hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
犬・馬のC-反応性蛋白の迅速測定法の開発

すなわち、測定法の原理はレーザー・ネフェロメトリーであるが、希釈操作することなく測定可能な範囲は200.05mg/dl、測定時間は2分間、被検血清または血漿量は30μlであり、高度の脂肪血症、ヘモグロビン血症、ビリルビン血症においても測定値に全く影響を及ぼさない現在世界で最も優れた測定機器および試薬キットである。これを用いた200等の健常犬における血漿CRPの正常値は00.95mg/dlであり、1.0mg/dl以上が異常値と考えられた。血漿CRP値の上昇から、特定の疾病を識別診断することはできないが、その経時的変化から感染、炎症あるいは組織破壊の早期発見、治療効果や疾病の予後判定などに非常に有効であることが示唆された。これらの成果は、第119回日本獣医学会、講演要旨、208(1995)、World Veterinary Congress(横浜),Proceeding,673(1995)、平成8年度学会年次大会日本小動物獣医学会(仙台)、304-307(1997)で発表し、また成果の一部を総説に引用した(イヌのC-反応性蛋白とその臨床応用、動物臨床医学、4(2),1-8,1996)。しかし度々機器や試薬の改善・改良が加わり、その都度データが変更し、混乱を防ぐため雑誌への発表を避けてきたが、最終的な機器および試薬キットが完成したので、近々最終成果を関係雑誌に発表する予定である。ウマの血漿CRPについて、ウサギ抗ウマ血清を作成し、精製し同様の方法で測定可能か否か検討した。その結果、抗原と抗体量および検体血漿量を適切に変えることのより、正確・簡便にウマ血漿CRPを測定することができることが判明した。しかし、ウマの血漿CRPの変化は比較的小さく臨床的な応用は困難なことが示唆された。今後馬や猫で有望と考えられる血清アミロイドA(SAA)の迅速測定法の開発にとりくみたい。平成9年度の研究目標は、我々が開発したレーザーネフェロメトリー法および測定用キッドを用い、健常犬および各種疾患犬の血中CRP値を測定し、その正常値および臨床的意義を検討することであった。その研究実績は以下の通り予定通り達成された。1.健常犬の正常値:臨床的および一般血液検査で異常が認められない犬計200頭を用いた。その結果、健常犬の血中CRP値は0.95mg/dl以下であることが判明した。したがって、1.00mg/dl以上が異常値であると判定される。2.臨床的意義:種々の疾患犬200症例の血中CRP値、また、いくつかの尖症性、または組織破壊の考えられた疾患について、経時的に血中CRP値を調べた。その結果、一般に炎症または組織破壊が顕著な疾患ほどCRP値は高値を示した。また経時的測定は症状の経過をよく反映した。3.以上のことから、本法による犬血中CRPの測定は、非常に有意義であり、将来小動物臨床において最も重要な日常検査の一つになると考えられた。
腫瘍免疫抑制における腫瘍死細胞処理機構の関与

腫瘍細胞は悪性化の過程で癌抗原分子などを発現し、「異常な自己」として免疫系に認識され排除される。しかしながら実際は、多くの腫瘍細胞が免疫監視を逃れ癌化学療法や免疫療法の効果を限定している。放射線やある種の抗がん剤で死を誘導した腫瘍死細胞をマウスに皮下投与するとがん免疫が活性化し、腫瘍の増殖を抑制できることが知られている。この現象はがんワクチンとして実験的に利用されてきたが、死細胞が免疫を活性化する分子的、細胞的機序は分かっていなかった。本研究の目的は、腫瘍細胞死と免疫抑制の関連を明らかにすることである。申請者は皮下投与された腫瘍死細胞がリンパ流に乗って所属リンパ節に運ばれ、CD169陽性マクロファージに貪食されることを免疫組織学的検査とフローサイトメーターで確認した。リンパ節辺縁洞に局在するCD169陽性マクロファージは、CD11c陽性及び陰性サブセットに分類される。OVA発現死細胞を皮下投与したマウスからセルソーターを用いてリンパ節の食細胞を分取し、in vitroで抗原特異的CD8T細胞と共培養したところ、死細胞付随抗原はCD11c陽性CD169マクロファージによって選択的にクロスプレゼンテーションされることが証明された。