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アイルランドのナショナリズム：ヤング・アイルランドから復活祭蜂起を軸として

清水(散文担当)は、『フィネガンズ・ウェイク』を中心に、ジョイスのモダニズム文学の本質を再検討した。また、ジョイス文学の後継者としてフラン・オブライエンを取り上げ、彼の小説の分析をおこなった。英語圏文学三神は、復活祭蜂起を扱った劇作品を順次分析、検討することにより、復活祭蜂起の受容が時代によってどのように変化してきたか、その概要をあきらかにしつつある。清水は、ジョイスの政治的言説の分析を進めると同時に、ジョイス以降の作家たちを、ジョイスとの関連で位置づける試みを進めている。及川は、H24年の『ネイション』紙におけるレディ・ワイルドのナショナリスト的文学活動に続いて、H25年は民俗学的研究やアイルランド詩翻訳に内在する党派性を解明することができた。この点は、H26年度のテーマである19世紀末から20世紀初頭の前段階の文化的、政治的マトリックスとして、さらに発展させる予定。及川が担当している19世紀に関しては、オコンネルのリピール運動の挫折と大飢饉、ヤング・アイルランドの離反と蜂起の失敗などの政治的、社会的出来事が19世紀アイルランド文学と不可分に結びつき、独自の政治的態度と文学的進展をもたらした点が解明された。またバラッド文学と伝承音楽が時代の流れに対応しつつ、アイルランド人のアイデンティティの形成とその発展に大きく関わってくることが具体的に明らかとなった。(2つの論文として完成・出版済み)清水が担当する19世紀末に関しては、ジョイスの散文を中心に、彼をとりまく文化的、歴史的文脈をあきらかにした。また、ジョイスの政治的スタンスが、一般市民のそれとどのように異なっているかについても検討した。(現在論文準備中)三神は、復活祭蜂起(1916)に対するアイルランド社会における評価の変遷をたどり、その評価が最も低かったと思われる1990年代はじめに初演された二つの劇作品をとりあげることによって、マーフィーとバリーという劇作家が、社会の大半の見方とは異なった視点を提示していることをあきらかにした。マーフィーは、復活祭蜂起を無視するのではなく、実際に起こったこととして受け止めようというスタンスを提示し、バリーはアメリカで、インディアン戦争に参加し、インディアンの大量殺戮に荷担したアイルランド人を描くことで、1916年という年の異なった意味を提示している。(現在ジャーナルに投稿中)三神は、マーガレット・ダーシーとジョン・アーデンの共作『ノン・ストップ・コノリー・ショー』(1975)を分析の対象とし、1970年代における復活祭蜂起の受容について検討した上で、アイルランド演劇に見られる復活祭蜂起のテーマについて、総合的にまとめる。清水は、ジョイス、小平以遠、モンタギュの活動に、19世紀半ばのフィニアン運動、その後のパーネルの活動と挫折がどのように影を落としているのか、総合的に研究する。及川は本研究の総決算として19世紀末から20世紀初頭の時期を取り上げる。この時期はアイルランド議会党の活躍や土地戦争の進展で、遅ればせながらアイルランドが近代化しつつあり、徐々に中産階級層が形成された。近代化には必然的に個我の形成というロマン主義的現象が生じる。
高分子のパートナーとしての機能イオン液体の設計とエネルギー変換デバイスへの展開

高分子のパートナーとしてイオン液体に注目し、エネルギー変換に直接役立つプロセスの開発を手がけた。特に植物バイオマスから穏和な条件下で直接セルロースを抽出することのできるイオン液体を設計し、非加熱でも含有多糖類の50%程度の抽出に成功した。また、イオン液体と沈殿溶媒であるエタノールを繰り返し利用する閉鎖系で小麦ブランからセルロースなどの多糖類を抽出する実験を開始した。特に繰り返し回数が多糖類の抽出収率や溶媒の回収率にどのように影響するのか検討を始めた。また、遺伝子工学的な手法を用いて一連の酵素にミューテーションを導入し、耐熱性に優れた酵素を作製するための基礎を確立する準備を開始した。タンパク質/電極間で速やかな電子移動を行わせるための知見を収積し、非水系バイオ燃料電池の製作の基礎を確立する。これらの成果は、タンパク質・酵素のイオン液体中での利用と制御について新しい道を拓くものである。
核内DNA結合蛋白HMGB1による炎症の時空的拡がり

