hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「細胞内肥満仮説」の検証とその臨床応用

アジア人に多い非肥満者の代謝異常の原因を探索した。対照は非肥満者85名、肥満メタボリックシンドローム(MS群)14名。骨格筋(IMCL)・肝臓(IHL)の細胞内脂質定量、安定同位体を用いたグルコースクランプにより肝臓、骨格筋のインスリン抵抗性(IR)を判定した。筋IRはIHL高値、TG高値、HDL低値と関連していた。筋IRの規定因子として最大酸素摂取量、内臓脂肪量、身体活動量が抽出された。非肥満者において肝臓、骨格筋のIRはそれぞれ独立して存在し、骨格筋については身体活動が重要な規定因子かもしれない。【背景】日本人を含む東アジア人の糖尿病や動脈硬化症患者の多くは非肥満であり、インスリン抵抗性(IR)の実態や病態的意義などは未だ不明な部分が多い。【目的】非肥満者における、肝臓、骨格筋のIRの臨床的意義と規定因子について解析する。【方法】対象は、30歳以上、50歳未満の非糖尿病(空腹時血糖値(FBS)126mg/dl未満)の男性とした。早朝空腹時に^1H-MRS法による骨格筋・肝臓における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量、筋生検を行った。その後、2ステップ高インスリン正常血糖クランプにより、肝臓、骨格筋のIRを判定した。【結果】非肥満者で肝臓でのみIRを示す群(L-IR)、骨格筋でのみIRを示す群(M-IR)、両臓器でIRを示す群(LM-IR)の各群の臨床パラメーターを比較した所、L-IR群では僅かなFBSの上昇と、正常群の約2.5倍(49.7g/day)のアルコール摂取量が観察された。一方、M-IR群では正常群と比較して、TGが有意に高く、HDL-Cと最大酸素摂取量が有意に低かった。骨格筋細胞内脂質量は正常群と同等であったが、肝細胞内脂質は約3倍で半数が脂肪肝を呈していた。LM-IR群では、M-IR群に認めた特徴に加えて、FBS、血圧、内臓脂肪量が有意に高値で飲酒量は高い傾向にあり、肝臓、骨格筋の細胞内脂質量はM-IR群と同等であった。これらのLM-IR群に認められる特徴やIRの程度は、肥満MS群とほぼ同等であった。【結語】非肥満者において、肝臓、骨格筋のIRはそれぞれ独立して存在し、相加、相乗的に、全身の糖質代謝、脂質代謝、血圧の増悪に関連することが明らかとなり、両臓器にIRがある場合、その表現型は肥満MS群と同等であった。早朝空腹時に1H- MRS法による骨格筋・肝臓における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量、筋生検を行った。【結果】非肥満者で肝臓でのみIRを示す群(L-IR)、骨格筋でのみIRを示す群(M-IR)、両臓器でIRを示す群(LM-IR)の各群の臨床パラメーターを比較した所、L-IR群では僅かなFBSの上昇と、アルコール摂取量の増加が観察された。重回帰分析の結果、M-IRに関連する因子として内臓脂肪量、最大酸素摂取量、身体活動量が抽出され、L-IRについてはアルコール摂取量のみが抽出された。【結語】非肥満者において、肝臓、骨格筋のIRはそれぞれ独立して存在し、相加、相乗的に、全身の糖質代謝、脂質代謝、血圧の増悪に関連すること、それぞれ別個の原因を有する可能性が明らかとなった。現在、血清や骨格筋のメタボローム、トランスクリプトーム解析を進め、さらなるメカニズムの解析を進行している。【方法】

対象は、30歳以上、50歳未満の非糖尿病(空腹時血糖値(FBS)126mg/dl未満)の男性とした。早朝空腹時に1H- MRS法による骨格筋・肝臓における細胞内脂質の定量、MRIによる腹腔内脂肪・皮下脂肪量の定量、筋生検を行った。その後、2ステップ高インスリン正常血糖クランプにより、肝臓、骨格筋のIRを判定した。【結果】非肥満者で肝臓でのみIRを示す群(L-IR)、骨格筋でのみIRを示す群(M-IR)、両臓器でIRを示す群(LM-IR)の各群の臨床パラメーターを比較した所、L-IR群では僅かなFBSの上昇と、アルコール摂取量の増加が観察された。一方、M-IR群では正常群と比較して、TGが有意に高く、HDL-Cと最大酸素摂取量が有意に低かった。骨格筋細胞内脂質量は正常群と同等であったが、肝細胞内脂質は約3倍で半数が脂肪肝を呈していた。LM-IR群では、M-IR群に認めた特徴に加えて、FBS、血圧、内臓脂肪量が有意に高値で飲酒量は高い傾向にあり、肝臓、骨格筋の細胞内脂質量はM-IR群と同等であった。これらのLM-IR群に認められる特徴やIRの程度は、肥満MS群とほぼ同等であった。重回帰分析の結果、M-IRに関連する因子として内臓脂肪量、最大酸素摂取量、身体活動量が抽出され、L-IRについてはアルコール摂取量のみが抽出された。【結語】非肥満者において、肝臓、骨格筋のIRはそれぞれ独立して存在し、相加、相乗的に、全身の糖質代謝、脂質代謝、血圧の増悪に関連すること、それぞれ別個の原因を有する可能性が明らかとなった。被験者のリクルートも順調であり、データも集積されつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。被験者の測定はほぼ完了し、学会での発表を行った。現在、論文執筆を進めている。今後、もう少し症例を集め、さらに詳細な解析を進めていく。筋生検サンプルの解析による今後の検討も行っていく。現在得られた関連性について因果関係を明らかにすること、骨格筋生検サンプルの解析によりメカニズムの解明を進めていく。
強磁場ラマン分光を用いたオービトンの研究

スピン、電荷、軌道、格子の自由度の結合は強相関電子系における研究の焦点である。本研究では、強磁場下に置けるラマン散乱装置の開発により、スピンと軌道あるいは格子の結合に関して研究した。ラマン分光装置の開発に関してはその最も重要な部分は、強磁場磁石という限られた空間に収まるように集光およびフィルター等の光学系を極小化し、かつファイバー光学系と結合するようにすることである。今回、全体として外径が1インチ以内に収まるようなラマン光学系を今回開発し、30テスラに至る実験が可能になった。実際、本光学系は20テスら超伝導磁石および30テスラハイブリッド磁石にあわせて設計を行っている。励起にはArレーザーを用い、検出はダブルモノクロメーターとCCD検出器を用いて行った。分解能に関しては、フォノンおよび電子励起を主な目的とし約500波数に設定した。これは励磁時間が限られるハイブリッド磁石を念頭においたものである。実際のラマン散乱の実験としてはLaMnO3およびLaSrMnO3において、ホールドープが軌道励起に与える影響を調べた。SrをドープしたLaSrMnO3の実験では、多重フォノン励起が軌道波により媒介されている事が明らかになった。また酸素ドープ系においては、ホールドープにより電荷と軌道のゆらぎが誘起されることを見いだした。さらにLaCoO3においてヤンテラーフォノンの解析により、低温において混合スピン状態にあることが明らかになった。
多血小板血漿と脂肪幹細胞の放射線潰瘍治療効果の比較検討

