hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
急性期人工呼吸器ケアを行う看護師の専門性に関する研究

これまでに急性期の人工呼吸器装着期間は示されているが、急性期人工呼吸器ケアの内容は実際にどの程度の患者にどのようなケアを行っているのかわかっていない。現在の急性期人工呼吸器ケアのスタンダードと医療経済効果が不明瞭な状態にある。本研究の目的は東海地区における急性期領域で看護師が行う人工呼吸器ケア内容の実態を明らかにする。次に、病院規模、特定集中治療室、呼吸器ケア専門職の配置などの施設要因と疾患などの患者要因、人工呼吸器装着期間、ICU滞在期間、入院期間と人工呼吸器ケアの関連を明らかにすることである。本年度は急性期領域で看護師が行う人工呼吸器ケア内容の実態を把握するために所属施設・研究協力施設における倫理審査及びデータ収集に使用するために開発したバーコードシステム(人工呼吸ケアの内容をカウントする)のデモを行うことであった。倫理審査においては、VTR撮影などが加えられており倫理的配慮が十分に行えるかどうか、同意書を取るタイミングなどの面で配慮すべきところがあり、再審査の途中である。今後それらを踏まえて、方法論等見直し協力施設に依頼する予定である。バーコードシステムのデモストレーションにおいては、模擬患者を想定し行った。患者の重症度評価ではAPACHE IIスコアを入力する。これらはバーコード端末に手で入力することとなり、一回の入力に時間かかることが判明した。急性期領域では処置やケアが頻回に行われることが多いため、入力の簡素化は欠かせない。そのため、今後さらに簡便化を図るために改良の予定である。本研究の目的は、東海地区における急性期領域で看護師が行う人工呼吸器ケア内容の実態と患者要因、入院期間(ICU滞在期間)と人工呼吸器ケアの関連を明らかにすることである。本年度の目的は、予備調査の準備として、データ収集項目や収集方法の検討であった。平成21年5月において研究代表者が所属する関係機関「東海呼吸療法認定士会」に協力依頼を要請し、役員理事会での承認を得た。さらに平成21年度東海呼吸療法認定士会総会で了承を得、平成21年度5周年記念第2回勉強会(9月)で急性期人工呼吸ケアを示す内容について調査票を配布し分析を行った。愛知・岐阜・静岡・和歌山県の看護師の54名のうち、43名から調査票を回収(回収率83%)し、主なケア項目を抽出した。次に予備調査方法を検討した。初期計画では、ケア項目をインターネット上でデータをまとめてデータ送信する方法で検討していた。しかし、時間単位で変わる臨床現場では業務の限界が考えられた。そこで、データ入力の方法について簡素化を検討した。それは、データ入力を行うケア項目をバーコード化し、バーコード端末を用いて集計する調査システムである。ここから、機器の検討およびプログラムの作成を行った。この調査システムは、以下3つの構成から成り立っている。(1)患者をバーコードで識別し、重症度スコアをバーコード端末に入力する。(2)ケアを行う前に、ケアを示すバーコードを読み取り、ケア内容と回数を読み込む。(3)すべてのデータは端末の本体でCSVデータ、エクセルファイルで操作できる。現在は、バーコード端末の簡便性実証と予備調査に向け、研究代表者が所属する機関で倫理審査を受ける準備を行っている。なお、このバーコード入力方法は、電子カルテシステムにおいても、看護ケアの入力業務を簡素化することができ、応用範囲が広い方法として意義がある。
ＲＵＮＸ遺伝子の後転写制御は神経芽腫の増殖・分化を決定するか？

RUNX1およびRUNX3は神経発生を司る転写因子であり、小児がんである神経芽腫への関与が疑われる。神経芽腫細胞株ではRUNX1/3のタンパク量は厳密に調節されており、量的撹乱は細胞死を引き起こす。本研究では、RUNX1/3のmRNA非翻訳領域(3'UTR)にタンパク翻訳阻害作用があること、がん遺伝子N-Mycにより転写誘導されるmicroRNAがRUNX1/3の3'UTR配列に結合することを発見した。該当するmicroRNAの結合配列に変異を導入すると、3'UTRのタンパク合成抑制機能が解除された。N-Mycは、microRNAを介してRUNX転写因子の量的調節を行う可能性が示唆される。予想通り、神経芽腫ではRUNX3UTRには融合遺伝子のLuciferaseのタンパク合成を抑制する効果があった。RUNX1UTRにも同等の効果を認め、5'と3'を比べた場合5'の方にその活性があった。陰性コントロールのHepG2ではそのような抑制作用はなかった。そこで予定通り、RUNX1UTR-5'およびRUNX3UTRをストレプトアビジンアプタマー配列に融合したコンストラクトを作製し、神経芽腫でRUNX1/3を抑制するmicroRNAのクローニングを試みた。しかしながらこの試みは機能せず、トラブルシュートの結果ストレプトアビジンアプタマー配列が細胞内で安定に存在しないのではないかと推測した。そこで文献情報から、ストレプトアビジンアプタマーにtRNA配列を融合し、細胞内で安定して発現する改良型アプタマーtRSAを使用することにした。tRSAプラスミドを開発した日本の研究者にリクエストし、この配列とRUNX1/3-UTRとつなげたコンストラクトを作製した。申請書の元となった論文(Inoue et al., Gene, Vol487, p151-155, 2011)を獨協で新たに材料を揃えて追試した。結果は概ね報告通りで、RUNX1およびRUNX3タンパクの合成はほぼ全ての細胞株で検出感度以下だった。そこで計画通り、プロテオソーム阻害剤MG132を用いて、それぞれの遺伝子がタンパク分解で制御を受けているかを検討した。MG132は一部の細胞株で細胞死を引き起こしたが、RUNX1、RUNX3ともにタンパクの安定化は確認されなかった。データはRUNX1およびRUNX3のタンパク量の調節は、mRNAの転写よりも後で、タンパク分解よりも前の段階で制御されていることを示唆している。両遺伝子ともに比較的長い3'UTRを有し、microRNAが結合するという報告もあるため、神経芽腫においてRUNX1とRUNX3のタンパク合成はmicroRNAで調節されていると仮説を立てた。現存するプラスミドcDNAではデータベース上の3'UTRの全長をカバーしていないため、ヒト線維芽細胞TIG3のゲノムDNAよりそれぞれの3'UTRをクローニングした。これをレポーター遺伝子Luciferaseの3'UTRに挿入したプラスミドを作成し、microRNAセンサーとした。RUNX1の3'UTRは4kbpに渡るため、後転写制御の責任領域を同定する目的で前半と後半のそれぞれ2kbpのコンストラクトも作成した。RUNX1およびRUNX3タンパクを多量に合成する比較対照としてそれぞれ、HepG2およびSK-N-MCを用いた。レポーター実験は現在進行中である。前年度作成した改良型アプタマーtRSA-RUNX-UTRを神経芽細胞株に遺伝子導入し、予定していたmicroRNAクローニングを試みた。しかしながら、結合したmicroRNAをプライマーとしてcDNAを合成する当初のプロトコルでは、得られた大腸菌クローンに陽性が得られなかった。形質転換の過程で、一定以上のコピー数が必要であることが原因と考えられる。また、RUNX-UTRに細胞死の効果があるため、生細胞の数を確保できないことも、感度低下の原因と推測する。感度の問題を克服するため、最初にmicroRNAのプロファイルを作成し、そのリストからPCRで増幅して絞り込む方針に転換した。細胞株のmicroRNAのプロファイリングを目的として、small RNAのシーケンシングを行った。得られたリストのプライマーを作成して、PCRで絞り込みを行った。いくつかの候補が挙がっているため、最終年度機能解析を行う。最終年度の進展はほとんどなかった。理由は、大学院生の学位研究指導が重なり、本申請と関連のない3本の論文を、同時進行で進める必要があったからである。昨今論文の査読が厳格化する傾向があり、投稿時点のデータで受理される雑誌が見つからないことも、余分に時間がかかった理由である。学位論文は年度前半に完了する予定だったのが、追加実験の要求など一つ一つに時間をかけることで、本申請に時間を割くことが実質不可能となった。止むを得ず、一年延長することに決定した。最終年度から一年延長申請した。神経芽腫細胞株においてRUNX1およびRUNX

