解析による発現比較を行った。

その結果、マウスmiRNA全1141個のうち、情動障害発症に関与する可能性がある候補miRNAを15個に絞りこんだ。2.野生型マウスは、連続10日間の社会的敗北ストレスにより、うつ様行動(社会性行動が低下し、シュークロース嗜好性が低下する)を示す群と示さない群の2群に分かれた。一方で、本ストレスをPACAP+/-マウスに負荷した際の影響を検討したところ、PACAP+/-マウスは全てのマウスがうつ様行動を示さず、ストレスを負荷しなかった対照群と同等の社会性行動及びシュークロース嗜好性を示すことを見出した。さらに、10日間の敗北ストレスを負荷した野生型マウスの内側前頭前野において、PACAPとその受容体PAC1受容体のmRNA発現量が低下していることを見出した。以上の結果は、慢性社会的敗北ストレスによる異常行動発現に、内因性PACAPが関与することを示唆するものである。精神疾患の発症メカニズムに即した説であるtwo-hit仮説は、遺伝的要因を含む脆弱性に加えて、環境的要因を含む様々な後天的な要因により発症するという遺伝子-環境因子の相互作用仮説であり、その機構には、非コードRNA、エピジェネシス等が関わっていると想定されている。本研究は、精神機能に関わる神経ペプチドPACAPに着目し、遺伝子-環現因子の相互作用による精神疾患の発症メカニズムを探ることを目的とし、本年度は以下の結果を得た。1.うつ病や心的外傷後ストレス障害の有望な動物モデルと考えられている繰り返し社会的敗北ストレスを負荷されたマウスが、うつ病様行動異常を示すストレス感受性群と示さないストレス耐性群の2群に分かれることを、既報と同様に確認した。次いで、対照群、ストレス感受性群およびストレス耐性群のマウス個体の脳領域からmRNAを抽出し、PACAPとその受容体であるPAC1受容体、VPAC1受容体、VPAC2受容体のmRNA量をreal-time PCR法を用いて解析した。その結果、ストレス感受性群の大脳皮質前頭前野においてPACAP mRNAが特異的に減少していることを見出した。また、繰り返し社会的敗北ストレスを負荷した後、ストレス感受性群となったマウスに、抗うつ薬であるfluoxetineを28日間投与した。その結果、ストレス感受性群が示す社会性行動の低下の改善とともに、大脳皮質前頭前野でPACAPmRNA量が上昇することを見出した。2.非コードRNAの一種であるmicroRNAを組織化学的に解析するため、統合失調症様の症状を引き起こすことが知られているMK-801を投与した際のmicroRNAをin situ hybridization法により解析した。その結果、MK-801投与後の視床下部室傍核においてmiR-100のシグナルが増加し、miR-181aのシグナルが減少することを見出した。
子どものための展示開発-自然史博物館にふさわしい展示と展示プラン-

本研究では、対象を"子ども"に絞って、展示という博物館が最も得意とするメディアを活用して自然への興味を喚起する方法を、実践を通して研究し、自然史博物館にふさわしい展示を開発することを目的とした。自然史博物館の展示が、子どもとフィールドとを結び、自然科学への入口となる展示プランを作成して研究成果とした。本研究では対象を特に"子ども"に絞って、展示という博物館がもっとも得意とするメディアを活用して、自然への興味を喚起する方法を研究し、自然史博物館にふさわしい展示を開発することを目的とする。子どもとフィールドとを結び、自然史科学への入り口となるような展示プランを作成して成果とする。博物館における学習は、子どもの学習の主要な場である「学校」とは、非日常の場であること、学習を強制しない(学習者の主体性に負う)こと、学芸員は自然史の専門家で、必ずしも教育者ではないこと、対象を限定しないこと、などの点で異なる。また、自然史博物館にふさわしい展示は、楽しさを求めた子ども博物館の展示や、理解することを優先した科学館の展示とは異なるはずである。それは、自然史博物館のバックグランドが自然(フィールド)であり、そこで行われる展示活動の目標は、見る人へ自然史の魅力を伝え、自然(フィールド)へ誘うことであるからだ。自然から学芸員が子ども達に伝えたい"こと"や"もの"を選択することが本研究の初期の段階において、大変重要な作業になる。それらは自然の中、または自然と接するためにキーとなるような"こと"や"もの"で、切り取られて博物館の展示となっても、魅力的でなければならない。研究代表者と分担者はそれぞれが得意とするフィールドから、自然の重要なキーとなる部分を切り取り、持ち寄り、仕掛けを仕込んだ展示案を創る。試作品は主に特別展に併せて展示し、行動観察の手法で展示の有効性を評価し、必要であればインタビューを実施し、改良を重ねた。本研究では予算の上からも、当館の状況からも、実際の展示を展示室に作り込むことはできないので、試作品と展示設計書あるいは展示計画書をもって、研究結果とする。本研究の目的は、自然史博物館にふさわしい、子どものための展示を創出することにある。また、同時に展示の開発や展示までのプロセスを科学として取り組むことである。1年目の本年度は、現在行われている子どものための展示を収集した。主に(1)既存の子どものため展示の視察、(2)展示物や手法について生命の星・地球博物館で発表会を行い、情報共有化を図った。(1)について、本年度は博物館のジャンルを問わず、分担者を含めた4人が手分けをして、国内22館、大島が米国東海岸の8館を訪れた。各館で同じような展示も多いが、独創的な展示や、極端な展示も視察でき、展示という概念の枠を広げるのに大変役立った。(2)それらの館で行われていた展示手法を大別すると、下記のようにまとめられる。・古典的な手法:スタンプラリーは、デザインや配置を工夫することが必要だが、収集心を刺激し、安価で人気は高い。他に精巧な模型やジオラマも興味を喚起し、テクノロジーと組み合わせた例も。・テクノロジーによる手法:CGを用い、最新インターフェイスを駆使して、目新しさとおもしろさを追求するものは、最近開館したり、リニューアルしたりした館では取り入れられている。ただし、更新サイクルを短くすることが求められ、高額な割に体験できる人数が少ないなど問題点もある。・インタープリターを配置したハンズオン展示:多くの博物館では子どものため展示に、子ども博物館では全館にインタープリター(または監視員)が配置されていた。来館者に積極的に関わるかどうかは別として、現状で無人かそれに近い子どものための展示はみられなかった。加えて、特に米国の博物館では、トークショーやサイエンスショーといった演示が盛んに行われていた。展示が、子どもとフィールドとを結び、自然史科学への入り口となるような展示プランを作成して成果とする。H21年度は国内の他博物館における"子どものための展示"事例調査を継続し、各館の方向性や手法を検討した。当館特別展「木の洞をのぞいてみたら-樹洞の生きものたち-」において、体験的展示を試行した。事例調査では、昨年度に続き歴史系博物館や自動車博物館も含め、科学館、総合博物館、自然史博物館、大型児童館等20以上の館を訪れた。また、大手展示業者も訪問し、展示デザインや展示装置のデモンストレーション、ディスプレイ用材料のライブラリなどを見学した。照明製作会社のレクチャーを受ける機会もあり、フィルターを使った色温度の変換等の実習を行えた。これらの経験も加味して、次年度に向けて、調査結果から上記目的の達成に有効な要素を取り出すため、分析を行っている。特別展「木の洞を」においては、本編の内容に関連させた3つの体験的展示からなる子どものための展示「樹洞であそぼう!」を制作した。「のぞいてみよう!」は特別展のメイキング画像デジタルフォトフレームでスライドショーにした。