放射線皮膚潰瘍は放射線照射による副作用の一つであるが、潰瘍部分だけでなく、放射線照射を受けた周囲組織全体で細胞の創傷治癒機構が破綻しているため、治療に難渋する。近年は再生医療的なアプローチとして脂肪組織由来幹細胞や多血小板血漿を用いて難治性潰瘍を治療しようという試みがある。しかし、これらの因子は未だその作用が十分に解明されておらず、放射線障害による難治性潰瘍への応用はすすんでいない。本研究は放射線照射後皮膚潰瘍に対して脂肪組織由来幹細胞(ADSC)と多血小板血漿(PRP)の創傷治癒促進効果を確認し、かつ二つの創傷治癒効果を比較検討することを目的とする。ADSCの作成・培養とPRPの作成をおこない、放射線皮膚潰瘍ラットモデル作成のため、ラット背部にX線照射し、同部位に皮膚欠損創を作成した。放射線皮膚潰瘍モデルの作成をおこなったが、γ線ではうまくいかず、X線にてモデル作成をやりなおした。欠損創の大きさも変更した。また、他業務が多忙となり、研究業務に割ける時間が少なくなった。PRP、ADSCを放射線皮膚潰瘍モデルに用いて、結果を検証する。放射線皮膚潰瘍は放射線照射による副作用の一つであるが、潰瘍部分だけでなく放射線照射を受けた周囲組織全体で細胞の創傷治癒機構が破綻しているため、大変治療に難渋する。形成外科では難治性の創傷に対してすでにFGF-2製剤が臨床応用されているが、近年はFGF-2製剤以外の再生医療的なアプローチとして脂肪組織由来幹細胞や多血小板血漿を用いて難治性潰瘍を治療しようという試みがある。しかしこれらのmaterialは未だその作用が十分に解明されていない。本研究は放射線照射後皮膚潰瘍に対して脂肪組織由来幹細胞と多血小板血漿の創傷治癒促進効果を確認し、かつ2つの創傷治癒効果を比較検討することを目的とする。上記計画に基づいて、多血小板血漿(PRP)の作成と脂肪幹細胞(ADSC)の作成・培養をおこなった。ラット由来のPRP作成には1個体分の血液採取が必要であり、倫理的・経済的な面から、ヒト由来PRPと比較し問題なければ、今後はヒト由来PRPを使用することとした。ADSCに関しても同様に比較し、ヒト由来ADSCの使用も検討することとした。放射線潰瘍ラットモデル作成のため、ラット背部にγ線を30Gy、40Gy、50Gy照射し、照射部位に10mm大パンチで皮膚全層欠損創を作成した。照射していないコントロール群と比較して創縮小率に最も差が出たのは50Gy群であったが、50Gy群の半数は14日以内に死亡した。今後は耐容線量と創部照射量について検討をおこない、照射量を決定する。PRPとADSCを作成でき、またそれについての問題点と解決策を挙げることができた。放射線潰瘍の治癒過程を観察するために2週間を要し、正常部位への遮蔽など含めて、放射線潰瘍モデルの作成に時間を要したため、本実験や解析をおこなうことができなかった。しかし、放射線潰瘍モデルの作成については概ね完成しており、またモデル作成検討の中で新たな知見があり、研究のうえで大きな成果があった。以上を総合し、概ね順調であると判断した。PRP、ADSCについて、ラット由来のものとヒト由来のものを比較検討し、差がなければヒト由来のものを使用していく。創縮小率に差が出なければ、皮膚欠損創の大きさを変更することも考慮する。作成したPRPとADSCについての解析を後回しにしたため。放射線潰瘍モデルの作成に時間を要し、本実験とその解析ができなかったため。使用するPRP・ADSCをELISA法にて解析をおこなう。放射線潰瘍モデルを実際に用いて効果を検討するために相当数のラットを必要とする。また治療後創部を病理学的・酵素免疫学的に比較検討するため、試薬を必要とする。業務が多忙および放射線皮膚潰瘍モデルの作成がうまくいかなかったため、当初予定した計画通りに研究をすすめることができなかった。そのため次年度使用額が生じた。作成したADSCやPRPの解析、実際に投与するためのラット購入飼育費、治療効果比較のための病理検体作成等に使用予定である。
障害者スポーツを支えるボランティアの参加動機と活動継続に関する要因分析

