hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インタラクションの観点から見た自然発話文の構造の定式化と音声対話システムへの応用

本年度は、人間同士の音声対話コーパスの分析を通じて、「命題要素+インタラクション要素」という観点から自然発話文の構造を記述することを目指した。その結果、以下の成果が得られた。・発話冒頭の語句の再開始昨年度の成果により、発話冒頭に見られる語句の再開始(「たー、田中真紀子が、えーと、総裁選に出るんだって」)が、発話の滞りを聞き手に事前告知するための合図として機能することがわかったが、この事前告知を有標化する音の引き伸ばし(「たー」)が意図的なものであるか検討するため、類似した現象である語句の言い直し(「た、辻元清美が辞職したって」)と比較した。その結果、言い直しよりも再開始のほうが音の引き伸ばしは顕著であり、自己発話の滞りを話し手が事前に検知して告知するという意図的な方略であることがわかった。・非優先的発話の構造依頼を断る場面など社会的に好まれない発話(非優先的発話)は、一般に、間延びしたり、回りくどい言い回しになることが知られているが、依頼そのものがぶっきらぼうであった場合には、さらに、呼応の隔りの調整のため、問い返しという方略がしばしば用いられることが実験的検討によってわかった。これは、非優先的発話では、発話が問い返しを含む複数のターンにわたって計画されることを示唆しており、単独文の文法規則によって自然発話文の構造を記述しようという本研究の限界を示し、今後の課題を投げ掛けるものとなった。本研究の目的は、システムとユーザが自由なタイミングで発話できるような音声対話システムの実現を目指して、このような目的にふさわしい日本語自然発話の文の構造の定式化と音声言語理解・産出のメカニズムを考えることである。基本的なアイデアは、発話文を命題内容を担う部分とインタラクション機能を担う部分に分け、発話冒頭・末尾に音声・言語処理の負荷の軽い後者を配置することで実時間処理を実現し、インタラクションをスムーズにしようというものである。本年度は、人間同士の音声対話のデータを分析し、発話冒頭におけるインタラクション要素を同定した。とくに、「ちー、千葉で会いましょう」に見られるような発話冒頭の語の繰り返しに着目し、その音声的特徴を分析した。得られた知見は以下のとおりである。1.第1要素(「ちー」)の直前・直後の休止は、第2要素(「千葉」)の直後の休止よりも頻度が高い。2.第1要素(「ちー」)は第2要素(「千葉」)よりもゆっくりと発声される。これらの特徴は、「あのー」「えーと」などのフィラーと共通するものであり、発話冒頭の語の繰り返しが、フィラーと同様に、発話内容が完全に定まらないうちに場つなぎ的な機能を果たすべくして、産出されていることがわかった。このようなインタラクション要素を発話冒頭に配置することにより、話者交代のタイムラグを作ることなく、発話の命題内容の形成のための時間をかせぐことができる。次年度は、このようなメカニズムの音声対話システムでの実現を目指して、人間の自然発話産出のメカニズムをより詳細に検討していく。
降水中の硫酸の硫黄・酸素同位体比から見る中国地方への中国からの越境汚染

8年間行ってきた中国地方を縦断する測線での大気降下物の採取,および,2017年度より始めた岡山大学における浮遊性粒子状物質の採取を継続し,越境汚染の観測を継続した。降水の陽イオン分析において,過去の分析分も含めて,原子吸光分析では濃度が低いために精度が不足していることが明らかにした。そこで,昨年度採取の試料と過去に採取した試料の一部について,総合地球環境学研究所の共同利用により,イオンクロマトグラフによる測定に測定方法を変更して分析を行った。これにより,これまでの測定できれいな季節変化が見られなかった測定年度の降水硫酸の硫黄同位体比の変化の改善を目指した。降水の水素・酸素同位体比の測定をこれまでに採取し,保存してきた試料と本年度採取した試料について,総合地球環境学研究所の共同利用により,CRD分光同位体比測定装置により行った。降水のd-indexの季節変動が従来と同じであることを確認した。浮遊粒子状物質の分析の結果,浮遊粒子状物質の水溶性成分の主要成分が硫酸アンモニウムであることを明らかにした。また,浮遊性粒子状物質の水溶性硫酸イオンの硫黄同位体比が,+1から+2‰のオフセットを持つが,降水中の硫酸イオンの硫黄同位体比と同様に,冬期に高く,それ以外の季節に低いという季節変動を示すことを明らかした。また,浮遊性粒子状物質の水溶性硫酸イオンの酸素同位体比は,春期に他の季節と比べて高く,降水硫酸と同様の季節変化を示す。これらのことは,浮遊性粒子状物質の水溶性成分が,降水硫酸の一部に寄与している可能性を示唆している。中国地方を縦断する測線での大気降下物の採取,当初計画になかった岡山大学における浮遊性粒子状物質の採取を継続した。硫酸イオンの酸素同位体比測定の方法については,測定法を確立した。降水の化学分析については,分析法を変更して,より精度の高いと思われる方法で分析を継続し,過去に採取した試料の一部についても,再測定を行った。降水の水素・酸素同位体比についても測定を継続した。降水の化学組成から,中国大陸起源の越境汚染が及ぶ地域に従来と変化がないことを確認した。また,降水の水素・酸素同位体比から降水のd-indexの季節変動が従来と同じであることを確認した。降水硫酸の硫黄・酸素同位体比測定用試料の調製を継続して行っており,次年度にまとめて測定する。1)引きつづき岡山大学において大気降下物試料と浮遊性粒子状物質の採取を継続して行う。中国大陸起源の汚染物質の寄与の季節変化の測定とその影響を及ぶ範囲と経年変化を明らかにする。2)降水の化学組成で,陽イオン濃度が精度不十分であった過去の試料については,イオンクロマトグラフにより再測定を行い,これまでの結果を修正する。3)降水の水素・酸素同位体比を用いて推定される気団の移動経路,および,降水過程と硫酸の各起源からの寄与率の関係を解析する。その結果から,降水の水素・酸素同位体比が越境汚染の及ぶ範囲と輸送経路の推定に,どのように利用できるかを考察する。4)大気降下物中の硫酸の起源の推定,および,各起源からの寄与率の推定の精密化を硫黄と酸素同位体比を組み合わせて検討する。浮遊粒子状物質から降水への硫酸イオンの寄与,特に,黄砂飛来時期についての考察を行う。これまで行ってきた中国地方を縦断する測線での大気降下物の採取を継続した。降水の化学分析と硫酸イオンの硫黄同位体比分析を行って,非海塩性硫酸の硫黄同位体比の季節変化と中国大陸起源の越境汚染が及ぶ地域に従来と変化がないことを確認した。降水硫酸の酸素同位体比を学内共同利用のTCEA同位体比測定用質量分析計を利用して測定する方法の導入と確立を行った。具体的には,酸素同位体比測定に影響を与える硝酸塩の硫酸バリウム試料からの除去方法のチェック,および,酸素同位体比測定の国際標準に対するスケールの確立を行った。過去二年間の降水中の硫酸イオンの酸素同位体比を十分に試料量があった試料に対して行った。降水のストロンチウムの同位体比測定を新たな試料について継続した。非海塩性ストロンチウム同位体比と非海塩性硫酸の酸素同位体比が春期に共に上昇することが見いだされた。この理由として,春期に日本に到来する黄砂が影響している可能性が示唆された。そこで,降水中の硫酸イオンと比較するために,岡山大学津島キャンパスにおいて,浮遊性粒子状物質(SPMとPM2.5)の採取を開始した。降水の鉛同位体比を日本海側の二地点で2016-2017年の降水試料について分析した。2011-2013年の降水試料について測定したデータと比較して,鉛同位体比の範囲に変化は見られなかった。初年度の主要な目標であったTC/EA同位体比測定用質量分析計を利用した硫酸の酸素同位体比の分析のための試料精製法のチェックと酸素同位体比の国際標準に対するスケールの確立が順調に行われ,さらに過去二年間の試料についての酸素同位体比の測定も行った。

