hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重症度別褥瘡管理における栄養補給量の算出に関する研究

褥瘡保有者および褥瘡非保有者を対象に基礎代謝量を測定し、比較検討した。対象はI度、II度の部分層創傷(浅い褥瘡)保有者7名、III度、IV度の全層創傷(深い褥瘡)保有者9名、褥瘡非保有者23名であった。年齢66-97歳、男性7名、BMI18.5未満19名、日常生活自立度C30名、B9名であった。体重1kgあたりの基礎代謝量は褥瘡の面積や体積が大きいほど大きい傾向が見られた。実測した基礎代謝量はHarris-Benedictの予測式による基礎代謝量と比較して褥瘡保有の有無に関わらず有意に少なかった。栄養状態は褥瘡の発生と予後に大きな影響を及ぼす。現在のところ、栄養補給量はHarris-Benedictによる基礎代謝量の推定式に傷害係数(stress factor)をかけた値をエネルギー消費量であると推測して計算している。しかしながら、この計算に使用している褥瘡保有者の傷害係数は経験値である。従ってまず、褥瘡保有者におけるエネルギー消費量を実測し、現行の障害係数を検証することが急務であると考えられた。そこで褥瘡保有者の基礎代謝量を実測し、栄養補給量を明らかにすることを目的とした。本年度は褥瘡保有者および褥瘡非保有者を対象に横断研究を行い、褥瘡保有者と褥瘡非保有者の基礎代謝量を比較検討した。対象者は療養型病床群併設病院の入院患者で、I度、II度の部分層創傷(浅い褥瘡)保有者5名、III度、IV度の全層創傷(深い褥瘡)保有者6名、褥瘡非保有者12名であった。年齢7396歳、男性7名、BMI18.5未満6名、日常生活自立度C15名、B8名であった。実測した基礎代謝量はHarris-Benedictの予測式による基礎代謝量と比較して褥瘡保有の有無に関わらず少なかった。高齢者においてこの予測式を用いることが妥当であるか検討が必要である。対象人数が少なかったため、統計分析は行わなかったが、体重1kgあたりの基礎代謝量は深い褥瘡の保有者の方が非保有者よりも多い可能性が示唆された。特に創が感染している場合や、ポケットが大きい場合は高い可能性がある。今後、対象者を増やした検討が必要であるが、本研究の成果は、エビデンスに基づいた褥瘡保有者の栄養補給量の決定に有用であり、将来的に臨床現場における利用可能性が高い。そこで褥瘡保有者および褥瘡非保有者を対象に基礎代謝量を測定し、比較検討した。対象者は療養型病床群併設病院の入院患者で、I度、II度の部分層創傷(浅い褥瘡)保有者7名、III度、IV度の全層創傷(深い褥瘡)保有者9名、御倉非保有者23名であった。年齢6697歳、男性7名、BMI18.5未満19名、日常生活自立度C 30名、B9名であった。
細胞内動態を制御したアデノウイルスベクターの開発

研究代表者らの過去の検討により、アデノウイルスの受容体であるcoxsackievirus and adenovirusreceptor(CAR)、インテグリン、ヘパラン硫酸との結合性をすべて欠損させたトリプル改変型アデノウイルスベクターは、細胞内へ取り込まれた後の核移行量が著しく低下していることを示唆する結果を見出している。このことから本研究では、アデノウイルスベクターの効率的遺伝子発現に関与する核移行や転写活性に必須の細胞側、ウイルス側の因子を検索・同定することを目的としている。昨年度の検討において、アデノウイルスのヘパラン硫酸との結合能は細胞表面への結合には大きく関与せず、細胞内における細胞内動態において重要な機能を担っていることを明らかとしている。今年度は、これらの結果を下にさらに詳細な検討を進めるため、ファイバーシャフト蛋白質の作製を行っている。ファイバーシャフトのリコンビナント蛋白質を作成することで、シャフト蛋白質単独での機能を評価することが可能であることから、通常の5型アデノウイルスファイバーシャフト、ヘパラン硫酸との結合ドメインであるKKTKモチーフをGAGAに変異させたシャフト、5型よりも短い35型アデノウイルスファイバーシャフトの3種類を作製している。現在、PCRにてファイバーシャフトの遺伝子を増幅し、リコンビナント蛋白質作製のためのプラスミドに挿入した。今後、大腸菌を用いてリコンビナント蛋白質を作製・精製し、細胞内での機能を検討する。また、蛍光標識リコンビナント蛋白質なども作製し、より詳細な検討を行う。本研究はこれらアデノウイルス蛋白質の機能を解明し、さらに遺伝子導入効率に優れた遺伝子導入ベクターの開発につなげることを目的としている。本研究は科学研究費補助金(若手スタートアップ)の助成により推進されてきたが、平成19年度4月下旬より科学研究費補助金(若手研究B)の助成に変更して研究を継続していく。研究代表者らの過去の検討により、アデノウイルスの受容体であるcoxsackievirus and adenovirus receptor (CAR)、インテグリン、ヘパラン硫酸との結合性をすべて欠損させたトリプル改変型アデノウイルスベクターは、細胞内へ取り込まれた後の核移行量が著しく低下していることを示唆する結果を見出している。本年度は3つのアデノウイルス受容体とそれぞれ結合できない、3種類のシングル改変型アデノウイルスベクターを用いて、培養細胞への遺伝子発現能、および細胞内取り込み能を検討した。その結果、アデノウイルスのファイバーシャフトを改変し、細胞表面のヘパラン硫酸との結合性を欠損させたシングル改変型アデノウイルスベクターは、高い細胞内取り込み量が観察されているにもかかわらず、低い遺伝子発現しか示さないことを見出した。また、ヘパラン硫酸との結合性を欠損させたアデノウイルスベクターは、通常のアデノウイルスベクターと同程度の細胞結合能を保持しており、CARまたはインテグリンと結合できないアデノウイルスベクターよりも高い細胞表面結合能を持っていることも明らかとした。つまり、アデノウイルスのヘパラン硫酸との結合能は細胞表面への結合には大きく関与せず、細胞内における細胞内動態において重要な機能を担っていると考えられる。現在、これらの結果をもとにさらに詳細な検討を進めるため、リコンビナントファイバー蛋白質やRNAi技術によるアデノウイルス受容体ノックダウン細胞の作製を行っている。本研究は計画通りに遂行され、これまでに報告されていない新たな知見を多数見出している。これらの結果をもとに平成19年度はより詳細な検討を行い、アデノウイルスの効率的遺伝子発現に関与する因子を同定し、本因子を利用することで効率的遺伝子導入を可能とする新規遺伝子導入ベクターの開発を行う。
ガロア表現と関連する写像類群の性質