本研究では、障害者スポーツに携わるボランティアスタッフの意識の特性を把握することを目的に、継続的に障害者スポーツを支援している組織でのボランティア活動者を中心に量的な調査(アンケート、3年間で約2200件)を実施した。調査分析の結果、同一の障害者スポーツ組織内で活動するボランティアスタッフにおいても、その立場や専門性、あるいは研修会等に受講歴によって障害者のスポーツ活動に対する意識の特徴に有意差があることを確認した。本研究では、障害者スポーツに携わるボランティアスタッフの特性を把握することによって、障害がある人たちへのより良質なスポーツ環境の整備、あるいは支援スタッフや組織におけるコーチング技術の蓄積に貢献できる実証的な資料を得ることを目的とする。以下に平成21年度の研究実績の概要を示す。1.5月8月期研究準備とボランティア活動者への個別インタビュー(1)先行研究、関連文献により、関連領域の研究上の到達地点を確認した。(2)本研究の予備調査として、障害者スポーツに携わるボランティアに個別インタビューを実施した。特に、障害者スポーツに関わる活動に参加しているボランティアスタッフに協力を得た。2.9月11月期予備調査(調査項目検討)、調査協力への依頼(1)量的調査に向け、調査票の項目を検討した。先行研究と5-8月期に予備調査をもとに調査票項目と尺度を検討した。(2)量的調査(アンケート調査)実施に対する協力を対象団体・組織に依頼した。依頼に際しては、調査票案を提示し確認と同意を得た。3.12月1月本調査(調査票による量的調査の実施)(1)障害者スポーツに関わるボランティアを対象に量的調査を実施した(配布数約1000)。4.2月3月調査結果の分析と研究の中間まとめ(1)郵送法により調査票を回収(回収数約520)し、入力・分析を行う。(2)調査結果をまとめるとともに、本研究遂行のために協力を得た団体・組織に報告、および、平成22年度に開催される関係学会での発表に向けた準備を行なう。本研究では、障害者スポーツに携わるボランティアスタッフの特性を把握することによって、障害がある人たちへのより良質なスポーツ環境の整備、あるいは支援スタッフや組織におけるボランティアマネジメントの蓄積に貢献できる実証的な資料を得ることを目的とする。以下に平成22年度の研究実績の概要を示す。1. 4月5月平成21年度調査結果の分析と継続研究の準備(1)郵送法により回収した調査票(平成21年度分)の入力・分析を行う。2. 5月7月期調査票による量的調査の実施(平成22年度分)(1)量的調査(アンケート調査)実施に対する協力を対象団体・組織に依頼した。(2)障害者スポーツに関わるボランティアを対象に量的調査を実施した(配布数約1000)。(3)関係学会での発表に向けた準備を行なう。3. 8月12月期研究のまとめと成果の発表(1)国内外の関係する学会において本研究の成果を発表した。発表に際しては、本研究(科研)による旨を示した。4. 2月3月調査結果の分析と研究の中間まとめ(1)調査結果をまとめるとともに、本研究遂行のために協力を得た団体・組織に報告、および、平成23年度に開催される関係学会、および論文発表に向けた準備を行なう。(2)平成23年度の研究に向けた準備を行う。本研究では、障害者スポーツに携わるボランティアスタッフの特性を把握することによって、障害がある人たちへのより良質なスポーツ環境の整備、あるいは支援スタッフや組織におけるコーチング技術の蓄積に貢献できる実証的な資料を得ることを目的とした。とくに、継続的に障害者スポーツを支援する組織でのボランティア活動者への量的調査(アンケート)を実施した。具体的には次の3点について調査分析を行うことで、研究目的の遂行を目指した。(1)障害者スポーツに携わるスタッフの意識の特徴、および課題を明らかにする。とくに「参加・継続要因」「情報入手・収集」と、「役割責任や資格・専門性」との関係の分析、および実践上の課題を検討した(平成21年度N=1000)。(2)スポーツ活動に参加する障害当事の家族が持つスポーツに対するニーズ、および課題の把握を試みた(平成22年度N=1000)。(3)普及が遅れているとされる精神障害者のスポーツ活動の実態、および課題を明らかにした(平成23年度N=200)。調査分析の結果、同一の障害者スポーツ組織内で活動するボランティアスタッフにおいても、その立場や専門性、あるいは研修会等に受講歴によって意識の特徴に有意差があることを確認し、運営マネジメントのための基礎資料を示した。また、精神障害者のスポーツ活動については、実施に向けたニーズはあるものの、会場の確保や会場までの移動に関する課題が重要であることを確認した。
SAGEライブラリーに基づいた新規消化管癌特異遺伝子の抽出と個性診断への応用

SAGEライブラリーの比較から新しい癌特異的遺伝子を抽出し、標的治療を視野に入れた消化管癌の診断系を確立することを目的として以下のとおり実施した。1)消化管癌と正常臓器のSAGEライブラリーの比較による新規癌特異的遺伝子の抽出:我々の胃癌SAGEライブラリー(GEO accession no.GSE545)と主要14臓器(心臓、肺、肝臓、脳など)のそれとの比較および定量的RT-PCR法により、APIN,TRAG3,CYP2W1,MIA,MMP-10,DKK4,GW112,REGIV,HORMAD1の9遺伝子が胃癌特異的であることを見い出した。食道扁平上皮癌についてSAGEライブラリーを作成し、正常食道のそれと比較して発現の異なる遺伝子群を抽出した。2)Recombinant蛋白の調整、抗体作成およびELISA系の構築:抗体の入手可能であったMIA,DKK4,MMP-10および独自にポリクローナル抗体を作成したREGIVでは、免疫染色およびELISAを行い、MIAとMMP-10の組織内発現が悪性度と相関すること、REGIVとMMP-10がよい血清マーカーであることを見い出した。他の遺伝子については順次recombinant蛋白の調整、モノクローナル抗体の作成を行い、特異性を確認中である。3)新規癌特異的発現遺伝子の機能解析:REGIVの胃癌細胞株強制発現系で、5-FUによるアポトーシスの抑制を明らかにした。さらに、数種の細胞質内および核内蛋白と相互作用を示すことを見い出すとともに、動物モデル系において腹膜播種を促進することを明らかにした。4)SAGEライブラリーに基づいたカスタムオリゴDNAアレイの作成とそれによる検索:上記で抽出した癌特異的発現遺伝子を加えた約200遺伝子を搭載する三次元カスタムアレイを新たに作成し、約20症例の胃癌を解析し臨床病理学的事項との検討を行った。
悪性脳腫瘍の光線力学診断法：分子機構の解明と診断への応用