非海塩性硫酸の酸素同位体比と非海塩性ストロンチウム同位体比の測定結果から,酸素同位体比が高い成分に黄砂が影響している可能性が示唆された。降水と比較するため,当初の計画にはなかったが,新たに岡山大学において浮遊性粒子状物質の採取を開始した。降水の化学組成と硫酸イオンの硫黄同位体比から,中国大陸起源の越境汚染が及ぶ地域に従来と変化がないことを確認した。また,鉛同位体比の分析も行い,過去のデータと比較して,鉛同位体比に変化がないことも確認した。これらの測定は,当初の計画に基づくものであり,計画を順調に実行している。8年間行ってきた中国地方を縦断する測線での大気降下物の採取,および,2017年度より始めた岡山大学における浮遊性粒子状物質の採取を継続し,越境汚染の観測を継続した。降水の陽イオン分析において,過去の分析分も含めて,原子吸光分析では濃度が低いために精度が不足していることが明らかにした。そこで,昨年度採取の試料と過去に採取した試料の一部について,総合地球環境学研究所の共同利用により,イオンクロマトグラフによる測定に測定方法を変更して分析を行った。これにより,これまでの測定できれいな季節変化が見られなかった測定年度の降水硫酸の硫黄同位体比の変化の改善を目指した。降水の水素・酸素同位体比の測定をこれまでに採取し,保存してきた試料と本年度採取した試料について,総合地球環境学研究所の共同利用により,CRD分光同位体比測定装置により行った。降水のd-indexの季節変動が従来と同じであることを確認した。浮遊粒子状物質の分析の結果,浮遊粒子状物質の水溶性成分の主要成分が硫酸アンモニウムであることを明らかにした。また,浮遊性粒子状物質の水溶性硫酸イオンの硫黄同位体比が,+1から+2‰のオフセットを持つが,降水中の硫酸イオンの硫黄同位体比と同様に,冬期に高く,それ以外の季節に低いという季節変動を示すことを明らかした。また,浮遊性粒子状物質の水溶性硫酸イオンの酸素同位体比は,春期に他の季節と比べて高く,降水硫酸と同様の季節変化を示す。これらのことは,浮遊性粒子状物質の水溶性成分が,降水硫酸の一部に寄与している可能性を示唆している。中国地方を縦断する測線での大気降下物の採取,当初計画になかった岡山大学における浮遊性粒子状物質の採取を継続した。硫酸イオンの酸素同位体比測定の方法については,測定法を確立した。降水の化学分析については,分析法を変更して,より精度の高いと思われる方法で分析を継続し,過去に採取した試料の一部についても,再測定を行った。降水の水素・酸素同位体比についても測定を継続した。降水の化学組成から,中国大陸起源の越境汚染が及ぶ地域に従来と変化がないことを確認した。また,降水の水素・酸素同位体比から降水のd-indexの季節変動が従来と同じであることを確認した。降水硫酸の硫黄・酸素同位体比測定用試料の調製を継続して行っており,次年度にまとめて測定する。1)引きつづき中国地方を縦断する測線で大気降下物試料の採取を行う。中国大陸起源の汚染物質の寄与の季節変化の測定とその影響を及ぶ範囲の確定,経年変化の測定を行う。2)降水の水素・酸素同位体比を用いて推定される気団の移動経路,および,降水過程と硫酸の各起源からの寄与率の関係を解析する。その結果から,降水の水素・酸素同位体比が越境汚染の及ぶ範囲と輸送経路の推定に,どのように利用できるかを考察する。
ホウライシダフィトクロム3の情報伝達機構の解明

ホウライシダフィトクロム3(phy3)は、フィトクロムとフォトトロピンの構造を併せ持つキメラ光受容体であり、ホウライシダにおいて赤色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に機能している。本研究課題は、phy3の未知の機能と次段階への情報伝達機構の解明を目的としている。本年度は、ホウライシダにおける青色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に対するphy3の機能を解析するため、これらの反応にphy3と重複して機能していると推測されるフォトトロピンとphy3の多重突然変異体の単離を試みた。その初段階として、ホウライシダフォトトロピン2(phot2)欠損突然変異株に対して突然変異誘導処理を行い、赤色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動を欠損する突然変異体を選抜することで、5系統のPHOT2PHY3二重突然変異株候補系統を得ることができた。それらの系統の遺伝子型角解析を進めるとともに、その前葉体細胞に、PHY3遺伝子あるいはPHY3-GFP融合遺伝子を導入して一過的に発現させることで、欠損した葉緑体光定位運動が相補されるか否か解析を行った。その結果phy3は、今まで知られていた赤色光依存の葉緑体集合反応だけではなく、青色光依存の葉緑体逃避反応にも機能していることが示唆された。さらに、野生型ホウライシダ前葉体細胞における微光束照射装置を用いた葉緑体光定位運動の解析から、現在までに報告例のない、遠赤色光照射によって誘導される葉緑体集合反応の存在の可能性を見いだした。ホウライシダフィトクロム3 (phy3)は、赤色光・遠赤色光受容体のフィトクロムと青色光受容体のフォトトロピンの構造を併せ持つキメラ光受容体であり、赤色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に機能している。本研究課題は、phy3は、1)いかにして光情報を次段階に伝達しているか、2)フォトトロピン領域を介して、ホウライシダの青色光依存の生理反応に機能するか否か、の二点の解明を目的としている。本年度は、phy3の情報伝達様式を検証するため、点突然変異を導入したPHY3とGFPの融合遺伝子をホウライシダPHY3欠損突然変異株配偶体に一過的に導入し、GFP蛍光が検出された細胞での葉緑体光定位運動を解析することで、phy3の機能に対する特定のアミノ酸の影響を解析している。現在までに、phy3が司る赤色光依存の葉緑体光定位運動には、1)フォトトロピン領域に存在するセリン・スレオニンキナーゼドメインによるリン酸化反応が関与すること、2)フォトトロピンの光受容機構に重要であることが知られている、青色光受容部位LOVドメイン内のシステインと色素団フラビンモノヌクレオチドとの結合は必須でないこと、が分かっている。さらに、ホウライシダにおける青色光依存の光屈性・葉緑体光定位運動に対するphy3の機能を解析するため、これらの反応にphy3と重複して機能していると推測されるphot1・phot2とphy3を併せて欠損する突然変異体の単離を試みており、現在PHOT2PHY3二重突然変異体の単離を進めている。
心肥大で誘導される新規lincRNAの、筋組織における核内制御と核内機能の解明