すなわち、がん細胞死に伴うがん免疫活性化にはCD11c, CD169二重陽性マクロファージが重要であることが示された。本研究結果は、がん抗原をCD169陽性マクロファージ選択的に取り込ませることで、効率的にがん免疫を活性化できる可能性を提示している。またがん抗原をCD169マクロファージにデリバーするための媒体として、CD169分子に対する新規モノクローナル抗体を作成した。今後、同抗体にがん抗原を融合しマウスに投与することで抗原特異的な免疫応答を効率よく活性化することが期待できる。腫瘍細胞は悪性化の過程で癌抗原分子などを発現し、「異常な自己」として免疫系に認識され排除きれる。その原因の一つとして、腫瘍細胞死に伴う免疫寛容の誘導が考えられている。まず、腫瘍死細胞を貧食し、腫瘍関連抗原をT細胞に提示する食細胞を同定するため、蛍光標識した腫瘍死細胞をマウスに皮下投与した。免疫組織学的検査、フローサイトメーターによる解析の結果、皮下投与された死細胞はリンパ流に乗って所属リンパ節に運ばれ、リンパ節洞マクロファージ(sinus macrophage)に取り込まれることが明らかになった。洞マクロファージはCD169陽性で、さらにCD11c陽性及び陰性サブセットに分類される。セルソーターを用いて精製したマクロファージをくわしく調べたところ、腫瘍死細胞抗原はCD11c陽性洞マクロファージによって選択的にクロスプレゼンテーションされることが証明された。我々の研究室では洞マクロファージのみを選択的に消失できる遺伝子改変マウス(CD169-DTRマウス)をすでに作成している。このマウスの解析により、洞マクロファージ非存在下では腫瘍死細胞付随抗原のクロスプレゼンテーションが起こらず、腫瘍特異的CD8T細胞が効率よく活性化されないことが分かった。以上の結果から、腫瘍関連抗原に対する免疫賦活化には、所属リンパ節に常在する洞マクロファージが重要な役割を担うことが示された。腫瘍の免疫系逃避機構をより明らかにするため、腫瘍内に浸潤するマクロファージの役割についてもさらに解析を続ける方針である。

腫瘍細胞は悪性化の過程で癌抗原分子などを発現し、「異常な自己」として免疫系に認識され排除される。しかしながら実際は、多くの腫瘍細胞が免疫監視を逃れ癌化学療法や免疫療法の効果を限定している。その原因の一つとして、腫瘍細胞死に伴う免疫寛容の誘導が考えられている。一方で、放射線や抗がん剤で死を誘導した腫瘍死細胞をマウスに皮下投与しておくとがん免疫が成立し、腫瘍の増殖を抑制できることも知られている。本研究の目的は、腫瘍細胞死と免疫抑制の関連を明らかにすることである。申請者は皮下投与された腫瘍死細胞がリンパ流に乗って所属リンパ節に運ばれ、CD169陽性マクロファージに貪食されることを、免疫組織学的検査とフローサイトメーターで証明した。同マクロファージはCD11c陽性及び陰性サブセットに分類される。セルソーターを用いて精製したマクロファージをくわしく調べたところ、腫瘍死細胞抗原はCD11c陽性CD169マクロファージによって選択的にクロスプレゼンテーションされることが証明された。我々の研究室ではCD169陽性マクロファージのみを選択的に消失できる遺伝子改変マウス(CD169-DTRマウス)をすでに作成している。このマウスの解析により、マクロファージ非存在下では腫瘍死細胞付随抗原をクロスプレゼンテーションできず、個体レベルでのがん免疫が成立しないことが分かった。以上のデータは、リンパ節に常在するCD169マクロファージが、腫瘍細胞死に伴うがん免疫の成立に中心的な役割を担うことを示している。放射線やある種の抗がん剤で死を誘導した腫瘍死細胞をマウスに皮下投与するとがん免疫が活性化し、腫瘍の増殖を抑制できることが知られている。この現象はがんワクチンとして実験的に利用されてきたが、死細胞が免疫を活性化する分子的、細胞的機序は分かっていなかった。申請者は皮下投与された腫瘍死細胞がリンパ流に乗って所属リンパ節に運ばれ、CD169陽性マクロファージに貧食されることを免疫組織学的検査とフローサイトメーターで確認した。リンパ節辺縁洞に局在するCD169陽性マクロファージは、CD11c陽性及び陰性サブセットに分類される。