5-アミノレブリン酸(ALA)を用いた悪性脳腫瘍の光線力学診断の分子機構を解明し、その臨床応用を目指した。正常脳と脳腫瘍とを差別化するバイオマーカーを探索した結果、ALA取り込みに関与するPEPT、プロトポルフィリンIXの排出に関与するABCGが重要なファクターであることを発見した。一方、転写因子Nrf2がABCG2遺伝子の発現を誘導する重要なファクターであり、その遺伝子のSNP (-617C>A)を臨床現場で迅速検出する方法を開発した。さらに、ALAを用いた悪性脳腫瘍の光線力学診断と治療の効率をさらに向上させるために、ABCG2を効果的に阻害する薬を見出した。脳腫瘍の外科手術において術中に正常細胞と癌細胞を区別し、癌病巣部分を確実に切除することは、患者の生活の質(QOL)を改善する上で極めて重要である。近年5-アミノレブリン酸(ALA)を用いた光線力学診断法は癌治療への臨床応用および基礎研究において極めて斬新であり、悪性脳腫瘍の外科的治療への応用は患者のQOLを低下させない方法として注目されている。しかし一方、ALAを投与することによって、脳腫瘍にポルフィリンが選択的に蓄積する分子機構については十分に解明されていない。H24年度我々は、正常脳と脳腫瘍とを区別するバイオマーカーを探索するため、研究倫理委員会の承認を得て大阪医科大学脳神経外科・黒岩敏彦教授(研究分担者)および東京工業大学大学院生命理工学研究科・小倉俊一郎・特任准教授(研究協力者)と研究を実施した。前年度に解析したコプロポルフィリノーゲン酸化酵素(CPOX)の発現レベル以外にもALA取り込みに関与するトランスポーターPEPTおよびプロトポルフィリンIXの排出に関与するABCG2も重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで、in vitroの系において、培養した癌細胞にポルフィリン前駆物質であるALAを取り込ませ、ALAの代謝産物として得られるポルフィリンをHPLCで定量的に解析した。さらに、PEPT, ABCG2遺伝子について、in vitroの系で過剰発現株を構築し細胞におけるポルフィリン蓄積に与える影響を検証した。同定した遺伝子の発現をRNAi法により抑制させた条件下で、細胞におけるポルフィリンの蓄積レベルを測定し、同定した遺伝子の関与を検証した。その結果、プロトポルフィリンIX蓄積の高い癌細胞では、PEPT遺伝子の発現が高くABCG2遺伝子の発現が低くなっている事が明らかとなった。癌の中でも脳腫瘍の治療は極めて難しい。その最も大きな理由は、腫瘍が正常脳の中に浸潤した部分を広く切除できないことによる。脳腫瘍の外科手術において術中に正常細胞と癌細胞を正確に区別し、癌病巣部分を確実に切除することは、患者の生活の質(QOL)を改善する上で極めて重要である。我々は、5-アミノレブリン酸(ALA)を用いた悪性脳腫瘍の光線力学診断の分子機構を解明し、その臨床応用を目指した。正常脳と脳腫瘍とを区別するバイオマーカーを探索した結果、ALA取り込みに関与するトランスポーターPEPT、プロトポルフィリンIXの排出に関与するABCトランスポーターABCGが重要なファクターであることを発見した。しかも転写因子Nrf2が、光線力学診断法におけるABCG2遺伝子の発現を誘導する重要なファクターであることが示唆されたことから、ABCG2遺伝子の転写開始点の解析、ならびにin vitro培養細胞系の実験を実施して、ABCG2遺伝子が転写因子Nrf2によって制御を受けている事を実証した。またNrf2遺伝子のSNP (-617C>A)がその転写活性に大きく影響する事を見出し、そのSNPを迅速に検出する方法を開発した。さらに我々は、ALA光線力学治療に対して脳腫瘍幹細胞が感受性であることを突き止めた。癌幹細胞では、PEPTのほかミトコンドリアのトランスポーターABCB6およびプロトポルフィリンIXを生合成する酵素の発現が亢進していることも発見した。このことから、悪性脳腫瘍に対してALA光線力学治療の効果が期待できることが示唆された。そこで我々は、ALAを用いた悪性脳腫瘍の光線力学診断と光線力学治療の効率をさらに向上させるために、腫瘍細胞からのポルフィリン排出に関与するABCG2を効果的に阻害する薬を発見し、培養細胞系およびモデル動物でその有効性を検証して、特許出願した。わが国において癌は死亡原因の第1位である。患者の生活の質(QOL)を高く保つために安全な治療方法の開発は焦眉の急である。その最も大きな理由は、腫瘍が正常脳の中に浸潤した部分を広く切除できないことである。癌治療の中で5-アミノレブリン酸(ALA)を用いた光線力学診断法は臨床応用および基礎研究において極めて斬新であり、悪性脳腫瘍の外科的治療への応用は患者のQOLを低下させない方法として注目されている。

「なぜ悪性腫瘍では、周りの正常細胞に比較してポルフィリンが蓄積しやすいのか?」いう究極の命題を解決するために我々は、悪性脳腫瘍に対する光線力学診断法に研究の焦点を絞り、研究倫理委員会の承認を得て大阪医科大学脳神経外科・黒岩敏彦教授(研究分担者)および東京工業大学大学院生命理工学研究科・小倉俊一郎・特任准教授(研究協力者)と研究を実施した。大阪医科大学・脳神経外科で脳腫瘍手術を受けた患者(インフォームドコンセント有)から摘出されたと脳腫瘍とその周囲の正常組織におけるポルフィリン代謝と輸送の違いに注目して、トランスクリプトーム解析とメタボロームの解析を行なった。その結果、悪性脳腫瘍でポルフィリン蛍光の強い組織では、主としてプロトポルフィリンIXが蓄積しており、その分子機構の1つとしてコプロポルフィリノーゲン酸化酵素の発現レベルが高くなっていることを発見した。平成24年度の研究目標は、悪性脳腫瘍にプロトポルフィリンIXが蓄積する分子メカニズムを解明し、正常脳と脳腫瘍とを区別するバイオマーカーを探索する事であり、その目標をほぼ達成した。我々の研究によって、コプロポルフィリノーゲン酸化酵素(CPOX)、およびALA取り込みに関与するトランスポーターPEPT、プロトポルフィリンIXの排出に関与するABCトランスポーターABCGが重要なファクターであり、これらの発現レベルが正常脳と脳腫瘍とを区別するバイオマーカーとなりうる事を証明した。ALA投与による光線力学診断法では、ALAの細胞内への取り込みに始まり、ポルフィリン生合成経路と排出輸送のバランスが重要である。脳腫瘍では、そのバランスが正常細胞と異なり、ポルフィリンが腫瘍細胞に蓄積しやすくなっているものと考えられた。その違いを決めるファクターこそが光線力学診断法の有効性を予測する上で重要なバイオマーカーとなると考えられ、転写因子Nrf2が、光線力学診断法におけるABCG2遺伝子の発現誘導を予測する重要なバイオマーカーであると考えられた。平成24年度において我々は、転写因子Nrf2によるABCG2遺伝子の発現誘導のメカニズムも解明し、且つABCG2のPpIX排出機能を阻害する方法を見出した。その方法はALA光線力学治療に応用できると考えられる事から、米国でまず優先特許出願を行ない、その後国内の特許出願を行なった。平成23年度の研究目標は、脳腫瘍の悪性度とポルフィリン蓄積の関係を明確にし、分子メカニズムを探索する事であり、その目標をほぼ達成した。その研究を実施するにあたって、大阪医科大学および理化学研究所の研究倫理委員会の承認を得て、インフォームドコンセントを頂いた悪性脳腫瘍の患者から外科手術によって摘出された悪性脳腫瘍検体を保管し研究試料とした。合計20の悪性脳腫瘍検体を用いて、ポルフィリン生合成とヘム代謝に関与する14遺伝子の発現レベルを定量的PCR法と組織免疫染色法で測定した。脳腫瘍周囲にある正常組織(蛍光レベルが低い組織)に比べ発現レベルに異常が認められる遺伝子を探索し、ポルフィリンの腫瘍集積の分子機構を解明した。また、外科的に切除した悪性脳腫瘍の一部を液体窒素で迅速に凍結し、HPLCによって分析しポルフィリンの分子種とその量を定量的に測定した。
TGF-bとナノDDS技術を応用した次世代の歯周組織再生療法の開発

