hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
70歳高齢者の体力と日常生活動作遂行能力の加齢変化への身体活動量の影響

加齢に伴う日常の身体活動が高齢者の身体的自立に関する体力にどのような影響を及ぼすかについて検討し、以下のことが明らかになった。1. 1日の平均歩数は加齢により減少したが、体力の変化は個人差が大きく、また体力測定種目によっても異なることが明らかになった。2.身体的自立した後期高齢男性においては、歩数水準が高いほど優れた体力を有していることが示唆された.3. 70歳時の開眼片足立ち・脚伸展パワーが優れている男性は、80歳時に体力テストに参加できる確率が高いことが明らかになった。歩行状況の体力、日常生活動作遂行能力、肥満度などへの影響が年齢により異なるかどうかを比較するために、平成18年度は、71歳時における1日の歩行数(1週間の平均値)と体力、日常生活動作遂行能力、高次生活機能(老研式活動能力指標)、肥満度等との関係について検討した。対象者は、新潟市在住の71歳高齢者394名(男性222、女性172名)である。体力の指標として、脚伸展力、脚伸展パワー、握力、開眼片足立ち、ステッピングを測定した。歩数は、歩数計を用い連続1週間測定し、その平均値を1日の総歩数とした。日常生活動作遂行能力については、階段昇降動作と椅子からの立ち上がり動作のそれぞれの遂行能力を自記式質問紙票により評価した。階段昇降については、手すりを利用しないで階段の昇降ができるか、また椅子からの立ち上がり動作については、肘掛けを使わず椅子からの立ち上がりができるかどうかを評価した。評価方法は、両動作とも「楽にできる」、「できる」、「できない」の3つからいずれか一つを選択させた。また、解析に際しては、「楽にできる」と「できる」を"できる"とした。その結果、71歳男性の1日の総歩数は6560歩、女性は7329歩であった。また、1日1万歩以上歩いている者の割合は、男性が13%であり、女性が9%であった。歩数と体力との関係においては、特に脚伸展パワーと脚伸展力との間に有意差が認められた。その関係は、男性より女性において顕著であった。歩数と体組成く体脂肪率とBMI)との関係は女性においてのみ有意な関連性が認められた。男女とも、歩数と階段昇降能力および椅子からの立ち上がり動作能力との間に有意な関連性が認められた。以上の結果から、71歳高齢者における日常生活の歩行は下肢筋機能の維持に有効であることが示唆された。また、女性においては、歩行は肥満予防に有用であることが示唆された。なお平成18年度の結果は論文投稿中(体力科学)である。加齢に伴う体力の低下は周知されているが,高齢になっても体力を測定する意欲に,健康寿命を延伸する要因があると推察する。体力測定が単に体力の加齢変化を示すのみではなく,実施状況を示すことで,対象者の意向を数量化できると仮定した。本研究では,70歳時と79歳時検診において,体力測定実施率を項目別に明らかにし,さらに,79歳時に1項目のみを測定したものと全項目を測定したものの体力を,70歳時の測定値とともに比較検討した。本研究の目的は,体力測定実施状況を明らかにすることにより,体力の加齢変化に関する基礎資料を得る試みである。その結果、高齢者は加齢に伴い体力測定を回避していることが伺われ,男性よりも女性において顕著であった。体力測定を実施している総数が,平成11年度に593名であったものが,平成19年度に366名であることからも,体力測定を実施できること自体にバイアスがかかっていることが推察される。79歳時においては,男女とも全項目測定している対象者が,握力のみを測定している対象者よりも有意に高値であったが,70歳時において両者に差はみられなかった。握力のみを測定した対象者は,握力の低下率が,全項目実施の対象者よりも高いことが明らかになった。また,握力のみを測定した対象者は,自己の体力の低下を自覚し,測定による事故の危険性を回避した対象者とも推察される。このような対象者が,測定項目を減らした時期や,その後の体力の加齢変化,またADLや日常身体活動量など,多面的な検討が必要であると考える。これまで,同一年齢で大多数の高齢者集団を対象とし,日常生活での歩数と多項目からなる体力要因との関係について男女別に検討した研究はみられない.そこで,本研究では地方都市に在住する71歳の高齢者集団394名(男性222名,女性172名)を対象とし,日常生活での歩数と体力との関連性について検討した結果,以下のことが明らかとなった

1)日常生活での1週間の歩数の平均値は男性6,561歩/日,女性6,329歩/日であり,男女間に有意な差は見られなかった.2)歩数と日常生活動作遂行能力(階段昇降動作,椅子からの立ち上がり動作)との間には男女とも有意な正の相関関係が認められた.3)女性の方が男性に比べて体重やBMI,体脂肪率が高く,女性においてのみ歩数と体組成との間に有意な負の相関関係が認められた.4)男女とも歩数と膝伸展力との間に有意な正の相関関係が認められ,女性においてのみ脚伸展パワーとの間にも有意な正の相関関係が認められた.5)女性においてのみ,健康日本21による歩数の目標値を達成している者とそうでない者との間には,体組成ではBMIと体脂肪率,体力では握力と膝伸展力に有意な差が認められた.以上の結果から,比較的高次の生活機能を保持している地方都市在住高齢者ではあったものの,歩数が多い者は少ない者に比べて下肢筋力や日常衣生活動作遂行能力に優れており,歩数との関連性については特に女性において顕著であることが示唆された。また,高齢女性においても歩数は肥満度に関連していることが示唆された.
皮膚バリア機構破綻アトピー性皮膚炎モデルマウスの酸化ストレス状態と治療