OVA発現死細胞を皮下投与したマウスからセルソーターを用いてリンパ節の食細胞を分取し、in vitroで抗原特異的CD8T細胞と共培養したところ、死細胞付随抗原はCD11c陽性CD169マクロファージによって選択的にクロスプレゼンデーションされることが証明された。すなわち、がん細胞死に伴うがん免疫活性化にはCD11c,CD169二重陽性マクロファージが重要であることが示された。本研究結果は、がん抗原をCD169陽性マクロファージ選択的に取り込ませることで、効率的にがん免疫を活性化できる可能性を提示している。またがん抗原をCD169マクロファージにデリバーするための媒体として、CD169分子に対する新規モノクローナル抗体を作成した。今後、同抗体にがん抗原を融合しマウスに投与することで抗原特異的な免疫応答を効率よく活性化することが期待できる。
糖鎖の合成と分解過程を可視化する高速AFM/一分子FRET技術の確立

前年度に開発した高速AFM/全反射照明蛍光顕微鏡を用いてFRET用蛍光標識を行った、K4CPおよび糖基質CH4, CH6、セルラーゼTrCel6Aの高速AFMと一分子RETの同時観察を試みた。セルラーゼFRET標識試料を高速AFM/1分子FRET複合機にて同時観察を試みた。しかしながら、セルロースに結合するTrCel6Aを頻度よく観察することが困難であった。また、蛍光画像で見られた分子と高速AFMで見られた分子が一致するかの判断も難しい状況であった。現状では、FRETを検出する実験条件( pM)ではTrCel6Aの濃度が低く、高速AFMで頻度よく観察することが困難で、その一方で、高速AFMで観察できる濃度では、FRETを検出するには濃いという状況にある。今後は、FRETと高速AFMの2つの実験条件を相互に最適化する必要がある。しかしながら、独立した計測では、TrCel6Aの動きを捉えることができているので、さらに実験のトライアンドエラーを繰り返し、TrCel6Aの濃度や基板条件の最適化を行なうことにより、同時観察が可能になると考えている。本研究課題の実施により、高速AFMと一分子FRETの複合装置の開発に成功し、また、高速AFM/一分子FRETのための分子への蛍光標識の条件もかなり詰めることができた。本研究課題で開発した装置はタンパク質の機能発現機構の解明の手法として大きな潜在力を有していると考えられ、一分子ダイナミクス計測の新規計測手法の開発の観点から萌芽的研究の目的は十分達せられた。結晶性多糖の分解酵素であるセルラーゼTrCel6Aの触媒ドメインに位置するSer386とセルロース結合ドメインに位置するThr19へシステインを導入したT19C/S386C変異体を作成し、蛍光色素Cy3およびAlexa647を標識したFRET標識試料を作成した。全反射蛍光顕微鏡による1分子FRET単独の計測を行い、蛍光標識したTrCel6Aで十分なF蛍光エネルギー移動(FRET効率70%)が生じることを確認した。一方、糖転移酵素K4CPに関しては、糖基質CH4, CH6のFRET標識試料の作成を行った。また、K4CPをAlexa647で蛍光標識し、質量分析法によりK4CPのどのCys残基が優先的に標識されたかを調べた。その結果、647番目のCys残基が蛍光標識されることが分かった。これらのFRET標識試料の酵素活性を測定し、蛍光標識試料でも酵素活性を示すことを確認した。これらの試料に関して、1分子FRET計測の実験条件を検討した結果、K4CP-Alexa647を高濃度(10 nM)でガラス基板へ吸着し、そこへ低濃度(1 nm)の蛍光糖基質CH4-Cy3を混合することにより、FRETを検出できることが分かった。さらに、単糖を加えると段階的なFRET効率の減少が観測できたことから、K4CPの糖鎖合成反応を1分子FRETで可視化したと考えられる。装置に関しては、現行の高速AFM/全反射照明蛍光顕微鏡に、2色の蛍光を同時観察できるイメージスプリッティング光学系を組み込み、高速AFM観察と同時に1分子FRET観察が可能な複合機を開発した。これを用いて、FRETプローブ導入済みのセルラーゼTrCel6Aを用いて複合機の動作確認を行った。糖鎖分解酵素セルラーぜと糖転移酵素K4CPの両方の試料に関して蛍光標識の最適化を行い、一分子FRET計測が可能な試料調製に成功したこと、また、高速原子間力顕微鏡/一分子FRET同時計測システムの開発に成功したため。今年度調製に成功した、FRET計測用に蛍光標識したセルラーゼとK4CP、および高速原子間力顕微鏡/一分子FRET複合計測装置を用いて、セルラーゼのセルロース結晶上での連続移動運動と糖鎖分解に伴う構造変化、糖転移時のK4CPの構造変化と糖鎖の伸長を同時観察し、それぞれの酵素の動作メカニズムを明らかにしていく。