遺伝子転写やDNA安定化など核内で作用すると考えられていた核蛋白が、ひとたび細胞壊死やマクロファージからの分泌などにより細胞外へ放出されると、一転して組織の炎症を惹起し増幅させるという全く新しい核蛋白作用の概念がもたらされている。我々はその代表的核蛋白であるHigh Mobility Group Box-1 Protein(HMGB1)が肉芽腫炎症の一つのメディエーターであり、炎症の慢性化、遷延化の惹起、ひいては臓器不全をも引き起こすことを明らかにしている。本研究では、さらなる肉芽腫炎症発展メカニズムの解明を目指すべく結晶誘発性肉芽腫性腎炎動物モデルを用い検証を行った。=腎肉芽腫炎症におけるHMGB1の臓器障害メカニズムとその制御機構=肉芽腫治療を考慮した際に、その炎症性メディエーターであるHMGB1制御は必要不可欠である。HMGB1抑制を観点に、通常の腎炎モデルに加えHMGB1過剰投与群も作成し、下記の検討を行った。(2)腎炎動物モデルを用い、抗HMGB1抗体投与群を作成。生食投与群をコントロールとして腎機能、炎症性サイトカインの測定、および病理組織像など多角的な検証による抗HMGB1抗体の肉芽腫性炎症治療薬としての可能性の探求(4)本肉芽腫炎症における活性酸素の関与およびその炎症惹起機構の検討今回の研究結果より、HMGB1受容体、ならびにTMは肉芽腫炎症の治療のターゲットとなる可能性が示された。引き続き我々は、HMGB1(High Mobility Group Box-1 Protein)を軸とした肉芽腫炎症における免疫応答メカニズムの解明をテーマに、HMGB1制御による肉芽腫炎症治療効果の検証を行った。前年度は抗体による治療について重点的に実験を試みるも、精度の高い抗体を得ることが困難であったため、アプローチ法を変更し、今年度は結晶誘発性肉芽腫性腎炎における炎症のメカニズム解明に的を絞って検討を行った。我々は内皮細胞上のThrombomodulin(TM)がHMGB1に結合することで、HMGB1を局所に封じ込め全身化を防いでいることを報告している。そこで本腎炎モデルでのHMGB1とTMの関係を確認するため、HMGB1の放出、および炎症の場である腎臓内のTMの発現を確認した。結果、時間依存性に有意なTM発現増加がみられた。このことより、肉芽腫内で放出されたHMGB1を局所にとどめるための防御機構が働いている可能性が考えられた。酸化ストレスは慢性腎疾患の進行に寄与しており、また活性酸素によりHMGB1が放出されることが報告されている。そこで、肉芽腫炎症におけるHMGB1関与解明の1つとして、活性酸素との関連について検討を行った。結果、濃度依存性に血中の活性酸素上昇がみられ、腎組織中の活性酸素量も有意な上昇を認めた。活性酸素生成酵素として、NADPHオキシダーゼ(NOX)が知られている。7つのアイソフォーム(NOX1-7)があり、中でもNOX4は腎組織に高発現している。腎組織内の活性酸素量が増加していたことから、腎組織内のNOX4発現を観察した。結果、時間依存性に有意な減少を認めた。NOX4は腎障害を悪化させたという報告もある一方、腎保護的に働くといった報告もある。本データの解釈を含め、HMGB1とNOX4発現及び肉芽腫性炎症との関連を解明することが次なる課題である。遺伝子転写やDNA安定化など核内で作用すると考えられていた核蛋白が、ひとたび細胞壊死やマクロファージからの分泌などにより細胞外へ放出されると、一転して組織の炎症を惹起し増幅させ、個体死をも引き起こすという、全く新しい核蛋白作用の概念が形成されつつある。我々はその代表的核蛋白であるHMGB1(High Mobility Group Box-1 Protein)がマクロファージ主体の肉芽腫において、炎症の慢性化、遷延化の惹起、ひいては臓器不全をも引きおこすことを結晶誘発性肉芽腫性腎炎動物モデルを用い明らかにしてきた(Oyama Y et.al. Lab Invest. 2010)。

引き続き我々は、HMGB1を軸とした肉芽腫炎症における免疫応答メカニズムの解明をテーマに、HMGB1制御による肉芽腫炎症治療効果の検証、さらに他肉芽腫疾患における本制御メカニズムの普遍的な応用の可能性の検証を行っている。平成23年度は、HMGB1が惹起する肉芽腫性腎炎に対し、治療の観点から研究を行った。*HMGB1抑制による効果の検証=抗HMGB1抗体を用いて=我々はin vitroにおいてHMGB1刺激による炎症性サイトカインの放出促進を尿細管上皮細胞において確認し、さらに抗HMGB1抗体によってその放出を有意に抑えるということを確認している。今回In vivoでの検証をすべく、肉芽腫性腎炎動物モデルを用い生食投与群、抗HMGB1抗体群を作成しそれぞれの腎機能、および炎症性サイトカインを測定、抗HMGB1抗体が肉芽腫性腎炎の治療に有用かどうかの検証を行った。抗体の精度を確認しながらの実験のため、現在までのところまとまったデータを報告できるまでには至っていないが、引き続き抗体やHMGB1の分泌抑制が報告されている薬剤などを用いHMGB1抑制による腎炎治療の可能性を探っていく。平成23年度は計画に従って、「腎肉芽腫動物モデルを用いHMGB1抑制による肉芽腫性腎炎への効果について検討」をテーマにHMGB1が惹起する肉芽腫性腎炎に対し治療の観点から抗体を用いた実験を行ったが、抗体の精度を確認しながら進めたということもあり、当初の予定よりはやや遅れている。本年度で一定の研究成果を上げるためには、より多角的なアプローチが必要であると思われる。我々は、肉芽腫炎症制御を「HMGB1抑制の観点」から研究に取り組んでいる。引き続きHMGB1自体の制御は抗体ほか、HMGB1と結合することで全身的な炎症惹起を抑制するとされるThrombomodulinやHMGB1放出抑制薬剤、ほか腎炎治療薬などもう少し幅を広げて検討するのに加え、HMGB1の受容体として知られるRAGE、TLR2、TLR4抑制の観点からも(それら受容体発現部位や時期の探索も含めて)アプローチを試みる予定である。また新たなアイデアとしては、使用するモデルが結晶誘発性肉芽腫性腎炎動物モデルであるということもあり、結晶など異物を認識する細胞内シグナルとして近年注目されているインフラマソームの関与なども検討できればと考えている。頂いた研究費は計画書に沿って培養関連試薬、PCR関連試薬、DNA・RNA抽出及び精製試薬、電気泳動試薬、組織免疫染色試薬、ELISAキット、実験動物・飼料、培養関連器具等の購入、および情報収集のための旅費、航空貨物運賃、英文校正料などに充てる。
Cancer cDNA Bankの設立-新しいmRNA detection systemの臨床応用