表皮のフィラグリン発現低下による皮膚バリア機能障害はアトピー性皮膚炎の原因である。我々はフィラグリン発現が低下したアトピー性皮膚炎モデルマウスでは皮膚バリア機能に重要なEGFR、E-cadherin、Occludinの発現が低下していることを発見した。抗酸化剤であるNアセチルシステインを同マウスに投与したところ、一部改善された。さらに、Nアセチルシステインをヒトアトピー性皮膚炎患者に外用したところ皮膚バリア機能は改善した。以上のことから酸化ストレスが角化と皮膚のバリア機能を低下させていることが示唆された。表皮の細胞間接着が皮膚バリア機構の一要素と考え、フィラグリンが細胞間接着因子であるE-CadherinとOccludin、そして表皮増殖因子受容体(EGFR)の発現に及ぼす影響を調べた。また、同じく角層周辺帯を形成するロリクリンや表皮角化に影響する酸化ストレス反応因子であるSIRT1の発現も調べた。バッククロスしていないフレーキーテイルマウスの皮膚のフィラグリン、E-Cadherin、Occludin、ロリクリン、EGFR、SIRT1の発現はC57BL/6マウスに較べて低下していた。抗酸化剤NAC飲水によりバッククロスしていないフレーキーテイルマウスの皮膚のEGFR、E-Cadherin、Occludin、SIRT1の発現は増加した。57BL/6マウスでバッククロスしたフレーキーテイルマウスと57BL/6マウスの皮膚で上記タンパクの発現を較べた。バッククロスしたフレーキーテイルマウスでもバッククロスしていないフレーキーテイルマウスと同様の結果を得ることができた。HaCaT細胞のフィラグリン発現とロリクリン発現をsiRNAでノックアウトした。また、SIRT1阻害剤であるsirtinolの影響も検討した。HaCaT細胞を重層培養して同様の実験を行った。フレーキーテイルマウスの皮膚で得られた結果と同様、フィラグリンをノックアウトするとHaCaT細胞のロリクリン発現は低下した。しかし、逆にロリクリンをノックアウトしてもフィラグリン発現に変化はみられなかった。また、HaCaT細胞のフィラグリンとロリクリンのどちらをノックアウトしてもEGFR、E-Cadherin、Occludin、SIRT1の発現が低下した。SirtinolはHaCaT細胞のEGFR、E-Cadherin、Occludinの発現を抑制した。前年度は、フィラグリンの発現が低下するとロリクリンの発現が低下し、酸化ストレスがかかってSIRT1の発現が低下、さらにEGFR、E-Cadherin、Occludinの発現が低下することをフィラグリン発現が低下しているフレーキーテイルマウスとsiRNAでフィラグリン発現をノックアウトした人表皮株化角化細胞HaCaT細胞を用いて世界で初めて証明した。今年度は他施設との共同研究としてKlotho欠損マウスでも同様の研究を行い、Klothoがないとフィラグリンやロリクリンなどの角化関連因子の発現が低下していることを発見した。さらにフレーキーテイルマウスにおける酸化ストレスについて詳細に分析を始めた。まず、我々は酸化ストレスにより生じる皮膚のフリーラジカル発生を電子スピン共鳴法により測定した。予想に反して、フレーキーテイルマウスにおけるフリーラジカル発生は対照マウスより少なかった。皮膚の炎症時におけるフリーラジカル発生の主な原因であるキサンチンオキシダーゼと誘導型一酸化窒素合成酵素の発現を調べたが、フレーキーテイルマウスと対照マウスで発現の差は認められなかった。これらの結果と過去の報告からフレーキーテイルマウスは主に皮膚の真皮で免疫学的な異常と炎症は認められるが真皮での活性酸素やフリーラジカルの発生は低下していると予想される。前年度に抗酸化剤で表皮のバリア機能タンパクの改善はみられたが、真皮における現象には効果がないことが示唆された。しかしながら、様々な刺激によって活性酸素やフリーラジカルの発生がフレーキーテイルマウスでどうなるかは今のところ不明であり今後の課題となると思われる。本研究では皮膚バリア機構が破綻して慢性炎症がおこるアトピー性皮膚炎のモデルであるフィラグリンおよびロリクリンのノックアウトマウス、さらに両者のダブルノックアウトマウスの皮膚における酸化ストレス状態を調べ、抗酸化剤により皮膚バリア機構の破綻と慢性炎症を改善できるか検討する。本研究によりアトピー性皮膚炎の病態における酸化ストレスの役割について新たな知見が得られるとともに、新しい治療戦略につながるものと思われる。我々はまず、フィラグリン遺伝子の異常があり、皮膚バリア機構が破綻して慢性炎症がおこるアトピー性皮膚炎のモデルマウス、フレーキーテイルマウスに抗酸化剤であるアセチルシステインを含む水を飲水させ、皮膚の変化を調べた。8週齢のフレーキーテイルマウスは正常C57B6マウスに較べて毛並が粗であったが皮膚そのものには明らかな変化はみられなかった。また、組織学的にも明らかな差はみられなかった。しかしながら、アセチルシステイン摂取によりフレーキーテイルマウスの毛並は改善され、C57B6マウスのようになった。

炎症性サイトカインであるTNFαやILー6、VEGFはフレーキーテイルマウスマウスの皮膚で増加していたがアセチルシステイン摂取により減少することはなかった。しかし、酸化ストレス関連因子であるSIRT1のタンパク発現がフレーキーテイルマウスの皮膚で減少しており、アセチルシステイン摂取はそれを回復した。これらのことから、皮膚バリア機構が破綻していると酸化ストレスが増加し、アトピー性皮膚炎が悪化すると考えられ、抗酸化剤はバリア機構破綻による酸化ストレスを軽減する治療法として有用である可能性がある。これまでの研究でフィラグリンの発現が低下するとロリクリンの発現が低下し、酸化ストレスによるSIRT1、EGFR、E-cadherin、Occludinの発現が低下することをフィラグリン発現が低下しているフレーキーテイルマウスとsiRNAにてフィラグリン発現をノックアウトしたヒト表皮角化細胞HaCaT細胞で確認した。抗酸化剤であるNアセチルシステインを投与したところ、一部改善された。さらには、Nアセチルシステインをアトピー性皮膚炎患者の皮膚に外用したところ、皮膚のバリア機能や水分量の改善がみられた。多施設共同研究として老化モデルマウスであるKlothoマウスでも同様の研究を行ったところ、Klothoがないとフィラグリンやロリクリンなどの角化関連因子が低下していることを発見した。また、ヒト皮膚非悪性黒色腫癌においてはKlotho発現が低下していることも発見した。KlothoはFibroblast Growth Facto受容体の作用に必要で、酸化ストレスや老化を制御することから、老化と酸化ストレスが角化と皮膚のバリア機能を低下させていることが示唆された。以上のことをいくつかの論文にまとめて投稿したところ、種々の学術誌に掲載された。しかしながら、電子スピン共鳴法による測定では、フレーキーテイルマウスにおける酸化ストレスは逆に低下していたし、リポポリサッカライドによる炎症に伴う酸化ストレスの増加もみられなかった。その原因やメカニズムについての更なる検討がアトピー性皮膚炎の病態解明の新たな糸口になると考えられる。皮膚科学週齢、性別ごとに血清、尿、皮膚組織を生化学的、免疫組織学的、分子生物学的にできるだけ多面的に分析したため。研究が正確になり多くの情報が得られた。また、アセチルシステインを給水ボトルにて飲水させることは治療への応用に現実的であった。研究計画を遂行するための研究体制が整っていた:バリア機能の評価については臨床研究でアトピー性皮膚炎患者の経皮水分喪失量(TEWL)を日常測定している香川大学皮膚科の窪田泰夫教授の協力、助言を仰げた。酸化ストレス状態の評価については、香川大学生理学の小坂博昭教授より、それぞれの酸化ストレスマーカーの測定の協力、意義と関連性について助言を仰げた。炎症状態の評価については、香川大学生理学の五十嵐淳介准教授より、協力、意義と関連性について助言を仰げた。
CRM1による核外輸送機構の構造基盤の解明