本年度は主に試料の調製に注力したことと、イメージスプリッティング光学系を他の装置に取り付けられていたものを動作確認も含めて予備的に使用したために、本年度中に全額を使用しなかった。次年度は動作確認されたイメージスプリッティング光学系を購入と高速原子間力顕微鏡/一分子FRET複合装置の操作性を向上するための機械加工等に補助金を使用する。
界面電荷輸送現象解明のための高機能走査型非線形誘電率顕微鏡群の研究開発

界面電荷輸送現象における諸問題の起源解明のための,新規多機能・高性能走査型非線形誘電率顕微鏡(SNDM)群を研究開発する.具体的には局所Deep-level transient spectroscopy(DLTS)法の行えるSNDM装置と走査型非線形誘電率常磁性共鳴顕微鏡法(SNDMR)を新規に開発のする.また近年開発してきた走査型非線形誘電率ポテンショメトリ(SNDP)法や,原子分解能非接触走査型非線形誘電率顕微鏡(NC-SNDM)法,超高次走査型非線形誘電率顕微鏡法(SHO-SNDM)の更なる高度化を図りそれらを総て組み合わせ,半導体MOS界面やグラフェン/SiCの移動度低下の原因を特定し,半ば永遠の工学的問題とされて来た問題を一挙に解決できる装置群とする.ひいては界面(表面)を使った半導体デバイスや伝導デバイスの性能を飛躍的に向上させる事に貢献する事を目的とする.この目的を達成するため本年度は1超高次非線形誘電率顕微鏡法(SHO-SNDM)の更なる高度化.2原子分解能非接触SNDM(NC-SNDM)法並びに界面評価用非線形誘電率ポテンショメリ(SNDP)の高度化.3局所DLTS法の開発.を行う予定であったが研究を開始した直後,基盤研究(S)に採択され,重複制限に該当するため本基盤研究(A)は取り消しとなった.そのため実質的に研究できる期間は皆無であり,当然のことながら研究実績も一切無い.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アジア・太平洋地域のHTLV-1キャリア分布調査およびgenotype解析

アジア・太平洋地域(フィリピン、タイ、インドネシア、フィジー)においてHTLV-1キャリア調査を行い、HTLV-1分布状況を明らかにするとともに、生体試料をバンキングし、沖縄からアジア・太平洋に拡がるATL/HTLV-1バイオバンクを構築する。さらに、それぞれの国のHTLV-1のgenotype解析を行い、日本本土、沖縄および世界の他の地域のHTLV-1 genotypeの分布パターンと比較することにより、HTLV-1伝播経路解明の端緒を開く。
インバータを使用しないプレミアム効率単相永久磁石モータの最適設計

プレミアム効率を目指した単相自己始動形永久磁石モータの最適設計を初年度に行い、2年目に試作を行った。最終年度に試作機の実験を行い、その研究成果を国際会議ISEF2015で発表した。実験結果から、試作機は十分な自己始動能力を有し、定格出力70Wにおいて効率が82%に達した。IECでは現在出力120W以上のACモータに対して、プレミアム効率(IE3)、スーパープレミアム効率(IE4)が規定されている。それによると、50Hz、2極、120WでのIE3、IE4の効率値がそれぞれ60.8%、66.5%であることから、試作機はプレミアム効率は勿論、スーパープレミアム効率も大きく超えていることが判明した。電気冷蔵庫は省エネ法が定める特定機器に指定されており、徹底した省エネルギー化が望まれている。本研究では、特に、冷蔵庫に使用されるコンプレッサ用駆動用モータとして、インバータを使用しないで、自己始動が可能、さらに、同期運転時にはプレミアム効率を達成できる単相自己始動形永久磁石モータの最適設計を行う。本年度は、単相自己始動形永久磁石モータの効率を重点においた鉄損解析を中心に、国外の動向や最新の研究成果を調査するとともに、低鉄損となる固定子鉄心材料の選定と形状を中心に最適設計のための有限要素法によるシミュレーヨンを行った。