「ぬりえdeおめん」は、特別展ポスターの作者・菊谷詩子氏の手によるムササビ他全4種類のぬり絵を楽しんでもらい、家ではそれをはさみで切り抜いてお面を作れるようにした。「ムササビ飛んでみよう!」は飛行中のムササビの視線(自主製作のロープウェイ)で撮影した映像をモニタに写しだし、着ぐるみを着てうつぶせになって見ると風が送られてくるものである。この試行を通じて、身近な機材の活用、遊びを通じた自然科学への興味喚起など、今後の開発に有効な経験とデータが得られた。本研究では対象を特に"子ども"に絞って、展示という博物館がもっとも得意とするメディアを活用して、自然への興味を喚起する方法を研究し、自然史博物館にふさわしい展示を開発することを目的とする。子どもとフィールドとを結び、自然史科学への入り口となるような展示プランを作成して成果とする。H22年度は国内の他博物館における"子どものための展示"事例調査を継続し、各館の方向性や手法を検討した。また、21年度に続いて、当館特別展「日本列島20億年-その生い立ちを探る-」において、体験的展示を試行した。事例調査では、ロンドン、パリ、ブリュッセルの国立自然史博物館と科学館をはじめ、国内の博物館・科学館において、展示および教育活動について視察した。H20年に北米を視察したことと比べて、運営からデザイン、特に子どものための展示では欧州にアメリカ風のものが導入されつつあるように感じた。また、科学の現場の高揚感をより印象深く伝えられるような展示を作るため、JAMSTECの相模湾広報航海や早稲田大学の平山教授が行っている化石発掘調査に参加し、その結果を速報として展示した。生物系展示については、学校やサイエンスフェスティバルなどでの出張展示で、動物の標本を呈示して子どもたちの反応を観察した。これによって実際の展示を作るために必要な情報を得ることができた。当館特別展「日本列島20億年-その生い立ちを探る-」では、日本列島が、異なる時期の付加帯や変成岩体が帯状あるいはブロック状になったものの集合として成り立っていることを、ダイヤブロックを使って表現し、理解を助ける試みとした。また、日本地図をブロックで表現する体験コーナーをつくり、子どもを中心とするたくさんの入館者に日本地図を作ってもらった。このような体験より、入館者を引きつけること、理解を助けること、親子のコミュニケーションを促すことに有効な展示となった。本研究では"子ども"に対象を絞り、博物館の顔であり、博物館の有するもっとも特徴的なメディアでもある"展示"に取り組んだ。20082011年度の4年間を費やし、博物館の将来像を描く上で、より魅力的で効果的な子どものための展示プランを作成し展示も作製した。2011年度は最終年度であるため、特別展で展示試作を行い、2010年度特別展での活動を日本地学教育学会で発表し、4年間のまとめとして報告書を作成した。2011年度の特別展「およげ、ゲンゴロウくん!」では、「生態展示を特別なわくわく感を持って見学してもらいたい!」と考え、「ゲンゴロウくん、下から行きます!」を製作した。
連続的膜厚制御によるサブミクロン超流動ヘリウム3薄膜の量子相転移

膜厚1μm程度の超流動^3He薄膜は、境界の効果が強くなるため、超流動相の変化や、ストライプ相の出現など、異方的クーパー対の新たな側面の現れる系である。特に、飽和蒸気圧下での超流動^3He薄膜は、系のサイズをコヒーレンス長程度に相当するサブミクロンサイズまで連続的に制御できる唯一の異方的超流動体であり、境界効果の知見を得る上で最も有効な研究対象として、異方的クーパー対において系のサイズ(膜厚)をパラメーターとした相転移現象の知見を得ることが期待される。くし型電極を用いた連続的膜厚制御により、膜厚0.8μm付近の超流動^3He薄膜におけるAB相境界およびストライプ相の検出を目指し研究を進めた。くし型電極とは、2つの微細な櫛状の電極により形成された平面展開型コンデンサーである。この電極は微細な構造であるため、電極に発生する電場は基板表面のごく近傍に平面的に集約され、誘電体である^3Heの、高感度な静電的制御・測定が可能となる。この手法により1μm以下の薄膜を扱うことができる。さらに、印加電圧により電極への^3He吸着量を調整できるため、^3He膜厚、即ち系のサイズを自由に制御した実験が可能であり、系サイズが異方的クーパー対形成に及ぼす影響の直接観測が可能な実験手法である。これまでに、0.34μmの膜厚範囲で超流動臨界流の測定を行った。その結果、1μm付近を境に臨界流の膜厚依存性に大きな違いがあることが分かった。これは相境界の予想される膜厚とほぼ一致し、膜厚変化による相転移を捉えた可能性が考えられる。また、実験結果を解析したところ、臨界流を決定する流れの散逸は約5秒以内に緩和することが分かり、散逸の機構を特定する重要な知見を得ることができた。超流動^3Heは膜厚1μm以下の薄膜になると、p波クーパー対への系のサイズ効果が顕著となるため、バルク系では見られない、異方的秩序変数の新たな本質的側面が顕在化される。その1つとして、空間的に非一様な超流動状態(ストライプ相)が安定な領域が存在すると考えられている。本研究では、微細加工により作成したくし型電極を使用し、薄膜流動特性の膜厚依存性から、ストライプ相やAB相転移など、系のサイズである膜厚をパラメーターとした相転移の観測を目的としている。この電極は微細な構造であるため、電極に発生する電場は基板表面のごく近傍に平面的に集約され、誘電体である^3Heの高感度な静電的制御・測定が可能となる。その結果、1μm付近を境に臨界流の膜厚依存性に違いがあることが分かった。これは相境界の予想される膜厚とほぼ一致し、膜厚変化による相転移を捉えた可能性が考えられるが、確証を得るためにはさらなる検証が必要である。バルク系では、磁場の印加により安定な超流動相の選択ができるため、磁場中での膜厚依存性から薄膜での相転移の検証が可能と考えられる。現在、膜厚変化による相転移を確認するため、磁場中での実験を進めている。