我々はマウス心不全モデルを用いて、有意に転写されてくるタンパク質をコードしない新規長鎖非コードRNAを同定し、その心肥大における役割の解明を行っている。これまで何も転写産物が生じないと考えられていた遺伝子間領域から転写されてくるlong intergenicnoncoding RNAであり、lincRNA-Hy5と名付けている。二つの遺伝子の間から転写されてくるlincRNAであるため、独自のプロモーターを有することが予想された。そこで我々はプロモーターアッセイを行ったところ、心不全で重要な働きを行うSerum Response Factor(SRF)で転写活性が上昇することを見いだした。またlincRNA-Hy5の作用機序を解明するため、核内の結合タンパク質の同定を試みた。ビオチン化lincRNA-Hy5を作製し、肥大した心臓の核内タンパク質を結合させ、結合したタンパク質を質量分析で網羅的に同定したところ、非常に興味深いことに、最も特異的に結合するタンパク質は転写因子であった。またlincRNA-Hy5と、この転写因子との結合にlincRNA-Hy5のどの部位が重要であるかの同定にも成功した。lincRNA-Hy5の生体での働きを解明するため、lincRNA-Hy5欠損マウスを作製し、その表現系を解析しているところである。8週令までの解析にとどまるが、普通に生存し、心機能も心エコー上は正常であった。ただし、心臓が少し小さい傾向にあり、また興味深いことに繊維化マーカーであるコラーゲンや、収縮タンパク質を構成するミオシン重鎖の遺伝子発現が有意に低下していた。現在はこのlincRNA-Hy5欠損マウスに圧負荷を加えることにより心不全を誘導した場合の心機能の評価を行っているところである。当初の予定より非常にスムーズに進行している。lincRNA-Hy5の発現を制御する転写因子の同定や、その転写因子の結合部位の同定も終了した。また核内と細胞質におけるlincRNA-Hy5結合タンパク質の同定も終了している。またlincRNA-Hy5欠損マウスの正常状態下での表現型解析は終了しており、圧負荷における解析もほぼ終了に近い状況である。以上のことから当初予定した以上に進展していると考えている。lincRNA-Hy5の圧負荷下での機能解析を行うために現在圧負荷を与えたlincRNA-Hy5の心臓を用いて、クロマチン免疫沈降等の実験を行っている。これが終了すれば論文投稿可能であると考えている。lincRNA-Hy5は、心臓と骨格筋に特異的に発現するlincRNAであるため、心臓の解析が終了すれば、骨格筋における働きの解析を行う予定である。またlincRNA-Hy5は心臓に保護的に働いているという結果が得られつつあるため、アデノ関連ウイルス9を用いて心臓特異的に過剰発現させ、心不全が改善するかを検討予定である。次年度は次年度使用額も合わせて、消耗品やマウス飼育代に充てる予定である。

またlincRNA-Hy5は心臓に保護的に働いているという結果が得られつつあるため、アデノ関連ウイルス9を用いて心臓特異的に過剰発現させ、心不全が改善するかを検討予定である。本年度には物品費用が予定よりもわずかながら少なく抑えることが可能であったため、次年度に持ち越すこととなった。次年度は次年度使用額も合わせて、消耗品やマウス飼育代に充てる予定である。
乳児期の感情を交えた表情の模倣能力発現のメカニズムの視覚共鳴反応理論による検討

本研究は,l.視覚共鳴反応説による現象の説明,2.視覚共鳴反応と模倣との発達的な関連性,3.一致反応が成立する際のメカニズムの解明の3つの目的を検討すべく計画された。まず,喜び,悲しみ,怒り,驚きの4種類の感情を交えた顔の表情についてのビデオ映像刺激を撮影した。4名の女性による顔の表情のジェスチャーの中から最も標準的であると判断されるものをブラインドテストによって選択し,最も肯定的な判断が多かったものを選択した。これらの表情の中から,モデルの左右の目,左右の口角,口唇の上下につけたマーカーの運動量を測定し,目と口唇の動きの典型的な動きの定量的測定を行った。健康な乳児に対して上記で作成した視覚刺激を,4名(刺激のモデル)×4種類(喜び,悲しみ,怒り,驚き)×2試行の計32試行提示した。2-3ヵ月児4例,56力月児3例,89ヵ月児3例のデータを得た。被験児の顔のブラインドテストによる評定結果と提示したモデルの感情を交えた表情との間の一致性を検討したところ,23ヶ月児は,モデルの感情に交えた表情に高い確率で出現した。他方,56ヵ月児,89ヵ月児においては,一致反応の出現は有意に高くはなかった。そこで,生後23ヶ月の被験児の顔の表情のビデオテープから,左右の目,左右の口角,口唇の上下につけたマーカーの運動量を測定し,l00msレベルの時系列分析を行ったところ,4名の被験児全体では特定の反応周期はあきらかでなかった。上述の3つの目的のうち,1については23ヶ月の反応の一致と56ヶ月以降の一致反応の減少ということに関しては視覚共鳴反応説による説明が可能である。また,56ヶ月以降で一致反応が極端に減少したことは,この時期から乳児の能動的な表出系の働きがとくに強まったことによるものであると考えられ,反応への動機付けをいかにコントロールするかが課題とされた。本研究は,1.視覚共鳴反応説による“いわゆる乳児模倣"の現象の説明,2.視覚共鳴反応と模倣との発達的な関連性の検討,3.感情を交えた表情の模倣が成立する際のメカニズムの解明の3つの目的を検討すべく計画しました。このなかで,本年度前半は実験のための刺激作成とその定量化を計画しておりました。まず,実験準備として,喜び,悲しみ,怒り,驚きの4種類の感情を交えた顔の表情についてのビデオ映像刺激を撮影しました。3名の女性による顔の表情のジェスチャーの中から喜び,悲しみ,怒り,驚きの表情の中から最も標準的であると判断されるものをブラインドテストによって選択し,最も肯定的な判断が多かったものを選択しました。現在,これらの表情の中から,モデルの左右の目,左右の口角,口唇の上下につけたマーカーの運動量を測定し,4種類の感情を交えた表情における,目と口唇の動きの典型的な動きを決定する作業を終えつつあります。今年度後半の研究計画では,以上に引き続いて,健康な乳児に対して,2カ月,5カ月,8カ月の時点で実験を開始することになっておりました。しかしながら,年度途中での異動(平成9年12月名古屋自由学院短期大学退職,平成10年1月づけで宮崎大学教育学部に採用)となり,実験の開始を遅らせざるを得なくなりました。現在,宮崎医科大学周産母子センターの協力をとりつけ,実験にはいろうとしています。異動のため研究計画の遂行はやや遅れておりますが,その反面,前述のとおり宮崎医科大学周産母子センターの協力を得られるようになったため今後の研究計画はスムーズに遂行できるものと考えております。