まず、これまでに研究室で試作した分布巻の固定子巻線を有する単相自己始動形永久磁石モータ(定格出力70W)の最適な鉄心材料について検討を行った。ここで、薄板鉄心材料(35H210、27HX1500)を用いたときのモータ鉄損解析を行い、プロトタイプと比較して、約5Wの鉄損低減が図れ、約5%の効率向上が明らかとなった。この研究成果については、平成25年11月13日開催の電気学会回転機研究会にて報告した。これと並行して、固定子巻線の銅損(一次銅損)を低減するため、集中巻構造の固定子を設計し、始動特性、負荷特性の解析を進めた。まだ、コンデンサ容量の最適仕様が決定しないため、最適設計には達していないが、インバータを使用しないで、自己始動が可能、プレミアム効率を期待できる単相自己始動形永久磁石モータの試作に向けて大きな進展があった。現在、試作に向けて、試作機の仕様策定に向けて、最終段階の最適設計を行っている。電気冷蔵庫は「省エネ法」が定める特定機器に指定されており、徹底した省エネルギー化が望まれている。本研究では、冷蔵庫に使用されるコンプレッサ用駆動用モータとして、インバータを使用しないで、自己始動が可能、さらに、同期運転時にはプレミアム効率を達成できるように最適設計した単相自己始動形永久磁石モータの試作と実験による評価を行う。本年度は最初に、昨年度にプレミアム効率を目指して、鉄損と銅損の大幅な低減を行った単相自己始動形永久磁石モータの固定子仕様をシミュレーションにより決定し、試作依頼を行った。試作において、試作メーカーとの打ち合わせにより、鉄損低減のため薄板鉄心材料を35H300とし、さらに、十分な始動能力の確保と一次銅損の低減を図り、主巻線と補助巻線の巻数比を最終決定した。一次銅損の低減が図れる集中巻構造のモータも同時に検討したが、集中巻構造では十分な始動能力を確保することが困難であり、最終的には固定子巻線を分布巻とした。この研究成果の一部は、2015年3月4日開催の電気学会モータドライブ家電・民生合同研究会にて報告した。2015年2月に、試作固定子が完成し、以前に、同じ試作メーカーにて試作した最適設計の回転子を固定子に組み入れ、試作モータが完成した。試作モータの納入後、負荷試験を行った。実験結果から、定格出力70Wにおいて、効率が82%に達したことがわかった。現在、1馬力(750W)未満のプレミアム効率(IE3)は規定されていないが、50Hz、2極、750WでのIE3の効率値が80.7%であることから、本試作機は当初予定のプレミアム効率を大きく超えて、スーパープレミアム効率(IE4)にあることが判明した。本研究において単相自己始動形永久磁石モータの開発に成功したといえる。今後、始動能力の実験的評価を行い、9月に開催する欧州での国際会議で本研究成果を発表する予定である。「省エネ法」の改正により、2015年4月からモータ本体の省エネルギー化を目指したモータのトップランナー化が始まった。本研究では冷蔵庫に使用されるコンプレッサ用駆動用モータとして、インバータを使用しないで自己始動が可能、さらに、同期運転時にはプレミアム効率を達成できるように最適設計した単相自己始動形永久磁石モータの試作と実験による評価を行った。昨年度に試作したモータの同期運転時の負荷特性および始動特性の実験をそれぞれ行い、その研究成果を2015年9月にスペインのバレンシアで開催された国際会議ISEF2015で発表した。商用電源AC100Vを用いた負荷特性の実験結果から、定格出力70Wにおいて、効率が82%に達した。IEC(国際電気標準会議)では、現在出力120W以上の低電圧ACモータに対して、プレミアム効率(IE3)、スーパープレミアム効率(IE4)が規定されている。それによると、50Hz、2極、120WでのIE3、IE4の効率値がそれぞれ60.8%、66.5%であることから、本試作機はプレミアム効率は勿論スーパープレミアム効率を大きく超えていることが判明した。