また、実験結果を解析したところ、臨界流を決定する流れの散逸は約5秒以内に緩和することが分かり、散逸の機構を特定する重要な知見を得ることができた。
自閉症児の関係障碍の形成要因検証：情動刺激への認知的バイアスの観点から

自閉症児とその身近な他者との関係性の中に生じる“関係障碍"の形成要因についての検証を行うことが本研究全体の一貫したテーマである。中でも,子どもの“心的状況の読みとり"をする能力に着目し,どのような関係性やその歴史,認知的なバイアスが,身近な他者の持つこの能力に影響を与えるのかについて検討を行うことを予定している。初年度は子どもの心的状況の読みとり能力に関して,1先行研究からの理論的知見の整理,2保育士の抱える障碍のある子どもに対する支援観の変容を測定する単一事例研究の実施と分析・発表,3支援者を目指す学生らの抱える障碍のある子どもに対する支援観の変容を測定する少数事例研究の実施・発表,を中心に行った。1においては,“メンタライゼーション"の概念から心的状況の読みとりに関する理論的整理を行い,研究知見の中では心的状況の読みとりは個人に帰属する能力として扱われる場合がある一方で,臨床実践の知見としては個人に帰属する能力ではなく関係依存的なものであり,一者心理学的にではなく二者心理学的に捉える必要があることが明らかとなった。また2においては,“障碍"という支援者側の認知が,時に「特別な」支援をしなければならないという考えに過度に繋がってしまうことや,“保育士"という立場ゆえに家族と連携する形ではなく,家族の代わりに自分が支援を提供しなければならないという考えに囚われることが生じ,それが関係障碍の形成に寄与するという過程が見て取れた。3に関しては,2と同様に“障碍"という認知の影響を受けつつも,関係発達を志向する現場での支援者体験学習の中で,より多面的な支援観への変容が生じていた。これらの13の活動は,2年目に実施する,(1)大学生を対象とした“障碍という認知のバイアス"を測定する量的研究(2)保育士ら支援専門職らを対象とした認知バイアスの量的研究の基盤となる。本年度実施予定の(1),(2)の一部は初年度から実施を予定していたが,倫理審査に要する時間や,研究協力機関を増やすための訪問や巡回などに長期の機関を要し,申請時に予定したスケジュールと比べるとやや進度は遅れている。ただしその一方で,1,2,3の作業をより丁寧に実施することが出来たため,今後の研究の分析や検討に関する知見の整理を十分に行うことが出来たといえる。今後は大学生や支援者を対象に,障碍の認知バイアスの影響を調べる本調査へと進んで行くことを予定しているが,調査終了時にはバイアスに関するでブリーフィングを行い,調査協力者らの抱える認知バイアス(障碍への偏見)に対して,心理教育を行うことを予定している。申請者が参加・発表する主たる学会の1つが昨年度は3月中旬に開催され,会計処理上,宿泊費や交通費,参加費の処理が次年度に持ち越されたため。
大変動する資源と安定な資源の再生産戦略の比較と資源管理

資源量変動の要素となる加入量変動幅が、高緯度水域で大きく低緯度水域で小さいという南北差は、ニシン科魚類の種間、マサバScomber japonicusの系群間、サンマCololabis sairaの発生群間において共通して見られる。同一遺伝集団の中でも変動様式に南北差が見られるサンマやマサバの例は、これらの種の加入量変動が環境の年変動によって規定されていることを示唆する。一方ニシン科魚類の種間に見られた変動様式の差は、低緯度水域に起源があるニシン科魚類が、現生種の生息水域へ進出する過程で発達させた繁殖戦略に基礎づけられると結論された。変動幅が大きい高緯度水域の種は両賭け戦略を選択して、多回繁殖・無限成長という特徴を発達させた。これは、初期生残率の変動幅が大きい環境へ進出する過程で、加入量変動を小さくするように適応した結果と解釈される。同じ環境に一回繁殖または限定成長の種が生息したならば、個体数変動の振幅は極度に大きくなり、早々に絶滅していたであろう。変動様式の南北差は、環境変動と繁殖戦略に基礎づけられる必然的なものであり、大変動する高緯度水域の資源の利用や管理は、この必然性、すなわち卓越年級群の発生を最大限に生かす方法として確立されなければならない。親子関係が見られない高緯度水域の資源に対して、再生産関係モデルに頼らない管理として、加入量の有効利用を目指して産卵親魚量の維持・増大を目指す管理の方法を考案した。加入後の成長・生残に関するパラメータが漁獲量算出に必要である。これらパラメータは魚類の生活史パラメータの中でも比較的推定しやすい。マイワシでは、成長は資源量水準に応じて変化することが指摘されている。そのような場合、成長に関する知見をタイムリーに更新する必要がある。資源量変動が高緯度水域で大きく低緯度水域で小さいというニシン科魚類でみられる現象が,他の動物群でも見られる一般的な傾向かどうかを検討すると同時に,この現象の基礎となる繁殖生態と初期生態の特性に関する知見を蓄積して,高緯度水域と低緯度水域における資源生物の再生産戦略の違いを明らかにすることによって,資源量変動のしくみを解明することをねらった。日本周辺のマサバScomber japonicusは2つの系群に分けられている。亜寒帯水域へ索餌回遊するマサバ太平洋系群の新規加入量が1971年以降約70倍の幅で変動したのに対して,東シナ海日本海南西部を生息域とする対馬暖流系群の変動幅は4倍と安定していた。この南北差は,ニシン科魚類のマイワシとウルメイワシにみられた種間における新規加入量変動様式の南北差に匹敵し、マサバ1種内においても新規加入量変動様式に大きな南北差があることがわかった。北西太平洋のサンマCololabis sairaは,黒潮域から黒潮親潮移行域までの広い海域で産卵する。冬に黒潮域で生まれた仔稚魚と,春と秋に黒潮親潮移行域で生まれた仔稚魚について,成長速度と生残率の経年変動幅を、19901998年の9年間について比較した。その結果、黒潮域では体長40mmの稚魚に成長するまでに要する日数と累積生残率が安定しているのに対して,黒潮親潮移行域で生まれた群では変動幅がいずれも大きいことがわかった。このような初期生活史パラメタ変動様式の南北差は,新規加入量変動様式の南北差の生態学的基礎を構成すると考えられた。ニシン科魚類の中で、熱帯海域を分布の中心とするキビナゴSpratelloides gracilisと、亜寒帯水域を生活領域とするニシンについて、仔魚期の生残過程を比較して、資源量変動様式の南北差の生態学的基礎を明らかにすることを試みた。