また,56ヶ月以降で一致反応が極端に減少したことは,この時期から乳児の能動的な表出系の働きがとくに強まったことによるものであると考えられ,反応への動機付けをいかにコントロールするかが課題とされた。
歯周病の動脈硬化性病変形成における役割の解明

生活習慣病における動脈硬化性病変と歯周病との双方向的発症関係を臨床的および病因的に解明すべく検討した。歯周病と心臓内石灰化の関係については、歯周炎の程度が上昇するほど心臓内の石灰化が強く見られた。また、歯周病と11β-HSD1の関係については、歯周病患者の歯肉組織においては健常者の歯肉組織に比して11β-HSD1の発現が有意に亢進しており、また、歯周ポケットの深さと11β-HSD1遺伝子発現との間には有意な正の相関関係が認められた。これらの結果から、動脈硬化性病変と歯周病との間には双方向的発症関係があり、その病因として11β-HSD1発現亢進が関与する可能性が示唆された。歯周病は糖尿病の合併症の1つとして、また動脈硬化の危険因子として、全身疾患と密接に関連することが明らかにされてきた。成人における歯周病の罹患率は著しく高く、その予防や早期発見が重要であることは、言うまでもない。本年度は健康人を対象として、歯周状態を反映するバイオマーカーを同定することを目的とした研究を行い、以下のような成果を得た。同意の得られた40歳から67歳までの男性151名を対象に、健診での問診ならびに測定項目、一般生化学検査、歯周状態の診査データを解析した。このほか、アディポサイトカインのひとつで、肥満や動脈硬化との関連が指摘されているアディポネクチンの血中濃度を総量とともにその分画(高分子量、中分子量および低分子量分画)について測定した。対象者を4mm以上の歯周ポケットがある群(P(+),n=62)とそれ以外の群(P(-),n=89)に分けて比較検討したところ、P(+)群では有意に年齢が高いほか、HDLコレステロール値が低く、CRP値が高い傾向がみられた。また50歳以上の対象者で検討すると、P(+)群に有意に喫煙者が多かった。アディポネクチンの活性の中心を担う高分子量分画の総アディポネクチンに対する比を比較すると、P(+)群で有意に比が低かった。これらの因子を含め、両群で差がみられた因子について多変量解析を行ったところ、加齢、喫煙、高分子量アディポネクチン/総アディポネクチン比の3つの因子が、歯周状態と独立して関連する因子であることを明らかにした。次のステップとして、治療中の歯周病患者を対象とした経時的な検討を行い、歯周状態の変化を表すバイオマーカーを同定すべく研究を進める予定である。歯周病は糖尿病の合併症の1つとして、また動脈硬化の危険因子として、全身疾患と密接に関連することが明らかにされている。歯周病は慢性炎症性疾患であるという点で動脈硬化と類似しており、この点に注目して全身疾患との関連性の解明を進めているが、本年度は歯周病患者を対象として、治療による歯周状態の改善を反映する全身的なバイオマーカーを同定することを目的とした研究を行い、以下のような成果を得た。大阪歯科大学附属病院を受診し、本研究への参加に同意が得られた歯周病患者に対して、歯周基本治療の前、終了直後、終了後3か月の計3回、口腔内診査のほか、血液検査を行った。比較対象として、歯周基本治療が終了して経過観察中の患者の経過を同様の方法で観察した。歯周治療により、出血部位、歯周ポケットの深さの平均値、4mm以上の歯周ポケットの割合のいずれにも、治療終了直後から顕著な改善が見られ、終了3か月後でも効果は持続していた。治療前後計3回の血液検査から得られた検体を用いて、動脈硬化に関わるとされる各種のサイトカインや接着分子の変化を調べたところ、治療終了3か月後の時点で、白血球数、VCAM-1、E-セレクチン、IL-18、MMP-9など、炎症の過程に関わる諸分子が有意に減少していた。経過観察をしている対象者では、このような変化が見られなかった。以上、歯周基本治療によって、炎症反応や動脈硬化病変の形成に関わる複数の指標に改善がみられることが確認できた。歯周病は、糖尿病の合併症の1つとして、また、動脈硬化の危険因子として、全身疾患と密接に関連することが明らかにされている。成人における歯周病の罹患率は著しく高く、その予防や早期発見は歯周病のみならず動脈硬化の予防という観点からも重要である。歯周病は慢性炎症性疾患であるという点で動脈硬化と類似しており、我々はこの点に注目して歯周病と動脈硬化との関連性について解明を進めてきた。

近年、動脈硬化と関連するメタボリックシンドロームにおいて、脂肪組織における細胞内グルココルチコイド活性化酵素11βーHSD1の活性化が重要な役割を担うことが明らかになってきており、本年度は歯周病における11βーHSD1の関与について検討した。研究方法としては、健常人および歯周病患者から歯周組織を採取し、11βーHSD1の発現についての比較検討を行った。健常人の歯周組織は矯正治療のために抜歯する際に付随して採取される歯周組織を利用し、歯周病患者の歯周組織は歯周病治療のために切除された歯周組織を利用した。11βーHSD1の発現の検討には、RTーPCR法による11βーHSD1 mRNA発現量の定量的測定を行った。その結果、歯周病患者の歯肉組織においては、健常者の歯肉組織と比較して11βーHSD1の発現が有意に亢進していた。また、歯周ポケットの深さと11βーHSD1遺伝子発現量には有意な正の相関関係が認められた。これらの結果より、11βーHSD1遺伝子の発現亢進が歯周病発症に関与し、11βーHSD1がメタボリックシンドロームと歯周病に共通する因子として働く可能性が示唆された。研究は順調に進んでおり、現在の達成度は75%程度である。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度である本年度は、これまで2年間に得られた成果を踏まえ、歯周病と動脈硬化症を直接結びつける因子を解明することと、歯周治療が血管機能にどういう影響を及ぼすかについて注目して研究を進め、当初の研究目的を達成したいと考えている。
新しい動脈塞栓物質(高吸水性樹脂)の開発と実用化の研究