また、十分な始動能力をもつことを実験的に検証するため、電源投入位相と回転子初期位置の影響について、電源直入れ始動の実験を行った。実験を行うにあたり、電源投入位相が容易に調整できるプログラマブル交流電源を1台購入した。実験結果から、電源投入位相と回転子初期位置の最適な組み合わせのときに、定格トルクの80%の一定負荷の直入れ始動でも同期引き入れ可能であることが判明し、十分な始動能力をもつことを確認した。本研究の目的であったインバータを使用しないプレミアム効率単相自己始動形永久磁石モータの開発に成功したといえる。今後、トップランナーのモータとして本モータの最適設計手法について国内外の学会を通して広く公開予定である。プレミアム効率を目指した単相自己始動形永久磁石モータの最適設計を初年度に行い、2年目に試作を行った。最終年度に試作機の実験を行い、その研究成果を国際会議ISEF2015で発表した。実験結果から、試作機は十分な自己始動能力を有し、定格出力70Wにおいて効率が82%に達した。IECでは現在出力120W以上のACモータに対して、プレミアム効率(IE3)、スーパープレミアム効率(IE4)が規定されている。それによると、50Hz、2極、120WでのIE3、IE4の効率値がそれぞれ60.8%、66.5%であることから、試作機はプレミアム効率は勿論、スーパープレミアム効率も大きく超えていることが判明した。プレミアム効率、スーパープレミアム効率を目指した究極の単相自己始動形永久磁石モータの最適設計を行い、試作を行った。試作機の負荷試験の実験結果から、本試作機は当初予定のプレミアム効率(IE3)を大きく超えて、スーパープレミアム効率(IE4)にあることが判明した。これにより、本研究は当初の目的を達成したといえる。電気機器学始動能力の実験的評価を行い、9月に開催する欧州での国際会議で本研究成果を発表する予定である。また、日本国内においても「省エネ法」の改正により、2015年4月からモータ本体の省エネルギー化を目指したモータのトップランナー化が始まっていることから、この分野での電気機器製造メーカーの発展に寄与するため、国内学会においても本研究成果を公表したい。単相自己始動形永久磁石モータの効率に着目した鉄損解析を中心に、低鉄損となる固定子鉄心の材料選定と形状の最適設計のためのシミュレーションを行った。その結果、0.35mmの薄板鉄心材料(35H210)を用いることにより、大幅な鉄損低減が図れることが明らかになった。さらに、集中巻の固定子を採用にすることにより、巻線端部での銅損を削減できることから、新たな固定子構造を考案し、始動特性、負荷特性の解析を進めた。また、これまでの調査結果から、この種のモータの集中巻構造のものは見当たらないが、本研究の研究成果から、インバータを使用しないで、自己始動が可能、プレミアム効率を期待できる単相自己始動形永久磁石モータの試作の目途がついた。当初予定のとおり使用した。その際、研究費を節約し次年度使用額を捻出した。始動用と運転用のコンデンサ容量の仕様が確定しないため、最適設計の最終段階には達していないが、早急に固定子の巻線仕様、コンデンサ容量の最適化を図り、単相永久磁石モータを試作するための仕様書を作成し、試作を依頼する。同時に、前半の研究成果を取りまとめ、国際会議論文として投稿する。
非アルコール性脂肪性肝炎進展時のコレステロール摂取と脂肪酸組成・インスリン抵抗性

脂質の「過剰蓄積」は生活習慣病の原因と考えられてきたが、近年は脂肪酸の「質」の変化の重要性が指摘されている。この研究では、我々が開発した、高脂肪・高コレステロール(HFC)添加飼料で脂肪蓄積・肝炎・線維化へと進展する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルSHRSP5/DmcrとWKY(対照)を使用した。飼料は、HFC飼料、コレステロールを添加しない高脂肪(HF)飼料、普通飼料をそれぞれ与え、脂肪酸組成や炎症・線維化に関連した測定を行った。同じ脂質量であってもコレステロール添加飼料で、NASH病態は重症化した。また、その重症度は、WKYよりもSHRSP5/Dmcrで顕著であった。この研究では、我々が開発した、高脂肪・高コレステロール(HFC)添加食で脂肪蓄積・肝炎・線維化へと進展する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルSHRSP5/DmcrとWKY(対照)を使用する。餌は、HFC食、コレステロールを添加しない高脂肪(HF)食、普通食をそれぞれ与え、脂肪酸組成や炎症・線維化に関連した測定を行う。