Xを体k上定義された代数曲線で、種数gの完備なものからn個のk-有理点をぬいたものとする。2-2g-n<0のとき、X【cross product】k^^-の代数的基本群π^<alg>_1(X【cross product】k^^-)は「任意の指数有限部分群の中心は自明となる」という性質を持つ。Profinite群Γ^^^^n_gについては、それが同じ性質を持つか否かは未解決の問題であるが、持つ為には、その稠密な部分群Γ^n_gも同じ性質を持つことが必要条件となる。Γ^n_gが同じ性質を持つことは既に知られているが、本研究では、n【greater than or equal】1の仮定の下で、この事実の群論的で簡単な証明を与えた。一方、k_∞を有限次代数体kに1のべき根をすべて添加して得られる体、Mをk_∞の最大不分岐ガロア拡大体とすると、ガロア群Gal(M/k_∞)は、π^<alg>_1(X【cross product】k^^-)の代数体における類似物と考えられる。本研究では、ガロア群Gal(M/k_∞)およびGal(M/k)も上記の性質を持つことを示した。Profinite群Γ^^^^n_gについては、「任意の指数有限部分群の中心が自明である」か否かは(M_<g,n>が"anabelian"であるか否かと関係して)未解決の問題である。一方、写像類群Γ^n_gはΓ^^^^n_gの稠密な部分群と見なせることが知られている。それゆえ、Γ^^^^n_gが上記の性質を持つ為には、Γ^n_gも同じ性質を持つことが必要条件となる。Γ^n_gが同じ性質を持つことは既に知られているが、本年度は、n【greater than or equal】1の仮定の下で、この事実の群論的で簡単な証明を与えた。Xを体k上定義された代数曲線で種数g(【greater than or equal】0)の完備なものからn(【greater than or equal】0)個のk-有理点をぬいたものとする。2-2g-n<0のとき(Xが"anabelian"のとき)、X【cross product】k^^-の代数的基本群は「任意の指数有限部分群の中心は自明となる」ことが知られている。一方、有限次代数体と代数曲線との類似は古くから知られているが、代数曲線において定数体をその代数閉包に拡大することの代数体における類似は1のべき根をすべて添加することと考えられている。そこで、k_∞を有限次代数体kに1のべき根をすべて添加して得られる体、Mをk_∞の最大不分岐ガロア拡大体とすると、ガロア群Gal(M/k_∞)は、「代数閉体上の代数曲線の代数的基本群」の類似物に相当するものと考えられる。本年度は、ガロア群Gal(M/k_∞)およびGal(M/k)も、"anabelian"な代数曲線の基本群と同じく、「任意の指数有限部分群の中心は自明となる」ことを示した。
自然を理解するための人と博物館のネットワークの構築

1.自然史リテラシーの育成を目指した学習プログラムの開発と実践自然を総合的、能動的にとらえ、自然に接する能力や態度をもつことができるような自然史リテラシー育成の取り組みを行うとともに,市民の自然に対する知的好奇心と知的ニーズに応えるため,「誰もが,いつでも,どこでも,いくらでも」利用できる学習システムの運用と実践を行った.さらに地域の自然と実物標本からなる各種データベースの構築し、ネットワークを活用した自然を理解するための学習プログラムを展開した。2.インターネットを活用した人と博物館のネットワークの構築遠隔地の博物館同士、あるいは博物館と利用者とが相互交流できるインターネットを活用した双方向型ネットワーク・システムの構築し、実践と評価を行った。また、小中学校における授業や課外活動での連携、博物館活動におけるボランティアや友の会との連携などの活動を展開し、児童生徒から社会人、研究者まで多様な階層を交えたネットワークの構築を試みた。3.データベースの拡充すでに公開しているデータベース「地球のからくり」、「神奈川の大地」、「地球地学紀行」、「人と大地と」に加えて、神奈川県および周辺地域を対象とした地球科学分野のデータベース(DB)「神奈川の地球誌」の構築を進めた。さらに火山灰DBと神奈川の川DBの構築、地球科学文献DB、丹沢山地の地形・地質DB、航空写真DB、の補完、愛媛県西予市城川地質館と周辺地域を対象とした地形地質DBの補完を行った。1.情報機器の整備とデータベース(DB)の拡充インターネットを十分に活用できるよう既存の情報機器の再整備を行い、地域の自然というオリジナルな情報を博物館情報として発信するため、新たなDBの構築と、既存DBの拡充を行った。1)新規データベース(DB)の構築・「神奈川の地球誌」として神奈川地質文献DB(18812001)、丹沢ほか県内各地域の地形・地質・岩石写真DB、航空写真DBを構築中である。2)既存DBの拡充・情報提供型DB「愛媛県城川町の地質と化石」の更新作業を行い、ホームページ上での公開を準備中である。2.インターネットを活用した人と博物館のネットワークの構築準備インターネットを活用し、博物館と利用者とが相互交流できる双方向型ネットワークの構築を行うため、ソフトとハード面の両面からのネットワーク・システムを見直しを作業中である。児童生徒、学生、教師、一般社会人、ボランティア、友の会、研究者など多様な階層を交えたネットワーク作りを目指している。長期教育については小出ほか(2003)が、多様な階層とのネットワークの重要性については平田が日本地学教育学会2003年大会にて発表した。3.自然史リテラシーに基づく新たな学習プログラムの開発英国や米国の博物館では、自然を総合的、能動的にとらえ、自然に接する能力や態度をもつことができるような自然史リテラシー育成を積極的に取り組んでいる。その実態調査を目的として、今年度は北アイルランド、ウルスター博物館、ロンドン自然史博物館の視察を行なった。ロンドン自然史博物館のダーウィンセンター、インベスティゲイションルーム、アースラボなどは標本と研究者と利用者が一体となれる学習空間として参考になった。1.地域の地球科学に関するデータベースの拡充地域の自然(地球科学分野)に関する情報収集と調査研究を進め、博物館情報として発信するための準備を進めた。1)神奈川県および周辺地域を対象とした地球科学分野のデータベース「神奈川の地球誌」を構築中である。16年度は、地球科学文献DB(18812004)、丹沢山地の地形・地質DB、航空写真DBの補完を行うとともに、県内を流れる川の情報を網羅した川のDBの構築を開始した。2)地域の地球科学に関する情報収集と調査研究を行い、その成果を公表した。箱根火山を起源とする火山噴出物について(笠間,2004:笠間・山下,2005a:笠間・山下,2005b)、大磯丘陵の第三系について(山下ほか,2004:山下ほか2005)など。2.インターネットを活用した人と博物館のネットワークの構築