真核細胞では,核-細胞質間で生体高分子(蛋白質やRNA)を選択的に能動輸送する機構が確立している。この核-細胞質間高分子輸送は,「生命の司令塔」ともいうべき細胞核の機能を制御するという特別な重要性をもち,発生や分化,神経機能など多様な生理機能の制御に関わる。細胞内輸送のように大きな蛋白質複合体のダイナミックな離合集散が鍵を握る生理機能においては,複合体形成・解離のキネティクスが極めて重要であるにも関わらず,これまでキネティクスが詳細に研究されたケースは驚くほど少ない。本研究ではとくに代表的な核外輸送受容体であるCRM1に着目した。独自に開発した速度論解析系により,核内に局在しCRM1による核外輸送を促進することが知られるYrb2が,CRM1核外輸送複合体の形成反応のキネティクスを著しく上昇させることを見出した。さらに核外輸送複合体の形成反応中間体に相当するCRM1:Yrb2:RanGTP三者複合体の結晶構造を2.3Å分解能で解くことに成功した。この結晶構造から,Yrb2がCRM1核外輸送複合体の形成反応を促進する機構について,以下のように考えるとうまく説明することができる:Yrb2は核内でCRM1核外輸送複合体の形成を触媒的に促進する足場蛋白質として機能する。(1)Yrb2は2個のFGリピートとRan結合ドメインを使って,CRM1にRanGTPをリクルートする。このときCRM1のNES結合部位は閉じており,またYrb2のFGリピートがCRM1外側表面のFGリピート結合部位を塞ぎCRM1と核膜孔蛋白質の結合を阻害するため,Yrb2はNESがまだ結合していないCRM1が核膜孔を通過して細胞質に無駄に出てしまうのを防ぐ。(2)ただし,Yrb2のRan結合ドメインとRanGTPとの結合は非常に弱いため,Yrb2のRan結合ドメインがRanGTPから解離することに伴うCRM1の構造変化(NES結合部位が閉じた状態から開いた状態に変化すること)とNESの結合は容易に起こる。いったんNESがCRM1に結合するとRan結合ドメインの再結合は阻害され,Yrb2のFGリピートはCRM1から解離しやすくなる。(3)Yrb2が解離してFGリピート結合部位が露出したCRM1核外輸送複合体は,核膜孔に入って細胞質に出てくことができ,フリーになったYrb2は再び核外輸送複合体の形成促進サイクルに入る。
末端カルコゲニド配位子をもつモリブデンおよびタングステン錯体の合成と反応

本課題では、末端カルコゲニド配位子をもつ第6属遷移金属モリブデンおよびタングステン錯体の新規合成法の開拓および反応性について研究を行なった。取り扱う化合物はすべて空気、湿気に不安定なため設備備品として購入した高真空ポンプを利用した合成ラインで実験を行なった。スルフィド錯体_1および5はジフェニルアセチレンと[2+3]型環化付加反応し、1,2-エンジチオラート錯体[Cp*M(S)(S_2C_2Ph_2)](M=Mo,W)を生成する。この反応速度は錯体および基質それぞれに対し一次であり、モリブデン錯体はタングステン錯体よりも5倍の速度で反応が進行する。これは錯体5の方が錯体1よりも中心金属が還元されやすいためである。
ヘビ型ロボットの学理の確立と狭隘地点検機能を有する実用機の開発

本研究では,(1)ヘビ型ロボットの学術的理論体系の構築,(2)革新的な機構の導入,(3)実用的な狭所点検用ロボットの開発,の3つの目的を持ってヘビ型ロボットの研究を行った.その成果として,連続曲線に基づいた実用的なヘビの運動制御法を確立し,革新的な機構によって3次元的な狭所に適応して活動できる実用的なヘビ型ロボットの開発に成功した.本研究では,(1)ヘビ型ロボットの学術的理論体系の構築,(2)革新的な機構の導入,(3)実用的な狭所点検用ロボットの開発,の3つの目的を持ってヘビ型ロボットの研究を行った.その成果として,連続曲線に基づいた実用的なヘビの運動制御法を確立し,革新的な機構によって3次元的な狭所に適応して活動できる実用的なヘビ型ロボットの開発に成功した.ヘビ型ロボットに関する設計論と制御理論の体系化と,実用型ヘビ型ロボットの開発を目的とした研究に関し,以下の成果を得た.1.ロボットの関節駆動系に組み込み可能で,過度なトルクを遮断する機能をも有するトルク測定機構を開発し,試作品が実用に適した性能を有することを確認した.2.耐環境性を有し,さらに上記トルク測定機構を搭載したヘビ型ロボットを設計・開発し,所定の性能が得られたことを確認した.トルク制御を行うことで,従来のヘビ型ロボットでは難しかった凹凸地形への適応動作を実現した.3.ヘビ型ロボットの小型関節機構を研究し,従来のモデルから約30%の小型化を実現した.これにより,30自由度を持ちながら重量が1kgを切る小型ヘビ型ロボットを実現した.4.体を上下に波打たせて進行するイモムシ的な推進方法において,従来明らかでなかった旋回方法を定量的に示した.これにより,この推進方法で任意の方向に進むことが可能となった.5.ヘビ型ロボット皮膜の微小回転を実現する機構を研究し,ロボットの体幹軸と平行な回転軸に斜めに取り付けた偏心カムで皮膜を駆動する機構を考案した.さらにその有効性を試作モデルで確認した.ヘビ型ロボットに関する設計論と制御理論の体系化と,実用型ヘビ型ロボットの開発を目的とした研究に関し,以下の成果を得た.1.昨年度開発したトルク測定機能を有するコンパクトなヘビ型ロボットの研究を進め,制御系・操縦系を含むシステム全体を完成した.具体的には,新たにコンパクトで視野の広いカメラ駆動ユニットの設計開発を行ったほか,計測トルクを利用したコンプライアンス制御と対地適応制御を導入した.これにより,人間や他の機器による探索が困難な狭隆で凹凸のある環境での遠隔操縦を実現した.2.上記ヘビ型ロボットをベースとして,さらに改良を加えた第2次試作機を開発した,同一部品で構成されるというヘビ型ロボットの特徴を利用して,複雑な一体部品を真空成形法で量産することで,低コストで軽量・コンパクトなロボットを実現した,これにより,世界的に見ても優れた移動能力を持つ,実用に極めて近い探査用ヘビ型ロボットの設計法を明らかにした.3.柔軟なスポンジからなる体幹,体幹を屈曲させるワイヤー機構,及び多数の能動車輪を有する独創的なレスキュー用ヘビ型ロボットの第3次試作機を開発した.これにより柔軟かつ軽量で耐衝撃性に優れたロボットを実現し,不整地走破能力,カメラによる遠隔操縦性を確認した.4.内径2インチの配管を移動できる実用的な連結球形車輪型管内移動ロボットを開発した.5.カム機構によってモータ1つで体表面を微小回転させて駆動力を発生する移動機構を提案し,適切なカム形状の解析と試作機の開発を行い,移動機能が実現できることを確認した.ヘビ型ロボットに関する設計論と制御理論の体系化と,実用型ヘビ型ロボットの開発を目的とした研究に関し,以下の成果を得た.(1)真空成形法で製作したコンパクトで軽量なボディに,能動関節・能動車輪,そしてトルク測定機能を有するヘビ型ロボットの研究を進め,制御系・操縦系を含むシステム全体を完成した.これにより,10cm角程度の隙間に進入し,高さ35cmまでの障害物を越えられる,世界的にも最先端の移動能力を発揮するヘビ型ロボットの設計法を明確化し実機でその性能を検証した.また,このロボットは防塵防水性,過負荷防止機構,全方位カメラも備え,実用機に求められる機能を一通り具備し、実用機としての機能性を完備したものとなっている.(2)ヘビ型ロボットの運用時に起きうる転倒の問題への対処として,姿勢センサーを利用してロボットが自律的に転倒から復帰する制御を提案し,上記ヘビ型ロボットに実装して有効に機能することを確認した.(3)内径2インチの配管を移動できる実用的な連結球形車輪型管内移動ロボットを開発した.このロボットは,Pipetronという名称で(株)ハイボットにおいて商品化され,海外のプラントなどで導入に向けた試験が行われている.http://www.hibot.co.jp/en/products/robots_1/pipetron_30(4)柔軟な素材で構成されながら自ら屈曲することが可能な細長い構造「能動柔軟体幹」を提案した.