【高吸水性ポリマーの選択】まず、研究を行ったのはアクリル酸とビニールアルコールの共重合体であり物性実験を行い、十分に塞栓物質として実用可能であることを確認した。即ち、マイクロカテーテルを通過すること、粒子の大きさを調節することができること、滅菌が可能であることが証明され、当研究室でこの材料を滅菌バイアルに封入し臨床使用できるまでに完成させた。次の材料としてアクリル酸重合体を取り上げ現在も物性を調査中であるが、同様に滅菌バイアルに封入し特殊な目的には使用できる状態にある。さらにこれらの材料を独自に合成する手段を現在探っており、より臨床使用に適した形で製造、精製、滅菌ができ、ほかの医療施設でも臨床研究を開始できるように協議中である。抗癌剤との併用についての基礎実験は開始しているが、限られた薬剤のみが高吸水性ポリマーに吸着することが確認されているだけで、臨床的な応用にまでは目処が立っていない。【動物実験】家兎の腎臓を用いた実験を行い、この材料が極めて軽微な組織反応しか示さないこと、完全塞栓効果を示し再開通をきたさないこと、粒子の大きさにより塞栓効果の異なることを確認した。【臨床研究】腫瘍症例、及び従来の塞栓物質では治療できなかった動静脈奇形の患者にたいして高吸水性ポリマーを用いて塞栓術を行った。腫瘍の塞栓術では、肝細胞癌、軟部組織腫瘍、腎細胞癌、腎血管筋脂肪腫、骨転移症例に対して腫瘍の選択的塞栓術を行い以下の知見を得た。1)肝細胞癌では、選択的な塞栓術で抗癌剤の併用なく良好な腫瘍壊死効果を得ることができる。2)良性腫瘍では血流を低下させることにより手術侵襲を減らしたり、塞栓術のみによる腫瘍制御が可能である。3)腎細胞癌では、選択的な腫瘍塞栓術を行っても腫瘍の壊死効果は十分でない。4)骨転移は、塞栓術で症状の寛解が得られること次に動静脈奇形では、選択的にカテーテル挿入を行い塞栓術を施行した。従来の塞栓術に比べ良好な治療効果が得られ、動静脈奇形の塞栓術の成績向上に寄与するものと考えられた。しかしながら動静脈瘻を伴う場合はこの塞栓物質単独では治療が困難であり、さらに塞栓物質の改良が必要であると考えられた。平成7年度では、高吸水性ポリマーの合成と動物実験、臨床研究を行う予定であった。高吸水性ポリマーの合成に関しては、研究室の整備が予定より遅れたため、現在行われていない。しかしながら、商業生産された高吸水性ポリマーを用いて行っている動物実験と初期の臨床試験結果が良好であるため、引き続き準備中である。動物実験は実験計画の通り家兎の腎臓を用いて行った。組織反応の研究では血管及び血管周囲の組織反応は極めて軽微であることが証明され、塞栓物質として優れた特質を有することを確認した。現在、引き続きポリマーの種類、大きさ、懸濁液の種類の違いによる組織変化の調査を行っている。臨床研究は悪性腫瘍患者、及び従来の塞栓物質では治療できなかった動静脈瘻の患者に対して塞栓術を行った。

高吸水性ポリマーを用いた場合、従来の塞栓物質では得られなかった腫瘍縮小効果、血流抑制効果が認められた。腫瘍摘出標本も2例得られたが、組織反応は極めて軽微で、副作用による患者の訴えもなかった。これらの事より新しい塞栓材料として有望であると結論づけ、今後の研究を継続する予定である。また、高吸水性ポリマーは医療材料として他の使用用途を模索中であり、血管造影の補償フィルターとして有用性が高く同様に研究継続予定である。平成8年度では、高吸水性ポリマーの選択をまず行う計画であった。数種の材料の物性を検討し、アクリル酸ナトリウム塩重合体とアクリル酸ナトリウム塩・ビニールアルコールの共重合体が、毒性のないこと、合成が比較的容易なことから臨床的に用いることができると判断し以後の研究はこの2つの材料に絞って行った。動物実験は実験計画の通り家兎の腎臓を用いて行っている。組織反応の研究では血管及び血管周囲の組織反応は極めて軽微であることが証明され、塞栓物質として優れた特質を有することを確認した。塞栓部位の動脈壁構造は破壊され塞栓効果は永久的なものであることが確認された。現在、粒子の大きさ、懸濁液の種類の違いによる組織変化の違いや他の塞栓材料との比較研究を行っており、この塞栓材料の優れた特質が証明されつつある。臨床研究は腫瘍患者23例、従来の塞栓物質では治療できなかった動静脈病の患者13例に対して塞栓術を行った。腫瘍例では高吸収水ポリマーを用いた場合従来の塞栓物質では得られなかった血流抑制効果が得られ、か副作用はほとんど認められなかった。腫瘍の摘出標本も12例得られたが、組織反応は極めて軽微で、副作用による患者の訴えもなかった。動静脈奇形の症例では、12例に症状の軽減が得られ、治療成績の向上が達成された。これらの事より本研究材料は新しい塞栓材料として有望であると結論づけ、今後の研究を継続する予定である。高吸水性ポリマーは医療材料として有用性が高く、現在血管造影の補償フィルターを作成、基礎試験を終了し臨床的有用性を確認中である。【高吸水性ポリマーの選択】まず、研究を行ったのはアクリル酸とビニールアルコールの共重合体であり物性実験を行い、十分に塞栓物質として実用可能であることを確認した。即ち、マイクロカテーテルを通過すること、粒子の大きさを調節することができること、滅菌が可能であることが証明され、当研究室でこの材料を滅菌バイアルに封入し臨床使用できるまでに完成させた。次の材料としてアクリル酸重合体を取り上げ現在も物性を調査中であるが、同様に滅菌バイアルに封入し特殊な目的には使用できる状態にある。さらにこれらの材料を独自に合成する手段を現在探っており、より臨床使用に適した形で製造、精製、滅菌ができ、ほかの医療施設でも臨床研究を開始できるように協議中である。抗癌剤との併用についての基礎実験は開始しているが、限られた薬剤のみが高吸水性ポリマーに吸着することが確認されているだけで、臨床的な応用にまでは目処が立っていない。【動物実験】家兎の腎臓を用いた実験を行い、この材料が極めて軽微な組織反応しか示さないこと、完全塞栓効果を示し再開通をきたさないこと、粒子の大きさにより塞栓効果の異なることを確認した。【臨床研究】腫瘍症例、及び従来の塞栓物質では治療できなかった動静脈奇形の患者にたいして高吸水性ポリマーを用いて塞栓術を行った。腫瘍の塞栓術では、肝細胞癌、軟部組織腫瘍、腎細胞癌、腎血管筋脂肪腫、骨転移症例に対して腫瘍の選択的塞栓術を行い以下の知見を得た。
高齢ラットにおけるストレッチによる筋力増強効果の分子生物学的検討