1)博物館と利用者とが相互交流できる双方向型ネットワークの構築を行うため、ネットワーク・システムの見直しを進め、その成果について、平田ほか(2004年地球惑星関連合同大会、2004年日本地質学会)、小出(2004年日本地学教育学会)、小出(2005)などで発表した。2)小学校や中学校における授業や課外活動での連携、博物館活動におけるボランティアや友の会との連携などの活動を展開し、児童生徒から社会人、研究者まで多様な階層を交えたネットワ-クの構築を試みた。3)都市型博物館(生命の星・地球博物館)と地域型博物館(西予市城川地質館)とのネットワークを目指して構築した「西予市城川地質館」ホームページの更新作業を行った。(http://www.h-uwa.jp/shirogeo/)3.自然史リテラシーに基づく新たな学習プログラムの開発自然史リテラシー育成への取り組みや、地域の自然の特徴を生かした学習プログラムの開発とその実践について、学校教育との連携も含めて試験的に行なった。1.地域の地球科学に関するデータベースの拡充地域の自然(地球科学分野)に関する情報収集と調査研究を進め、博物館情報として発信するための準備を進めた。1)神奈川県および周辺地域を対象とした地球科学分野のデータベース「神奈川の地球誌」を構築中である。H17年度は、地球科学文献DB(18812005)、丹沢山地の地形・地質DB、航空写真DBの補完を行うとともに、県内を流れる川の情報を網羅した「神奈川の川のDB」の構築をおこなった。2)地域の地球科学に関する情報収集と調査研究を行い、その成果を公表した。箱根火山を起源とする火山噴出物について(笠間,2006)など。2.インターネットを活用した人と博物館のネットワークの構築1)博物館と利用者とが相互交流できる双方向型ネットワークの構築を行うため、ネットワーク・システムの見直しを進め、その成果について、平田ほか(2005年地球惑星関連合同大会)で発表した。2)小学校や中学校における授業や課外活動での連携、博物館活動におけるボランティアや友の会との連携などの活動を展開し、児童生徒から社会人、研究者まで多様な階層を交えたネットワークの構築を試みた。(http://www.h-uwa.jp/shirogeo/)3.自然史リテラシーに基づく新たな学習プログラムの開発自然史リテラシー育成への取り組みや、地域の自然の特徴を生かした学習プログラムの開発とその実践について、地域の小中学校との連携も含めて試験的に行なった。1.地域の地球科学に関するデータベースの拡充本研究では地域の自然(地球科学分野)に関する情報収集と調査研究を進め、博物館情報として発信するために、神奈川県および周辺地域を対象とした地球科学分野のデータベース(DB)「神奈川の地球誌」の構築を進めてきた。
自然免疫因子を新規バイオマーカーとした非ウイルス性肝がんの早期診断法開発

本研究では、非ウイルス性肝がんの新たなハイリスク群同定と早期診断システムの確立を目的としている。今年度も研究に使用する検体および臨床データの収集を進めながら、以下の解析を行った。(1)血中microRNA解析:非ウイルス性肝がんにおいて、特異的に変化するmicroRNAの同定と、異なる進行度の段階での量的変化を明らかにするために、stage I、stage II+III、および糖尿病の3群(N=9)のプール血清を解析した。最初に包括的な解析として、末梢血中に多くみられるmicroRNA175種類をリアルタイムPCRにより定量し、各群間を比較した。その結果、非ウイルス性肝がんと糖尿病群の間で発現量が2倍以上変化するmicroRNAが18種存在した。このうち12種類のmicroRNAについて、非ウイルス性肝がん(stage IIV)、C型肝がん(stage IIV)および糖尿病の計95名の個別血清を用いて、リアルタイムPCRにより測定した。(2)非ウイルス性肝がんで特異的に発現する血中循環腫瘍DNA(ctDNA)を同定することを目的として、血清エクソソームに内包されるctDNAの解析の準備を進めている。血清から分離したエクソソームを用いる利点は、死細胞由来のcell-freeDNAを除ける点、血清採取時に混入した外部DNAを除ける点、エクソソーム内のDNAはcell-free DNAに比較して血中で安定的に存在すると想定される点である。今年度は、研究協力者が開発した、エクソソームの物理化学的特性を保持した新たな調整法を参考に、細胞培養上清を用いたエクソソーム精製の条件検討を行った。プール血清を用いて、非ウイルス性肝がんで変化するmicroRNAについて12の候補を同定した。それぞれの候補のmicroRNAについて、個々の症例における変化を明らかにするために、個別血清を用いた測定を行った。現在、詳細なデータ解析を進め、肝がんにおける特異性と、進行度との関係の程度を明らかにしている。また計画変更により新たな解析項目として、血中エクソソーム中のctDNA解析を追加した。従来用いられている血清中のctDNAと比較して、エクソソームに包埋されていることにより、ctDNAが安定性と特異性に優れているためである。今年度は解析の準備を進めた。研究協力者が開発した、エクソソームの物理化学的特性を保持した新たな調整法はある程度の熟練が必要であり、現在さまざまな条件検討を進めることにより、安定した分離を行えるようになってきている。非ウイルス性肝がんについて、同定したmicroRNAのバイオマーカーとしての有用性の検討を行う。さらに新規エクソソーム分離法について、従来法との比較検討を行う。血中microRNAについては、今年度同定した12種類を中心に解析を進める。個別の症例における定性的、定量的な解析を進め、非ウイルス性肝がんにおける特異性と、ステージの進行度との関連を明らかにし、診断だけで無く予後を推定するバイオマーカーとしての有用性を明らかにする。血中エクソソーム由来ctDNA解析を目的とした血清エクソソームの精製については、細胞培養上清を用いてエクソソームの物理化学的特性を保持した新たな調整法の条件検討を行った後、血清からの精製を進める。同時に従来汎用されてきた精製kitを用いた方法も平行して行い、両者を比較して新規の調整法の優位性を検討する。自然免疫因子等の遺伝子多型解析は、必要な検体数が揃い次第解析を進める。非ウイルス性肝がんは生活習慣病が主なリスク要因になると考えられており、肝がん全体の約25%を占め、さらに増加傾向にある。早期診断法の開発が急務であるが、未だ診断システムは確立していない。本研究では、非ウイルス性肝がんの新たなハイリスク群同定と早期診断システムの確立を目的とした。初年度は検体収集をしつつ、以下の解析を行った。(1)血中microRNA解析:preliminaryな解析として、非ウイルス性肝がん、C型肝がん、糖尿病の各群のプール血清について、血中に多くみられるmicroRNA175種類をリアルタイムPCRにより解析した。その結果、非ウイルス性肝がんと糖尿病群の間で発現量が4倍以上変化する3種のmicroRNAを同定した。現在は、糖尿病と非ウイルス性肝がんステージIIのプール血清について752種のmicroRNAを解析するため、収集した検体の血清small RNA抽出を順次進めている。(2)血中アミノ酸解析:これまでに収集した血清検体について20種類のアミノ酸濃度を解析した。非ウイルス性肝がん、C型肝がん、糖尿病の各群で比較した結果、非ウイルス性肝がん群ではオルニチンとシスチンが増加傾向、フェニルアラニンが低下傾向であるという結果を得ている。しかし、その差は比較的小さく、個々のアミノ酸単独ではスクリーニングに用いるバイオマーカーとして不十分であることが考えられた。今後はスコア等により、複数のアミノ酸のデータを統合して有用性を確認することを進めている。(3)自然免疫系因子等の遺伝子多型解析:血液試料より抽出したゲノムDNAについて解析を行っている。統計学的有意差は不十分であるものの、可能性のある遺伝子は複数個得られている。対照群である糖尿病の検体収集を今後進めていく。(1)血中microRNA解析:preliminaryな解析として、収集した血液検体のmicroRNA解析を実施し、非ウイルス性肝がんと糖尿病群の間で値が4倍以上変化する3種のmicroRNAを同定した。