研究の第一段階として、炎症指向性リポソームがマウス実験的歯周炎モデルの歯周炎組織に集積することを明らかにした。次に、TGF-β関連蛋白質のリポソームへの内包を検討した結果,TGF- βスーパーファミリーに属するGDF5に作用するHMGB1中和抗体に着目した。HMGB1は様々な炎症性疾患への関与が報告されており、HMGB1中和抗体はそれらの疾患に対する新規治療薬として期待されている。研究の第二段階として、HMGB1中和抗体内包炎症指向性リポソームを作製した。そしてそれがHMGB1中和抗体の単体投与と比較して、有意に歯周炎の進行を抑制することを明らかにした。近年、簡便で効果的な歯周組織再生療法の開発が歯科医師と患者の双方から求められている。そこで、再生を期待する部位特異的に薬剤を集積させることが可能である薬物送達システム:ナノDDSに注目し、歯肉上皮の増殖抑制や、歯根膜の分化・増殖を促進するといった作用を有するTGF-bを内包する薬剤の候補として、次世代の歯周組織再生療法の基盤を開発することを目的に本研究を行った。平成26年度は、炎症指向性リポソームが炎症を起こしている歯周組織へ集積することを分子イメージングを用いて検証した。当初の研究計画ではラット歯周組織創傷治癒モデルを作成し、K1糖鎖結合リポソーム(Cy5.5内包)を適用する予定であったが、より臨床に即した、歯周炎組織の治療(組織再生)を想定して、進行度の異なったマウス歯周炎モデルを作成することにした。すなわち、マウスの上顎第二大臼歯に、歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg菌:膿瘍形成株W83)を染みこませた絹糸を結紮し重度歯周炎モデルマウスを、さらに、上顎第二大臼歯へ絹糸のみを結紮し軽度歯周炎モデルマウスを作製した。その後、直ちにK1糖鎖結合リポソーム(Cy7)を尾静脈から注射した。次に、分子イメージングを用いたリポソームの炎症部位への集積の検証を行った。すなわち、K1糖鎖結合リポソーム(Cy7内包)を尾静脈から投与した2週後において、IVIS spectrum(SPI)によるin vivo分子イメージング解析:XenoLight Rediject Inflammation Probeによる炎症強度のイメージングを実施したところ、3匹の異なったサンプルにおいて、炎症を起こしている歯周組織にリポソームが多く集積していることを確認した。以上の結果から、K1糖鎖結合リポソーム(Cy7)が確実に歯周組織の炎症部位に集積することが明らかになった。平成27年度は、実際にK1糖鎖リポソームに内包するTGF-βに関して検討を重ねた結果、内包蛋白質が十分な効果を発揮するリポソームを作製するためには、最低1でもmg以上の蛋白量が必要であることが明らかとなった。将来的な臨床応用を見据えて、コストパフォーマンスの向上が必須と判断し研究計画を変更した。TGF-βは歯肉上皮において、細胞内の転写因子Smad2を介して増殖を制御(Tomikawa et al, J Dent Res, 2012.)しており、in vitroの実験でSmad2を過剰発現させた歯肉上皮細胞では増殖抑制がおこることが分かっている(Shimoe et al, J Periodontal Res, 2014.)。したがって、様々なSmad2制御シグナル系の中から、Smad2をユビキチン化する細胞内分子Smurf2に着目し、Smurf2抑制リポソームの作製を行う計画を立てた。そして免疫染色法によって、歯周組織におけるSmurf2の発現パターンは、歯周炎を有していない健常マウスの歯肉上皮特異的に発現が増強し(n=3)、歯周炎モデルマウスではその発現が低下するという非常に興味深い知見が得られた。このことから、Smurf2抑制K1糖鎖結合リポソームを作製することによって、歯周組織再生時の有害事象である歯肉上皮のダウングロースの抑制が期待できると考えられるため、今後Smurf2をターゲットにして研究を進めていく方向である。さらに、Smurf2の歯周組織における動態を示した報告は過去に無いことから、新規性の高い研究になると考えている。住商ファーマインターナショナルの技術担当と検討を重ねた結果、K1糖鎖結合リポソームに内包する薬剤としてTGF-βはコストの面で大きく障害があることが予測でき、その内包する薬剤の変更と検討に時間と費用を費やしたため。本年度は歯周炎病態解明の必要性を考え、進行度の異なった2種類の歯周炎モデルマウスを作成することに成功している。これにより、歯周組織再生のみならず歯周炎の病態解明を本研究から明らかにすることが可能である。

さらに、分子イメージングを用いたリポソームの炎症部位への集積の検証に関しては、K1糖鎖結合リポソーム(Cy7内包)を用いることで確認できており、実験計画はおおむね順調に進んでいると考えている。当初はCy5.5を用いる予定であったが、より波長の高いCy7を用いて実験を行っている。K1糖鎖結合リポソームに内包する薬剤としてTGF-βは変更となったが,新たにSmurf2という歯周組織では新規性の高い分子を発見したので、これを用いて当初の予定通り研究を進めていく。歯周病特に大きな研究計画の変更等は無く、当初の予定通り着実に実験を進めていく。
非病原力遺伝子のサプレッサー活性発現機構の解明と植物病害防除への応用