高齢化社会を迎え高齢者の筋力低下、サルコペニアが問題となっている。高齢者リハビリテーション医療において筋力増強は非常に重要であるが、分子生物学的視点から筋力増強をとらえ、解析した研究は少ない。我々は筋力増強の基盤は、遺伝子転写促進による筋蛋白の合成という観点から、動物モデルを用いて筋力増強と関連した転写因子や初期遺伝子の発現につき解析を行い、筋力増強の分子生物学的検討を行ってきた。しかし、高齢動物における筋力増強に関する分子生物学的知見は殆どない。高齢者における筋力増強や高齢者の脳卒中、大腿骨頚部骨折など筋力低下を来たしやすい疾患が増加する中、高齢者の筋力増強に関する研究が必要である。高齢者の筋力増強に関する研究により脳卒中後遺症や脊髄損傷の予後改善や介護量の軽減、寝たきり老人の減少に貢献することが期待できる。本研究は、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強効果を調べるため麻酔下で高齢ラットの骨格筋に他動伸長を加え、筋関連転写因子MyoD、Myogenin等、筋関連成長因子IGF, FGF,MGFなど、筋構成タンパクであるミオシン、アクチン、デスミンなどのmRN A発現をリアルタイムRT-PCRを用いて計測し、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強に与える効果を検討する。また、高齢ラットで脳梗塞などの疾患モデルを作成し、ストレッチの効果を検討するものである。本年度は、高齢ラットにおけるストレッチとリハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用い筋成長因子、筋特異的転写因子と筋原性タンパクなどのmRNA発現解析を行う。高齢動物の供給が滞っており発注から生育させるため当初の高齢動物は納入まで1年半から2年かかる状況で、高齢モデルマウスであるSAMマウス導入をおこなったが、こちらも使用可能まで7か月ほどかかっており研究に遅れが生じている。SAMマウス導入で動物供給が若干早まったので研究を遂行する予定である。本研究は、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強効果を調べるため麻酔下で高齢ラットの骨格筋に他動伸長を加え、筋関連転写因子MyoD、Myogenin等、筋関連成長因子IGF, FGF,MGFなど、筋構成タンパクであるミオシン、アクチン、デスミンなどのmRNA発現をリアルタイムRT-PCRを用いて計測し、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強に与える効果を検討する。本年度は、高齢ラットにおけるストレッチとリハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用い筋成長因子、筋特異的転写因子と筋鉤性タンパクなどのmRNA発現解析の準備を行った。リハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用いMGF、IGF、FGFなどの筋成長因子、myogenin、MyoDなどの筋特異的転写因子とミオシン、アクチン、トロポニンなどのmRNA発現解析を進めている。

本年度は、高齢ラットにおけるストレッチとリハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用い筋成長因子、筋特異的転写因子と筋原性タンパクなどのmRNA発現解析の準備を行った。リハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用いMGF、IGF、FGFなどの筋成長因子、myogenin、MyoDなどの筋特異的転写因子とミオシン、アクチン、トロポニンなどのmRNA発現解析を進めている。高齢化社会を迎え高齢者の筋力低下、サルコペニアが問題となっている。高齢者リハビリテーション医療において筋力増強は非常に重要であるが、分子生物学的視点から筋力増強をとらえ、解析した研究は少ない。我々は筋力増強の基盤は、遺伝子転写促進による筋蛋白の合成という観点から、動物モデルを用いて筋力増強と関連した転写因子や初期遺伝子の発現につき解析を行い、筋力増強の分子生物学的検討を行ってきた。しかし、高齢動物における筋力増強に関する分子生物学的知見は殆どない。高齢者における筋力増強や高齢者の脳卒中、大腿骨頚部骨折など筋力低下を来たしやすい疾患が増加する中、高齢者の筋力増強に関する研究が必要である。高齢者の筋力増強に関する研究により脳卒中後遺症や脊髄損傷の予後改善や介護量の軽減、寝たきり老人の減少に貢献することが期待できる。本研究は、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強効果を調べるため麻酔下で高齢ラットの骨格筋に他動伸長を加え、筋関連転写因子MyoD、Myogenin等、筋関連成長因子IGF, FGF,MGFなど、筋構成タンパクであるミオシン、アクチン、デスミンなどのmRN A発現をリアルタイムRT-PCRを用いて計測し、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強に与える効果を検討する。また、高齢ラットで脳梗塞などの疾患モデルを作成し、ストレッチの効果を検討するものである。本年度は、高齢ラットにおけるストレッチとリハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用い筋成長因子、筋特異的転写因子と筋原性タンパクなどのmRNA発現解析を行う。
促音と重子音の長短と有声性に関わる発声・調音特徴

これまで南琉球池間方言と熊本方言,九州柳川方言につき分析した。南琉球池間方言は前年度に引き続き有声促音,語頭促音,鼻音重子音,無声鼻音,語長とモーラとの関係などの分析を行った。池間方言の中舌母音については,F1・F2のフォルマント構造は先行研究で指摘されているような中舌母音的な特徴を示すにもかかわらずMRIでは舌先で調音していることが認められた。熊本方言はMRIと音声の分析により,池間方言とは異なり,有声促音の区間中継続して有声性が保たれるわけではなく,有声の程度が発話により差があることが明らかになった。またMRIの分析の結果,有声促音では咽頭が拡大することが示されたが,その拡大の程度は池間方言話者に比べ小さかった。咽頭の拡大と有声性の継続の程度は一定の相関を持つ可能性があると考えられる。有声促音の無声化が指摘されている東京方言話者の調音特徴との比較が望ましいため,東京方言話者のMRIデータを収録している。九州柳川方言と東京方言の音響分析では,いずれの方言でも促音化した場合非促音に比べ先行母音が長く,後続母音が短いことが明らかになった。これらの結果は国内,海外で開催された学会で発表し,研究書や学会誌にも掲載されている。本年度は南琉球池間方言と熊本方言,九州柳川方言につき分析した。池間方言の音響分析では,主に有声促音と語頭促音に加え鼻音重子音や無声鼻音の特徴が明らかになった。MRIの分析もさらに進展し,有声促音での咽頭の拡大については咽頭径の計測により定量的な比較を試みている。東京方言に比べ有声促音の使用が多いとされる九州方言の2つの方言について音響分析と調音分析を行い,熊本方言については咽頭の拡大が一定程度見られることがしめされた。有声促音の多用と咽頭の拡大との関連性が示唆された。上記の結果は2つの国際学会で発表し,英文書籍,和文誌にも採択されている。今後は南琉球池間方言の調音についてMRIデータによる分析を精密化し定量的な計測を行う。また標準語話者の促音の調音についてもMRIデータの分析を行う。それらの結果を学会誌に発表する予定である。本年度は南琉球池間方言と標準語の促音につき研究を進めた。南琉球池間方言の音響分析では,1)標準語同様,促音は非促音より持続時間が長いこと,2)有声促音は,標準語とは異なり,子音区間が継続して有声であり,語頭の促音では長いpre-voicingがあること,3) VOTは促音が非促音より短いこと,4)促音に後続する母音は非促音に後続する母音に比べフォルマント構造が明確であること,5)有声摩擦音の促音は破擦音として実現されることなどの特徴が明らかになった。3)は語頭の無声破裂音の促音と非促音,4)は語頭の無声摩擦音の促音と非促音の弁別に寄与すると考えられる。MRIの分析によりa)有声促音では咽頭が拡大すること,b) (C)CV区間の舌の遷移は促音後が早く,かつアンダーシュートしにくい傾向があること,c)有声摩擦音の語頭の促音では子音区間に先立って調音閉鎖があることが明らかになった。a)は2)に,b)は3),4)に,c)は5)にそれぞれ寄与する調音調節であることが示唆された。標準語の音響分析では,有声促音が半無声化していることが確認された。これは先行研究の結果と一致する。同じ話者のAirflowの分析により,非促音は有声と無声でoral flowが大きく異なるのに対し,促音は有声と無声のoral flowが類似したパタンを示すことが明らかになった。標準語の有声促音は無声化する傾向がある事が知られているが,それがoral flowという調音特徴に由来する可能性が示唆された。上記の結果は2つの国際学会と,proceedingsや英文誌にて発表している。南琉球池間方言の音響分析では,主に有声促音と語頭促音の特徴が明らかになり,有声促音は,標準語とは異なり,子音区間の有声が継続することが示された。またMRIの分析により有声促音では咽頭が拡大することが明らかになり,咽頭の拡大が有声を保つ調音調節であることが示唆された。標準語の音響分析により,有声促音が半無声化していることが確認された。これは先行研究結果と一致する。また同じ話者のAirflowの分析により,非促音は有声と無声でoral flowが大きく異なるが,促音は有声と無声のoral flowが類似したパタンを示すことが明らかになった。標準語では有声促音は無声化する事が知られているが,それがoral flowという調音特徴にも現れていることが示された。上記の結果は2つの国際学会で発表し,英文誌にも採択されている。