この体幹を持つヘビ型ロボットは,平坦でない地形に対し重力によって受動的に適応することが可能であり,かつ自らの屈曲を利用して障害を乗り越えることできる.この能動柔軟体幹に車輪モジュールを取り付けることで,省自由度ヘビ型ロボットを実現した.当初計画では3年目に実用型ロボットの開発を目指していたが,すでに探索ロボットとしてほぼ実用できる試作機が実現できている.提案した能動車輪,能動関節,トルクセンサに基づく制御を取り入れたヘビ型ロボットはかなり成功しており,今後のヘビ型探索ロボットの1つの典型となり得ると考えられる.上記以外にも,配管検査用ロボットや柔軟体感型や皮膜回転型のヘビ型ロボットについても試作機が実現し,知見を積み重ねている.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も,用途・機能に応じて設計・制御を最適化した複数形式の実用ロボットの開発を行いながら,ヘビ型ロボットの設計論と制御理論の体系化を行う.特に本年度は,これまでの探索用ヘビ型ロボットの設計・制御の知見をまとめ,新たに災害現場の瓦礫や階段,そして水上も移動できる実用型ロボットを開発し,その設計理論を確立する.また福島第一原発の事故を受け,遠隔操縦で原子炉の調査と修復が可能な30m級の長大な多関節ロボットアームの開発に新たに取り組む.これはこれまで本研究で蓄積してきた成果を結集したロボットであり,試作を通してその有効性を明確化していく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
胆膵がんオルガノイドをもちいた薬剤感受性試験確立と薬剤応答性メカニズムの解明

難治かつ生命予後不良な胆道・膵臓がんにおける治療成績改善のため、個別化治療の導入が望まれている。研究分担者である佐藤が世界で初めて確立した三次元組織構造体(オルガノイド)培養をHigh-throughput screening薬剤感受性試験に応用することで短時間かつ高精度で効率良く薬剤感受性試験が実現できる。胆道膵臓がんのオルガノイドバンクを樹立し、薬剤感受性試験技術を確立させ、臨床データとの相関性を検討するとともに、遺伝子解析などの実験データとの相関解析をおこなう。ゲノム編集技術を応用し、薬剤応答性の評価方法を確立することで個別化医療への応用、創薬分野への応用を目指す。
双腕型移動マニピュレータによる対象物の転がし作業

本研究は、双腕のロボットアームを搭載した移動ロボットにより、塊状対象物を転がして移動させるための手法を構築することを目的としている。効率の良い転がし作業を実現するにあたっては、各ロボットアームを1本づつ交互に対象物に作用させることで、連続した転がし操作を行わせる方法が現実的との観点により、前年度では連続的な転がし操作における力作用点の選定アルゴリズムを導出した。このアルゴリズムにより、各ロボットアームが順次対象物に力を作用させるべき点(以下、力作用点)をあらかじめ求めておくことが出来る。ただし、対象物の形状を凸多角柱に限定し、力学的解析は対象物の断面である2次元平面内で行った。本年度では、選定アルゴリズムより得られた力作用点の経路に沿って、各ロボットアームの手先を移動させるための移動マニピュレータの動作を計画する手法を構築した。この手法は、移動ロボットが対象物に接触しないための条件、手先の操作性、手先が発生する操作力の方向を評価する関数をそれぞれ設定し、それらの関数の線形和で与えられる評価関数ができるだけ良い値を取るように、各時刻における移動ロボットの位置とマニピュレータの関節角度を算出するというものである。本手法により、対象物を2本のロボットアームで連続的に転がすための移動マニピュレータの動作を計画することが可能となった。さらに本年度では、前年度で作成した実験用移動マニピュレータに改良を加え、垂直4自由度ロボットアームを2本搭載したクローラ型移動マニピュレータを作成した。これに計画した動作をオープンループで実現するアルゴリズムを実装し、転がし作業の検証実験を行った。この実験により、対象物のモデル化誤差もなく、床面と対象物との摩擦も大きい場合には、計画通りに数回転がし操作を実現できることが検証できた。効率の良い転がし作業を行う方法として、双腕のロボットアームを1本づつ交互に対象物に作用させることにより、対象物を連続して素早く転がすという操作が考えられる。この連続した転がし操作を実現するためには、各ロボットアームが順次対象物に力を作用させるべき点(以下、力作用点)をあらかじめ決めておく必要がある。そこで本年度では対象物の形状を凸多角柱に限定し、対象物の断面である2次元平面内で転がし操作のための力学的解析を行った。ただし、準静的な転がし操作を想定し、対象物の動特性は考慮していない。まず、対象物が床面に対して滑らないための力の条件、対象物に対しロボットアームの先端が力作用点において滑らないための力の条件、および対象物を回転させるためのモーメントの条件を導出し、ある力作用点において転がし操作を可能とする操作力の存在範囲を明確にした。つぎに存在範囲の中から目標とする操作力を求める指標を定め、対象物の状態に応じて目標操作力を決定する手法を導いた。さらに対象物の状態と目標操作力の存在性との関係を考慮し、連続的な転がし操作において対象物の状態に応じて力作用点を変更するための力作用点選定アルゴリズムを導出した。このアルゴリズムによって得られる力作用点の選定および変更は、人間が直感的に連続的な転がし操作を行う手順とほぼ同じになることが数値シミュレーションによって確かめられた。本年度で得た結果は以上であるが、連続的な転がし操作の検証実験を行うためのプラットホームとして、7自由度ロボットアームを搭載した独立二輪駆動型移動マニピュレータを作成した。
身体運動の模倣を支える認知の脳神経学的基盤