植物は、病原菌との遭遇に際し,抵抗性反応を誘導し、元来病気かからない。病気にかかるのは、例外的な出来事である。本研究では、この抵抗性誘導を抑制する病原菌側の因子を特定し、さらにこれに結合する植物の因子を発見し、この因子の抵抗性誘導分子への結合の特異性により、抵抗性反応のオン,オフが決定されることを明らかにし、これらの因子の改変で抵抗性反応を常にオンにすることによる新しい植物病害防除の戦略を示すことが出来た.植物は、病原菌との遭遇に際し,抵抗性反応を誘導し、元来病気かからない。本研究では、この抵抗性誘導を抑制する病原菌側の因子を特定し、さらにこれに結合する植物の因子を発見し、この因子の抵抗性誘導分子への結合の特異性により、抵抗性反応のオン,オフが決定されることを明らかにし、これらの因子の改変で抵抗性反応を常にオンにすることによる新しい植物病害防除の戦略を示すことが出来た.植物非病原細菌Pseudomonasfluorescens(Pf)にhrp遺伝子クラスターを持つ形質転換体をタバコ、イネ、カンキツに接種すると、hrp遺伝子クラスターの中にある一般エリシターであるハーピンやHopPsyAによってHRが誘導される。この細菌に多くの植物病原細菌Xanthomonas属が持つ非病原力(avirulent, avr)遺伝子avrBs3/pthAファミリーのクローンをさらに導入した形質転換体を同様に接種すると、今度はまったくHRを示す事ができなくなる。この時、オキシデーティブバースト、PAL、パーオキシダーゼ等の抵抗性反応関連の酵素活性の上昇、細胞死の誘導等の種々抵抗性反応や、HIN1,RbohB,PAL,PR1等の抵抗性反応関連遺伝子の転写誘導を抑える事もわかったので、この非病原力遺伝子グループは、抵抗性反応を抑制するサプレッサー活性を持つ事が立証された。次に、avrB,avrRps4,avrPto,avrRpt2についても、Pfの形質転換体を用いて、同様に調べた所、avrRpt2以外は、全て同様にサプレッサー活性を示した。従って、非病原力遺伝子の多くがサプレッサー活性を持つ事がわかった。興味深い事に、AvrBとAvrRpt2とも標的因子である第三の因子に作用して、それぞれリン酸化、プロセッシングの活性化反応によって、HRが誘導することが知られている。にもかかわらず、本システムでは、AvrBしかサプレッサー活性を示さなかった。このことは、これらの非病原力因子がサプレッサー活性を示すためには、別な標的が有る事が示唆された。また、上記avrBe3/pthA遺伝子ファミリーに属しながら、病徴発現(かいよう症状)に導くために必要であるapl1遺伝子産物と結合する分子として、宿主であるカンキツからPME(ペクチンメチルエステラーゼ)、カフェオイル-CoA-メチルトランスフェラーゼ(CCoAMT)と未知の細胞壁成分を単離した。今後、これらの分子との結合状態、夫々の分子の修飾、プロセッシングを調べる事によって、サプレッサー活性発現の機構がさらに明らかになると期待できる。Xanthomonas属ばかりでなく、植物病原細菌の広範な非病原力遺伝子がサプレッサー機能を持つ事を発見し、サプレッサーを抑制することによる耐病性付与の基本的戦略が妥当である事を知る事ができた。非病原力遺伝子の翻訳産物は、タイプIII分泌機構で植物細胞内に注入されるが、植物細胞内で結合する分子として、ペクチンメチルエステラーゼ(PME)とRIN4を生体分子間相互作用検出機を用いて見いだした。カンキツにおけるPMEは、前駆体として翻訳された後、ほぼ中央部でプロセッシングを受け、N末端側のPMEインヒビターとC末端側の成熟PMEになる事が知られている。前駆体PME、成熟PME、また、非病原力遺伝Apl1のにN末端、或はC末端に、蛍光色素であるGFP,或はDsRedが融合されたコンストラクト用いて、タバコ葉内で一過的に発現させて、共焦点レーザー顕微鏡下で観察を行った.その結果、Apl1が核局在配列を持っているが、単独で蛍光タンパク質融合Apl1を発現させると、確かに核に移行する。一方、PME前駆体は、植物細胞内ではプロセッシングを受けたものと、成熟PMEの局在のいずれも見られるが、PME前駆体とApl1を同時に発現させると、前駆体PMEのみの局在性しか示さなくなった。このことから、in vivoにおいても、Apl1は、PMEと結合して、インヒビター部分を切り離すプロセッシングをブロックする事が示唆された。また、インヒビターを同一分子として持つか、遊離した状態で持つかによって、PMEの活性をもコントロールすることが考えられた。なお、この系を用いて、カンキツかいよう病菌が持つApl1のホモログApl2,Apl3は、カンキツPMEに結合しない事、また、Apl1は、カンキツ以外のPMEとは結合しない事が分かった。即ち、カンキツかいよう病菌のApl1がカンキツPMEと特異的に結合するが、タバコ、トマトのPMEとはin vivoで結合しない事が分かった.なお、この非病原カグループのサプレッサー活性は、糸状菌のエリシターであるクリプトゲインによって引き起こされるHRをも抑制する事が分かった.このことにより、サプレッサー活性をコントロールする事によって、糸状菌の病害にも体制になりうる可能性が示唆された。

カンキツかいよう病菌のエフェクターApl1の結合タンパク質が,カンキツPectin Methyl esterase(PME)であることを発見した。PMEは,長いペプチドとして翻訳された後,その中央部でプロセッシングを受け,N末端側のPMEインヒビターが切り離されて,成熟PMEになる事が知られている。そこで,Apl1とそのホモログ,及びカンキツのPMEの前駆体,インヒビター,成熟タンパク質のそれぞれについて,異なる励起波長を持つ蛍光タンパク質GFP又はDsRedをN末端又はC末端に融合させたコンストラクトを作成した.これらをカンキツ細胞内で一過的に発現させて,両者の間の結合による局在性の変化を共焦点レーザー顕微鏡によって解析した。その結果,Apl1は,カンキツのPMEには結合するが,タバコ,トマトのPMEとは結合しなかった。また,カンキツのPMEは,Apl1と相同性を示す他のAvrBs3ファミリーとは,結合しなかった事から,厳密な特異性がこの結合段階で存在する事が明らかになった。また,Apl1が前駆体PMEに結合する事によって,プロセッシングを防ぎ,それぞれの局在性が変化する事が明らかになった.即ち,DsRed::Apl1とGFP::PMEを同時に発現させると,夫々を発現させた時の局在性と異なっていた。また,Apl1では,修飾後にC末端側から断片化に導くプロセッシングを受けることが明らかになった。さらに,かいよう形成の際,テロメレースが必須の因子として働くことを発見した。植物病原細菌の広範な非病原力遺伝子が抵抗反応の誘導を抑制するサプレッサー機能を持つ事を発見したことから、サプレッサーを抑制することによる耐病性付与の基本的戦略が示唆された。非病原力因子は、タイプIII分泌機構で植物細胞内に注入されるが、その時、ペクチンメチルエステラーゼ(PME)とRIN4に結合することを、生体分子間相互作用検出機を用いて明らかにした。PMEは、前駆体として翻訳された後、ほぼ中央部でプロセッシングを受け、N末端側のPMEインヒビターとC末端側の成熟PMEになる。前駆体PME、成熟PME、また、非病原力遺伝Apl1のN末端、或はC末端に、蛍光タンパクGFP,或はDsRedを融合させたコンストラクトを、タバコ葉内で一過的に発現させて、共焦点レーザー顕微鏡下で観察した.その結果、PME前駆体は、植物細胞内ではプロセッシングを受けたものと、成熟PMEの局在のいずれにも見られたが、PME前駆体とApl1を同時に発現させると、前駆体PMEのみの局在性しか示さなくなった。このことから、Apl1は、PMEと結合して、インヒビター部分を切り離すプロセッシングをブロックすると考えられた。また、PMEの活性をもコントロールすることも考えられた。なお、カンキツかいよう病菌が持つApl1のホモログApl2,Apl3は、カンキツPMEに結合しない事、また、Apl1は、カンキツ以外のPMEとは結合しない事が分かった。即ち、カンキツかいよう病菌のApl1がカンキツPMEと特異的に結合することが分かった.この特異性決定機構から,これらの分子の結合をコントロールすることによる新しい病害耐性細胞育種戦略となることが示された。カンキツかいよう病菌のApl1は、Xanthomonas属細菌に広く分布する非病原力因子AvrBs3ファミリーに属するにも拘らず、かいよう形成に関与する。
作用素環論を用いた量子ウォークの研究