3遺伝子のmRNA発現とタンパク合成が一致しない現象について2つの仮説に基づいて実験を実施した。1つ目の仮説は、両遺伝子がタンパク分解レベルで制御されているものであったが、プロテオソーム阻害薬を添加した条件では、RUNX1およびRUNX3のタンパク量は変化しなかった。そこで2つ目の仮説である、両遺伝子が3'-UTRに結合するmicroRNAによって、タンパク合成が負に制御される可能性を検証した。RUNX1およびRUNX3の3'UTRをヒト線維芽細胞からクローニングし、ルシフェラーゼ遺伝子に融合したレポータープラスミドを作成した(microRNAセンサー)。それぞれの3'UTRは神経芽腫細胞株ではレポーター活性を抑制したが、肝細胞芽腫細胞株では抑制が見られなかった。RUNX1の3'UTRは4kbpに渡るが、5'側の2kbpに抑制活性があった。そこで該当するUTR領域をtRNA-Streptavidin-Aptamerに融合したプラスミド(tRSA-Aptamer)を作成し、UTRに結合するmicroRNAを生化学的に単離するアッセイを実施した。しかしながら、既存のクローニング手法では感度が十分ではなく、意味のある情報が得られなかった。そこで神経芽腫細胞株のmicroRNAを次世代シーケンサでプロファイルし、候補microRNAのリストを作成した。tRSA-Aptamerで単離したmicroRNA中の候補リストの発現をRT-PCRで定量したところ、RUNX1およびRUNX3のUTRに結合するmicroRNAの候補がそれぞれ得られた。RUNX遺伝子は癌遺伝子N-Mycと候補microRNAを介した制御関係にある可能性があり、現在実験的に証明しようとしている。RUNX1およびRUNX3は神経発生を司る転写因子であり、小児がんである神経芽腫への関与が疑われる。神経芽腫細胞株ではRUNX1/3のタンパク量は厳密に調節されており、量的撹乱は細胞死を引き起こす。本研究では、RUNX1/3のmRNA非翻訳領域(3'UTR)にタンパク翻訳阻害作用があること、がん遺伝子N-Mycにより転写誘導されるmicroRNAがRUNX1/3の3'UTR配列に結合することを発見した。該当するmicroRNAの結合配列に変異を導入すると、3'UTRのタンパク合成抑制機能が解除された。N-Mycは、microRNAを介してRUNX転写因子の量的調節を行う可能性が示唆される。前年度のトラブルシュートでアプタマーの安定性は改善したが、予想通り結合するmicroRNAをクローニングするには感度が十分ではないことが分かった。より感度の高いRT-PCR法で同定するため、候補遺伝子のリスト作成のために次世代シーケンサーを使用し、絞り込んだ。細胞種により異なるリストが得られ、妥当性検証に時間が掛かった。上記論文は2本がMajor Revisionで投稿済み、もう1報はMajor Revisionで追加実験中である。遅くとも夏には学位研究指導は完了する。よって本年度、前年度の計画に従い以下のように進める。
膝前十字靱帯損傷予防エクササイズの開発と効果判定

少子化のなかで、高校生が安全にスポーツ活動に取り組むことの重要性については高く認識されている。バスケットボールは高校生のスポーツ活動のなかでも人気の高い種目のひとつであるが、スポーツ外傷の発生もたいへん多い。女子バスケットボールでは各チームで毎年のように膝前十字靭帯(ACL)損傷が発生している。ACL損傷の予防プログラムを開発し、実践効果を示すのが本研究の目的である。広島県内10カ所の高校で、合計300名を対象にしてそれぞれ1年間、合計2年間にわたって介入研究を行った。160名がACL損傷予防プログラムを実施したグループで、140名が実施しなかったグループである。ACL損傷予防プログラムは、筋力、バランス、ジャンプの3つの主要項目を含めたエクササイズからなり、10分間で実施できるように構成した。予防プログラム実施グループはこの10分間のエクササイズを毎回のバスケットボールの練習前に行った。開始後1年とさらに1年の単位で経過を観察した。その前年のACL損傷発生率は1,000練習時間あたり0.11であった。予防プログラム実施グループでは2年間に4名にACL損傷が発生し、発生率は0.041であった。これに対して予防プログラム非実施グループでは7名にACL損傷が発生し、発生率は0.084であった。このように、予防プログラムの実施により、ACL損傷の発生を食い止めることはできなかったが、現時点では予防プログラム実施グループでは、非実施グループより低い発生率に抑えられていることが明らかにできた。また、その発生率は従来よりも半減できることが示された。本研究では神経筋機能に関わる検査・測定を実施し、それらの結果とも照らしながら、ACL損傷予防に必要なエクササイズの内容の妥当性を検討した。国民のスポーツ離れが進行するなか、高校生がスポーツ活動に取り組むことの重要性については高く認識されている。バスケットボールは高校生のスポーツ活動のなかでも人気の高い種目であるが、スポーツ外傷もたいへん多い。女子バスケットボールでは毎年のように各チームで膝前十字靭帯(ACL)損傷が発生している。ACL損傷の予防プログラムを開発し、実践効果を示すのが今回の研究の目的である。広島県内9カ所の高校で、合計200名を対象にして1年間にわたって介入研究を行っている。100名がACL損傷予防プログラムを実施したグループで、100名が実施しなかったグループである。開始後1年を経過していない途中経過であるが、その前年のACL損傷発生率は1,000練習時間あたり0.111であった。予防プログラム実施グループでは2名にACL損傷が発生し、発生率は0.038であった。これに対して予防プログラム非実施グループでは4名にACL損傷が発生し、発生率は0.082であった。このように、予防プログラムの実施により、ACL損傷の発生を食い止めることはできなかったが、現時点では予防プログラム実施グループでは、非実施グループより低い発生率に抑えられていた。神経筋機能に関わる検査・測定を行っており、それらの結果とも照らしながら、ACL損傷予防に必要なエクササイズの内容を明らかにするために、研究を継続中である。膝前十字靭帯(ACL)損傷の頻発するスポーツである高校女子バスケットボール選手を対象に、ACL損傷予防プログラムを実施した。広島県高体連に所属する女子バスケットボール選手の協力を得て、介入研究を行った。研究の趣旨に賛同の得られた対象に対して年齢、身長、体重、下肢アライメント、バランス能力、筋力、ジャンプ能力、固有感覚機能などの測定を行った。測定項目に差がないように高校女子バスケットボール選手を無作為にエクササイズ実施群200名とエクササイズ非実施群200名に分けた。