現在は、糖尿病と非ウイルス性肝がんステージIIのプール血清について752種のmicroRNAを解析するため、収集した検体について順次血清small RNA抽出を進めており、ほぼ予定通りである。(2)血中アミノ酸解析:これまでに収集した血清検体について20種類のアミノ酸濃度を解析し、非ウイルス性肝がん群ではオルニチンとシスチンが増加傾向、フェニルアラニンが低下傾向であるという結果を得ている。しかし疾患群と対照群の差は比較的小さく、個々のアミノ酸単独ではスクリーニングに用いるバイオマーカーとしては不十分である可能性が考えられた。今後スコア等により、複数のアミノ酸のデータを統合して有用性を確認すること進めている。(3)自然免疫因子等の遺伝子多型解析:血液試料より抽出したゲノムDNAについて解析を行い、統計学的有意差は不十分であるものの、可能性のある遺伝子は複数個得られている。対照群である糖尿病の検体収集を進めることにより、統計学的有意差が十分に得られることが考えられるので、今後は糖尿病患者の選択基準を変更する(現在は腹部CT/MRIにより肝がんを認めない被験者としているが、この条件を外す)か、バイオバンクから糖尿病患者のDNA検体の購入を検討している。本研究では、非ウイルス性肝がんの新たなハイリスク群同定と早期診断システムの確立を目的としている。今年度も研究に使用する検体および臨床データの収集を進めながら、以下の解析を行った。(1)血中microRNA解析:非ウイルス性肝がんにおいて、特異的に変化するmicroRNAの同定と、異なる進行度の段階での量的変化を明らかにするために、stage I、stage II+III、および糖尿病の3群(N=9)のプール血清を解析した。最初に包括的な解析として、末梢血中に多くみられるmicroRNA175種類をリアルタイムPCRにより定量し、各群間を比較した。その結果、非ウイルス性肝がんと糖尿病群の間で発現量が2倍以上変化するmicroRNAが18種存在した。このうち12種類のmicroRNAについて、非ウイルス性肝がん(stage IIV)、C型肝がん(stage IIV)および糖尿病の計95名の個別血清を用いて、リアルタイムPCRにより測定した。(2)非ウイルス性肝がんで特異的に発現する血中循環腫瘍DNA(ctDNA)を同定することを目的として、血清エクソソームに内包されるctDNAの解析の準備を進めている。血清から分離したエクソソームを用いる利点は、死細胞由来のcell-freeDNAを除ける点、血清採取時に混入した外部DNAを除ける点、エクソソーム内のDNAはcell-free DNAに比較して血中で安定的に存在すると想定される点である。今年度は、研究協力者が開発した、エクソソームの物理化学的特性を保持した新たな調整法を参考に、細胞培養上清を用いたエクソソーム精製の条件検討を行った。プール血清を用いて、非ウイルス性肝がんで変化するmicroRNAについて12の候補を同定した。それぞれの候補のmicroRNAについて、個々の症例における変化を明らかにするために、個別血清を用いた測定を行った。
プラズマ技術と燃焼診断技術の融合による壁面の化学的効果の解明とモデリング

燃焼器の壁面は火炎の特性に強い影響を与え,特に小型の内燃機関では,排出ガス組成や安定性が著しく悪化する.この壁面の消炎効果には,壁への熱損失による熱的効果と,壁面での活性化学種(ラジカル)の表面反応に起因する化学的効果が存在するが,化学的効果に関しては燃焼場での実験計測が難しく,その詳細な消炎機構には依然として不明な点が多い.そこで,本研究では,非平衡プラズマを活用した独自のラジカル表面反応評価手法と燃焼診断技術を駆使することで,様々な性状の壁面における化学的消炎反応を解明・モデル化することを目的とする.燃焼器の壁面は火炎の特性に強い影響を与え,特に小型の内燃機関では,排出ガス組成や安定性が著しく悪化する.この壁面の消炎効果には,壁への熱損失による熱的効果と,壁面での活性化学種(ラジカル)の表面反応に起因する化学的効果が存在するが,化学的効果に関しては燃焼場での実験計測が難しく,その詳細な消炎機構には依然として不明な点が多い.そこで,本研究では,非平衡プラズマを活用した独自のラジカル表面反応評価手法と燃焼診断技術を駆使することで,様々な性状の壁面における化学的消炎反応を解明・モデル化することを目的とする.
マイコバクテリアによる宿主免疫の修飾:細胞壁構成糖脂質の役割

マイコバクテリアの細胞壁に存在する糖脂質は免疫修飾に重要であると示唆されている。本研究ではまずスメグマ菌由来糖脂質の生合成に関して直鎖伸長にかかわる糖転移酵素と側鎖を合成する糖転移酵素の発現レベルの制御が重要であることを明らかにした。更にスメグマ菌と結核菌において、これらの糖脂質の構造的異常が細胞壁の透過性に関する異常を引き起こしていることを明らかにした。また、関連するリン脂質として、これまで細菌において未知であったホスファチジルイノシトール3リン酸の存在をスメグマ菌において初めて明らかにした。マイコバクテリアの細胞壁に存在する糖脂質Phosphatidylinositol Mannosides (PIM)、Lipomannan (LM)、Lipoarabinomannan (LAM)は免疫修飾に重要であると示唆されている。本研究では、これらの糖脂質の生合成酵素を欠損したマイコバクテリア変異株を利用して、これらの糖脂質の持つ免疫修飾活性に必須な構造モチーフを決定し、またこれらの糖脂質の生理的意義を明らかにする。本年度は、α1,2マンノース側鎖を欠損したLM/LAMを産生するM.smegmatis変異株(△pmh3)からLMとLAMを精製して構造を解析する事を中心に行った。まず、α1,2特異的マンノシダーゼなどの糖分解酵素で処理しSDS-PAGEにおける移動度の変化を調べた。更にアラビナン部分を特異的に分解できる弱酸処理の影響を調べ、これらの結果より△pmh3株が予想通りα1,2マンノース側鎖を欠損していることを示唆するデータを得た。定法に則ってこの△pmh3株にpmh3遺伝子発現ベクターを導入したところLM/LAMの生合成が正常化されないという予想外の結果を得た。そこでこの現象を解明するために様々な検討を行ったところ、以下の二点によって要約される興味深いデータを得た。(1)過剰発現するとpmh3遺伝子の産物は正常に機能しない。(2)pmh3遺伝子の近傍に位置する遺伝子Xはpmh3遺伝子の発現またはその産物の機能に何らかの形で関与している。菌体を用いて免疫賦活におけるLM/LAMの生理的意義を解明するには、変異株の性状を確実に理解することがきわめて重要であり、pmh3遺伝子に関わるこれらの現象を分子レベルで解明することが必要であると考え、研究を遂行中である。本研究では、これらの糖脂質の生合成酵素を欠損したマイコバクテリア変異株を利用して、これらの糖脂質の持つ免疫修飾活性に必須な構造モチーフを決定し、またこれらの糖脂質の生理的意義を明らかにすることであった。初年度にM. smegmatis由来PIM/LM/LAMの免疫賦活分子としての生理的意義に関連して予想外の興味深い知見が得られたので、本年度はこれらの免疫賦活分子の生合成に関して集中して研究を行った。具体的にはα1, 2マンノース側鎖を欠損したLM/LAMを産生するM. smegmatisのMSMEG_4247欠損株やその相補株からLMとLAMを精製してその構造をHPLCなどを用いて詳細に解析した。その結果、欠損株においてはLMの生成は極端に抑制され、LAMは側鎖を欠損していた。この欠損株に内在性プロモーターを用いてMSMEG_4247を相補すると野生株と同様な表現型が回復するのに対し、MSMEG_4247を強制発現させると、LM/LAMともに見かけ上の分子量は野生株ものとくらべて小さくなった。構造解析の結果、この小さいLM/LAMは、マンノース鎖が短いこと、LAMにおいては、さらにアラビナン鎖も著しく矮小化していることに起因していることが分かった。この異常に相補された株で、更にマンナン直鎖を伸長するMSMEG_4241遺伝子を強制発現したところ、この矮小化の効果が抑制された。これらの知見により、直鎖伸長にかかわる酵素と側鎖を合成する酵素の発現レベルのコントロールが、LM/LAMの生合成に重要であることが明らかとなった。マイコバクテリアの細胞壁に在する糖脂質Phosphatidylinosltol Mannosides (PIM)、Lipomannan (LM)、Lipoarabinomnnan (LAM)は免疫修飾に重要であると示唆されている。本研究では、これらの糖脂質の生合成酵素を欠損したマイコバクテリア変異株を利用して、これらの糖脂質の持つ免疫修飾活性に必須な構造モチーフを決定し、またこれらの糖脂質の生理的意義を明らかにすることを目的とした。平成21年度にスメグヤ菌(M.smegmatis)