2018年度は本課題研究の初年度に当たる。数学、とくに量子ウォークの研究を行い、予想以上の成果を得ることができた。まだ学術雑誌にアクセプトされた論文はないものの、3編のプレプリントを作成することができた。現在、その内2編を学術雑誌に投稿しているところである。量子ウォークのうち特に空間一様量子ウォークの研究に多くの時間を割いた。一次元格子Z上の量子ウォークについては先行研究が多くあるが、その基礎付けは不十分であった。本研究では、まず量子ウォークの定義を与えることから着手した。この定義で用いられている条件---解析性---は非常に弱いため、これまでに研究されてきた量子ウォークについてはもちろんのこと、これまでに研究されてこなかった作用素についても量子ウォークの枠組みでとらえることが可能になった。空間一様量子ウォークの構造定理を示すことに成功した。空間一様量子ウォークはこれまでにもたくさん研究されてきたが、その直和分解や、既約性・非既約性については議論されてこなかった。一次元格子上の空間一様量子ウォークについて、その原子とも言うべき量子ウォークについてモデル量子ウォークという名前をつけた。新しい構造定理では、すべての一次元空間一様量子ウォークがモデル量子ウォークの直和に分解できることを証明できた。一次元空間一様量子ウォークの直和因子であるモデル量子ウォークに着目すると、与えられた量子ウォークが連続時間量子ウォークであるのか、そうでないのかを判定すること画できる。物理学への応用を考えると、これはきわめて重要な成果ではないかと、私は考えている。続いて、空間非一様、および空間一様量子ウォークについて共通する性質を示すことができた。この研究課題については今後も成果が得られることを期待できる。研究は当初の予想よりも順調に成果が得られている。量子ウォークを定める作用素の解析性に注目するという新しい発想得たが、これが研究が進展した第一の要因である。一次元格子Z上の空間一様量子ウォークについて、そのフーリエ双対を考える研究は従来からある。しかしながらそのフーリエ双対についての解析性に注目する先行研究はなかった。解析性に注目することで、あらゆる解析的な空間一様量子ウォークについてそのフーリエ双対が局所的に対角化可能であることを示すことができる。その対角成分である、固有値関数は一次元トーラスTから一次元トーラスTへの解析関数を与えるが、その回転数によって、空間一様量子ウォークが連続時間で実現可能かどうかが判定できた。この研究成果には物理学的な意義がある。このように、一次元空間一様量子ウォークから研究成果を得ることができたが、そこで得られた洞察を元に、二つの方向で更なる研究成果を得ることができた。一つ目は空間非一様量子ウォークの漸近挙動に関する研究成果であり、もう一つは多次元格子状の量子ウォークの漸近挙動に関する研究成果である。それぞれ論文の執筆も順調に進行して、2編のプレプリントを公表することができた。本年度は解析性に注目することにより、一次元空間一様量子ウォークから研究成果を得ることができたが、そこから二つの方向で更なる研究成果を得ることができた。この両方において更なる研究成果を得るべく、研究を進める。まず、一次元格子Z上の空間非一様量子ウォークの漸近挙動についてである。この種の量子ウォークについて漸近的にコンパクト台を持つことを示したが、極限分布の存在は一般には言えない。しかし、これは一次元格子Zに通常の距離を導入した場合の話である。一次元格子Z上には絶対値で与えられる距離以外の距離が導入可能である。それらの距離のうち、Zの大規模構造を保つような距離に着目したい。私はこれまでに、距離空間の大規模構造の研究にも携わっており、そこで培った知見を活かしていきたい。通常とは異なるものの、大規模構造が通常の距離と一致するようなZ上の距離のうち、量子ウォークに極限分布を与えるようなものが存在するかどうか、検証をしていきたい。つづいて、高次元格子上Z^n上の空間一様量子ウォークについて、その構造の研究を進めて活きたい。高次元の空間一様量子ウォークについてはそのフーリエ双対を考えることができる。さらにそのフーリエ双対について解析性を考えることができる。フーリエ双対の固有値は高次元の解析的部分集合を定めるが、その構造は代数幾何学的な考察により、構造を明らかにすることが可能かもしれない。今後も検証を重ねていきたい。