エクササイズ群にはバランスエクササイズ、筋力増強エクササイズ、ジャンプエクササイズを含めた10分間のオリジナルのプログラムを毎回の練習時に実施してもらい、それを1年間継続した。両群で1年後に同様の測定を実施した。研究期間中の練習時間を記録し、ACL損傷の発生数、1,000練習時間あたりの発生率、発生状況を記録した。エクササイズ群については、3か月毎にバランス能力、筋力、全身反応時間、ジャンプ能力等を測定した。1年目のエクササイズ実施群のACL損傷は前年の発生率より半減し、エクササイズ非実施群と比較しても半減していた。2年目は異なった各100名の対象で測定を行ったがやはりエクササイズ実施群はエクササイズ非実施群の約1/2のACL損傷発生率であった。また、2年間継続して測定が可能だった者はそれぞれ約100名だったが、発生率は1年目と差がなく、効果が継続していた。バランス能力、筋力、全身反応時間についてはエクササイズ実施群では明らかに測定値の改善がみられ運動能力の向上が確認できたが、エクササイズ非実施群では差はなかった。対象は限られた対象ではあったが、2年間にわたりACL損傷予防プログラムを実施し、実施しない場合より損傷率が半減することを示すことができ、このようなプログラムがACL損傷を予防する可能性が示された。
ゲノム・エピゲノム新規統合解析によるナルコレプシー遺伝要因の探索と発症機序の検討

本年度はナルコレプシー患者と対照群の死後脳(後部視床下部と側頭葉皮質)から抽出したDNAを用いたゲノムワイドなメチル化情報を用いた解析(EWAS)を実施した。1.構成細胞比率の推定:全ゲノムメチル化データを用いて構成細胞比率の推定を実施した。後部視床下部と側頭葉皮質では、細胞の構成に差が見られたが、各々の部位での患者・対照群間の比較においては、有意な差は見られないことが確認できた。2.ナルコレプシーのDMRの探索:患者・健常者で連続してメチル化率に差が見られる領域(DMR)を探索した。後部視床下部では77DMRが検出されたのに対し、側頭葉皮質では5つのDMRしか検出されなかった。これはナルコレプシーにおいてDNAメチル化は、特に後部視床下部において重要である可能性を示唆している。後部視床下部で検出されたDMRのうち、最も強い関連を示したのはMBPの上流に位置するDMRであった。3.疾患間で共有される関連メチル化部位の探索:先行研究の結果を利用し、統合失調症・自閉症・アルツハイマー・多発性硬化症・パーキンソン病の5つの疾患を対象としてpermutation法を用いた重複関連部位の探索を実施した。その結果、多発性硬化症において関連メチル化部位がナルコレプシーの関連部位と有意に重複することがわかった(P <0.0001)。4.EWASとゲノムワイド関連解析(GWAS)の統合的解析:脳におけるmethylation quantitative trait loci (meQTL)の情報とすでに実施しているナルコレプシーのGWASの結果から、ナルコレプシーにおいて対照群に比べ、高メチル化または低メチル化が期待される部位を抽出し、候補部位を絞り込んだところ、MBPの発現を促進することが報告されているFYNを含む複数の遺伝子領域に存在する288 meQTL(60 DMPs)が検出された。2018年度はナルコレプシー死後脳(視床下部・側頭葉皮質)組織を用いたゲノムワイドメチル化解析に取組んだ。脳の組織サンプルは非常に貴重であり、大きなサンプルサイズを確保することが難しく、そのために関連解析の手法などを工夫する必要があった。単点(DMP: differentially methylated positoin)での関連をみる解析では偽陽性率が上がると考え、メチル化率の差が一定して連続する領域であるDMR(differentially methylated region)に着目する解析を実施し、MBP遺伝子の上流領域で連続して患者群でメチル化率が上がっているという興味部深い結果を得ることができた。また、2018年度は脳の網羅的メチル化データとGWASのデータの統合的解析も予定していたが、こちらも予定通り実施し、遺伝要因がメチル化率の差の原因となり、疾患に関連している可能性のある候補領域を絞り込んだ。さらに、網羅的なデータを活用することができないかと、新しい解析の試みも実施した。我々は、複数のメチル化部位に対して、例えば免疫異常やストレスといった疾患に関わる要因が存在すると、その要因特異的なメチル化率の変化のパターンが観察されるのではないかという仮説を持った。そこで他の精神・神経疾患とその関連メチル化部位の重複度合いをpermutation法を用いて比較する方法を考えた。その結果、多発性硬化症の関連メチル化部位がナルコレプシーの関連メチル化部位と有意に重複するという結果を得ることができた。さらにこれらの結果の再現性を確認するために、対照群を入替える“半追試"を実施するなどの解析も実施し、信頼性の高い結果を得ることができたため、本課題はおおむね順調に進展していると考える。今後は、脳のサンプルから得られたメチル化データと血液サンプルから得られたメチル化データの比較を実施し、共にナルコレプシーに関連している部位ならびに部位特異的な関連メチル化部位を特定することで、免疫系や脳の細胞それぞれで、疾患の発症機序に関わる因子についての検討を行う。また、本研究課題では多数のオミックス層のデータを取得し、それらを統合的に解析することを目的としている。そこで、さらに患者・対照群の脳脊髄液を用いた網羅的なメタボローム解析の実施を予定している。ナルコレプシーでは脂肪酸代謝の異常が疾患の発症に関わっていることが示唆されているため、脳内での代謝の影響を反映する脳脊髄液で、患者特異的に変化している代謝物がないかを探索する。加えて、すでに実施している脳の視床下部(前部・後部)、ブローカー対角帯、青斑核における網羅的遺伝子発現解析について、分布の補正方法などを変更して再解析を実施し、それぞれの部位で疾患に関連する遺伝子を特定すると共に、部位間でそれらが異なるかについても再度検討を実施する。遺伝子型データから遺伝子発現データ、DNAメチル化データ、メタボロームデータの全てをQTLの性質などを利用して統合的に解析し、これまでのGWAS解析では絞り込むことのできなかったオッズの小さな遺伝要因の同定を目指す。