由来PIM/LM/LAMの免疫賦活分子としての生理的意義に関連して予想桝の興味深い知見が得られたので、平成22年度にこれらの免疫賦活分子の生合成に関して集中して研究を行い、直鎖伸長にかかわる酵素と側鎖を合成する酵素の発現レベルのコントロールが、LM/LAMの生合成に重要であることを明らかにした。平成23年度には、更にスメグマ菌と結核菌(M.tuberculosis)において、これらのLM/LAMの構造的異常が細胞壁の透過性に関する異常を引き起こしていることを明らかにし、その結果として、特に結核菌において、抗酸染色や薬剤感受性に関する異常を明らかにした。また、関連するリン脂質として、これまでバクテリアにおいて未知であったボスファチジルイノシトール3リン酸の存在をスメグマ菌において初めて明らかにし、そのシグナル伝達分子としての可能性を示唆した。
分離培養法による非腫瘍性シュワン細胞の増殖調節因子に関する実験的研究

当該年度(昭和61年度)の研究内容とその成果は以下の如くである。生後21日令ラットを1.5%テルル含有飼料で飼育した。飼育34日で坐骨神経は高度の節性脱髄に陥り、47日で病変部にシュワン細胞の増殖が確認され、これを次の実験に用いた。2.脱髄後のシュワン細胞増殖期坐骨神経の培養上の結果から、テルル食5日ラットの坐骨神経を摘出し、長さ1mmに細切、初年度と同様のプラスチックシャーレ法で、′′標準液′′を用い、1日置きの液交換で培養した。非テルル食同日令ラット坐骨神経を対照とした。その結果、遊出・増殖細胞は両群とも線維芽細胞が優勢であったが、シュワン細胞に関しては、培養3日頃までテルル食群が非テルル食群に比して、優勢な増殖を示した。3.坐骨神経培養濾液の分離培養シュワン細胞に及ぼす効果上記坐骨神経の培養1,3,5,7日後の培養液を採取、0.2μのフィルターで濾過後、各濾液を分離培養中のシュワン細胞に添加した。添加後8日又は9日まで経過を追い、シュワン細胞の増殖状態を位相差像撮影写真上で検討した。その結果、各濾液添加群の殆どで種々の程度に細胞増殖をみたが、特に、テルル食坐骨神経培養1日濾液添加群は全経過中最高値(最大値は添加前に比し195%の細胞数)を示した。次いで非テルル食培養1日濾液添加群(最大値137%)、他はテルル食群を含めより低値に止まった。以上、テルル病変神経をモデルに、そのシュワン細胞増殖期に増殖因子を産生あるいは含有している可能性を示し得たが、in vitroでの本因子の持続的保持・産生は困難と考えられた。
製造業の研究開発投資内部収益率の微視的計測と支配要因・競争力の比較相関分析:1955-95

日本の製造業に関して、1955年から30年にわたる研究開発投資の内部収益率を計測し、その支配要因ならびに競争力との関連を分析した結果、以下のような知見を得た。1.日本の研究開発投資の内部収益率は長期的には低下傾向にあり、国際的に見ても70年代までは相対的に高い水準にあるが、近年は相対的に低い水準にある。2.技術の限界生産性ならびに研究開発投資収益率は、自らの研究開発努力だけではなく、技術スピルオーバーの同化能力にも密接に関連している。3.技術スピルオーバーの同化能力の限界生産性は労働の質に大きく依存している。4.労働の質は、1)情報化の進展、2)高齢化の進行、3)各国に特有のInstitutional Systemに依存して決定される。5. 1)、2)は世界的に共通の現象であるが、3)のうちかつて日本が比較優位を誇ったもの(例JIT、TQC等)は米国等により吸収されたが、米国が比較優位を持つ部分(例能力を反映した賃金体系、雇用の流動性の高さ等)は日本では必ずしも十分に吸収されなかった。その結果、技術スピルオーバーの同化能力に関して、日本のレベルは相体的に低下したものと考えられる。6.以上の流れの中で国際的な競争力構造が変容してきており、各企業の技術経営戦略に決定的な影響を及ぼしている。本研究は、国際応用システム分析研究所(IIASA:在ウィーン)における先駆的研究を発展させ、日米欧のデータ・研究者のネットワークをフルに活用し、3年計画により、我が国製造業を中心に、イ)技術の本来的便益を的確に反映した研究開発投資内部収益率の微視的計測手法を開発し、ロ)1955-95の間の各年の内部収益率を収益率を微視的に計測し、ハ)経営環境・政策等の収益率への影響及び収益率との競争力との相関について、米欧比較を含めた産業間・企業間・時代間の比較実証分析を行い、ニ)収益率に視点を据えた技術経営戦略を体系化することを目的とする。本年度は、その初年度として、データの整理、新たな収益率の計測手法の開発に重点を置いて研究を進めた。データの整理については、OECDのISDB(産業統計データベース)などの国際的なデータベースや、日本会社史総覧などの国内のデータベースを用いて、データの構築を行うとともに、そのデータの高度活用を行うシステムの整備を行った。新たな計測手法としては、イ)テクノ・メタボリズムという新しい概念を用いることで、これまで十分に据えられなかった技術と経済の相互依存関係を踏まえた分析を可能とするとともに、ロ)DEA(Data Envelop Analysis)を拡張し、研究開発活動など成果が出るまでにタイムラグのある事象について、より性格な効率性の分析を行いうる方法を確立した。本研究は、我が国製造業を中心に、1)技術の本来的便益を的確に反映した研究開発投資内部収益率の微視的計測手法を開発し、2)1955-95の間の各年の内部収益率を微視的に計測し、3)経営環境・政策等収益率への影響及び収益率と競争力の相関について、米欧比較を含めた産業間・企業間・時代間の比較実証分析を行い、4)収益率に視点を据えた技術経営戦略を体系化することを目的とする。まず、研究開発内部収益率計測の基礎となるデータの収集を行い、日本および米国について、製造業の13業種に関するデータベースを構築した。更に、日本については、主要業種の主要企業約120社に関するデータベースを構築した。また、これらのデータベースをインターネット上から利用可能な環境を整備した。以上のデータベースに基づき、技術と労働、技術と資本の間の代替関係の変化を分析し、その結果を日米間で比較することで近年の日米逆転現象の原因を明らかにするとともに、研究開発の多角化に基づく技術距離の概念を用いて技術スピルオーバーの計測を行った。更に、日本の主要企業について分析を行い、業種別の違い、企業毎の技術経営戦略の違いなどを明らかにした。今後はこれらの分析で得られた結果に基づき、その体系化に取り組む。