cDNA bankの条件は、情報が保存可能であること、繰り返しその情報を使用できることである。Oligo d(T)固定化プレートGenePlateに保存されたcDNAについて、1)繰り返し2nd-cDNAの合成が可能であるか2)6ヶ月の保存の後にも2nd-cDNAの合成が可能であるかを検討した。培養細胞から抽出したmRNAをプレート上でcDNAに変換した後、これをテンプレートとして10回2nd-cDNAを合成し、PCRによりβ-actinを増幅した結果、10回ともβ-actinのバンドが確認され、繰り返しの2nd-cDNA合成が可能であることを証明した。大腸癌組織10症例から抽出したmRNAをcDNAに変換し、2nd-cDNAのβ-actin、ODC、junを増幅したものと、そのプレート上で合成された1st-cDNAをマイナス20°Cで6箇月間保存した後に再度2nd-cDNAを合成して同様の増幅を行ったものとを比較し、6ヶ月間の保存が可能であることを証明した。mRNAを捕捉するためのキットとしてオリゴdTカラム、マグネットダイナビーズなどがあるが、cDNAへの変換が固相上で可能で、保存できるシステムはなかった。GenePlateとダイナビーズとの比較試験の結果、同量の核酸から捕捉できるmRNA量は、両者の間で差はなく、cDNAの合成能は、ダイナビーズよりも有意に優れていた。実際に作成した大腸癌患者のCancer cDNA bankを用いて、実際に転移関連因子を検索した。マトリックス分解酵素であるマトリライシンの大腸癌における発現を観察した結果、マトリライシンは癌部でのみ発現が認め、更に癌の進行とともに発現が増強することが解明された。以上から、GenePlateによるcDNA bankは、情報の保存と繰り返し利用が可能なシステムであり、今後の癌研究にとって有用であることが証明された。GenePlateがcDNAbackになるためには、情報が保存可能であることと、繰り返しその情報を使用できることが必要である。そこでプレートに固定されたcDNAについて、1)繰り返し2nd-cDNAの合成が可能であるか、2)6箇月の保存の後にも2nd-cDNAの合成が可能であるかを検討した。培養細胞から抽出したmRNAをプレート上でcDNAに変換した後、これをテンプレートとして10回2nd-cDNAを合成したそれぞれに対し、PCRによりβ-actinを増幅した結果である。10回ともβ-actinのバンドが確認され、繰り返しの2nd-cDNA合成が可能であることが証明された。人の大腸癌組織10症例から抽出したRNAをcDNAに変換し、2nd-cDNAのβ-actin,ODC,junを増幅したものと、そのプレート上で合成された1st-cDNAをマイナス20°Cで6箇月間保存した後に再度2nd-cDNAを合成して同様の増幅を行ったものとを比較した。その結果、6箇月間の保存が可能であることが証明された。これらから、GenePlateによるcDNAbankは、情報のStorageと引き出し、さらに情報の繰り返し利用が可能なシステムであり、今後の癌研究にとって有用であることが証明された。作成した人癌のcDNAbankを用いて、転移関連因子を検索した。現在最も注目している遺伝子はマトリックス分解酵素であるマトリライシンの大腸癌における発現である。大腸癌患者のcDNAbankからマトリライシンの発現を観察したところ、マトリライシンは癌部でのみ発現が認められ、更に癌の進行に従い強く発現することが解明された。

培養細胞から抽出したmRNAをプレート上でcDNAに変換した後、これをテンプレートとして10回2nd-cDNAを合成し,PCRによりβ-actinを増幅した結果,10回ともβ-actinのバンドが確認され、繰り返しの2nd-cDNA合成が可能であることを証明した。大腸癌組織10症例から抽出したmRNAをcDNAに変換し、2nd-cDNAのβ-actin、ODC、junを増幅したものと、そのプレート上で合成された1st-cDNAをマイナス20°Cで6箇月間保存した後に再度2nd-cDNAを合成して同様の増幅を行ったものとを比較し、6ヶ月間の保存が可能であることを証明した。mRNAを捕捉するためのキットとしてオリゴotカラム、マグネットダイナビーズなどがあるが、cDNAへの変換が固相上で可能で、保存できるシステムはなかった。GenePlateとダイナビーズとの比較試験の結果、同量の核酸から捕捉できるmRNA量は、両者の間で差はなく、cDNAの合成能は、ダイナビーズよりも有意に優れていた。実際に作成した大腸癌患者のCancer cDNA bankを用いて、実際に転移関連因子を検索した。マトリックス分解酵素であるマトリライシンの大腸癌における発現を観察した結果、マトリライシンは癌部でのみ発現が認め、更に癌の進行とともに発現が増強することが解明された。以上から、GenePlateによるcDNA bankは、情報の保存と繰り返し利用が可能なシステムであり、今後の癌研究にとって有用であることが証明された。
フラット・リバージョン誘導遺伝子RECKによるがん転移抑制機構

RECK遺伝子はras癌遺伝子でトランスフォームした細胞の形質を正常形質に復帰させる活性を指標として発現クローニング法により単離された遺伝子である。RECK遺伝子はほとんどすべての正常組織で発現しているが、癌細胞や種々の癌遺伝子でトランスフォームした細胞では発現が著しく抑制されている。この遺伝子を転移性の高い細胞(B16やHT1080)で強制発現させると、浸潤・転移能の著明な抑制が起こる。本研究は、野生型及び変異を導入したRECK蛋白質の機能解析、RECK遺伝子プロモーター領域の解析、RECK遺伝子欠損マウスの作製と表現型解析、及び、種々のステージの癌組織の免疫組織学的観察等を行い、RECK遺伝子の生理学的機能及び作用機構、さらには、発がんとがんの悪性化に於ける役割について洞察を加えることを目的として開始され、以下の諸点を明らかにした。2.セリン・プロテアーゼ・インヒビター様領域中に存在するアスパラギン酸の置換は、RECK蛋白質のMMP制御活性を低下させる。3.マウスRECK遺伝子のプロモーター領域にはSp1/Sp3転写因子が結合する部位が2カ所存在し、そのうちの3'側の部位を介して、RasによるRECK遺伝子の発現制御がなされている。4. RECK遺伝子へテロ欠損マウスと野生型のマウスの間に、外見上の相違を認めない。5.ヒトの大腸がんでは、RECKは非浸潤型のみに発現が認められ、浸潤型では認められない。6.マウス骨では、RECKは骨芽細胞と関節面軟骨細胞に特異的に発現している。
光駆動型バイオナノマシーンの開発