後部視床下部では77DMRが検出されたのに対し、側頭葉皮質では5つのDMRしか検出されなかった。これはナルコレプシーにおいてDNAメチル化は、特に後部視床下部において重要である可能性を示唆している。後部視床下部で検出されたDMRのうち、最も強い関連を示したのはMBPの上流に位置するDMRであった。3.疾患間で共有される関連メチル化部位の探索:先行研究の結果を利用し、統合失調症・自閉症・アルツハイマー・多発性硬化症・パーキンソン病の5つの疾患を対象としてpermutation法を用いた重複関連部位の探索を実施した。その結果、多発性硬化症において関連メチル化部位がナルコレプシーの関連部位と有意に重複することがわかった(P <0.0001)。4.EWASとゲノムワイド関連解析(GWAS)の統合的解析:脳におけるmethylation quantitative trait loci (meQTL)の情報とすでに実施しているナルコレプシーのGWASの結果から、ナルコレプシーにおいて対照群に比べ、高メチル化または低メチル化が期待される部位を抽出し、候補部位を絞り込んだところ、MBPの発現を促進することが報告されているFYNを含む複数の遺伝子領域に存在する288 meQTL(60 DMPs)が検出された。2018年度はナルコレプシー死後脳(視床下部・側頭葉皮質)組織を用いたゲノムワイドメチル化解析に取組んだ。脳の組織サンプルは非常に貴重であり、大きなサンプルサイズを確保することが難しく、そのために関連解析の手法などを工夫する必要があった。単点(DMP: differentially methylated positoin)での関連をみる解析では偽陽性率が上がると考え、メチル化率の差が一定して連続する領域であるDMR(differentially methylated region)に着目する解析を実施し、MBP遺伝子の上流領域で連続して患者群でメチル化率が上がっているという興味部深い結果を得ることができた。また、2018年度は脳の網羅的メチル化データとGWASのデータの統合的解析も予定していたが、こちらも予定通り実施し、遺伝要因がメチル化率の差の原因となり、疾患に関連している可能性のある候補領域を絞り込んだ。さらに、網羅的なデータを活用することができないかと、新しい解析の試みも実施した。我々は、複数のメチル化部位に対して、例えば免疫異常やストレスといった疾患に関わる要因が存在すると、その要因特異的なメチル化率の変化のパターンが観察されるのではないかという仮説を持った。そこで他の精神・神経疾患とその関連メチル化部位の重複度合いをpermutation法を用いて比較する方法を考えた。その結果、多発性硬化症の関連メチル化部位がナルコレプシーの関連メチル化部位と有意に重複するという結果を得ることができた。さらにこれらの結果の再現性を確認するために、対照群を入替える“半追試"を実施するなどの解析も実施し、信頼性の高い結果を得ることができたため、本課題はおおむね順調に進展していると考える。2017年度の年次計画では、ナルコレプシー患者および健常者の血液、並びに死後脳由来のゲノムを用いたゲノムワイドメチル化解析を実施することとしていた。
北極圏における物質交換に関する地球環境的総合研究

地球温暖化に大きな役割を果たすと考えられる温室効果気体や温暖化に負の作用を果たすエアロゾルの挙動、さらに地球規模の気候形成に大きな役割を果たしている北大西洋海域での海洋循環に研究の焦点を当てた。本研究により、物質交換のメカニズム、現状、近年の変動を明らかにし、地球環境変動の構造解明に貢献した。観測は、北極の海洋圏、大気圏、雪氷圏において1月から3月にかけて関係諸国の研究者との共同研究として実施した。海洋圏における観測は、グリーンランド海において海洋観測船をチャーターして温室効果気体の海洋への吸収を広域に観測するとともに、海氷の成長に伴って生じる高密度な深層水の形成過程を、ロシアの研究者との共同研究として観測した。また、バレンツ海では海洋物理観測を実施し、この海域での深層水の形成過程の観測をノルウェーの研究者との共同研究として実施した。大気圏におけるエアロゾルや雲に関する観測は、スバールバル諸島のスピッツベルゲン島とスウェーデンの北部で気球観測や地上観測により、ドイツとスウェーデンの研究者との共同研究として実施した。雪氷圏での観測は、シベリア高気圧下における物質循環という観点から、ロシアのヤクーツク永久凍土研究所との共同研究として行った。ロシアや中国の北極研究者を招聘し、本研究のまとめや今後の共同研究に関する打ち合わせを行なった。北極圏は地球規模環境変動が顕著に現れるとともに、その変動の鍵を握る地域でもある。本研究では、地球温暖化に大きな役割を果たすと考えられる温室効果気体や温暖化に負の作用を果たすエアロゾルの挙動、さらに地球規模の気候形成に大きな役割を果たしている北大西洋海域での海洋循環に研究の焦点を当てた。観測は、北極の海洋圏、大気圏、雪水圏において1月から3月にかけて関係諸国の研究者との共同研究として実施した。海洋圏における観測は、グリーンランド海において海洋観測船をチャータして温室効果気体の海洋への吸収を広域に観測するとともに、海氷の成長に伴って生じる高密度な深層水の形,成過程を、ロシアの研究者との共同研究として観測した。また、大気圏におけるエアロゾルや雲に関する観測は、スバールバル諸島のスピッツベルゲン島とスウェーデンの北部で気球観測や地上観測により、ドイツとスウェーデンの研究者との共同研究として実施した。また、雪水圏での観測は、シベリア高気圧下における物質循環と言う観点から、ロシアのヤクーツクから北極海に至る地上ルートに沿っての積雪調査をヤクーツク永久凍土研究所との共同研究として行った。また、ロシアや中国の北極研究者を招聘し、本研究のまとめや今後の共同研究に関する打ち合わせを行った。本研究による成果は、今後の解析により明らかとなる。
ビスマス系超伝導材料の線材化試験