他者によって遂行される行為を観察し模倣することが、新奇な行為の学習において重要である。本研究では、継時的に視覚呈示される無意味な姿勢の観察中の脳活動が、光を用いて脳の活動を捉える近赤外分光法によって計測された。実験の結果、課題の遂行中に中心前回の下部(ヒトのミラーニューロン・システムを構成する脳部位)における酸素化ヘモグロビン濃度の増加を確認した。このことは、ヒトが無意味な姿勢の連続に身体運動としての可能性を認識するだけで、ヒトの運動計画に関与する脳部位、すなわち、ミラーニューロン・システムが駆動することを示唆する。研究の目的本研究の目的は、ヒトが観察した新しい行為をどのように認知し模倣することが、行為の効果的な習得を促進するのかを解明する端緒として、まず、無意味な身体運動(四肢の時空間的変化)の複雑性を生じさせる物理的および心理的要因を特定し、それらの複雑性を操作することで、ヒトが無意味な身体運動を観察し模倣するための処理特性を明らかにすることであった。具体的には、物理的な複雑性を、運動変化に関与する関節の数に基づき数量化した。次に,ヒトのミラーニューロン・システムが観察対象を身体として認知し、四肢の無意味な時空問的変化を身体運動として統合することに関与するか否かを検討した。方法無意味な身体運動の物理的な複雑性に関する数量データを収集した。そして,複雑性の数量を操作することによって新たに実験で使用する姿勢系列を作成可能にした。本研究の課題は、姿勢の静止画像を用いた再認課題から構成された。本課題遂行中における実験参加者の脳活動は、多チャンネルのNIRS装置(OMM-3000、島津製作所製)を用いて計測された。結果本研究の結果は,観察対象(姿勢の静止画像)を身体として認識することが、観察対象を一連の身体運動として捉えることを促すことを示す。また,ヒトのミラーニューロン・システムを構成する左下前頭前野が,模倣を前提としない,姿勢の静止画像の観察において活性化することを確認した。これらのことは,行為の計画に関与する脳の領域が,継時的に呈示される姿勢の静止画像を一連の身体運動として捉えることにも関与することを示唆する。ヒトが新奇な行為(身体運動)を効率的に学習するためには、他者によって遂行される同様の行為を観察し、模倣することが必要不可欠である。近年の神経科学における複数の研究は、行為の観察と遂行の両方で、前頭葉と頭頂葉の神経ネットワークによって構成されるミラーニューロン・システムが駆動することを報告している(e.g., Iacoboni, et al., 2005; Iacoboni & Dapretto, 2006)。しかしながら、ミラーニューロン・システムが継時的に呈示される無意味な姿勢の系列を模倣する段階において活性化を示すことを報告した研究はほとんどない。そこで、我々は近赤外分光法(near-infrared spectoroscopy)による48チャンネルの脳機能イメージング装置によって、継時的に呈示される無意味な姿勢の観察と模倣中の脳活動を検討した。実験参加者の課題は、三次元コンピュータグラフィックスで描かれた9種類の無意味な姿勢を観察し、その後、同じ姿勢系列を観察しつつ自己の身体を用いて模倣することであった。実験の結果は、実験参加者が姿勢系列を身体運動として連続的に捉えることを明示的に求められる(教示される)条件よりも、明示されない条件においてミラーニューロン・システムを構成する前頭前野が強く活性化することを示す。この結果は、観察者がより自発的に観察対象の無意味な姿勢の系列を身体運動として捉え、学習しようとする際に、ヒトのミラーニューロン・システムを構成する脳部位が関与することを示唆する。
ベニガオザルの繁殖システムの解明－オス間の連合関係と繁殖競合のトレードオフ

野生ベニガオザルの繁殖生態を明らかにするため、野外における行動観察、および父子判定のためのDNA試料の採取を主な要務として、タイ王国ペッチャブリー県にあるカオクラプックカオタオモー保護区にて野外調査を実施した。対象は、この保護区に生息するベニガオザル5群(Ting群、Nadam群、Third群、Fourth群およびWngklm群)で、総観察時間は970時間であった。本年度の中心課題はDNA分析であった。最終的に、598個のDNA試料を採取した。そのうち、分析に耐えうるサンプルを選択し、248個体分のDNAサンプルすべてについて、マイクロサテライト領域10座位の分析を実施した。また、114例の新生児のうち、分析対象から外した1群を除く4群計93例の中から、DNAサンプルが採取できた母子46組について父子判定を実施し、40組の母子について、コドモの父親を推定するに至った。行動観察の結果から、群れのアルファオス及びその連合仲間となる高順位オスで交尾全体の8割を独占していることが明らかとなった。一方で、父子判定の結果は、これら交尾を独占しているオスの繁殖成功度は、交尾成功度の高さに反して低く、順位の低いオスや群れ外のオスが約半数という相当な割合で繁殖成功を収めているという結果を得た。これは、行動上、オスの繁殖戦略が優位に働いていると見える一方で、メスの隠れた配偶者選択がより優位に働いていることを示唆する結果となっている。こうした交尾成功と繁殖成功のギャップは、ニホンザルをはじめ、他のマカク種でも報告があることから、行動的特性が社会性の影響を受けて異なる様相を示すとしても、群れ内の父性の偏りを低く抑える方向にメスの繁殖戦略が働くという共通の生物学的背景があるのではないかと考察できる。29年度が最終年度であるため、記入しない。ベニガオザルには、生殖器の形態や交尾行動様式など繁殖に関わる形質において、他のマカク属にはみられない種固有の特徴が多く認められる。本研究では、こうしたベニガオザルの特殊な繁殖形質が強い繁殖競合によって形成されたとする仮説を設定し、検証することを目的としている。本研究では、1)野外観察に基づく性行動の観察、2)マイクロサテライトDNA分析による父子判定とオスの繁殖成功度の評価、3)群間での繁殖交流の有無の検証、の3課題について取り組むものである。1)行動観察については、十分な成果を得た。これまで実施してきた観察によって蓄積された膨大な種々のデータは、質・量ともに、本種が持つ性行動の特殊性や、その機能に関する発展的な分析に耐えうる。加えて、観察過程で得られた行動データは、本種の基礎的な生態を明らかにする重要なデータであるのみならず、これまで報告されていなかった様々な行動の観察事例を見出した。例を挙げれば、これまでマカク属ではほとんど報告のない「食物分配行動」や、ウサギや鳥といった動物の「肉食行動」、赤ん坊を社会交渉に用いる「TBG行動(Touch Baby's Genital area Behavior)」など多岐にわたる。先行研究の少ない未知な種に関する先駆的研究としては十分な成果を蓄積している。2)父子判定については、当初の計画よりも早い速度で進展してきた。現在父子判定は分析途中ではあるが、その予備的な分析結果から、当初の予想と異なる非常に興味深い事象が発見されており、現在総括に努めているところである。3)群間繁殖交流については、予備的な父子判定からすでにその傍証が見つかっており、本研究の仮説検証に有用なデータとなると考えられる。本研究は、長期にわたる野外での野生動物の観察と、その後に控えるDNA試料の分析という2つの段階からなるものである。平成28年度は、計画どおり無事に10か月の野外観察を実施できた。調査期間中、交尾行動やオス間の社会関係、出産率や新生仔生存率などの詳細なデータの収集も順調に進んでおり、当初目標としていた水準は達成している。2017年3月末現在で400例を超える交尾行動を記録した。それぞれの交尾行動は可能な限りビデオによって記録され、交尾開始から終了までの一連のシークエンスを詳細に分析している。また、中心的に取り組んでいる課題以外でも、これまで報告のない行動や貴重な観察事例を積み重ねており、将来の研究に発展する多くの疑問を見出してきた。今後研究をより進展させていくうえで、重要な基礎となると確信している。DNA試料の分析については、当初の計画であったDNA試料の収集のみならず、実際の父子判定の分析段階まで進めることができ、計画以上に大きく進展した。これは、従来の糞試料からDNA試料を採取する方法ではなく、非侵襲的に口腔内細胞からDNAを採取する新しい方法を考案し、試験を経て実用化に成功したことによる成果である。糞サンプルは、特定の個体からサンプルを得るのに時間がかかるうえ、DNA含量が低く、結果の再現性を保証するために分析段階で時間と費用が多くかかるなど、様々な課題があった。これらの課題を解決すべく、非侵襲的かつ簡便な手法で、口腔内細胞からDNAを採取できる方法を新たに開発した。この新しい手法では、より短期間で、より良質なDNA試料を、大量に採取することが可能となり、実験にかかる時間と費用の削減にも貢献した。これにより、当初の計画よりも多くの検体の分析が可能になり、かなり詳細な遺伝的データが蓄積されつつある。上記の理由により、研究は当初の計画以上に進展していると判断する。