潮岬西岸海域で周年にわたって仔稚魚採集を行った。411月の各月に孵化した仔稚魚がもれなく採集され、産卵期は少なくともこの8ケ月に及ぶこと、どの月に生まれた仔魚も摂餌開始期を生き残っていることが明らかになった。キビナゴ成魚群と仔稚魚群の生活史初期における成長履歴を耳石日輪構造によって比較した結果、串本に生息するキビナゴでは、仔魚期における生残確率が成長速度によって異なることはないと考えられた。また、仔稚魚採集調査において、2年間にわたって産卵期間中の全ての月に生まれた仔稚魚が採集されたことから、仔魚の生残確率には大きな季節的、経年的変動はなく、いつ生まれた群からも安定して成魚群への加入があると考えられた。一方宮古湾のニシンの天然仔稚魚は、2001年(623尾)と2003年(1193尾)には多数採集されたが、2000年と2002年にはそれぞれ1尾しか採集されず、仔稚魚発生量の経年変動が極端に大きいことが分かった。宮古湾奥で毎年14月に小型定置網で漁獲される産卵親魚数と天然仔稚魚採集尾数を見ると、親が多いと稚魚発生量が多いという関係は見られなかった。また、2001年と2003年に採集された仔稚魚の孵化日は、3ヶ月にわたる産卵期のうち23週間に集中していた。これらのことから、仔稚魚発生量変動の原因は、孵化時期による仔魚期の生残率の違いと考えられた。生活史パラメタをニシン科魚類のニシン、マイワシ、ウルメイワシ、キビナゴの4種について比較した結果、亜寒帯水域に対する依存度が大きく資源量変動が大きい前2種では、亜熱帯水域に生息し資源量変動が小さい後2種に比べて、初回成熟年齢が高くて成熟体長が大きく、産卵数が多く、より多年間にわたって産卵を継続することがわかった。宮古湾のニシンと串本沿岸のキビナゴで初期生残過程を比較すると、ニシンでは年および1産卵期の時期によって生残率が極端に異なるのに対して、キビナゴでは経年的にも長い産卵期のどの時期においても生残率の変動は小さいことがわかった。マイワシ資源の激減期にあたる1990年代における単位産卵資源量あたりの0歳魚加入尾数は、1990年の0.09から1996年の7.80まで100倍近い幅で変動した。北西太平洋のサンマは、1個体群が季節的に南北回遊を行い、冬には黒潮域で、秋と春には黒潮親潮移行域で産卵する。艀化直後(体長5.9mm)から体長40mmまでのサンマ仔稚魚の累積生残率を求めると、黒潮親潮移行域において199098年の秋に生まれた群では0.237.38%と40倍の幅で、春に生まれた群では3.7621.62約7倍の幅で変動したのに対して、黒潮域で冬に生まれた群の変動幅は3.587.82の2倍と安定していた。生活史初期における成長速度や生残率が亜熱帯的な黒潮水域で安定しているのに対して、亜寒帯の影響を強く受ける黒潮親潮移行域において経年変動が大きいというサンマ仔稚魚の生活史パラメタ変動様式の違いは、ニシン科魚類の種間でみられた新規加入量変動幅の南北差とよく対応することから、新規加入量変動様式の南北差は、サンマに見られたような初期生活史パラメタの南北差によって基礎づけられていると考えられた。資源量変動の要素となる加入量変動幅が、高緯度水域で大きく低緯度水域で小さいという南北差は、ニシン科魚類の種間、マサバScomber japonicusの系群間、サンマCololabis sairaの発生群間において共通して見られる。
従来のデスモグレイン抗体と異なるデスモコリン抗体からアプローチする天疱瘡病態解明

天疱瘡は表皮細胞膜表面に対する自己抗体が血中に存在し、水疱を生じる自己免疫性疾患である。デスモグレイン(Dsg)に対する抗体が検出されることが知られており、その水疱形成機序については解明が進んでいる。一方、デスモコリン(Dsc)、特にDsc3に対する抗体も検出されるが、その病態への関与についてはまだ解明されていない点が多い。本研究ではDsc3抗体の特徴を解析するため、Dsc3の細胞外配列を部分的に改変した蛋白を作製し、抗体の反応する部位、それによる病原性の違いについて解析を進める。
褥瘡の病態に対応した直流微弱電流刺激によるオーダーメイド治療研究