(1)昨年度購入した温度勾配炉を用いて、Bi_2Sr_2Cu_2O_x超伝導ウィスカ-の生成条件を検討した。上記のいわゆる2212超伝導ウィスカ-を生成する条件として、母組成BiSrCaCu_2O_x融液急冷物に対するA1^<3+>の添加の効果が顕著であり、最適組成はBiSrCaCu_2O_xーAl_<0.5>であることがわかった。また、融液急冷物は、結晶化状態よりガラス質の方がウィスカ-生成し易く、Alの添加は、ガラス形成に有利であることがわかった。熱処理温度は850860°Cが最適であった。生成ウィスカ-の直流磁化率の測定は、Tcが約77Kであり、熱処理条件によって85K程度まで向上する。ウィスカ-の組成、より長く成長させるための条件(通常1cm程度まで。)の検討等行った。(2)融液の温度と、融液中Cu^<2+>/ΣCuの比、およびTcとの関係:融液にする温度が高いほど、融液中の銅2価(Cu^<2+>)と全銅との比Cu^<2+>/ΣCu比が小さくなり、最終結晶化体のTcが結果としてはむしろ高くなるという興味ある事実を見いだした。(3)上記の(2)のように、融液ー急冷法においては、その急冷物中のCu^+(1価)が多い(全銅の約1/2)。これを銀等のチュ-ブに吸引・流し込むことにより、線材化できるが、超伝導体とするための熱処理時に、Cu^+を酸化させる必要がある。しかし、銀等のチュ-ブが空気中の酸素の試料への拡参の妨害となった。そこで、融液中に、酸化剤となる添加物をあらかじめ混入させることにより、金属管等封入のままでの熱処理によって超伝導線材を得る道を開いた。本研究では、金属(銀、白金等)やガラス管コ-トした超伝導線材への可能性をはじめて示した点で、意義は大きいと思われる。)の検討等行った。本研究はビスマス系(BiーSrーCaーCuーO)の融液から,線材の超伝導体をつくるための諸条件を検討することを目的としている。まずはじめに,ガラス化を容易にするためのAlを添加したBi,Sr,Ca,A_<0.5>,Cu_2,Ox組成の融液を,約1200°Cでつくり,これを細い石英ガラス管中に吸引挿入することによって,直径約5mm1mmの細長い線材をつくった。この細棒を,電気炉中で熱処理ー結晶化させることにより超伝導体とするための種々の条件を検討した。その結果,熱処理温度は約820°Cが最適であるが,より低温側でのアニ-ル処理によりTcは向上することがわかった。結晶化の熱処理は,温度勾配下および等温下でそれぞれ実験した。一般に、温度勾配下結晶化では,2212相の結晶は大きく成表,かつ,配向結晶化の傾向があった,一方,等温下の結晶化では,結晶粒はより小さく,ち密であり配向はしない。石英ガラス管中に融液を吸引ー急冷したあと,試料棒を容易に取り出すためには,石英ガラス管内壁に室化ボロンなどのコ-ティングが有効であることがわかった。

石英ガラス管中への吸引後の冷却速度がゆっくりの場合は,融液の冷却中に失透(結晶化)が起り,2201相から主として成る結晶化体となる。この結晶化体の再加熱熱処理により2212相となりTc【approximately equal】80Kの超伝導体が得られるが,この際の熱処理は700°Cという低温でも可能であることまた、Bi_2 Sr_2 Da_1 Cu_2 Cx(Al含まず)の融唄についても,同様に,石英管中への吸引による線材化と,再加熱時の酸素吸収量とTcとの関係等について検討を加え,学会に報告した。(1)昨年度購入した温度勾配炉を用いて、Bi_2Sr_2Ca,Cu_2Ox超伝導ウィスカ-の生成条件を検討した。上記のいわゆる2212超伝導ウィスカ-を生成する条件として、母組成BiSrCaCu_2Ox融液急冷物に対するAl^<3+>の添加の効果が顕著であり、最適組成BiSrCaCu_2Ox-Al_<0.5>であることがわかった。また、融液急冷物は、結晶化状態よりガラス質の方がウィスカ-生成し易く、Alの添加は、ガラス形成に有利であることがわかった。熱処理温度は850860°Cが最適であった。生成ウィスカ-の直流磁化率の測定、Tcが約77Kであり、熱処理条件によって85K程度まで向上する。ウィスカ-の組成、より長く成長させるための条件(通常1cm長程度まで。)の検討等行った。(2)融液の温度と、融液中Cu^<++>/ΣCuの比、およびTcとの関係:融液にする温度が高いほど、融液中の銅2価(Cu^<++>)と金銅との比Cu^<++>/ΣCu比が小さくなり、最終結晶化体のTcが結果としてはむしろ高くなるという興味ある事実を見出した。(3)上記の(2)のように、融液一急冷法においては、その急冷物中のCu^+(1価)が多い(金銅の約1/2)。これを銀等のチュ-ブに吸引・流し込むことにより、線材化できるが、超化導体とするための熱処理時に、Cu^+を酸化させる必要がある。しかし、銀導のチュ-ブが空気中の酸素の試料への拡散の妨害となった。そこで、融液中に、酸化剤となる添加物をあらかじめ混入させることにより、金属管等封入のままでの熱処理によって超伝導線材を得る道を開いた。本研究は、金属(銀、白金等)やガラス管コ-トした超伝導線材への可能性をはじめて示した点で、意義は大きいと思われる。
口腔癌細胞の浸潤機構の解析と浸潤抑制治療法の開発