日本の製造業に関して、1955年から30年にわたる研究開発投資の内部収益率を計測し、その支配要因ならびに競争力との関連を分析した結果、以下のような知見を得た。1.日本の研究開発投資の内部収益率は長期的には低下傾向にあり、国際的に見ても70年代までは相対的に高い水準にあるが、近年は相対的に低い水準にある。2.技術の限界生産性ならびに研究開発投資収益率は、自らの研究開発努力だけではなく、技術スピルオーバーの同化能力にも密接に関連している。3.技術スピルオーバーの同化能力の限界生産性は労働の質に大きく依存している。4.労働の質は、1)情報化の進展、2)高齢化の進行、3)各国に特有のInstitutional Systemに依存して決定される。5. 1)、2)は世界的に共通の現象であるが、3)のうちかつて日本が比較優位を誇ったもの(例JIT.TQC等)は米国等により吸収されたが、米国が比較優位を持つ部分(例能力を反映した賃金体系、雇用の流動性の高さ等)は日本では必ずしも十分に吸収されなかった。その結果、技術スピルオーバーの同化能力に関して、日本のレベルは相対的に低下したものと考えられる。6.以上の流れの中で国際的な競争力構造が変容してきており、各企業の技術経営戦略に決定的な影響を及ぼしている。
現生と化石哺乳類をつなぐ、エナメル質組織発生における比較解剖学的研究

サイ類の歯の組織構造の比較から独特のエナメル芽細胞の動態が明らかにされた。今後、南米の化石を加え組織発生と形態変化の時空的な変異を考察する。同時期に同所に生息した束柱目の2属は、組織発生と生態学的研究とを関連させる。長鼻目の切歯エナメルバンドは研究例が少なく臼歯との比較が可能になった。有袋類の組織発生学および分子生物学的な研究は,哺乳類の顎と歯の形成における一般性と特殊化について示唆を与える。(1)歯が機能し咀嚼器官の一つとして働くためには外部形態とともに硬組織の構造が重要となる。各種の動物の歯はその形態に様々な特徴を有するが、歯の形態形成は一連の遺伝子や各種の成長因子などの段階的発現による上皮-間葉相互作用を基本として、最終的な歯の形態が確定される。この間に歯の形成細胞(エナメル芽細胞、象牙芽細胞、セメント芽細胞)が分化し、その配列が決まり、形成の細胞運動(動き)が生じる。これらの現象が複雑に関係して、硬組織中に様々な組織構造が構築されるものと考えられる。さらに系統発生学的に考えると、硬組織中の組織構造は環境的要因や食性の影響を受けながら、われわれヒトに観察されるような形態や硬組織構造へと時間的な変遷を経て引き継がれている。(2)エナメル質はエナメル芽細胞の活動が記録された生体物質であり,エナメル芽細胞および形成細胞群としての歯胚の動態と変化過程を個体発生的,系統発生的に捉えることができる。本研究では現生哺乳類の歯胚の形成からエナメル質の形成までを個体発生的に検索する方向と,化石哺乳類も含めて完成したエナメル質の構造からエナメル芽細胞の動態を追跡し系統発生的に比較する方向の2つがある。(3)研究対象は特殊な組織構造を持つ動物種として化石哺乳類の束柱目であり,もうひとつは縦型のシュレーゲル条を持つと考えられるサイの仲間である。束柱目のエナメル質の研究はその特異な外部形態と組織構造との関連を調べるには格好の材料と考えられ,主に成長線の精査をもとに論じてきた。サイ類は縦型シュレーゲル条と呼ばれる独特な構造を形成するが,そのエナメル芽細胞の動態をモデル化し構造の表現としてのシュレーゲル条と形成の本体であるエナメル芽細胞の関係を明らかにすることを目指している。さらに,縦型シュレーゲル条の系統発生的な推移を考察することも視野に入れている。もう一つ,哺乳類のエナメル質形成の起源に迫ることを目的として有袋類のオポッサムに焦点を当て,胎生期からの歯の形成過程を三次元的に構築するために飼育・繁殖を含めて研究対象としている。これらの成果をふまえて,哺乳類エナメル質の組織構造形成の系統発生的な全体像を捉えることが期待される。エナメル質の組織発生を直接に追跡する方法として臼歯の連続研磨標本を走査電顕で観察し、得られた画像を立体構築してエナメル小柱の動的な位置関係や形態の変化を捉える試みを行い、北米の化石サイSubhyracodonを試料とした研究成果は論文とし(Suzuki K, et al. Int J Oral-Med Sci,7,72-76,2008)、また、各種学会で発表し(158回日本古生物学会例会.2009/1、A Grant for Supporting Project for Strategic Research Meeting,2009/2.)特に古生物学の観点からの議論を深めることができた。今後、現生および化石の他種との比較を進めることにより、サイ類におけるエナメル質の系統発生的な考察が可能となろう。このような取組みは、哺乳類の進化における生態的変化と外部形態の変遷がどのように組織構造に反映されるのかを、エナメル小柱の運動から解明する新しい観点となるであろう。一方、生物地理学的な観点からエナメル質の分化を捉えるために南米の化石哺乳類にも注目し,同様の手法を用いた研究の一部を公表した(第50回歯科基礎医学会学術大会、2008/9)。この試みは類縁的に離れた生物集団の間で類似性を持つ組織構造を発達させる場合、どのような仕組みがそこに存在するのかをエナメル質形成の観点から明らかにする契機となるであろう。哺乳類のエナメル質形成を、基本的な生殖様式や歯の交換様式の異なる有袋類に遡って比較検討するために、オポッサムの歯冠形成過程を発生段階(産後12日25日)を追って観察した(第114回日本解剖学会総会、2009/3)。有袋類の歯の特徴を咬頭形成から明らかにし、歯胚の形態変化や口腔全体との関係を検討することにより、エナメル質の機能的側面についても発生的な解析が可能である。エナメル質の組織発生は歯の咬頭形成と深く関わっているが,有袋類のあるでは有胎盤類とは異なった形成順序が知られている.ハイイロジネズミオポッサムを試料にマイクロCTとアリザリンレッド染色を用いて調べた臼歯の咬頭形成順序は,これまで報告された近縁の種とは異なっているという新しい知見が得られた.