フォトクロミック分子であるアゾベンゼン誘導体とスピロピラン誘導体を生体分子機械であるミオシン、キネシン、カルモジュリン、G-タンパク質Rasの機能部位に導入して紫外線-可視光線を交互照射することにより、これらの生体分子機械の動きを制御することに成功した。またフォトクロミック分子からできた非加水分解型ATPアナログを合成して、紫外線-可視光線照射で生体分子モーターのATP結合状態とADPあるいは非結合状態を可逆的に形成できる可能性がしめされた。1.機能部位にシステインをもつキネシン変異体の調製目的の部位に特異的にシステインを持つ変異体の発現ベクターに組み込んだcDNAを調製した。そして大腸菌を用いて目的の変異体を発現させた。そして精製したキネシン変異体の微小管依存性ArPase活性を測定して、生理的活性を保持していることを確認した。2.フォトクロミック分子のキネシン変異体への導入とATPase活性の光制御調製したキネシン変異体の目的の部位にフォトクロミック分子であるアゾベンゼン誘導体PAを導入した。そして紫外線一可視光線を照射して光可逆的な微小管活性化ATPaseを測定した。PAMで修飾した変異体A21C, R25C, G26CそしてS66Cは紫外線-可視光線で誘導されるcis-trans異性化に伴い可逆的にATPase活性が変化することが示された。3.機能部位にシステインをもつ制御系生体分子機械、カルモジュリン変異体の調製カルモジュリンの機能部位にフォトクロミック分子を導入するために目的の部位にシステインをもつカルモジュリン変異体(A57, N60C, D64C, M124C, M127C, A128C, M144C)を調製した。そして調製したカルモジュリン変異体が生理的な機能を保持していることを標的ペプチドであるM13を用いて確認した。4.フォトクロミック分子のカルモジュリン変異体への導入と機能の光可逆的制御カルモジュリン変異体にアゾベンゼン誘導体であるPAMを導入した。そしてPA-カルモジュリンに紫外線-可視光線を照射してM13ペプチドとの相互作用を調べた。変異体N60C,D64Cでは、紫外線照射-可視光線照射で可逆的にM13への結合が制御された。適当なカルシウム濃度条件下において、紫外線照射でM13に結合して可視光線照射で解離した。これに対してM124Cでは可視光線照射で結合して紫外線照射で解離することが示された。1.紫外線-可視光線交互照射光源制御装置の製作アーク光源を利用した可視光線-紫外線交互照射装置を製作した。そして短時間に異なる複数の波長を連続的に切り替えるチェンジャーを制御するソフトウェアをプログラミングすることも行った。2.二価架橋性フォトクロミック分子で架橋したキネシンダイマ-の調製と光照射による構造変化の解析ダイマーを形成しない長さのロッドをもつキネシンのC末端にシステインを特異的にもつキネシンを調製した。またフォトクロミック分子を導入するための基礎実験として、キネシン-カルモジュリンとキネシン-M13の2種類の融合蛋白の調製を行い、カルシウム依存的ダイマーの形成を確認した。3.機能部位にシステインをもつカルモジュリン変異体の調製とフォトクロミック分子の導入カルモジュリンの機能部位にフォトクロミック分子を導入するために目的の部位にシステインをもつカルモジュリン変異体を確立した方法に従って調製した。そして、確立した方法に従ってフォトクロミック分子を目的の部位に導入した。4.フォトクロミック分子を導入したカルモジュリンの光照射で誘導される構造変化の解析フォトクロミック分子を導入したカルモジュリン(CaM)の変異体の光照射で誘導される可逆的構造変化を、蛍光法エネルギー移動法、X線溶液散乱、急速凍結ディープエッチレプリカ電子顕微鏡観察方法により解析を行った。5.キネシン-カルモジュリン融合蛋白の調製とフォトクロミック分子の導入キネシンに光可逆的に輪送物質を搭載する機構を付加することを目的としてキネシンのC末側にカルモジュリン変異体を連結させた融合蛋白を調製した。そしてフォトクロミック分子を導入して光り可逆的にターゲットペプチドM1への結合を光制御することに成功した。1.フォトクロミック化合物を利用したATPアナログの合成と生体分子モーターとの相互作用アゾベンゼン誘導体を用いた数種類のATPアナログPABITPの合成に成功した。生体分子モーターであるミオシンとキネシンとの相互作用をATPase活性測定、ミオシン-アクチンあるいはキネシン-微小管の解離実験、エネルギー変換中間体の形成から解析した。このATPアナログは本来のATPと同様に生理的な機能を保持していることが示された。2.フォートクロミックATPアナログで誘導される分子モーターの構造変化の解析紫外線と可視光線照射により異なる異性体のフォトクロミックATPアナログで誘導される構造変化を、X線溶液散乱により解析を行った。紫外線-

可視光線照射により形成されるATPアナログの二つの異性体はエネルギー変換中間体において、異なる状態を示すことが明らかになった。3.生体分子モーターの光制御および光駆動実験キネシン-微小管のin vitromotility assay法を用いてフォトクロミックATPアナログの光異性化により、滑り速度が変化するか実験を行った。紫外線-可視光線照射で可逆的に微小管の滑り速度が変化することが示された。4.制御系生体分子機械へのフォトクロミック化合物の導入と光制御低分子量G-protein(Ras)の変異体にフォトクロミック化合物であるアゾベンゼン誘導体を導入して、紫外線-可視光線照射により可逆的にこれらの制御系生体分子機械の機能を制御するための基礎実験を行った。Ras変異体を調製してフォトクロミック分子を導入する実験系を確立することができた。
インプリンティング遺伝子のゲノムワイドな同定法の開発と、小児腫瘍の病態解明

小児腫瘍において、種々の遺伝子がuniparental disomy(UPD)やその他のメカニズムによりインプリンティングが障害されていると考えられ、各腫瘍にはheterogeneityが存在することが予測され、ある腫瘍では別の腫瘍で障害されるインプリンティングは保存されていることが予測される。これらのことにより小児腫瘍では癌遺伝子が活性化されたり、メチル化などにより癌抑制遺伝子が不活化されることによる発癌メカニズムが考えられる。今年度は神経芽腫で検討した。新鮮神経芽腫215例と24細胞株において、100万SNPプローブを搭載したGeneChip1Mアレイを用いた手法によりUPDの網羅的な探索を行い、共通して認められるUPD領域を網羅的に探索した。Affymetrix社のGene Chipアレイによる神経芽腫の解析では、コピー数の増加または増幅は2番染色体のMYCN領域より少し中心体よりの領域でみられ、この領域にALK遺伝子が同定された。ALK遺伝子の変異の解析では変異は新鮮腫瘍215例中13例(6.1%)、細胞株24株中8株(33%)でみられた。変異がみられた新鮮腫瘍13例中12例が病期34の進展例であった。変異キナーゼは自己リン酸されており、変異のないキナーゼに比べて活性が上昇していた。また変異体を導入したNIH3T3線維芽細胞は形質転換し、ソフトアガールでコロニー形成がみられ、ヌードマウスでも腫瘍を形成した。siRNAによってALKをdown regulationすると神経芽腫の増殖が抑制された(Nature 2008)。今回のALK遺伝子同定の結果は進行神経芽腫の発生機序の解明に貢献し、ALK阻害薬は治療に役立つ可能性が示唆された。100万SNPプローブを搭載したGeneChip1Mアレイを用いて小児腫瘍の解析を行った。これらのことにより小児腫瘍では癌遺伝子が活性化されたり、メチル化などにより癌抑制遺伝子が不活化されることにより発癌メカニズムが進展することが考えられている。実際の小児腫瘍におけるUPDの同定を考え、今年度は種々の小児腫瘍で検討した。神経芽腫40例、横紋筋肉腫20例、ユーイング肉腫20例、悪性ラブドイド腫瘍10例、肝芽腫17例において、すでに公表しているSNPアレイを用いた手法によりUPDの網羅的な探索を行い、それぞれの腫瘍で共通して認められるUPD領域を網羅的に探索した。本年度は、特に肝芽腫17例における検討で、一定の成果がまとまった。肝芽腫のGene Chipアレイによる染色体解析では、15例(88%)に染色体異常がみられ、1q、2(or2q)、8、17qと20qの増加がみられ、4qと11qの欠失が高頻度にみられた。また高度の遺伝子増幅が7q34、14q11.2と11q22.2にみられた。特にIGF2とH19が座位する11p15のUPDが4例にみられた。この領域のメチル化の解析では、UPDは父親由来であった。IGF2とH19の発現パターンはUPDの有無で相反する結果であった。今回の結果は臨床像に反映する可能性が示唆された(Cancer Science2008)。現在さらに種々の小児腫瘍で解析を続け、学会発表を行ない、投稿準備中である。
Act1欠損マウスを用いた乾癬の病態解析と治療薬の薬効解析