癌浸潤抑制治療法の確立のため、口腔扁平上皮癌細胞と腺様嚢胞癌細胞を用いてin vitro癌浸潤モデル下で浸潤機構を解析し、以下の結果を得た。(1)口腔癌細胞と正常線維芽細胞との混合培養の結果では線維芽細胞が癌細胞浸潤促進因子を分泌することを明らかにした。さらに線維芽細胞培養上清からG蛋白共役受容体を介してチロシンキナーゼを活性化し細胞骨格系を制御して細胞運動性を亢進する55kDaの新しい細胞遊走促進因子を分離・精製した。(2)腺様嚢胞癌の研究では腫瘍自身が基底膜物質を含む多量の細胞外基質産生能をもち、基底膜物質が腺様嚢胞癌に対して強い細胞遊走促進活性を示す結果を得た。各種基底膜物質による細胞遊走にインテグリンなどの細胞接着分子と細胞外基質に存在する一定の認識部位がその調節機構に強く関与することを示唆した。基底膜物質また線維芽細胞由来の細胞遊走促進因子いずれにおいても、腺様嚢胞癌細胞は他の口腔癌細胞に比較して極めて高い感受性を示した。(3)コラーゲンゲル内浸潤と細胞外基質分解能はウロキナーゼ(uPA)とプラスミノーゲンアクチベータ-インヒビターI型(PAI-1)の相互発現に相関していた。上皮成長因子(EGF)によってuPAが促進されるとともに浸潤も強く亢進された。テキサメサゾン(DEX)添加によりuPAは抑制されPAI-1は促進され、それとともに腫瘍浸潤は強く抑制された。このように、癌細胞浸潤にはプロテアーゼとそのインヒビター、細胞外基質分解、細胞遊走因子、細胞接着分子など種々の因子が複雑に関与することが示唆された。腺様嚢胞癌細胞ACCSおよび口腔扁平上皮癌細胞数株の細胞浸潤に及ぼす各種因子の影響について検討した。その結果、コラーゲンゲル内浸潤と細胞外基質分解能はウロキナーゼ(uPA)とプラスミノーゲンアクチベータ-インヒビターI型(PAI-1)の相互発現に相関しており、上皮成長因子(EGF)によってuPAが促進され、デキサメサゾン(DEX)によりuPAは抑制されたPAI-1は促進された。各種ECMは腺様嚢胞癌細胞に対して強いケモタキシスとハプトタキシス活性し、これらの活性はEGFによってさらに促進され、DEXにより強く抑制された。これらのBoyden chamberでのECMによる細胞遊走促進は抗インテゲリン抗体で阻害されインテグリンなどの細胞接着分子の関与が示唆された。一方、EGFやDEXはインテグリン発現に効果を示さなかった。正常線維芽細胞の培養上清には癌細胞のuPAとゼラチナーゼ(MMP-2とMMP-9)産生を促進させる因子と癌細胞遊走促進因子が分泌されていた。線維芽細胞由来遊走促進因子は既知の遊走因子とは異なるタンパクでpertussis toxin感受性Gタンパク共役受容体を介してチロシンキナーゼを活性化し、細胞骨格タンパクを制御し細胞遊走を促進することが示唆された。癌浸潤抑制治療法の確立のため、口腔扁平上皮癌細胞と腺様嚢胞癌細胞を用いて浸潤機構を解析してきた。in vitro癌浸潤モデルでの結果から癌細胞浸潤にはプロテアーゼとそのインヒビター、細胞外基質分解、細胞遊走因子、細胞接着分子など種々の因子が複雑に関与することが示唆された。特に、口腔癌と正常線維芽細胞との混合培養の結果、正常線維芽細胞が癌細胞浸潤促進因子を産生することと癌細胞内因性の上皮成長因子(EGF)が癌浸潤に関与することを示唆した。事実、EGFの添加により癌細胞浸潤は促進された。

さらにEGF添加による癌浸潤促進にウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクチベータ(uPA)やメタロプロテアーゼの発現が強く相関することを示した。また上記の促進作用はデキサメサゾン(DEX)により抑制されることを明らかにした。EGFとDEXのごとく浸潤促進、抑制の制御に或る種の転写因子が強く関与することも示唆された。
慢性関節リウマチの病態及び治療におけるPPAR-γの意義

慢性関節リウマチ(RA)病変の主体は関節滑膜細胞の増殖とそれに伴う単核球の浸潤にあり、RA関節液中には,これらの細胞からIL-6,IL-8など種々のサイトカインが大量に産生され,慢性炎症の持続およびその拡大と関節軟骨の破壊に寄与している。これらのサイトカインの遺伝子が同定され,その遺伝子発現調節に重要な因子としてNF-κBの関与が明らかになった。一方、Peroxisome-proliferator-activated receptor(PPAR)は、核内レセプタースーパーファミリーの一員として単離され、ヒトでは、α,δ,γのサブタイプがすでに報告されている。PPARγのリガンドであるチアゾリジン誘導体は、最近、HeLa細胞においてNF-κBによる転写活性化を抑制することが示された。本研究では、慢性関節リウマチ(RA)の病態形成におけるPPAR-γの機能を解析し、PPAR-γリガンドによるRAの治療への適応の可能性を検証することを試みた。複数のRA患者滑膜組織から確立した培養滑膜細胞において、PPAR-γのモノクローナル抗体を用いて免疫染色法によってPPAR-γの発現を蛋白レベルで確認した。培養滑膜細胞から炎症のメデイエーターであるサイトカイン(IL-6,IL-8,GM-CSFなど)が産生され、PPAR-γリガンドである、prostaglandins(delta PGJ2,PGJ2,など)やチアゾリジン誘導体(Troglitazone, Pioglitazone, Rosiglitazoneなど)によってその産生が抑制されることを発見した。培養滑膜細胞に細胞障害性を与えるか否かをXTTアッセイを用いて検証し、PPAR-γリガンドが細胞障害性を示さない濃度でサイトカイン産生を抑制することを確認した。RAの病態に関与する破骨細胞の作用をNF-κBを介してPPARγリガンドが末梢血の破骨前駆細胞から破骨細胞への分化を抑制することを確認した。次にRAの動物モデルであるアジュバント関節炎モデルにおいて、PPAR-γリガンド(Pioglitazone)が関節炎の発症を抑制することを関節炎スコア、骨破壊スコア、関節浮腫率、病理学的検討などにて確認した。現在この結果について投稿中である。複数のRA患者滑膜組織から確立した培養滑膜細胞から総細胞抽出液を抽出し、PPAR-γのモノクローナル抗体を用いてWestern blotによってPPAR-γの発現を蛋白レベルで確認した。培養滑膜細胞から炎症のメデイエーターであるサイトカイン(IL-6,IL-8,GM-CSFなど)が産生され、PPAR-γリガンドである、prostaglandins(delta PGJ2,PGJ2,など)やチアゾリジン誘導体(Troglitazone,Pioglitazoneなど)によってその産生が抑制されることを発見した。今後は、RAの病態に関与する破骨細胞の作用をNF-κBを介してPPARγリガンドが抑制することを検証し、RAの動物モデルなどを用いて、RA治療の可能性をさらに研究していく方針である。

培養滑膜細胞から炎症のメデイエーターであるサイトカイン(IL-6,IL-8,GM-CSFなど)が産生され、PPAR-γリガンドである、prostaglandins(delta PGJ2,PGJ2,など)やチアゾリジン誘導体(Troglitazone, Pioglitazone, Rosiglitazoneなど)によってその産生が抑制されることを発見した。培養滑膜細胞に細胞障害性を与えるか否かをXTTアッセイを用いて検証し、PPAR-γリガンドが細胞障害性を示さない濃度でサイトカイン産生を抑制することを確認した。RAの病態に関与する破骨細胞の作用をNF-κBを介してPPARγリガンドが末梢血の破骨前駆細胞から破骨細胞への分化を抑制することを確認した。次にRAの動物モデルであるアジュバント関節炎モデルにおいて、PPAR-γリガンド(Pioglitazone)が関節炎の発症を抑制することを関節炎スコア、骨破壊スコア、関節浮腫率、病理学的検討などにて確認した。現在この結果について投稿中である。
異常眼球運動解析による中枢性疾患と末梢性疾患の鑑別