野生ベニガオザルの繁殖生態を明らかにするため、野外における行動観察、および父子判定のためのDNA試料の採取を主な要務として、タイ王国ペッチャブリー県にあるカオクラプックカオタオモー保護区にて野外調査を実施した。対象は、この保護区に生息するベニガオザル5群(Ting群、Nadam群、Third群、Fourth群およびWngklm群)で、総観察時間は970時間であった。本年度の中心課題はDNA分析であった。最終的に、598個のDNA試料を採取した。そのうち、分析に耐えうるサンプルを選択し、248個体分のDNAサンプルすべてについて、マイクロサテライト領域10座位の分析を実施した。また、114例の新生児のうち、分析対象から外した1群を除く4群計93例の中から、DNAサンプルが採取できた母子46組について父子判定を実施し、40組の母子について、コドモの父親を推定するに至った。行動観察の結果から、群れのアルファオス及びその連合仲間となる高順位オスで交尾全体の8割を独占していることが明らかとなった。一方で、父子判定の結果は、これら交尾を独占しているオスの繁殖成功度は、交尾成功度の高さに反して低く、順位の低いオスや群れ外のオスが約半数という相当な割合で繁殖成功を収めているという結果を得た。これは、行動上、オスの繁殖戦略が優位に働いていると見える一方で、メスの隠れた配偶者選択がより優位に働いていることを示唆する結果となっている。こうした交尾成功と繁殖成功のギャップは、ニホンザルをはじめ、他のマカク種でも報告があることから、行動的特性が社会性の影響を受けて異なる様相を示すとしても、群れ内の父性の偏りを低く抑える方向にメスの繁殖戦略が働くという共通の生物学的背景があるのではないかと考察できる。平成29年度の研究では、まず2か月の追加調査を実施し、行動データの蓄積と同時に、対象全頭からのDNA試料の採取を目標にサンプリングを実施する。少なくとも父子判定に必要な母子のDNA試料、および父親候補となるオトナオスからは可能な限りDNA試料を採取し、予算の許す限り分析を進める予定である。当初の計画ではマイクロサテライト20座位を用いる計画であったが、これまで進めてきた分析の結果、調査地域集団の遺伝的多様性を考慮すると10座位でも父親候補を十分に絞ることができることが明らかになったので、解析座位を減らして分析を進める。父子判定に関する十分なデータを得たら、研究の総括と論文の執筆に移行する。中心課題である性行動と繁殖成功度の比較は、本研究員の博士論文としてまとめるが、野外調査によって得られた様々な行動に関する観察事例や、自身が開発した新しいDNA採取法の技術論文も執筆する。現段階で、論文は1編が投稿中、2編が執筆を終え投稿準備中、2編が執筆中で、これ以外にも3編の執筆案がある。これらに順次取り組み、研究を総括し、成果を広く公に公開していく。集めたDNA資料は、父子判定のための分析のみならず、個体間の血縁度推定、オスの生活史解明に向けたY染色体の分析のほか、保全に向けた集団の遺伝的多様性の分析や系統地理分析などの用途にも用い、有効に活用する。
ヒマラヤ地域における農牧林産物交易の持続性