本研究では、Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスを用いて、乾癬の発症機構を明らかにすることに挑んだ。本研究の結果、Traf3ip2/Act1は乾癬の発症に重要な役割を果たしているとともに、このマウスが乾癬の新たなモデルになり得ることが明らかになった。さらに、JAK/STAT経路の阻害薬が、乾癬の治療薬として奏功する可能性が高いことを示唆する結果も得ることが出来た。平成25年度はTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの病変部位におけるサイトカイン類の発現解析を行った.これまでの検討で,松島らは(Matsushima et al. J. Immunol 2010),本モデル動物がアトピー性皮膚炎モデル動物になり得るとして,血清中のIL-2,IL-4,IL-6,IL-10,IL-12,IL-17,IFNγ,TNFαの濃度を測定し,IL-17が極端に高いことを報告している.IL-17は乾癬でも上昇することが知られているが,乾癬ではIL-18,IL-19,IL-20,IL-22, IL-24等の組織中での関与が明らかにされている.そこで、炎症局所におけるこれらサイトカイン類の発現解析を試みた.すなわち,Thサブセット関連分子(サイトカインおよび転写因子)として,Th1関連分子(IFNγ,IL-12), Th2関連分子(IL-4,GATA3), Th17関連分子(IL-17,STAT3,RORγt)およびTreg関連分子(IL-10,Foxp3)の発現についてreal-time PCRを用いて検討した.その結果,Th1,Th2およびTh17に関連するサイトカインmRNAの発現量の増加傾向が認められたが,中でもTh17に関連するIL-17A mRNAにおいて極めて高い発現亢進が認められた.一方で,Th2関連分子であるGATA-3の発現亢進は認められなかった.さらに,乾癬との関連が指摘されているサイトカインのうちIL-22およびIL-24 mRNAも顕著な発現亢進が認められた.現在のところIL-10 ,T-bet,RORγtについては未測定なので断片的な結果であるが,以上の結果はTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの皮膚病変はアトピー性皮膚炎ではなく,乾癬の病態に極めて類似していることを強く示唆するものであった.平成26年度はTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの引っ掻き行動を指標として各種薬物の薬効評価と皮膚の組織学的検討を優先して行った.その結果,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスは,BALB/cマウスと比べて有意な掻痒行動を示した.また,雌雄差では雌性マウスの方が雄性マウスより著明であった.次に掻痒行動に対する各種薬物の作用を検討した.その結果,第一世代のH1受容体遮断薬であるクロルフェニラミンおよびシプロヘプタジンは,本行動を著明に抑制した.オピオイドμ拮抗薬のナロキソンおよびκ作動薬であるナルフラフィンも本行動を抑制した.また,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの皮膚組織のヒスタミン含量は野生型マウスと比べて有意に高く,組織学的検討により,マスト細胞の増加に起因していることが明らかとなった.以上,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの掻痒行動にはH1受容体,オピオイドミューならびにカッパ受容体が関与していることが判明した.さらに,平成25年度はTh関連サブセット関連分子(サイトカインおよび転写因子)についてrealtime-PCRでmRNA発現状態を解析した.その結果,Th17関連分子の増加傾向を確認したが,その後の追加検討により,Th17関連分子(IL-17,STAT3およびRORγt)の発現がいずれも有意に亢進していることを突き止めた.さらに乾癬との関連が指摘されているIL-22およびIL-24 mRNAの発現も有意に亢進していることを明らかにした.以上の結果から,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスはアトピー性皮膚炎に類似した掻痒や皮膚の肥厚,表皮角化細胞の過増殖が認められるものの,Th関連サブセット関連分子のmRNA発現の解析結果からは乾癬の病態に類似することを極めて強く示唆する成績であった.これまでの研究において,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスは,Thサブセット関連分子(転写因子)の解析から,Th17関連分子(IL-17,STAT3およびRORγt)の発現がいずれも有意に亢進していることを突き止めた.さらに乾癬との関連が指摘されているIL-22およびIL-24 mRNAの発現も有意に亢進していることを明らかにした.これらの実験成績は、Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスで認められる掻痒や皮膚の肥厚,表皮角化細胞の過増殖が,アトピー性皮膚炎ではなく,乾癬の病態に類似することを極めて強く示唆するものであった.また,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスを用いた薬効薬理試験の結果からは,掻痒行動にはH1受容体,オピオイドミューならびにカッパ受容体が関与していることが判明した.平成27年度はTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの掻痒行動を指標として、Jak-STAT経路の阻害薬であるトファシチニブの効果について検討した.