当研究で開発された眼球運動三次元解析システムにて病的眼振を解析することにより、末梢性疾患により誘発される病的眼振の眼球運動はは三半規管の形成する平面に対し垂直な軸周りで生じており、中枢性疾患により誘発される病的眼振の眼球運動はそのような軸周りでは生じていないことがわかった。すなわち、病的眼振の眼球運動の回転軸を当研究で開発したシステムで解析することにより、当研究の目的であった末梢性疾患による眼振と中枢性疾患による眼振が鑑別できるようになった。本研究の目的はめまいを訴える患者に出現する異常眼球運動を解析することにより、めまいの原因が脳出血、脳梗塞、脳腫瘍などの脳の疾患による中枢性に存在するのか、メニエール病などの内耳の疾患による末梢性に存在するのかを診断するシステムを開発することである。平成25年度は研究計画の予定通り、大阪大学医学部附属病院耳鼻咽喉科・頭頸部外科めまい専門外来をめまいを主訴に受診し、異常眼球運動を認めた患者の異常眼球運動の記録を続け、記録した異常眼球運動を240Hzにて解析した。240Hz以上での眼球運動の解析は、従来はサーチコイルシステムでしか行うことができなかった。サーチコイルシステムによる異常眼球運動記録、解析には、患者の眼球にコイルを装着する必要があり、侵襲的である。当研究では240Hzでの動画記録のできるハイスピードカメラを使用し、異常眼球運動の記録を行おり、非侵襲的な異常眼球運動の記録、解析が可能である。脳の疾患による異常眼球運動の中には3Hz以上の高頻度の異常眼球運動が出現する場合があり、そのような場合はサーチコイルを眼球上に置くだけでは、異常眼球運動により、サーチコイルが眼球からずれるため、正確な眼球運動記録ができない。平成25年度は異常眼球運動の一種である病的眼振の解析を行った。病的眼振は緩徐相と呼ばれる遅い眼球運動と急速相と呼ばれる速い眼球運動から構成される。急速相は従来の30Hz、60Hzでの解析では解析できず、240Hzでの解析が必要である。平成25年度に病的眼振の緩徐相のみでなく、急速相の解析も行った。現在、中枢性疾患と末梢性疾患の急速相の違いを検討している。当研究は異常眼球運動解析による中枢性疾患と末梢性疾患の鑑別を目的とする。良性発作性頭位めまい症(以下BPPV)は半規管内に浮遊物が存在し、頭位変換により浮遊物が動き、浮遊物の動きにより浮遊物が存在する半規管が興奮、もしくは抑制されることにより、頭位変換眼振、および頭位変換時のめまいが誘発される疾患である。浮遊物が前半規管に存在する前半規管型BPPVはDix-Hallpike法による頭位変換により、患側の前半規管が興奮し、眼球の上極が上方にある耳向きの回旋成分と下眼瞼向きの垂直成分を持つ眼振が誘発される。前半規管型BPPVは極めてまれな末梢性疾患であり、しばしば中枢性疾患と間違われ、その鑑別が重要である。後半規管型BPPVではDix-Hallpike法による頭位変換により、患側の後半規管が興奮し、眼球の上極が下方にある耳向きの回旋成分と上眼瞼向きの垂直成分を持つ眼振が誘発される。しかし、後半規管型BPPVにおいてDix-Hallpike法による頭位変換時に、浮遊物が後半規管を抑制する方向に動いた場合、前半規管型BPPVと同様の眼振が誘発される。これを我々は「偽前半規管型BPPV」と名付けた。真の前半規管型BPPVと偽前半規管型BPPVのDix-Hallpike法時の眼振は完全に同一であるため、Dix-Hallpike法時の眼振だけでは両者の鑑別は不可能である。当研究により、真の前半規管型BPPVと偽前半規管型BPPVは前半規管型BPPVの治療法である逆エプリー法中の第三頭位で誘発される眼振に違いがあることを見出し、逆エプリー法中の第三頭位の眼振を観察することにより鑑別できることを示した(Imai et al. Pseudo anterior canalolithiasis, Acta Otolaryngologica, 2013, in press)。平成26年度は研究実施計画通りに進んだ。中枢性疾患であるアーノルド・キアリ奇形症例に発現したbow-tie眼振を当研究にて開発した眼球運動三次元解析システムを用いて解析した。傍正中橋網様体(PPRF)に存在するバーストニューロンの調節にかかわる小脳部位が障害されることにより、眼振の垂直成分、もしくは回旋成分の急速相が水平成分の急速相を生成することによりbow-tie眼振が出現することを明らかにした。また、末梢性疾患である持続時間の長い方向交代性下向性眼振の病態はlight cupulaであることを明らかにした。

嚢胞状外側半規管症例の温度眼振を解析することにより、嚢胞状外側半規管症例には膜迷路が正常であるもの、異常であるものが存在することを明らかにした。上記の眼振解析の他に、当研究期間全体を通じ、末梢性疾患である四種類の眼振を示した良性発作性頭位めまい症症例の眼振解析、小児の良性発作性頭位めまい症症例の眼振解析、真と偽の前半規管型良性発作性頭位めまい症症例の眼振解析、中枢性疾患である小脳の星状細胞腫症例の眼振解析の結果を論文としてまとめた。当研究で開発された眼球運動三次元解析システムにて病的眼振を解析することにより、末梢性疾患により誘発される病的眼振の眼球運動はは三半規管の形成する平面に対し垂直な軸周りで生じており、中枢性疾患により誘発される病的眼振の眼球運動はそのような軸周りでは生じていないことがわかった。すなわち、病的眼振の眼球運動の回転軸を当研究で開発したシステムで解析することにより、当研究の目的であった末梢性疾患による眼振と中枢性疾患による眼振が鑑別できるようになった。本研究の意義は臨床現場で使用できるシステムにて末梢性疾患と中枢性疾患の鑑別が可能になったということである。めまい平衡医学異常眼球運動が出現している患者から実際に240Hz動画が記録でき、解析できることがわかった。現在、異常眼球運動の240Hzでの記録、および解析を続けている。従来のカメラでは記録、解析が不能であった病的眼振の急速相の記録、解析も可能であることを確認し、急速相の記録、解析を続けている。中枢性疾患と末梢性疾患の急速相の違いを検討している。前半規管型BPPVは極めてまれであり、中枢性疾患との鑑別を要する疾患である。頭位変換眼振が前半規管型BPPVの眼振のように見えるが、実はBPPVに最も一般的な後半規管型BPPVである「偽前半規管型BPPV」の存在を示し、その病態を考察し、真の前半規管型良性発作性頭位めまい症と偽前半規管型良性発作性頭位めまい症との鑑別方法を確立し、論文として報告した。これにより、中枢性疾患と鑑別を要する前半規管型BPPVの眼振を示す症例の中に最も一般的な末梢性疾患である後半規管型BPPVが存在することを示した(Imai et al. Pseudo anterior canalolithiasis, Acta Otolaryngologica, 2013, in press)。先天性眼振症例の視運動性眼球運動、滑動性眼球運動を240Hz動画で記録し、240Hzでの解析を行い、視運動性眼球運動、滑動性眼球運動における先天性眼振症例の緩徐相は指数関数的に変化していることを明らかにした。先天性眼振症例の視運動性眼球運動、滑動性眼球運動時における急速相と緩徐相の役割を明らかにし、2012年のバラニー学会にて報告した。アーノルドキアリ奇形にて奇妙な下眼瞼向き眼振を示す症例の眼振を240Hz動画で記録し、240Hzでの解析を行い、緩徐相のみでなく、急速相をも詳細に解析し、Bow tie眼振を示していることを明らかにし、Bow tie眼振がsquare wave jerkと下眼瞼向き眼振が1:2の比率で出現している眼振であることがわかった。当症例に頭部回転を負荷し前庭動眼反射を誘発させた場合、square wave jerkだけが抑制されることがわかった。今後も異常眼球運動の240Hzでの記録、解析を進める予定である。また、視運動性眼球運動検査時などの、外部から刺激を与えたときに出現する異常眼球運動を240Hzにて記録、解析を行う予定である。異常眼球運動の記録、解析のため、高性能のコンピューター、および、大容量のハードディスクが必要である。
Y染色体からみたヤポネシア男性の起源・成立の解明