最終的には、各系統ラットに蓄積する脂肪酸の質やインスリン抵抗性に及ぼすコレステロール摂取の影響を明らかにし、NASH病態の進展との関連性を明らかにすることを目的とする。これらの結果からNASH進展におけるコレステロール摂取の重要性が明らかにされ、今後のNASH新規診断・治療標的および食事療法確立の知見となることを期待している。25年度は、1)各系統・飼料群の肝臓の組織学的変化を明らかにする。2)餌(対照、脂肪添加、脂肪・コレステロール添加)の脂肪酸組成を明らかにする。3)血液中の脂肪酸組成を明らかにする。ことを計画し、それぞれ測定した。解析は進行中である。餌へのコレステロール添加の有無が肝臓障害に大きく影響していることを組織学的に確認した。コレステロール添加は肝臓への脂質の沈着、炎症、線維化を重症化し、その影響はWKYよりもSHRSP5/Dmcrの方が顕著であった。HF食、HFC食は、SP食に比較して16:0、18:1が多く含まれていることを確認した。血清中の脂肪酸分析の結果、HFC食を与えた群で、脂肪酸のバランスが変化しており、その変化の大きさは、WKYよりもSHRSP5/Dmcrの方が顕著であった。最終的には、各系統ラットに蓄積する脂肪酸の質やインスリン抵抗性に及ぼすコレステロール摂取の影響を明らかにし、NASH病態の進展との関連性を明らかにする。平成26年度は、1)肝臓中の脂肪酸組成を明らかにする。2)肝臓中と血液中の脂肪酸組成の違いを明らかにする。ことを計画し、肝臓中の脂肪酸組成を測定した。コレステロール添加は肝臓への脂質の沈着、炎症、線維化を重症化し、その影響はWKYよりもSHRSP5/Dmcrの方が顕著であることをH25年度に示したが、血清中及び肝臓中の脂肪酸分析の結果、組織学的に障害が顕著であった群で、一価不飽和脂肪酸の有意な高値を認めた。また、その変化は血清中よりも肝臓中で顕著であった。この研究では、我々が開発した、高脂肪・高コレステロール添加飼料で脂肪蓄積・肝炎・線維化へと進展する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルSHRSP5/Dmcrを使用する。最終的には、各系統ラットに蓄積する脂肪酸の質やコレステロール摂取の影響を明らかにし、NASH病態の進展との関連性を明らかにする。これらの結果からNASH進展におけるコレステロール摂取の重要性が明らかにされ、今後のNASH新規診断・治療標的および食事療法確立の知見とすることを目的とした。H27年度は、H26年度までに明らかになった、脂肪酸の質の変化の原因を明らかにするため、不飽和化酵素活性、脂肪酸伸長酵素活性の評価と、肝臓内のコレステロールとトリグリセライドの蓄積量を計測することを計画した。不飽和化酵素活性は、16:1/16:0を検討することで評価した。その結果、WKY、ALRともに、HFC飼料(高脂肪高コレステロール飼料)で有意な高値を示した。脂肪酸伸長酵素活性は、測定が進まず、Primerを変更して継続中である。肝臓中のトリグリセライド(TG)、コレステロール(T-cho)を測定した。TGはSP飼料群(コントロール)に比較し、HF飼料群(高脂肪飼料)で有意に高値を示した。T-choはSP飼料群(コントロール)に比較し、HFC飼料群(高脂肪・高コレステロール飼料)で有意な高値を示した。

脂質の「過剰蓄積」は生活習慣病の原因と考えられてきたが、近年は脂肪酸の「質」の変化の重要性が指摘されている。この研究では、我々が開発した、高脂肪・高コレステロール(HFC)添加飼料で脂肪蓄積・肝炎・線維化へと進展する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルSHRSP5/DmcrとWKY(対照)を使用した。飼料は、HFC飼料、コレステロールを添加しない高脂肪(HF)飼料、普通飼料をそれぞれ与え、脂肪酸組成や炎症・線維化に関連した測定を行った。同じ脂質量であってもコレステロール添加飼料で、NASH病態は重症化した。また、その重症度は、WKYよりもSHRSP5/Dmcrで顕著であった。今回の研究の目的は、コレステロール摂取が蓄積する脂肪酸の「質」に及ぼす影響を明らかにする。