その結果,トファシチニブはTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスの掻痒行動を用量依存的かつ有意に抑制することが明らかとなった.以上の成績から,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスは乾癬様の病態モデルマウスとして有用であると考えられた.また,近年になって関節リウマチの治療薬として開発されたJak-STAT経路の阻害薬であるトファシチニブが,乾癬の治療薬として奏功する可能性が高いことを示唆する結果も得ることが出来た.本研究では、Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスを用いて、乾癬の発症機構を明らかにすることに挑んだ。本研究の結果、Traf3ip2/Act1は乾癬の発症に重要な役割を果たしているとともに、このマウスが乾癬の新たなモデルになり得ることが明らかになった。さらに、JAK/STAT経路の阻害薬が、乾癬の治療薬として奏功する可能性が高いことを示唆する結果も得ることが出来た。平成25年度と26年度はカリキュラム改定の関係で講義科目の重複があったことと,お茶の水キャンパスと埼玉キャンパスの両方で講義を行ったため,教育にかかるエフォートが増大したため.薬理学平成27年度は早急にJAK-STAT経路の阻害薬であるトファシチニブの薬効評価を実施し,その有効性の評価を行いたいと考えている.学内業務とカリキュラム改訂に伴い講義科目の負担が一時的に増加し,当初予定していたエフォートと異なる状態になったため.当初計画では国際会議での発表を予定していたが,当該会議の日程が学内業務と重複し,参加できなかったため.まず最初に,残されたTh関連分子のmRNA発現状態を早急に確認する予定である.さらに,引っ掻き行動,耳介やfootpadの厚さ等の指標とサイトカインのmRNAの発現量との関連についても検討を行う.その後,Traf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスを用いて,このStat3の関与を確認する目的で,病変部位のリン酸化STATをウエスタンブロット法にて確認する.過剰に発現していることが確認できた場合は,Stat3特異的阻害薬であるSTA-21(Ochromycinone)やJAKーSTAT経路を阻害するTofacitinibを用いてTraf3ip2/Act1遺伝子欠損マウスにおける乾癬様症状の薬効評価を実施する予定である.平成27年度は年度当初から研究を前倒しで行い,期間内の研究遂行を目指す所存である.平成25年度末に学会発表を予定し,その支出分を確保していたが,研究の進行状況が遅れたたことによる発表を見合わせたことと,年度末の学内業務の関係で学会参加も含めて見送ったため.平成26年度は進行の遅れを取り戻し、学界発表を行う予定である。
マウスモデルを用いたウイルス感染病態の分子イメージングダイナミクス解析

ダニ媒介性脳炎ウイルス(Sofjin株またはOshima株)をC57BL/6jマウスに皮下感染させ、感染5-9日、13日後において、123I-IMPを静脈内投与しSPECT撮像を行った。また、同様に感染マウスに18F-FDGを投与し、PET撮像を行った。その結果、Sofjin株およびOshima株いずれにおいても、脳における123I-IMPの取り込みが、非感染コントロールマウスにくらべて有意に上昇していた。一方、脳における18F-FDG取り込みは、ウイルス感染と非感染マウスにおいて有意な違いはみられなかった。また、感染13日目のOshima株感染マウスにみられた重症個体と軽症個体において、脳における18F-FDG取り込みには差がなかった。ダニ媒介性脳炎ウイルスOshima株を、C57BL/6jマウスに経鼻感染させた後、18F-FDGを投与し肺のPETイメージングを試みた。しかしながら、肺における18F-FDGの顕著な取り込みは観察されなかった。ウイルスに対する抗体をトレーサーとして分子イメージングに活用できる「抗体トレーサー」の確立を目指し、予備試験としてDTPA-IgGの111In標識、およびDTPA抗重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)-IgG合成を試みた。その結果、動物実験に用いることのできる高純度な111In-DTPA-IgGの合成に成功した。また、DTPAが2分子結合したと考えられるDTPA抗SFTSV-IgGが得られた。これまでに、ダニ媒介性脳炎ウイルス、チクングニヤウイルス、日本脳炎ウイルス、ジカウイルス、デングウイルス、トフラウイルス、SFTSウイルスを感染させたマウスを用いて、分子イメージング撮像を実施してきた。また、それぞれのウイルスに対するモノクローナルIgG抗体を準備する一方、111In-DTPAをIgGに標識する方法を確立してきた。一方、予定していたウイルスの一部が準備できなかったり、SPECT装置に故障が発生し修理に時間を要したため、ウイルス感染動物のSPECTイメージングが予定通り遂行できなかったが、他のウイルスを用いたり、次年度に予定していた実験を先行して行ったため、研究進捗状況はおおむね順調である。得られたDTPA抗SFTSV-IgG抗体を用いた111In標識抗体を合成し,SFTSウイルス感染マウスおよび非感染マウスへの体内放射能分布実験を行うことで,感染後の体内動態の比較を行う。また、他のウイルスに対するIgG抗体を用いて同様に111In標識し、各ウイルス感染マウスにおける分子イメージングを実施する。ダニ媒介性脳炎ウイルス、トフラウイルス、SFTSウイルス感染マウスのFDGを用いたPETイメージングで観察された、腸管特異的なFDG集積と病態の関係を調べるために、感染マウスの腸管の免疫病理解析、糖代謝等の遺伝子発現解析(次世代シーケンサー等を用いる)を行う。また、これまで得られた実験結果を基に、学術論文への投稿、発表を行う。ダニ媒介性脳炎ウイルスの2つの株(Sofjin株とOshima株)をC57BL/6jマウスに接種し、18F-FDGを尾静脈から投与し、頭部および腹部の陽電子放射断層(PET)撮像を行った。脳の18F-FDG集積は、Sofjin株、Oshima株感染マウスともに、非感染マウスと比較して有意な差はなかった。一方、Sofjin株感染マウスで腸管に特異的な18F-FDG集積がみられた。また、Oshima株感染マウスの重症・軽症個体の比較では、頭部、腹部ともに明らかな特徴はみられなかった。これらの結果から、ダニ媒介性脳炎ウイルス感染マウスにおいて、18F-FDG PETイメージングは腸管での病態を示すという新しい知見が得られた。また、ダニ媒介性脳炎ウイルスOshima株感染マウスにおいて、脳血流量の指標とされる123I-IMPを投与して単一光子放射断層(SPECT)を試みたところ、脳での123I-IMPが、非感染マウスに比べて感染マウスで有意に低下していたことから、ダニ媒介性脳炎ウイルス感染マウスでは脳の血流量が低下していることが示唆された。チクングニヤウイルスの病原性の異なる株(M-30株とS-27株)、ジカウイルス(MR766株)を、IFNAR KOマウス(A129マウス)に接種して、ダニ媒介性脳炎ウイルスと同様に18F-FDGによるPET撮像を行った。しかしながら、両ウイルスともに、非感染マウスと比較して特徴的な18F-FDG集積部位が確認できなかったことから、これらのウイルス感染マウスモデルにおいては、18F-FDG PETイメージングによる病態観察の見込みは低いと思われた。中枢神経組織感染、脳炎を起こすダニ媒介性脳炎ウイルス、全身性疾患、熱性疾患を起こすチクングニヤウイルス、ジカウイルスの感染マウスモデルを用いて、PETおよびSPECTイメージングによる生体内機能の可視化が可能かどうか、病態(ウイルスの病原性)に関連した特徴的なトレーサー集積が見られるかどうか、の確認を行うことができたため。ダニ媒介性脳炎ウイルス、ジカウイルス、デングウイルス、チクングニヤウイルスを用いて、それぞれマウスに感染させ、18F-FDGをトレーサーとしてPETイメージングを行った。ダニ媒介性脳炎ウイルスを皮下感染させたところ、Sofjin株では腸管への顕著なFDG集積が確認されたがOshima株ではみられなかった。また、Oshima株感染マウスの重症個体と軽症個体の脳におけるPETイメージングにおいて、FDG集積に明らかな差は確認出来なかった。