ヒマラヤ地域では、道路の拡大で農牧林産物の商品化の可能性が広がる一方、出稼ぎの急増による労働力不足から、従来の農牧林業の維持が困難になりつつある。こうしたなかで、家庭菜園や裏山など、集落に近い場所を利用し、手のかからない農牧林産物を売る人たちが増えてきた。本研究では、現在、ネパールとインドとバングラデシュで拡大する農牧林産物交易を取り上げ、世帯労働力と土地利用の変化に注目し、単一作物栽培には依存しない農民の選択肢を明らかにした。初年度には、国境を越えて農牧畜産物の取引がおこなわれるネパール、インド、バングラデシュを訪れ、現地調査をおこなった。まず、12月には北インドとバングラデシュの平原地帯にある定期市を訪れ、その土地の生産物と市場で売買される商品を把握しながら、国境を越えてネパールまでどのような農牧林産物が流通するのか把握した。この結果、インドのウッタルプラデシュ州からヤギがネパールにもたらされ、逆にネパールからバングラデシュへはイスラム教の犠牲祭の頃を中心にインドを経由して牛が流通していることがわかった。また、2月には国境にまたがる農牧林産物の生産地の現状を知るため、極東ネパールのイラム郡とインド西ベンガル州ダージリン郡で調査をおこなった。対象としたのはおもに紅茶である。インド側では企業経営のプランテーションで作られる点で典型的なモノカルチャーであった。これに対し、ネパール側は農民が自給用の農作物を作りながら商品作物としてお茶を栽培し、紅茶会社に売っており、農民に市場を選択する自由があった。似たような生態学的環境でも国が違うと異なる生産システムがあることが明らかになった。この他に、国際学会では、ネパールにおける畜産物の生産と土地利用に関する研究発表を台湾の台北市にある台湾国立大学で開かれたGlobal Land Projectで発表したほか、牧畜民の変化に関するセッションを幕張メッセで開かれた国際人類学民族学会で主催し、発表した。また日本地理学会や広島大学が主催する現代インド研究会(HINDAS)など国内の学会でも研究成果を発表した。2015年4月25日にネパール大地震が起きた。このため、当初申請書の段階で計画していた予定を昨年5月の実施状況報告書の段階で変更し、昨年度は地震で本研究の調査地の生活がどう変わり、農牧林産物交易に影響したのかを調査した。幸いなことに渡辺の調査村でも、橘の調査村でも、地震による死者は出ていない。しかし、家屋の倒壊やひび割れなどの影響はどの世帯でも大なり小なりの損害を受けていた。今後、これらの世帯が復興してゆく上で、家屋の改築や修理などに多くの資金が必要となる。だが、それらの資金がまかなえるほど政府や国際機関の援助は見込めず、多くの部分は被災者が自力で生活を再建するしかない。このため、海外への出稼ぎがなおいっそう拡大することが予想できる。農牧林産物の交易が出稼ぎに代り、村に残った人々の生活手段としてどれだけの力になるのか。これから復興の過程で本研究の問題が試されることになるのだろう。被災状況に関する調査は5月におこない、3月には復興の状況を確認した。その成果は、5月にその成果は調査中に救援隊の手助けになるよう、在ネパール日本大使館にもメールで送ると同時に、名古屋大学防災館、6月に立命館大学、日本ネパール協会開催支部例会、7月に生き物文化誌学会、1月に宇治公民館、3月に日本地理学会などでも報告した。また、3月の日本地理学会では、山岳地域に関するシンポジウムを組織し、山岳地域のコモンズや観光化を考えてゆくなかで、農牧林産物が山岳地域における資源利用として重要な役割を果すだろうとの本研究の知見を述べた。地震の影響については、発生直後にいち早く現地に調査に行くことができた。このため、その初期被害については、相当な事例を蓄積することができた。発生後、1年近くが経過し、だんだんと被害の実態が見えなくなるなかで、本研究によるデータは今後貴重な資料となるだろう。このため、できるだけ、1次資料を含め、論文として公開してゆくことが重要である。当初の計画のなかでは、東部ネパールと中部ネパールについてはすでに十分な蓄積がある。ただし、土地利用の変化に関するデータについてはまだすすめておらず、今後は具体的なデータを蓄積することが必要である。流通については、これまでの調査で生産者である村側からはおおむね把握してある。今後は流通先の都市側での調査も必要に応じておこなう必要がある。また、初年度に調査していた極東ネパールとインド・ヒマラヤに関しては、おおむね当初計画で予定していた成果が出せることがわかった。今後、土地利用や流通について、東部ネパールや中部ネパールと比較できるためのデータを取るため、補充調査をおこなってゆく必要があるだろう。また、成果については、これまでわかったことに関しては、学会発表の段階まで順次すすんでいるが、今後は論文にしてゆく必要がある。最終年度は、補充調査の分を含めた形で論文を公表し、報告書を作成してゆく必要がある。2016年度には、近年、農牧林産物の商品作物栽培の進みつつある東部および中部ネパールで、おもに畜産物の調査をした。東部ネパールでは、舎飼いと移牧の2形態で家畜を飼養する。このうち、移牧の調査では、冬の放牧地でシナモンの葉の栽培が進んでおり、家畜の放牧が制限されるなどの事態に発展していた。また、市場との関わりでは、廃用家畜を換金するため、都市に出荷していたが、仲買人が高齢化で減少するなど、問題を抱えていることが分かった。

舎飼い家畜については、自動車道路の開通を契機にファームと呼ばれる家畜の飼養形態が農村部で普及した。ただ、問題は飼料にある。出稼ぎや都市への移住で村内から労働力が減少しており、家畜のために草刈りの手間を出せる世帯とそうでない世帯との間で二極化していた。また、市場との関わりでみると、農村で飼養した家畜の多くは村内で売買し、消費する。ただし、一部は都市居住者におみやげとして持ってゆくなど、市場を通さない流通経路で都市にまでたどり着いていることが分かった。中部では、2015年に起きた地震の影響で、中国チベット自治区から輸入していた羊毛の交易に使われていた自動車道路が通行止めとなり、脇街道のラスワルートが主街道として復活したことがわかった。また、研究成果については、国際地理学会(北京)、国際ワークショップ(インド・北東丘陵大学)、現代インド研究会(広島大学)、生き物文化誌学会(星薬科大学)、日本地理学会(筑波大学)などで発表をおこなった。ヒマラヤ地域では、道路の拡大で農牧林産物の商品化の可能性が広がる一方、出稼ぎの急増による労働力不足から、従来の農牧林業の維持が困難になりつつある。こうしたなかで、家庭菜園や裏山など、集落に近い場所を利用し、手のかからない農牧林産物を売る人たちが増えてきた。本研究では、現在、ネパールとインドとバングラデシュで拡大する農牧林産物交易を取り上げ、世帯労働力と土地利用の変化に注目し、単一作物栽培には依存しない農民の選択肢を明らかにした。現地調査をおこなった結果、おおむね当初予想していた成果を得ることができた。特に国境を越えて農牧林産物が流通している事例や、国境を通じて土地利用や流通システムが違う事例を見いだすことも出来た。農牧林で言うと林産物の研究が進んでいないが、これについては研究計画書にも書いたようにシナモンの葉やチューリの実を利用している例を知っているので、次年度以降調査することが可能である。東部ネパール(渡辺)、中部ネパール(橘)、昨年度までに十分におこなえなかった土地利用の変化を中心に調査する。農牧林産物の生産地が全利用地に占める割合がどれだけのものなのか、家からの距離が他の自給作物と比べ近いのか否かを具体的に示すことが焦点となる。また、地震の影響という点で、震災以降に農牧林産物の生産が増えたのか、減ったのかを、把握する必要がある。また、初年度に調査をおこなった極東ネパールとインドヒマラヤ(渡辺と橘)で補充調査する。この地域は、東部ネパールや中部ネパールに比べると、農牧林産物交易の歴史が長く、前者の地域の行く末を考える上でも参考になる地域である。また、地震の影響をほとんど受けていない点でも、土地利用の変化など量的に比較できるため、調査をおこなってゆく。さらに、流通については、首都カトマンズを中心に、インドのラクノウ、ダージリン、コルカタ、バングラデシュのダッカでも、必要に応じて調査する。成果については、5月にクロアチアでおこなわれる国際人類学民族学会、6月に東京でおこなわれる生き物文化誌学会、7月に広島でおこなわれる現代インド研究会、8月に中国の北京でおこなわれる国際地理学会、9月に仙台、3月に筑波でおこなわれる日本地理学会で発表し、順次論文にしてゆく。
Ａｎａｍｍｏｘ反応を用いた省エネルギー・省資源型窒素除去技術の開発