池間方言の中舌母音については,F1・F2のフォルマント構造は先行研究で指摘されているような中舌母音的な特徴を示すにもかかわらずMRIでは舌先で調音していることが認められた。熊本方言はMRIと音声の分析により,池間方言とは異なり,有声促音の区間中継続して有声性が保たれるわけではなく,有声の程度が発話により差があることが明らかになった。またMRIの分析の結果,有声促音では咽頭が拡大することが示されたが,その拡大の程度は池間方言話者に比べ小さかった。咽頭の拡大と有声性の継続の程度は一定の相関を持つ可能性があると考えられる。有声促音の無声化が指摘されている東京方言話者の調音特徴との比較が望ましいため,東京方言話者のMRIデータを収録している。九州柳川方言と東京方言の音響分析では,いずれの方言でも促音化した場合非促音に比べ先行母音が長く,後続母音が短いことが明らかになった。これらの結果は国内,海外で開催された学会で発表し,研究書や学会誌にも掲載されている。本年度は南琉球池間方言と熊本方言,九州柳川方言につき分析した。池間方言の音響分析では,主に有声促音と語頭促音に加え鼻音重子音や無声鼻音の特徴が明らかになった。MRIの分析もさらに進展し,有声促音での咽頭の拡大については咽頭径の計測により定量的な比較を試みている。東京方言に比べ有声促音の使用が多いとされる九州方言の2つの方言について音響分析と調音分析を行い,熊本方言については咽頭の拡大が一定程度見られることがしめされた。有声促音の多用と咽頭の拡大との関連性が示唆された。上記の結果は2つの国際学会で発表し,英文書籍,和文誌にも採択されている。今後も引き続き南琉球池間方言と標準語の促音,および他の方言の音響,調音特徴についても検討する。南琉球池間方言では特徴的な半無声の鼻音の促音を含め,より詳細な分析を行う。MRIによる調音分析も並行して行い,音響特徴がどのような調音によりもたらされるかにつき検討する。南琉球池間方言の音韻的多様性を可能にしている調音特徴の特定につなげたいと考えている。また,和語の有声促音を持つ方言である熊本方言と柳川方言の分析も行う。熊本方言についてはMRIの分析も進めている。さらに,EMAによる調音分析や喉頭画像,PGG(Photo-electric glottogram)による発声の検討している。今後は南琉球池間方言の調音についてMRIデータによる分析を精密化し定量的な計測を行う。また標準語話者の促音の調音についてもMRIデータの分析を行う。それらの結果を学会誌に発表する予定である。昨年夏に南琉球宮古島方言の録音を海外在住の共同研究者とともに行う予定であったが,共同研究者の来日がかなわなかったため,その旅費とデータ採取,分析補助にかかわる費用が使えず次年度使用金が発生した。本年夏に共同研究者が来日の予定であるため,本年度の助成金と合算して旅費とデータ採取,分析補助の謝金等に用いる予定である。それ以外は昨年度に引き続きMRIの分析,EMA実験の分析とハイスピード喉頭画像の分析を行い,6月にリスボンで開催されるLabPhonや,9月に那覇で開催される音声学会全国大会等で発表を行う。また来年度メルボルンで開催されるICPhSへのabstractの投稿を行う。沖縄などに録音調査に行く時間が取れなかった。また学会誌の論文投稿料が安かったための余剰も生じた。次年度は英文誌に投稿予定のためその校閲料と掲載料に用いる予定である。
活性化NKT細胞によるがん転移抑制機構と臨床応用に関する基礎研究