本研究の目的はY染色体ハプログループを解析することで、ヤポネシア男性の起源・成立を明らかにすることである。目的達成のため以下の研究を行う。1)Y染色体ハプログループを更新し、各ハプログループの分布調査を行う。2)Y染色体ハプログループと全ゲノム解析によるデータから、ハプログループ毎のクラスター分類を行う。3)Y染色体ハプログループ毎のY染色体の構造解析を行う。
19世紀後半期日米文化交流史におけるアメリカン・オリエンタリズムの成立と展開

本研究は目標は、19世紀後半期アメリカン・オリエンタリズムの成立と展開について解明し、それが同時代におよぼした影響を、アメリカあるいは日本一国の枠組みを越えた比較史・文化交流史的観点から分析することであった。研究の焦点となったのは、当時の日米文化交渉を通じたアメリカン・オリエンタリズムの形成において、極めてユニークな役割を果たしたアーネスト・F・フェノロサである。アメリカン・オリエンタリズムとは、「他者」としてのオリエント(=当時のアメリカにおいては極東、特に日本を指す)を契機としてアメリカの想像力が産み出した言説であり、そうした言説の成立に際し、フェノロサが果たした役割と、アメリカン・オリエンタリストとしてのフェノロサの思想の特色を明らかにすることに、研究の主眼を置いた。論文化された研究実績としては、(1)「預言者・改革者としてのアーネスト・F・フェノロサ-ボストン美術館在任時の活動を中心に-」(『山形大学人文学部研究年報』、第2号、平成17年2月)、(2)"Artas a Reforming Force of Culture : Ernest F.Fenollosa and the Utopianization of East Asiatic Art"(『比較文化研究』No.67、近刊)の2点が挙げられる。(1)は日本比較文学会2004年度東北・北海道大会(2004年9月4日、青森市)における口頭発表内容の改訂増補版であり、(2)は平成16年10月9日、カナダのトロントで開催されたThe Society for Utopian Studies第29回年次総会での口頭発表内容を、論文にまとめたものである。
Ｗｎｔシグナル伝達経路を介する食品因子による脂肪細胞の分化制御

間葉系幹細胞は、脂肪細胞、骨芽細胞などの細胞へ分化能をもつ細胞であり、この細胞の分化機構を制御すれば肥満発症を抑えることができると考えられる。Wntシグナル伝達経路は脂肪分化に関与することが示され、間葉系幹細胞におけるWntシグナル伝達経路を制御すれば、メタボリック症候群の成因である肥満発症を抑制できると考えられる。従って、肥満発症を制御する鍵は、Wntシグナル伝達経路を制御することにあり、その活性を有する食品因子を同定できればメタボリック症候群を抑制できると期待できる。本研究では、間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化機構に果たすWntシグナルの役割について検討を行った。メタボリック症候群の予防は、肥満発症の抑制が最も重要視されている。肥満発症の抑制を成功させるためには、脂肪細胞の数的な増加に関係する脂肪細胞の分化機構を理解した上で、その調節機構を解明する必要かある。近年、Wntシグナル伝達経路は脂肪分化に関与することが示されており、間葉系幹細胞から脂肪細胞への分化を抑制するWntシグナル伝達経路を制御できれば、メタボリック症候群の成因である肥満発症を抑制できると考えられる。また、Wntシグナル伝達経路は、リポタンパク質受容体によって調節されることが報告されている。平成23年度には、LRP6とLRP10のcDNAを間葉系幹細胞であるST2細胞に導入することにより、LRP6やLRP10の過剰発現系細胞を確立し、LRP6はWntシグナル正にLRP10は負に調節することを明らかにした。また、LRP6はWntによる脂肪細胞への分化抑制作用を亢進させたが、LRP10はWntシグナル伝達経路を抑制したにも関わらず、脂肪細胞への分化に影響を与えなかった。以上の結果はWntシグナル伝達経路を介する間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化は、現在まで知られている調節機構よりも複雑な分子機構が関与することが示唆された。そこで、私は間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化にLRP6とLRP10以外のリポタンパク質受容体が関与すると考えた。平成24年度には、LRP6とLRP10以外のリポタンパク質受容体である、LDLR、VLDLR、ApoER2、LRP3、LRP4のcDNAを動物細胞発現ベクターへ挿入した組換え体を作製し、間葉系幹細胞であるST2細胞に導入することにより、種々のリポタンパク質受容体の過剰発現系細胞を確立した。現在、これらの過剰発現細胞を用いて、間葉系幹細胞から脂肪細胞への分化における種々リポタンパク質受容体の影響を解析している。メタボリック症候群の発症原因の根幹をなす肥満を抑制することは、現代栄養科学に課せられた急務の研究課題である。食品因子によって肥満を抑制するには、肥満を形成する脂肪細胞の分化機構解明が必要である。また、Wntシグナル伝達経路は、リポタンパク質受容体(LRP)によって調節されることが報告されている。そこで、私は間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化にLRP6とLRP10以外のリポタンパク質受容体が関与すると考え、平成24年度には、LRP6とLRP10以外のリポタンパク質受容体である、LDLR、VLDLR、ApoER2、LRP3、LRP4のcDNAを動物細胞発現ベクターへ挿入した組換え体を作製し、間葉系幹細胞であるST2細胞に導入することにより、種々のリポタンパク質受容体の過剰発現系細胞を確立した。平成25年度には、各種リポタンパク質受容体を過剰発現する細胞を用いて、間葉系幹細胞から脂肪細胞への分化における種々のリポタンパク質受容体の影響を検討した後、Wntシグナル伝達経路の活性を制御する食品因子の探索を行った。