ジカウイルスを感染させた妊娠マウス(C57BL/6j)では、胎児においてFDG集積がみられたが、感染および非感染個体間のそれぞれで、個体によりばらつきがみられたため、PETイメージングの有用性については今後の検討課題である。デングウイルスおよびチクングニヤウイルス感染マウスにおいては、最終的に死に至る個体においても、非感染個体にくらべて顕著なFDG集積部位は確認できなかった。また、肝臓、脾臓に壊死像が多数みられたM-30株感染マウスの病理切片を用いて、チクングニヤウイルスに対するポリクローナル抗体による免疫染色を試みたが、陰性コントロールでも非特異反応があった。トフラウイルス感染マウスの病理切片を用いて、モノクローナル抗体5D4による免疫染色を試みたところ、病変部位の腸管粘膜、肝臓および脾臓のマクロファージに抗原陽性が確認された。さらに、絶食による影響を調べるために、絶食による血糖値、脳のPET画像変化からPETに最適な絶食時間の検討を行い、絶食時間を4時間とすることが適切であることを示唆する結果を得た。しかしながら、ウイルス感染マウスは食欲が減退するため、特に重症化が進んだ個体では絶食状態が数日続く可能性がある。そこで、補液による栄養供給を行うなど、絶食の影響を最小限に抑える工夫が必要と考えられた。SPECTの装置に故障が発生し修理に時間を要したため、予定していたSPECTイメージングが出来ず、PETイメージングのみの解析を行った。しかしながら、次年度に予定していた、ジカウイルス感染妊娠マウスのイメージングなどを先行して行ったため、研究進捗状況はおおむね順調である。ダニ媒介性脳炎ウイルス(Sofjin株またはOshima株)をC57BL/6jマウスに皮下感染させ、感染5-9日、13日後において、123I-IMPを静脈内投与しSPECT撮像を行った。また、同様に感染マウスに18F-FDGを投与し、PET撮像を行った。その結果、Sofjin株およびOshima株いずれにおいても、脳における123I-IMPの取り込みが、非感染コントロールマウスにくらべて有意に上昇していた。一方、脳における18F-FDG取り込みは、ウイルス感染と非感染マウスにおいて有意な違いはみられなかった。また、感染13日目のOshima株感染マウスにみられた重症個体と軽症個体において、脳における18F-FDG取り込みには差がなかった。ダニ媒介性脳炎ウイルスOshima株を、C57BL/6jマウスに経鼻感染させた後、18F-FDGを投与し肺のPETイメージングを試みた。しかしながら、肺における18F-FDGの顕著な取り込みは観察されなかった。ウイルスに対する抗体をトレーサーとして分子イメージングに活用できる「抗体トレーサー」の確立を目指し、予備試験としてDTPA-IgGの111In標識、およびDTPA抗重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)-IgG合成を試みた。その結果、動物実験に用いることのできる高純度な111In-DTPA-IgGの合成に成功した。また、DTPAが2分子結合したと考えられるDTPA抗SFTSV-IgGが得られた。
腸内細菌脂質代謝の解析に基づく新規機能性脂質の創出