地下水は特に発展途上国等で、重要な飲料水資源である。地下水などの、含有有機物量の少ないアンモニア汚染水の窒素除去を効率的かつ安定して行うために、Anammox反応を中心とした、既存の窒素除去システムとは一線を画する省エネルギー・省資源型窒素除去システムの開発を目指す。また、本システムの反応機構を、水質分析、ガス分析、微生物群集構造解析、窒素安定同位体解析により多面的に明らかにする。
上気道炎症の制御因子としてのリポキシンの役割

上気道炎症における制御因子としてのリポキシンの役割を明らかにする目的で、鼻汁や組織中のリポキシンA4の濃度やALX/FPRL-1受容体の局在を検討した。鼻汁中には高濃度のリポキシンA4が存在し、アレルギー性鼻炎や好酸球性副鼻腔炎患者で高かった。鼻粘膜の上皮細胞や粘膜下腺細胞、浸潤細胞にALX/FPRL-1受容体が存在し、特に鼻茸粘膜で高発現していた。培養ヒト正常気管支上皮細胞におけるTNF-alpha刺激によるIL-8分泌はリポキシンA4によって抑制され、この抑制作用は受容体のアンタゴニストで阻害されたことから、ALX/FPRL-1受容体を介するものであると考えられた。以上の結果から、鼻副鼻腔炎などの上気道炎症においても、リポキシンA4が炎症の制御因子として働いていることが示唆された。上気道炎症における制御因子としてのリポキシンやプロスタグランディン(PG)E2の役割を検討した。1)慢性副鼻腔炎、好酸球性副鼻腔炎、アレルギー性鼻炎患者の鼻汁中のリポキシン濃度をELISA法で測定した。鼻汁中には高濃度のリポキシンが存在し、慢性副鼻腔炎に比べてアレルギー性鼻炎、好酸球性副鼻腔炎で濃度が高い傾向を認めた。今後は症例を増やすと共に正常鼻汁の検討を行う予定である。2)慢性副鼻腔炎の手術時に採取した鼻茸や下甲介粘膜における、リポキシン受容体FPRL-1の局在について免疫組織化学的に検討した。リポキシン受容体は鼻茸では上皮細胞、浸潤する炎症細胞(主に好酸球)、血管内皮細胞に存在し、下甲介粘膜では上皮細胞、粘膜下腺上皮細胞、内皮細胞に認められた。今後は検体を増やし、疾患特異的な変化についても検討する予定である。3) mucoepidermoid carcinoma由来の細胞株NCI-H292細胞におけるリポキシン受容体の発現をリアルタイムPCR法にて検討したが、この細胞株でのmRNA発現量は少なかった。4) NCI-H292細胞で、リポキシンはTNFα刺激時のIL-8産生やMUC5AC蛋白産生影響を与えなかったが、VEGF産生を抑制する傾向が認められた。上述したようにこうした細胞株ではリポキシン受容体の発現が弱いため、今後、肺癌由来の細胞株であるA549細胞や気道の正常培養細胞による検討を行う予定である。以上の結果からリポキシンが気道上皮細胞の受容体を介して気道炎症の制御に関わっている可能性が考えられる。上気道炎症における制御因子としてのリポキシンやプロスタグランディンE2の役割を検討した。1)症例を増やして、慢性副鼻腔炎、好酸球性副鼻腔炎、アレルギー性鼻炎患者、および対照患者の鼻汁中のリポキシン(LXA_4)濃度をELISA法で測定した。鼻汁中には高濃度のリポキシンが存在し、慢性副鼻腔炎に比べて、好酸球性副鼻腔炎で濃度が低い傾向を認めた。2)慢性副鼻腔炎や好酸球性副鼻腔炎、アレルギー性鼻炎患者の手術時に採取した鼻茸や下甲介粘膜における、リポキシン受容体FPRL-1の局在について免疫組織化学的に検討し、疾患特異的な変化について検討した。3)培養細胞を用いた検討で、リポキシン(LXA_4)はTNFα刺激時のNCI-H292細胞からのIL-8産生やMUC5AC蛋白産生に影響を与えなかったが、VEGF産生を抑制する傾向があった。4)MCI-H292細胞よりもリポキシン受容体が多く発現しているヒト正常気管支上皮細胞で検討したところ、リポキシン(LXA_4)はTNFα刺激時のIL-8やVEGF産生を濃度依存性に抑制した。この作用はリポキシン受容体のアンタゴニストboc-2で抑制されたことから、リポキシン受容体を介したものであることが確認された。以上の結果より、リポキシンが気道上皮細胞の受容体を介して気道炎症の制御に関わっている可能性が考えられた。上気道炎症における制御因子としてのリポキシンA4の役割を検討した。

1.コントロールの鼻汁も含めて29検体の鼻汁中のリポキシンA4濃度をELISA法で定量した。鼻汁中にはリポキシンA4が存在することを初めて確認した。アレルギー性鼻炎患者に高く慢性副鼻腔炎患者で低く、慢性副鼻腔炎患者では特に好酸球性副鼻腔炎患者に高い傾向が認められた。2.免疫組織学的に、リポキシンA4受容体ALX/FPRL-1が慢性副鼻腔炎患者の鼻茸と下甲介の上皮細胞と粘膜下腺細胞、浸潤細胞に存在することを確認した。3.慢性副鼻腔炎手術時に採取した鼻粘膜組織27検体でのリポキシン受容体mRNAの発現をReal time PCR法で検討した。mRNAの発現は下甲介粘膜に比べて鼻茸で有意に高かった。疾患別には、鼻茸・下甲介粘膜とも好酸球性副鼻腔炎患者で高かった。4.リポキシンA4産生などのアラキドン酸代謝に関わる酵素のmRNA発現を、同じ鼻粘膜組織27検体で検討したところ、5-LOと15-LOのmRNA発現が下甲介粘膜に比べて鼻茸で有意に高く、COX-2と12-LOは逆に鼻茸で低かった。5.培養細胞を用いた検討で、リポキシンA4はヒト正常気管支上皮細胞におけるTNF-alpha刺激時のIL-8産生を抑制した。この抑制作用はリポキシン受容体のアンタゴニストで阻害されたことから、リポキシン受容体を介するものであると考えられた。以上の結果からリポキシンが気道上皮細胞の受容体を介して気道炎症の制御に関わり、特に好酸球性副鼻腔炎における鼻茸形成などの病態に深く関わっていると考えられた。