【目的】本研究の目的は、線維芽細胞の遊走・増殖を促進させる直流パルス微弱電流刺激療法(以下、LIDC)の臨床効果を二重盲検クロスオーバー比較試験により検証することである。【対象】対象は、A病院に入院中の褥瘡患者12名(6292歳)とした(4名は研究対象外となり、除外となった)。褥瘡部位は仙骨部6例、左腸骨部2例、背部1例、尾骨部1例、右大転子部1例、右腓骨部1例であった。褥瘡創面評価(DESIGN-R)では1526点あった。【方法】褥瘡部位に陰極の棒状電極をガーゼで巻き、創面上あるいはポケットを有する症例にはポケット内に挿入し、褥瘡周囲の健常皮膚に陽極を貼付した。1週間の観察期間をおき、観察期間終了後に除外基準に抵触していないことを確認した。その後、ランダム(Randomized)に対照期間もしくは電流刺激期間の2群に割り付けし、褥瘡部位にsham刺激(0 μA)、電流刺激(170 μA, 2 Hz)を2週間実施した。その後、1週間のwash out期間をおき、治療内容を交代(クロスオーバー)し、2週間実施した。LIDC療法は1治療時間60分、週に6回の頻度で実施した。【結果】電流刺激期間において、ポケット面積とポケット全周(潰瘍面を含む)でp<0.05と有意に褥瘡部位の縮小がみられた。【結語】褥瘡部位を陰極とした低強度のLIDC療法は、褥瘡治癒期間の短縮に効果があることが示唆された。A病院に入院中の褥瘡患者12名(6292歳)としたが、インフルエンザ等の感染症が院内でも流行し、4名が研究対象外となり、除外となった。この臨床研究により必要なサンプル数のデータを得ることができ、現在、解析作業を進めている。一部の補充実験も3月31日までに終了したのでデータをまとめて、論文の執筆に入った。電気走性に最適な電流強度(200μA)で、直流パルス微弱電流刺激(Monophasic pulsed micro-current stimulation; MPMS)の周波数を変更して、線維芽細胞を刺激した。その結果、播種96時間後には対照群に比べ,1 Hz群,2 Hz群,4 Hz群,8 Hz群が有意に細胞数が多く(p<0.01)なり、64 Hz群はコントロール群に比べ有意に少ないことがTrypan blue染色法により確認できた。また、継時的変化をタイムラプス顕微鏡での映像でも追視し確認した。尚、細胞生存率は全ての群において90%程度と高値であった(p<0.05)。そこで、最適周波数2Hzに固定し、パルス電流の通電時間(パルス幅;400,250,150,100,75msec)を変更できる機器を製作した。次年度には、電気刺激のパルス幅を可変させることにより線維芽細胞の増殖およびコラーゲンの産生を促進する最適条件の確認実験を実施する体制が完了した。線維芽細胞から分化した筋線維芽細胞への比率を確定する為の技法として、筋線維芽細胞への分化マーカーであるα-smooth muscle actin (α-SMA)の発現の確認をし、蛋白発現を確認するため、Western blotting法の手順確認を完了した。再生能力の高い両性類の動物イモリの創傷部での損傷電流(injury current)の測定手技を確立する為の予備実験を開始した。損傷電位を測定する為に電極の影響を低くするように寒天電極の作製を行い、電位を安定させる電極製作が可能になった。予備実験では、イモリの損傷電位は、610mVで観察された。そこで、1020μA単位での測定ができる機器にする必要がある。LEDランプの発光色による電圧・電流測定器の試作に入った。培養細胞環境整備の為、年度末に研究室を移転したことにより、機器調整に時間を要したことで少し遅れているが、次年度からの実施予定のイモリの損傷電位測定実験を並列進行しているので、研究全体からいうとほぼ遅れは取り戻している。コラーゲン線維の合成促進および線維化促進因子産生の至適DF(duty factor:通電率)の検証実験を行った。実験では、HDFsを60mm-dishに600×103 cells/dishで播種し24時間培養した。電気刺激を1時間行い、タンパクおよびmRNAを回収した。電気刺激条件は刺激強度0、200 μA、周波数は2、16、64 Hzとし、2HzでのDFは0、10、50、90%とした。周波数別の実験では、刺激後のα-SMA、collagenI、III、GAPDHタンパク発現はWestern blotting法にて測定した。次に、周波数2Hzの条件でDFを変えて電気刺激をし、α-SMA、TGF-β1、GAPDH mRNA発現を遺伝子解析を行った。対照群、刺激群でα-SMA発現を認めたが、周波数による有意差はなかった。collagenI、III発現はいずれの群でも確認されなかった。DF別の実験では、対照群および刺激群でα-SMA、TGF-βmRNA発現ともDF 20 %群で幾分上昇し、DF90 %群にむけて減少傾向であったが、有意差はなかった。損傷電流測定装置の開発研究では、増幅率と精度高めた仕様で機器を製作した。

冷却麻酔下でアカハライモリ(6匹)の尾部を切断し、創面を継時的に測定し、精度と安定性の確認実験を行った。損傷部位の電位変化を試作した計測機器にて確認できた。この時、酸化還元電位の発生を制御するために、寒天電極を作製する必要性が確認できた。そこで、汎用化する為には、電導可能なジェルに白金電極を封入する必要があることを確認した。これを、人の褥瘡部で電位変化を測定できれば、適切な補充電流を確認できる。直流パルス微弱電流刺激の刺激時間が短く、十分な刺激量に達しなかったので、培養線維芽細胞に分化が確認できなかった。そこで、電気刺激装置の時間設定機能を解除した装置に改良した。今後、HDFsを60 mm-dish (IWAKI)にcollagen gel上に600×103 cells/dishで播種し、長時間通電下でタイムラプス顕微鏡で培地のcollagenの収縮率を観察する。また、電気刺激26h後に24時間培養した線維芽細胞のαSMAの免疫染色でα-SMA発現を確認する計画で実験を継続している。損傷電位位測定装置の計器の精度とともに、酸化還元電位の発生を抑制機構の設定が必要となることが確認できたので、継続的に使用できる電極の開発、清潔維持を目的とした使い捨て電極の開発に専心している。【目的】本研究の目的は、線維芽細胞の遊走・増殖を促進させる直流パルス微弱電流刺激療法(以下、LIDC)の臨床効果を二重盲検クロスオーバー比較試験により検証することである。【対象】対象は、A病院に入院中の褥瘡患者12名(6292歳)とした(4名は研究対象外となり、除外となった)。褥瘡部位は仙骨部6例、左腸骨部2例、背部1例、尾骨部1例、右大転子部1例、右腓骨部1例であった。褥瘡創面評価(DESIGN-R)では1526点あった。【方法】褥瘡部位に陰極の棒状電極をガーゼで巻き、創面上あるいはポケットを有する症例にはポケット内に挿入し、褥瘡周囲の健常皮膚に陽極を貼付した。1週間の観察期間をおき、観察期間終了後に除外基準に抵触していないことを確認した。その後、ランダム(Randomized)に対照期間もしくは電流刺激期間の2群に割り付けし、褥瘡部位にsham刺激(0 μA)、電流刺激(170 μA, 2 Hz)を2週間実施した。その後、1週間のwash out期間をおき、治療内容を交代(クロスオーバー)し、2週間実施した。LIDC療法は1治療時間60分、週に6回の頻度で実施した。【結果】電流刺激期間において、ポケット面積とポケット全周(潰瘍面を含む)でp<0.05と有意に褥瘡部位の縮小がみられた。【結語】褥瘡部位を陰極とした低強度のLIDC療法は、褥瘡治癒期間の短縮に効果があることが示唆された。A病院に入院中の褥瘡患者12名(6292歳)としたが、インフルエンザ等の感染症が院内でも流行し、4名が研究対象外となり、除外となった。最適周波数を2Hzに固定し、パルス電流の通電時間(パルス幅;400,250,150,100,75msec)に変更できる機器に改良し、電気刺激のパルス幅を可変させることにより線維芽細胞の増殖およびコラーゲンの産生を促進する最適条件の確認実験を実施する。再生能力の高い両性類の動物イモリの創傷部での損傷電流(injury current)を測定し、創面の平均電位を確認する。予備実験でイモリ6匹の切断尾部の損傷電位610mVを実測できたが、他の部位でも電位が同値であるかを確認し、切断後の創面における電位を継時的に測定する。
あて材形成中の木部分化帯において特異的に発現する遺伝子の単離・同定