食事由来の不飽和脂肪酸が腸内細菌により飽和化されることを見いだした。本代謝の中間体として水酸化脂肪酸、オキソ脂肪酸などを同定し、これらの脂肪酸の宿主組織における存在を確認した。また、これらの代謝中間体に様々な生理機能を見いだした。リノール酸由来の水酸化脂肪酸は、腸管バリアを保護する機能を有した。他にも、水酸化脂肪酸、オキソ脂肪酸が、PPARs、LXR、TRPV1、GPR40、GPR120を介して宿主の代謝や生理に影響を与えていることが見いだされた。これらの知見は、腸内細菌が脂質代謝を介してヒトの健康に影響を与えている可能性を示している。腸内細菌における脂質代謝の解析に関して、乳酸菌Pediococcus sp. AKU 1080における脂肪酸代謝を解明すべく、リノール酸を基質とする反応に供したところ、3種類の水酸化脂肪酸が生成した。得られた水酸化脂肪酸を分取・精製し、GC-MS, NMR分析等に供した結果、10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid、13-hydroxy-cis-9-octadecenoic acid及び10,13-dihydroxy-octadecanoic acidと同定した。本反応を詳細に検討したところリノール酸のΔ9位を水和する酵素とΔ12位を水和する酵素の異なる2つの水和酵素の関与が示唆された。また、本菌はリノール酸同様に分子内にΔ9位とΔ12位のシス型二重結合を有するα-リノレン酸、γ-リノレン酸、ステアリドン酸にも作用し、それぞれに対応した水酸化脂肪酸を生成する事を明らかにした。また、腸内細菌脂質代謝産物の生理機能に関し、Transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)に着目した検討を行った。TRPV1は交感神経活性化を介してエネルギー代謝を亢進することから、肥満や生活習慣病の予防において有効な標的分子であると考えられており、近年では他の食品成分によっても活性化されることが報告されている。そこで、本研究では食餌脂肪酸の乳酸菌代謝物のTRPV1活性化能及び、それを介した生体内でのエネルギー消費亢進作用について検討した。TRPV1活性化作用について、培養細胞を用いたカルシウムイメージングにより評価したところ、食餌脂肪酸乳酸菌代謝物のうち、リノール酸由来の代謝物、10-keto-12-cis-octadecenoic acid(ketoA)が最も強い活性化能を有することが示唆された。平成27年度に計画していた以下の課題、1多様な腸内細菌脂質代謝の解析と代謝産物の同定、2代謝中間体のメタボローム解析、3代謝産物の生理機能解析(脂質代謝制御)、に関して、それぞれ目標を達成する成果を得ている。すなわち、1に関しては、乳酸菌Pediococcus sp. AKU 1080における脂肪酸代謝を解明し、異なる二重結合位置への変換反応を起点とする多様な脂肪酸代謝を明らかにした。2に関しては、これまでに得られた腸内細菌脂質代謝産物について、高圧UPLCシステムと三連四重極型質量分析計を連結したmultiple reaction monitoring解析システムにおける分析プロトコールを確立した。3に関しては、肥満・生活習慣病の改善効果が期待されるTransient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)に対する活性化因子として、腸内細菌脂質代謝産物である10-keto-12-cis-octadecenoic acid(ketoA)を見いだした。以上のように、研究は順調に進んでいる。代謝物の生理機能解析に関して、10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid(HYA)の腸管バリア保護メカニズムを明らかにするために、MAPK経路との関わりに着目して検討を行った。HYAは、MAPK経路の一つであるERKのリン酸化を促進した。一方、p38やJNKのリン酸化には影響を与えなかった。また、GW1100(GPR40 antagonist)存在下では、HYAによるERKリン酸化が消失したことから、HYAはGPR40を介してERKをリン酸化することが明らかとなった。さらに、HYAはIFN-γによって誘導されたTNFR2発現を抑制したが、U0126(MEK inhibitor)の共存によってその効果が消失した。これらの知見は、HYAがGPR40/MEK-ERKを介してTNFR2発現を制御し、腸管バリア保護効果を発揮することを示唆している。新規機能性脂肪酸の生産プロセス開発に関して、HYA生産プロセスの開発に取り組んだ。L.plantarum AKU 1009a由来水和酵素CLA-HYを大量発現する形質転換大腸菌を作製し、その洗浄菌体を触媒として用いた。油脂、洗浄菌体の共存下においてリパーゼを添加し反応時間ごとに水酸化脂肪酸の生産量を評価した。リノール酸を含有する油脂を基質とし、7種類のリパーゼの加水分解能を調べた結果、Lipase AY 30が最も高い加水分解能を示した。1 mlの反応系において、小麦胚芽油500 mg、洗浄菌体(湿菌体200 mg)の共存下Lipase AY 30を0.5 mgを添加した時に水酸化脂肪酸の生産量が最大となった。反応温度37°Cさらに4°Cと変化させることにより、リノール酸含有油脂から変換率88%(対リノール酸変換率)でHYAを得た。平成28年度に計画していた以下の課題、1代謝産物の生理機能解析、2新規機能性脂肪酸の生産プロセス開発に関して、それぞれ目標を達成する成果を得ている。

すなわち、1に関しては、HYAの腸管バリア保護メカニズムに関し、HYAがGPR40/MEK-ERKを介してTNFR2発現を制御し、腸管バリア保護効果を発揮することを解明した。2に関しては、HYA生産プロセスの開発に取り組み、L. plantarum AKU 1009a由来水和酵素CLA-HYを大量発現する形質転換大腸菌を作製するととともに、本形質転換株の洗浄菌体を触媒として用い、リノール酸含有小麦胚芽油を基質に、最適量のリパーゼを添加することにより、変換率88%でHYAを得た。以上のように、研究は順調に進んでいる。「機能性脂肪酸の選抜とデザイン」に関して、血糖値上昇抑制機能、抗炎症機能などを示す代謝物10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid,(HYA)に関し、HYAを構成脂肪酸として含有するトリアシルグリセロール(TG)をデザインし合成法を検討した。食品製造工程に使用可能なリパーゼに、植物油、遊離型のHYAを30%程度含有する遊離脂肪酸混合物を加え、ヘキサン存在下でアシル基転移反応を行った。Rhizomucour miehei由来の固定化リパーゼを用いた場合に高いアシル基転移活性を認め、至適条件下、反応後のTGにおけるHYA含有率は35%程度まで向上した。「食事脂肪酸乳酸菌代謝物の生理機能解析」に関して、10-oxo-12-cis-octadecenoic acid(KetoA)のTransient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)を介したエネルギー代謝亢進作用を動物個体レベルで検討した。食餌誘導性肥満モデル動物であるC57BL/6マウスに対する10週間の混餌投与を行った結果、0.1% KetoA摂取群において、体重増加抑制・体脂肪蓄積抑制作用およびインスリンやレプチンなどの血中パラメータの改善が認められた。また、酸素消費量および直腸温の上昇が認められた。褐色脂肪組織などにおいてエネルギー消費に重要な脱共役タンパク質1(UCP1)発現量について検討したところ、KetoA摂取群において、鼠径部白色脂肪組織におけるUCP1発現量の増加が認められた。一方、TRPV1ノックアウトマウスではKetoA摂取による上記の変化はいずれも認められなくなった。従って、KetoA摂取はTRPV1活性化を介してエネルギー消費を亢進させ、肥満に伴う代謝異常症の予防・改善作用を示すことが示唆された。食事由来の不飽和脂肪酸が腸内細菌により飽和化されることを見いだした。本代謝の中間体として水酸化脂肪酸、オキソ脂肪酸などを同定し、これらの脂肪酸の宿主組織における存在を確認した。また、これらの代謝中間体に様々な生理機能を見いだした。リノール酸由来の水酸化脂肪酸は、腸管バリアを保護する機能を有した。他にも、水酸化脂肪酸、オキソ脂肪酸が、PPARs、LXR、TRPV1、GPR40、GPR120を介して宿主の代謝や生理に影響を与えていることが見いだされた。これらの知見は、腸内細菌が脂質代謝を介してヒトの健康に影響を与えている可能性を示している。