その特徴を学会発表し,論文にした.(International Journal of Oral-Medical Science, 8(2),112-115(2009)).束柱目デスモスチルス類に関しては,能登半島の新しい標本を同定し中期中新世の西海岸に2系統のデスモスチルスが生息していたという新しい知見が得られ,学会発表をおこなった.その同定にはエナメル質の特徴が決手となったが,当時の生息環境を示す貴重な標本として論文を準備している.長鼻類については茨城県産のステゴロホドンゾウ切歯のエナメル質の研究を進めている.現生長鼻類との比較研究に貴重な標本となり,古生物学者と共同し投稿を準備している.更に,2010年2月にタイのチェンマイ大学においてアジアゾウ新生児の未萌出切歯と切歯歯胚を剖出し,頭蓋における位置関係を記載する作業を行った.長鼻類の切歯の発生には不明な点が多く慎重に論文を準備している.また同時に石灰化したリンパ節の組織観察と分析をおこなった.これは,生体の石灰化の問題として捉えて病理学者と共同で投稿の準備を進めている.予定していた南米での哺乳類の研究は現地の事情(インフルエンザ等)により延期することになったが,次年度以降の協力を得ることができた.更に,2010年3月には国立台湾自然科学博物館と国立台湾博物館にて東アジアの哺乳類の研究を行い,将来の足掛かりをつくることができた.束柱目デスモスチルヌ類に関して,能登半島の新しい標本を同定し中期新世の西海岸に2系統の束柱目(デスモスチルスとパレオパラドキシア)が生息していたという新しい知見が得られ,学会発表をおこなった.その同定にはエナメル質の特徴が決め手となったが,当時の生息環境を示す貴重な標本として記載論文を準備し,パレオパラドキシアの切歯エナメル質は報告が少ないので別に論文とした(International Journal of Oral-Medical Science,9(2),154-158(2010)).長鼻類については茨城県産のステゴロホドンゾウ切歯のエナメル質の観察を行い記載論文を投稿した.更に'エナメルバンド'について検索を進めるため,国内外の博物館(茨城県立自然博物館等)との共同研究を開始している.長鼻類の切歯の発生には不明な点が多く慎重に論文を準備している.南米での独特な哺乳類の研究は現地の事情により延期になっているが,前年度に引き続き台湾国立自然科学博物館との東アジアの哺乳類に関する共同研究を進め,台湾産のサイ化石の臼歯を試料とする事が可能となり論文発表の準備を進めている.ハイイロジネズミオポッサムの歯の発生を全身の発生過程の中で検討するために,生殖過程をビデオ録画で記録し交尾行動と出産行動を観察した.その結果,胎内のオポッサム胚を時間単位で採取する事が可能となった.詳細な解析は遺伝子発現を含めて検討している.また,生殖行動と出産前の胚の特徴を学会発表し,論文を準備している.分子発生学的な研究については東北大学との共同研究を進める事とした.有袋類の研究では,ハイイロジネズミオポッサムの歯および顎の発生を全身の発生過程の中で検討することを進めている。東北大学、理化学研究所との共同研究が成立し、正確な生殖過程の観察によるオポッサム胚の時間単位での採取,および全胚培養の可能性がみえはじめており、遺伝子発現を含めて詳細な発生学的な解析を検討している。これらの研究のうち神経堤細胞の動態については日本発生生物学会で発表している。
2型糖尿病が歯周組織における骨代謝マーカー発現に及ぼす影響とそのメカニズムの解明

非肥満型2型糖尿病は、ラットの実験的歯周炎において、歯周組織の炎症反応を増加させることにより、歯槽骨吸収が促進される可能性が示唆された。また、歯槽骨中の骨芽細胞前駆細胞の石灰化機能は減少させることが明らかとなった。実験的歯周炎の治癒過程においては、喪失した歯槽骨の治癒が遅延される可能性が示唆された。糖尿病は全世界で2億5000万人が罹患する生活習慣病であり、そのおよそ95%が2型と言われているが、欧米では肥満を併発することが多いのに比べ、日本人は非肥満型が多いとされている。今回我々は、』非肥満型2型糖尿病が、歯周炎による歯槽骨破壊に及ぼす影響について検討した。本研究では、非肥満型2型糖尿病のモデルラットとしてGKラットを、健全ラットとしてWitarラットを用いた。下顎右側第一臼歯の歯肉溝にゴム輪を挿入し(実験側:左側は対照側とする)歯槽骨を吸収させ、2週間後屠殺した。その下顎骨を用い、pQCTによるBMD測定、骨芽細胞系細胞の培養によるvon kossa染色、RT-PCRによるmRNA測定、H-E染色を行なった。実験側では、GKラット、Wistarラットともに対照側と比較して有意にBMDが減少した。GKラットの石灰化ノジュール数及び面積の減少は肉眼的にも統計的にも有意だった。骨形成マーカーのmRNA発現は、実験側で対照側と比較して増加傾向にあったが、有意差はみられなかった。骨吸収マーカーのうち、TRAPのmRNA発現の増加率はGKラットで有意に増加した。破骨細胞形成促進因子および抑制因子のmRNA発現に関しては、両ラットに有意差はみられなかった。根分岐部では、GKラットで強い炎症性細胞浸潤が認められた。今回得られた結果より、非肥満型2型糖尿病がもたらす影響として(1)歯槽骨においてより骨吸収が優位になる可能性があること、(2)歯周組織の炎症反応を増加させる可能性があることが示唆された.糖尿病は全世界で2億5000万人が罹患する生活習慣病であり、そのおよそ95%が2型といわれているが、欧米では肥満を併発することが多いのに比べ、日本人は非肥満型が多いとされている。本研究では非肥満型II型糖尿病の疾患モデルとしてGKラットを、健全ラットとしてWitarラットを用いた。下顎右側第一臼歯の歯肉溝にゴム輪を挿入し(実験側:左側は対照側)歯槽骨を吸収させ、2週間後に屠殺した。その治癒過程において、II型糖尿病が歯槽骨の骨密度変化に与える影響および骨代謝の中心を担う骨芽細胞および破骨細胞機能に与える影響について明らかにしようとした。末梢骨用定量的コンピューター断層撮影(PQCT法)による骨密度測定、組織観察、bone nodule assay、RT-PCR法を用いて調べた。pQCTの結果より、Wistarラットの実験側の歯槽骨は対照側と同程度に骨密度が回復していたのに対し、GKラットの実験側では対照側に比べ有意に骨密度が低下していた。一方、von kossa染色における骨芽細胞の石灰化ノジュール数および面積はWitarラットと比較してGK:ラットの実験側で有意に増加するという結果が得られた。組織学的所見より、実験的歯周炎を惹起したGKラットの歯周組織でオステオカルシンのmRNA発現、タンパク発現が著明であった。しかし、歯槽骨における破骨細胞の分布およびRANKLのmRNA発現は、実験的歯周炎を惹起したWistarラットで著明であったのに対し、GKラットではほとんどみられなかった。今回我々は、非肥満型2型糖尿病が、歯周炎の治癒過程に及ぼす影響について検討した。非肥満型2型糖尿病のモデルラットとしてGKラットを、健全ラットとしてWistarラットを用いた。下顎右側第一臼歯の歯肉溝にゴム輪を挿入し(実験側:左側は対照側とする)歯槽骨を吸収させ、2週間後にゴム輪を除去しさらに1週間放置することにより、歯槽骨の治癒を図った。pQCT所見では、GKラットの実験側で対照側に比較して骨密度が有意に低下していた(P<0.05)のに対し、Wistarラットでは実験側と対照側間に有意差がなかった。Von kossa染色(石灰化ノジュール数・面積)では、実験側および対照側の各々についてGKラットがWistarラットと比較して有意に高かったものの(P<0.05)、同一ラットの実験側と対照側間での有意差はなかった。In situ hybridizationおよび免疫染色所見では、GKラットの実験側におけるオステオカルシンのmRNAおよびタンパク質発現が著明であった。TRAP染色では、Wistarラットの実験側でTRAP活性が著明であったが、GKラットの実験側ではほとんど確認できなかった。