傾斜固定後1時間のあて材形成初期に発現している遺伝子のcDNAの単離を試みた。全RNAの抽出はさらに改良し、VRC(Vanadyl Ribonucleoside Complex)を抽出用緩衝液に加えることによって、安定的にしかも夾雑物の少ない全RNAを得られるようになった。傾斜固定後1時間の樹幹上側の木部分化帯から抽出した全RNAをOligo-dT Celluloseスパンカラム(Pharmacia)に通し、mRNA画分を得た。得られたmRNAからTimesaver(Pharmacia)を用いてcDNA二重鎖を合成し、これをλgtllに組み込みGigapack II Gold(Stratagene)を用いてパッケージング、99.9%以上の転換効率で形質転換体ファージによるcDNAライブラリを構築した。このライブラリは約50,000クローンからなり、1回増幅させて約10^<10>pfu/mlのタイタ-を得た。他方、同じく傾斜固定後1時間の木部分化帯から得られたmRNAをテンプレートにOligo-dTをプライマーとし、Superscript(BRL)を用いて^<32>P-α-dCTPを取り込ませてcDNAを合成し、これをSubtractor II(Invitrogen)を用いて鉛直に成長中の木部分化帯から得られたmRNAによってサブトラクションした。サブトラクションは2回行い、^<32>Pの放射活性を測定したところ、1回目で約13%、2回目で約3.8%の効率でサブトラクションされた。得られた^<32>PラベルのサブトラクテドcDNAをプローブとして用い、先に構築したcDNAライブラリの2×10^5 plaqueに対してプラークハイブリダイゼーションによるスクリーニングを行なった。スクリーニングの結果、48個のポジティブプラークが得られた。
微細スケルトン構造白金/CVDダイヤモンド積層薄膜への水素の注入とその拡散

マイクロ波プラズマCVD(化学気相堆積)法により作製したダイヤモンド薄膜上に堆積した白金薄膜の膜厚、並びに、水素含有ガスを用いたマイクロ波プラズマの照射条件を制御することにより、白金薄膜の自己組織化現象を生じさせ数nmスケールの球状白金微粒子を制御性良く形成できることを明らかにした。このような白金微粒子は、その大きさ(直径)が約20nm以上になると多結晶的な結晶構造を取るのに対し、10nm以下の場合には単結晶構造的になり、下地ダイヤモンドと形成された白金粒子との間には相関のある結晶方位を有することが判明した。また、この自己組織化白金微粒子は格子内に水素を吸蔵しており、そのため格子定数が約30%伸びていることが、2次イオン質量分析法(SIMS)及び高分解透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた解析により明らかとなった。さらに、この水素吸蔵白金微粒子を真空下で加熱処理すれば、吸蔵水素が白金微粒子から離脱し、格子定数は元来の白金格子の値に戻ることが同様な解析により分かった。また、昇温脱離法による解析により、この吸蔵水素の脱離は600°C800°Cで生じることが判明した。一方、白金微粒子をCVDダイヤモンド薄膜中に埋め込んだ後、再び同様な白金薄膜の自己組織化を行うことにより、ダイヤモンド-白金微粒子からなる多層積層構造を形成できることを示した。また、このような積層構造に対し、ダイヤモンド層のみを選択的に酸素プラズマを用いてエッチングすることにより、試料表面上に存在する白金微粒子密度を増大できることも示した。他方、自己組織化白金微粒子中の吸蔵水素の場合と比較し、ダイヤモンドと白金微粒子との界面近傍には水素は存在できるが、ダイヤモンド結晶薄膜内にはあまり水素が含有されないことが示唆された。マイクロ波プラズマCVD(化学気相堆積)法を用いてシリコンウエハー上に形成した品質の異なる種々の他結晶ダイヤモンド薄膜に対し、スパッター堆積法により白金薄膜をほぼ一様に堆積し、その後ダイヤモンド薄膜を同じプラズマCVDプロセスにより追成長した結果、白金薄膜の明瞭な形態変化が生じその変化の様子は白金の膜厚に応じて異なることが判明した。この依存性は、白金原子の移動を左右する要因があると思われる粒界近傍を除いた領域では、ホモエピタキシャル単結晶ダイヤモンドの場合とほぼ同様であった。また、電子ビーム蒸着法で堆積した白金薄膜の場合も、スパッター堆積法の場合と比べあまり大きな変化は見出せなかった。観測された具体的形態変化は以下の通りである。白金薄膜の膜厚が十分薄い場合には、薄膜状の白金は凝集してほぼ球状になってダイヤモンド基板上に分散し、適当な膜厚のダイヤモンド薄膜層をさらに堆積することにより完全に追成長ダイヤモンド膜中に埋め込まれることが、X線分析器付走査型電子顕微鏡データの入射電子エネルギー依存性等を解析した結果判明した。また、ダイヤモンド薄膜追成長後に球状に近い白金粒が得られる場合には、形態変化前の白金膜厚と形成された白金粒の大きさには強い相関関係があり、ダイヤモンド上に堆積した白金薄膜は自己組織化することが明らかとなった。この様な白金薄膜の構造変化はある温度以上の真空熱処理でも生じるが、ほぼ同一のダイヤモンド基板温度になるような水素プラズマ照射処理をした場合にはその変化がさらに早く進行し、また、構造変化後の白金の結晶性が真空熱処理ごと水素プラズマ照射後では異なるため、観測された白金薄膜の構造変化は基板温度およびプラズマ照射の強調効果によるものと結論される。