マウス及びヒトのNKT細胞は、糖脂質αガラクトシルセラミド、α-GalCerで活性化すると強い抗腫瘍作用を発揮する。従来の免疫系と全く異なるNKT細胞免疫系の抗腫瘍メカニズムを解明し、NKT細胞免疫系に焦点を絞ったがん免疫療法の開発に関する基礎研究を行うことを目的とする。動物実験や肺癌患者の細胞を用いた研究で、α-GalCerをパルスした自己樹状細胞を用いた細胞治療によって、肺癌の肺転移に対して治療効果が期待できる、ということが明らかになってきた。本年度は、GMP基準を遵守した細胞調整のプロトコールを確立し、GMPグレードのα-GalCer(キリンビールより供与)を用いてin vitroで活性化した活性化NKT細胞を用いてphase I相当の臨床研究を行った。2段階のdose-escalation studyを行い、経過観察を行った結果、いずれの場合も重特な有害事象は認めなかった。一人の患者の治療と経過観察に2ヶ月以上、レベルの上昇にはそれ以前のレベルでの安全性の確認と、細胞治療効果安全性評価委員会の承認という厳格なプロセスをへた上で臨床研究を行った。GCP基準を遵守して研究を行った。我々はこの点は非常に重要であると考えている。今後は、平成16年までに行ってきた、糖脂質のαGalCerをパルスした樹状細胞の静脈内投与との併用を考えて、研究を進めていきたい。糖脂質のαGalCerの提示に関して、どのような抗原提示細胞が最も優れているかについても、今後検討していきたい。臨床治療に関しては、安全性を確認するとともに治療の効果を評価するためには症例数の増加が肝要であり、自家NKT細胞療法のPhase IIの探索的研究を進める予定である。この研究では、NKT細胞の腫瘍細胞認識機構を明らかにするために、NKT細胞特異的な新規遺伝子を同定し、遺伝子ノックアウトマウスを作成して生体レベルで解析を行っている。現在32個の遺伝子を同定した。これには、新規のケモカインレセプター様分子、NKレセプター分子などが含まれ、生体レベルでの機能解析のために、全てについてノックアウトマウスの作成などを進めている。NKレセプター様(CD94類似)分子の一つについては、GFPノックインノックアウトマウスの樹立が終わった。肺癌細胞Lewis LungCarcinomaの肺転移の動物実験モデルでは、α-GalCerをパルスした樹状細胞を投与し、内在するNKT細胞を活性化することによって転移がほぼ完全に抑制できる。原発性の肺癌患者60例、健常コントロール20例で末梢血中のNKT細胞の数を計測したところ、患者では減少していることが分かった。しかし、組織型、stageによる差はないことが判明した。0.1-0.01%と微量にしか存在しないが、NKT細胞の機能は患者群と健常コントロールの間において、有意な差はないことが分かった。さらに、末梢血の単核球のα-GalCerの提示能も保持されており、人の肺組織のNKT細胞の単位重量あたりの数についてもマウスをほぼ同じであった。従って、α-GalCerをパルスした自己樹状細胞を用いた細胞治療によって、肺癌の肺転移をターゲットにして治療効果が期待できることが分かった。さらにGMPレベルのプロトコールを確立し、α-GalCerをパルスした自己樹状細胞を用いてphase Iレベルの臨床研究を開始した。本年度の研究実績は次の2点である。1)NKT細胞上の腫瘍細胞を認識するレセプター分子に関する解析:NKT細胞が腫瘍細胞を傷害する際、腫瘍細胞を認識する活性化および抑制性のレセプターは不明である。これまでに樹立したモノクローナル抗体やサブトラクション法(NKT細胞-T細胞)を用いてこれらのレセプターをクローニングし、新規分子NKG2Iを同定した。その機能をin vitro、及びin vivoで解析した。NKG2IはCD94のホモログで、抗体で架橋刺激するとサイトカイン産生が上昇し、in vivoの解析からはアロの細胞の拒絶反応に関与していることがわかった。2)NKT細胞活性化を目的とした免疫細胞療法に関する研究。これまでに、患者単核球をGM-CSFとIL-2を用いて、GMP基準とFDA細胞治療ガイドラインに沿った形で培養し、in vitroで十分なαGalCerの抗原提示能を誘導する培養系を樹立した。これを用いてphase Iの研究を行った。実際に治療を受けた患者での内在性のNKT細胞(非常に少なく機能評価が困難)の活性化を評価するために、single cell sortingとsingle cell PCRの系を樹立した。現在までに11例のPhaseI相当の研究を行ったが、重篤な有害事象はでていない。ヒトへの臨床応用に関しては、千葉大学の倫理委員会で承認されたプロとコールを遵守して、PhaseIの臨床研究を行った。今後は、改良しながら、新たに倫理委員会で承認されたプロトコールに即してPhaseIIの研究に進める。最終的には、肺がんの手術後の微小転移をターゲットにして、がんペプチドを用いたCTL療法との併用を目指す。

これまでに樹立したモノクローナル抗体やサブトラクション法(NKT細胞-T細胞)を用いてこれらのレセプターをクローニングし、新規分子NKG2Iを同定した。その機能をin vitro及びin vivoで解析した。NKG21はCD94のホモログで、抗体で架橋刺激するとサイトカイン産生が上昇し、in vivoの解析からはアロの細胞の拒絶反応に関与していることがわかった。2)NKT細胞活性化を目的とした免疫細胞療法に関する研究。これまでに、患者単核球をGM-CSFとIL-2を用いて、GMP基準とFDA細胞治療ガイドラインに沿った形で培養し、in vitroで十分なαGalCerの抗原提示能を誘導する培養系を樹立した。これを用いてphase Iの研究を行った。実際に治療を受けた患者での内在性のNKT細胞(非常に少なく機能評価が困難)の活性化を評価するために、single cell sortingとsingle cell PCRの系を樹立した。現在までに11例のPhaseI相当の研究を行ったが、重篤な有害事象はでていない。ヒトへの臨床応用に関しては、千葉大学の倫理委員会で承認されたプロトコールを遵守して、PhaseIの臨床研究を行った。現在、新たに倫理委員会で承認されたプロトコールに即して、PhaseIIの研究のための準備を行っている。最終的には、肺がんの手術後の微小転移をターゲットにして、がんペプチドを用いたCTL療法との併用を目指す。マウス及びヒトのNKT細胞は、糖脂質αガラクトシルセラミド、α-GalCerで活性化すると強い抗腫瘍作用を発揮する。従来の免疫系と全く異なるNKT細胞免疫系の抗腫瘍メカニズムを解明し、NKT細胞免疫系に焦点を絞ったがん免疫療法の開発に関する基礎研究を行うことを目的とする。動物実験や肺癌患者の細胞を用いた研究で、α-GalCerをパルスした自己樹状細胞を用いた細胞治療によって、肺癌の肺転移に対して治療効果が期待できる、ということが明らかになってきた。本年度は、GMP基準を遵守した細胞調整のプロトコールを確立し、GMPグレードのα-GalCer(キリンビールより供与)を用いてin vitroで活性化した活性化NKT細胞を用いてphase I相当の臨床研究を行った。2段階のdose-escalation studyを行い、経過観察を行った結果、いずれの場合も重特な有害事象は認めなかった。一人の患者の治療と経過観察に2ヶ月以上、レベルの上昇にはそれ以前のレベルでの安全性の確認と、細胞治療効果安全性評価委員会の承認という厳格なプロセスをへた上で臨床研究を行った。GCP基準を遵守して研究を行った。我々はこの点は非常に重要であると考えている。今後は、平成16年までに行ってきた、糖脂質のαGalCerをパルスした樹状細胞の静脈内投与との併用を考えて、研究を進めていきたい。糖脂質のαGalCerの提示に関して、どのような抗原提示細胞が最も優れているかについても、今後検討していきたい。臨床治療に関しては、安全性を確認するとともに治療の効果を評価するためには症例数の増加が肝要であり、自家NKT細胞療法のPhase IIの探索的研究を進める予定である。