空間一様量子ウォークはこれまでにもたくさん研究されてきたが、その直和分解や、既約性・非既約性については議論されてこなかった。一次元格子上の空間一様量子ウォークについて、その原子とも言うべき量子ウォークについてモデル量子ウォークという名前をつけた。新しい構造定理では、すべての一次元空間一様量子ウォークがモデル量子ウォークの直和に分解できることを証明できた。一次元空間一様量子ウォークの直和因子であるモデル量子ウォークに着目すると、与えられた量子ウォークが連続時間量子ウォークであるのか、そうでないのかを判定すること画できる。物理学への応用を考えると、これはきわめて重要な成果ではないかと、私は考えている。続いて、空間非一様、および空間一様量子ウォークについて共通する性質を示すことができた。この研究課題については今後も成果が得られることを期待できる。研究は当初の予想よりも順調に成果が得られている。量子ウォークを定める作用素の解析性に注目するという新しい発想得たが、これが研究が進展した第一の要因である。一次元格子Z上の空間一様量子ウォークについて、そのフーリエ双対を考える研究は従来からある。しかしながらそのフーリエ双対についての解析性に注目する先行研究はなかった。解析性に注目することで、あらゆる解析的な空間一様量子ウォークについてそのフーリエ双対が局所的に対角化可能であることを示すことができる。その対角成分である、固有値関数は一次元トーラスTから一次元トーラスTへの解析関数を与えるが、その回転数によって、空間一様量子ウォークが連続時間で実現可能かどうかが判定できた。この研究成果には物理学的な意義がある。このように、一次元空間一様量子ウォークから研究成果を得ることができたが、そこで得られた洞察を元に、二つの方向で更なる研究成果を得ることができた。一つ目は空間非一様量子ウォークの漸近挙動に関する研究成果であり、もう一つは多次元格子状の量子ウォークの漸近挙動に関する研究成果である。それぞれ論文の執筆も順調に進行して、2編のプレプリントを公表することができた。本年度は解析性に注目することにより、一次元空間一様量子ウォークから研究成果を得ることができたが、そこから二つの方向で更なる研究成果を得ることができた。この両方において更なる研究成果を得るべく、研究を進める。まず、一次元格子Z上の空間非一様量子ウォークの漸近挙動についてである。この種の量子ウォークについて漸近的にコンパクト台を持つことを示したが、極限分布の存在は一般には言えない。しかし、これは一次元格子Zに通常の距離を導入した場合の話である。一次元格子Z上には絶対値で与えられる距離以外の距離が導入可能である。それらの距離のうち、Zの大規模構造を保つような距離に着目したい。私はこれまでに、距離空間の大規模構造の研究にも携わっており、そこで培った知見を活かしていきたい。
PAI-1の血管保護作用機序の解明と動脈硬化抑制の新規治療の開発

1.PAI-1は血管内での線溶系抑制因子としての作用の他に、AngIIが強く作用する冠動脈血管壁での血管内皮細胞の維持及び血管壁基底膜を構成する細胞外マトリクスの維持に保護的な作用を発揮していることが以下の研究成果で明らかとなった。PAI-1KOマウスに浸透圧ポンプでAngIIを2週間投与するモデルを作成すると、冠動脈破綻を高率に起こし、冠動脈壁の毛細血管周囲に出血を認め、心筋間質に炎症細胞浸潤を引き起こした。また大動脈弁周囲組織にも著しい出血を伴う炎症細胞浸潤を認め、時間経過と共に大動脈弁の線維化と班痕形成を認めた。一方正常マウスではAngII投与により冠動脈壁の出血や心筋間質への炎症細胞浸潤は極限られたものであり、大動脈弁周辺の変化も軽度であった。以上からPAI-1は血管周囲への出血や炎症細胞浸潤を抑制することで動脈硬化進展におけるプラーク破綻を抑制することが示唆された。2.AngII投与による血管壁破綻の機序としてuPA亢進によるplasminogen-plasmin systemの活性化の結果MMPs (MMP-9,MMP-2)の活性亢進が細胞外マトリクスを分解することにより、冠動脈微小血管壁の基底膜を分解し心破裂を起こし易くしていることが以下の研究成果から示唆された。正常マウス及びPAI-1KOマウスにAngIIを投与し、心筋細胞を採取しMMP活性をzymographyで測定した。PAI-1KOマウスにAngIIを投与したモデルでは、正常マウスと比較しMMP活性が有意に増加していた。以上よりMMPs (MMP-9,MMP-2)活性の抑制が血管内皮の保護に関与し、動脈硬化の抑制や不安定プラーク破綻の抑制に強く関与していることが示唆された。PAI-1はAngiotensin(Ang)IIが強く作用する動脈硬化巣での血管周囲への出血や炎症細胞浸潤を抑制することで動脈硬化進展におけるプラーク破綻を抑制すると考えられる。本研究はAngIIの関与する動脈硬化進展においてPAI-1のプラーク安定化作用を証明し、その機序を解明することで不安定プラーク破綻による急性冠動脈疾患を予防する為の新たな治療法を確立することを目的とする。PAI-1は血管内での線溶系抑制因子としての作用の他に、AngIIが強く作用する冠動脈血管壁での血管内皮細胞の維持及び血管壁基底膜を構成する細胞外マトリクスの維持に保護的な作用を発揮していることが以下の研究成果で明らかとなった。1)PAI-1KOマウスに浸透圧ポンプでAngIIを投与すると、冠動脈破綻を高率に起こし、冠動脈壁の毛細血管周囲に出血を認め、心筋間質に炎症細胞浸潤を引き起こした。2)一方正常マウスではAngII投与により冠動脈壁の出血や心筋間質への炎症細胞浸潤は極限られたものであり、大動脈弁周辺の変化も軽度であった。3)正常マウス及びPAI-1KOマウスにAngIIを投与し、心筋細胞を採取しMMP活性をzymographyで測定した。以上よりPAI-1を発現するマウスではMMP活性の抑制が血管内皮の保護に関与し、血管壁基底膜を安定化させ、出血や炎症細胞浸潤を抑制し不安定プラーク破綻の抑制に強く関与していることが示唆された。

以上よりMMPs (MMP-9,MMP-2)活性の抑制が血管内皮の保護に関与し、動脈硬化の抑制や不安定プラーク破綻の抑制に強く関与していることが示唆された。初年度(平成25年度)科学研究助成許可となった時点で、本研究の研究代表者が所属研究機関の異動を余儀なくされ、本研究に関わるマウスの維持管理が困難となり前施設の研究分担者所属の職員に協力して頂かなければならない状況となった。この様な状況下でマウスコロニーの維持、繁殖が進まず実験に必要なマウスを確保することが難しくなり、当初目標としていた研究の進行が遅れる状況となった。PAI-1発現は不安定プラーク破綻に抑制的に作用していると考えられるが、このメカニズム解明のため以下の研究を行う予定である。正常マウスとPAI-1KOマウスを比較し凝固線溶系との関係を考察するため、AngII投与後の各時相でのPAI-1,uPA,Plasminogen-plasminの蛋白定量を行い、MMP活性(MMP-2,MMP-9)との関係を明らかにする。更に血管基底膜に存在する細胞外マトリクス(laminin)の分解程度を組織学的に比較検討する。PAI-1TG(transgenic)マウスについても系統維持しコロニー回復後に同様の実験を行う。また、好中球やマクロファージ等の炎症細胞浸潤との関係を明らかにするため、大動脈弁、冠動脈周囲組織への炎症細胞浸潤及び出血の程度を定量化し比較検討する。マウスコロニー系統維持の遅延のため当初の研究計画に遅れがあり次年度使用額が生じた。サンプル解析、マウス系統管理・飼育料、物品購入、学会出席等の研究諸経費に使用する。