マイクロ波プラズマCVD法を用いて作製した品質の異なる多結晶ダイヤモンド薄膜及びホモエピタキシャル単結晶ダイヤモンド薄膜の上に、DCスパッタ法や電子ビーム蒸着法により白金薄膜を堆積した後、水素プラズマ処理、ダイヤモンド追成長や水素雰囲気下熱処理などを行い、X線分析器付走査型電子顕微鏡や走査型透過電子顕微鏡により得られた試料の微細構造を評価したところ、水素の触媒的作用によりダイヤモンド薄膜上の白金薄膜はその融点の半分以下の温度で移動し始め、最終的には自己組織化しほぼ球状の孤立粒子群になることが判明した。この白金粒子は一般的には多結晶化しており、白金粒子の直径と自己組織化前の白金薄膜の膜厚とは、あまり基板ダイヤモンドには依存せずにほぼ比例関係があったため、両者を結びつける実験式を明らかにすることにより、微細白金粒の直径が制御できることを示した。自己組織化白金微粒子は十分粒径が小さい場合には単結晶となることも明らかにした。更に、ダイヤモンド薄膜の追成長を行うことにより白金微粒子の埋込み構造を作製したところ、白金微粒子の大きさに応じてダイヤモンド薄膜中に歪みが発生するが、粒径が十分小さい場合には顕著な歪みが殆ど観測されないCVDダイヤモンド薄膜中への白金微粒子の埋込み構造を形成できることが判明した。一方、自己組織化後の白金/ダイヤモンド試料に対して超高真空下において一定速度で昇温し放出ガスを計測したところ、白金の自己組織化処理を行わなかった試料に比べより多くの水素が試料から放出されることが明らかとなった。マイクロ波プラズマCVD(化学気相堆積)法により作製したダイヤモンド薄膜上に堆積した白金薄膜の膜厚及び水素プラズマ照射条件を制御することにより、数nmスケールの球状白金微粒子が白金薄膜の自己組織化現象により形成できることが判明した。このような白金微粒子は、その大きさ(直径)が約20nm以上になると多結晶的な結晶構造を取るのに対し、10nm以下の場合には単結晶構造的になり、下地ダイヤモンドと形成された白金粒子との間には結晶方位に関し相関があることが判明した。また、この自己組織化白金微粒子は格子内に水素を吸蔵しており、そのため格子定数が約30%伸びていることが、2次イオン質量分析法(SIMS)及び高分解透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた解析により明らかとなった。さらに、この水素吸蔵白金微粒子を真空下で加熱処理すれば、吸蔵水素が白金粒子から離脱し、格子定数は元来の白金格子の値に戻ることが分かった。昇温脱離法による解析により、この吸蔵水素の脱離は600°C800°Cで生じることが判明した。一方、白金微粒子をCVDダイヤモンド薄膜中に埋め込んだ後、再び白金薄膜の自己組織化を行い、さらに同様なプロセスを繰り返し用いることにより、ダイヤモンド-白金微粒子からなる多層積層構造を形成できることを示した。また、このような積層構造に対し、ダイヤモンド層のみを選択的に酸素プラズマを用いてエッチングすることにより、試料表面上に存在する白金微粒子密度を増大できることも示した。他方、自己組織化白金微粒子中の吸蔵水素の場合と比較し、ダイヤモンドと白金微粒子との界面近傍には水素は存在できるが、ダイヤモンド結晶薄膜内にはあまり水素が含有されないことが示唆された。
円偏光X線を用いて左右螺旋磁気構造を決定する試み

カイラリティとは鏡像対称性の欠如であり、重ね合わせることが出来ない一対の立体異性体を互いにエナンチオマーという。エナンチオマー間で物理的性質に差はないが、生理活性、光学活性に大きな違いが現れることがあり、さまざまな分野で盛んに研究されている。本研究は、円偏光X線回折によるエナンチオマー識別の実験手法を確立し、磁気光学効果やマルチフェロイクスとの関連で注目されるカイラル螺旋磁性体において、特異な電気磁気物性とカイラリティとの関係を研究することを目的としている。本年度に得られた結果を以下にまとめる。結晶構造のカイラリティを識別する新しい円偏光X線回折実験手法を開発した。通常のX線回折実験では位相情報が失われてしまうために、結晶構造因子が複素共役の関係にあるエナンチオマーを識別することはできない。試料には、カイラル螺旋磁性体CsCuCl_3の互いに鏡像異性なP6_122とP6_522の単結晶を育成して利用し、SPring-8のビームラインBL19LXUにおいて円偏光X線回折実験を実施して左右円偏光に対するATS散乱強度の非対称性を観測した。これにより、異常分散を利用して結晶の絶対構造を決定するために多大な時間を割くことなしに、円偏光X線回折を利用して簡便にエナンチオマーが識別できることが実証された。また、結晶構造のカイラリティとカイラル螺旋磁気構造のヘリシティとの立体構造相関を直接調べるといった円偏光X線の特徴的な利用方法を開拓することができた。交換相互作用とDzyaloshinskii-Moriya相互作用の拮抗により実現するカイラル螺旋磁気構造は、螺旋のピッチが小さいために既存の偏極中性子線回折法では構造評価が困難である。本研究の目的は、円偏光X線磁気回折法により螺旋磁気構造のヘリシティ(螺旋の右巻き左巻き)が決定できることを実験的に確かめ、放射光X線の高い角度分解能を活かし磁気構造物性的見地からのカイラル螺旋磁性研究を可能にすることである。本年度は、巨大電気磁気効果を示すペロフスカイト型マンガン酸化物DyMnO_3の強誘電相におけるサイクロイド型スピン配列のヘリシティを円偏光X線磁気回折測定により調べた。具体的にはSPring-8のビームラインBL46XUにおいて次の3点を実験的に確認した。(1)電場冷却により電気分極の方向を揃えると基本反射の低角側と高角側で磁気衛星反射強度に非対称性が現れること、(2)電場冷却の極性を反転すると磁気衛星反射強度の非対称性が反転すること、(3)左右円偏光を切り替えると磁気衛星反射強度の非対称性が反転すること。その結果、円偏光X線磁気回折法により螺旋磁気構造のヘリシティが決定できること、DyMnO_3の電気分極の極性とスピン配列のヘリシティに相関があることが明らかになった。また、カイラル螺旋磁性体MnSiおよびCr_<1/3>NbS_2の単結晶育成、予備測定、表面処理の検討を行い、円偏光X線磁気回折実験の準備をしている。
大規模リウマチ前向きコホートのゲノム解析によるリウマチのテイラーメイド医療の試み