さらに、RT-PCR法で歯槽骨におけるRANKLのmRNA発現状態を確認したところ、Wistarラットの対照側を基準とした場合、同ラットの実験側では増加するのに対し、GKラットでは対照側・実験側ともに減少した。以上の結果より、非肥満型II型糖尿病モデルラットでは歯周炎を惹起することにより喪失した歯槽骨の治癒は遅延され、骨のリモデリング機構が変化している可能性が示唆された。東日本大震災により、組織標本作製を行っている実験室が壊滅的被害を受け、立ち入り禁止状態となった期間が半年あった。また、実験により得られた標本も多数損壊されてしまった。そのため、組織を用いた解析の部分で当初の実験計画が遅れてしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。組織を用いた解析に重点をおき、研究を進めることとする。
脂肪酸及び糖鎖修飾された軟骨魚類の新しいタイプのグレリンの構造決定とその機能解析

17年度は、3種の軟骨魚類(アカエイ、シュモクザメ、ツマグロザメ)の胃からグレリンのペプチドを精製し、その情報を元に前駆体蛋白質をコードするcDNAの塩基配列を決定した。さらに単離したグレリンの構造決定を行った。18年度は、アカエイのグレリンについて、天然物および合成したアカエイグレリンを用いて、グレリン様活性における脂肪酸および糖鎖修飾の意義を検討した。また、シュモクザメにおいて、グレリンをコードする遺伝子の構造解析を行った。<アカエイグレリンの脂肪酸および糖鎖修飾の意義の検討>16アミノ酸からなり、3位のセリン残基にオクタン酸修飾を持つアカエイグレリンと持たないグレリンを合成した。ラットのグレリン受容体(GHSR)を発現する細胞を用いて細胞内Ca上昇活性を検討したところ、オクタン酸修飾を持つアカエイグレリンは、ラットグレリンに比べ10100倍その活性が弱く、脂肪酸修飾を持たないグレリンは活性がないことがわかった。また、天然物のアカエイグレリンに存在する糖鎖修飾をO-グリカナーゼ処理して除去したグレリンと、糖鎖を持つ天然物のグレリンとでは、糖鎖を持つグレリンの方がやや活性が強いことがわかった。このことから、アカエイグレリンにおいて、糖鎖は活性保持のために働いていることが示唆された。<シュモクザメのグレリン遺伝子>シュモクザメのゲノムからグレリンをコードする遺伝子を単離し、塩基配列を決定した。シュモクザメのグレリン遺伝子は8541塩基対からなり、これまで報告されているグレリン遺伝子と同様に5エクソン-4イントロンで構成されていた。しかしながら、イントロンには他の動物種では見られない70塩基からなるSINE配列や51-53塩基からなるSINE様配列の繰り返しが挿入されており、遺伝子長を長くする原因と考えられた。17年度は、3種の軟骨魚類(アカエイ、シュモクザメ、ツマグロザメ)の胃からのグレリンのペプチド精製、前駆体蛋白質をコードするcDNAの塩基配列の決定および単離したグレリンのアミノ酸配列決定を目標に研究を遂行した。また次年度に予定されている脂肪酸および糖鎖修飾を含む全構造の決定にも着手した。1.アカエイのグレリン軟骨魚類のアカエイの胃からグレリンのペプチドと前駆体蛋白質をコードするcDNAを単離した。アカエイグレリンは16アミノ酸からなり、これまでのグレリンと同様に3位のセリン残基に脂肪酸修飾が認められた。一方、これまでのグレリンで保存性の高かったN末端側7アミノ酸のうち4残基が変異していることを明らかにした。また、硬骨魚類のグレリンでみられるC末端アミド化が認められなかった。さらに、脂肪酸修飾以外に10位のセリン及び11位のスレオニンがO-糖鎖で修飾されていることがわかった。2.サメのグレリン軟骨魚類のサメ2種、シュモクザメおよびツマグロザメよりグレリンのペプチドを単離精製し、前駆体蛋白質をコードするcDNAを単離し、塩基配列を決定した。サメのグレリンは25アミノ酸からなり、これまでのグレリンと同様に第3位のセリン残基に脂肪酸の付加がみられた。しかし、これまでのグレリン分子で保存されているN末端側7残基のうち4残基が異なり、さらに硬骨魚類のグレリンで見られるC末端アミド化がなかった。一方、アカエイで見られた糖鎖修飾は認められなかった。3.軟骨魚類のグレリン(総評)3種の軟骨魚類よりグレリンを同定した。共通の特徴として、第3位のセリンに対する脂肪酸付加、これまで保存性の高かったN末端側7アミノ酸のうち4残基の変異、魚類で特徴的であったC末端のアミド化がないことがわかった。一方、相違点として、アミノ酸配列、構成アミノ酸数、糖鎖修飾の有無などが認められた。しかしながら、イントロンには他の動物種では見られない70塩基からなるSINE配列や51-53塩基からなるSINE