関節リウマチ(RA)のゲノム解析コンソーシアムを構築し、10,000人以上の日本人RA患者のDNAを集積し、全ゲノム関連解析を実施した。そして、ミエリン塩基性蛋白(MBP)遺伝子を含む12個の新たなRA疾患感受性遺伝子を同定した。さらに、MBP蛋白に対する自己抗体がRA患者血中で上昇していることを示し、マウスモデルを用いて自己抗体の機能的解析を進めた。HLA領域とRA自己抗体との関係性を明らかにした。IL-6受容体を標的にした生物製剤であるトシリズマブ使用患者を299例集積し、120例につきゲノムスキャンを完了し、反応性と関連する候補領域を同定した。申請者らは関節リウマチ(以下RA)におけるテーラーメイド医療の確立を目指すため、大規模な症例の集積が可能となるよう東京女子医大及び理化学研究所とGARNET (Genetics and Allied Research on rheumatic diseases NETworking)コンソーシアムを締結した。RA検体は10000例に達し、世界的に見てもトップクラスである。GARNETで協同し、RAの新規疾患感受性遺伝子や自己抗体の有無で分けたRA群間で遺伝的背景の違いを明らかにした(研究実績雑誌論文参照)。TNF-αやIL-6に対する抗体製剤への反応性を規定する遺伝因子を全ゲノム関連解析によって明らかにするため、それら抗体製剤を使用され、反応性のデータが得られた症例のDNA検体を蓄積した結果、TNF-α抗体製剤135例、IL-6抗体製剤53名の合計のべ188例が得られた。その中で全ゲノム関連解析のデータのある検体に関し、反応性に対して行った解析では全ゲノム関連解析における有意水準に到達したものはなかった。GARNETおよび他の共同研究施設からさらなる症例の蓄積を行い、全ゲノム関連解析およびその結果確認を行う予定である。申請者らによるゲノム解析によって発見された抗ミエリン塩基性蛋白(MBP)抗体の評価のため、抗MBP抗体が認識している抗原の解析を行った。その結果、RA血中に存在する抗MBP抗体は、組み換えMBPタンパクとの反応性は低く、シトルリン化組み換えMBPタンパクとの高い反応性が認められた。一方で、抗MBP抗体は既存の抗CCP抗体価と乖離を示す症例が少なくないことから、抗MBP抗体の意義は未だ不明といえる。そこで抗MBP抗体のRAの病態予測における有効性を評価するため、同一患者の時系列別の血漿検体を用い、抗MBP抗体を測定し、疾患活動性の変化との相関を調べた。その結果、RAの疾患活動性の指標であるDAS28と相関する可能性が示された。今後、より大規模な症例及び診断前の症例での検討を行い、抗MBP抗体のRAの予知、診断、病態予測における有用性を検討する予定である。申請者らは関節リウマチ(以下RA)におけるテーラーメイド医療の確立のため、理化学研究所、東京女子医大との間で共同研究コンソーシアムGARNET(Genetics and Allied Research on rheulnatic diseases NET working)を発足させ、RA患者10,000例のDNAを集積した。GARNETでの共同研究により、RAの新規疾患感受性遺伝子を9つ同定した(研究実績参照)。さらに、TNF-αやIL-6などのサイトカインを分子標的にした生物学的製剤の反応性についての研究と、申請者らによるゲノム解析によって発見された抗ミエリン塩基性蛋白(MBP)抗体の疾患における意義の解明を試みた。生物学的製剤の反応性と遺伝子との関連を評価するため、抗TNF-α製剤を使用した患者135例と抗IL-6受容体抗体製剤を使用した患者299例の検体を、臨床情報とともに収集した。申請者はまず、我が国で開発・商品化された抗IL-6受容体抗体に注力した。ゲノム上のタンパクをコードするエクソン領域の一塩基多型(SNP)を網羅的にタイピング可能なアレイを用い、120例をタイピングし、ヨーロッパリウマチ学会の分類に用いられる活動性指標を個々人でスコア化した各SNPの回帰分析をおこなった。その結果、35領域の41個のSNPが有意水準に達していた。それらのアレル頻度はほとんどが5%以下であり、結果の解釈は慎重になされる必要があるため、現在、症例数を増やして同一のアレイを用いた解析を行ない、再現性を検証中である。抗MBP抗体の病原性評価のため、コラーゲン誘発性関節炎モデルマウスに、タイプIIコラーゲンの代わりにMBPあるいは抗MBP抗体を尾部より静脈注射した。8例中1例の関節が腫脹したが、その後の再検では関節炎誘発効果は暁らかでなかった。早期RA27例を用いたヒトでの検討では、抗MBP抗体の上昇は認めたが、強い上昇はなく、早期発見の有用性は示されなかった。

ドイツ人健常人200例、RA293名、SLE98名、他の膠原病187名を用いた検討では、健常人と他の膠原病に比しRAでの抗MBP抗体上昇は認めたものの、SLEと同レベルであった。また、ドイツ人血清の反応が弱く、人種間における抗体産生に違いがある可能性が示唆された。生物学的製剤を使用され、詳細な臨床情報を伴ったRA患者のDNAを299例集積した。120例につき、ゲノムスキャンを完了し、反応性と関連する候補領域を同定した。また、抗MBP抗体の人種を超えた有用性を検討するため、ドイツ人検体778例の検体を集積・解析を行い、健常人や他の膠原病と比してRAとSLEにおける抗体価の上昇を確認した。生物製剤反応性については、残りの検体での検討を早期に終了し、関連を確認する。関連が確定すれば、関連領域のRAにおける役割を調べる。多型による発現の変化やタンパクの変化がないかを詳細な多型地図を用いて解析し、検討する。場合によっては、エクソン領域だけでなく、全ゲノムにわたって稠密にSNPを配置したアレイでの検討も考える。関連が未確定であれば、海外の研究期間との連携も考慮に入れ、さらなる症例の集積に努める。抗MBP抗体については、京都大学にて早期RA患者の血清を引き続き集積し、早期RAの診断においての有用性に関する結論を早期にだす。否定的であれば、病勢のモニタリングとしての有用性を検討する。