コレステロール摂取がインスリン抵抗性に及ぼす影響を明らかにする。ことである。3年計画の2年目である平成26年度は、1)肝臓中の脂肪酸組成を明らかにする。2)肝臓中と血液中の脂肪酸組成の違いを明らかにする。ことを計画した。肝臓中の脂肪酸測定を行い、平成25年度に測定した血中脂肪酸組成との変化の違いを検討することが可能となった。コレステロールの有無による血中及び肝臓中の脂肪酸組成の違いの詳細な解析は進行中である。複合領域平成27年度は、25年、26年に測定した結果の詳細な解析を進めるとともに、1)脂肪酸代謝に関する酵素(脂肪酸伸長酵素・不飽和化酵素)の活性を明らかにする。2)コレステロール摂取が蓄積する脂肪酸の質に及ぼす影響を明らかにする。3)コレステロール摂取がインスリン抵抗性に及ぼす影響を明らかにする。予定である。研究が当初計画通りに進まないことが発生した場合は、申請書に記載した研究全般に関する項目、脂肪酸分析に関する項目、動物の背景に関する項目ごとにそれぞれの専門の研究分担者に助言をいただき、解決策を検討する。今回の研究の目的は、コレステロール摂取が蓄積する脂肪酸の「質」に及ぼす影響を明らかにすること、コレステロール摂取がインスリン抵抗性に及ぼす影響を明らかにすることである。3年計画の1年目である平成25年度は1)各系統・飼料群の肝臓の組織学的変化を明らかにする。2)餌(対照、脂肪添加、脂肪・コレステロール添加)の脂肪酸組成を明らかにする。3)血液中の脂肪酸組成を明らかにする。ことを計画した。SHRSP5/Dmcrと対照としてWKYの雄10週齢にそれぞれ、普通食、脂肪添加食、脂肪・コレステロール添加食を8週間与えた。摂餌量、体重、血圧、血液サンプリングを行い、組織学的所見として、4%パラフォルムアルデヒドで固定した肝臓をパラフィン包埋後、hematoxylin-eosin (H. E.)とElastica van Gieson(E. V.)でそれぞれ染色した。餌・血清中の脂肪酸分析のため、脂肪酸分析の条件設定を確立し、それぞれ測定し、おおむね計画通りに進行している。しかし、詳細な解析は進行中である。当初の計画通りに進める。平成26年度は、25年度に測定した結果の詳細な解析を進めると共に、1)肝臓中の脂肪酸組成を明らかにする。
回転機制御技術を適用するワイヤレス電力伝送システムの開発

電磁誘導方式によるワイヤレス電力伝送システムについて、コスト増加や信頼性低下を招くセンサ類を多く設置するのではなく、最低限の情報(コイルの電圧と電流など)を用いて伝送電力を最大化できる制御法を構築する。本研究では、既に多くの数式モデルや制御法が報告されているモータ駆動システムの数式モデルと制御法を拡張し、ワイヤレス電力伝送に適用する。駆動するモータの種類を問わない直接トルク制御のための制御法を応用することにより、ワイヤレス電力伝送への適用も容易であることを期待している。シミュレーションと実機実験により有効性を評価し、モータ駆動システムのように「ベクトル制御」,「パルス幅変調」,「三相インバータ」の標準構成があれば、より多くの機器にワイヤレス電力伝送を適用できるようになることを目指す。2018年度は項目A「モータ駆動システムとワイヤレス電力伝送の共通点整理」についてモータ駆動システムとワイヤレス電力伝送について整理、課題出しを行った。システムを最も簡単化するために1次側を三相電圧源と変圧器のみ、2次側をダイオードブリッジによる整流回路と負荷抵抗で構成した。シミュレーションにより電力伝送特性を得た。電圧と電流についてd,q軸成分で整理することによりベクトルとして運転特性を確認できるようになった。実用を想定した課題として、コイルに印加する電圧・電流の基本波周波数が高くなることから、モータ駆動システムにおけるパルス幅変調ではなく、方形波駆動を適用する必要があり、電力制御について引き続き検討が必要である。検討に用いたコイル仕様より、無効電力が非常に大きく、電力伝送の効率が悪い状態であるため、コイル仕様について従来システムから変更が必要であることがわかり、今後の検討課題である。また、次年度の実験準備として、ベクトル制御を適用しやすい構成にするため、三相インバータを導入した。当初の計画ではワイヤレス電力伝送で一般的なフルブリッジ構成とし、業者へ試作依頼する予定であったが、モータ駆動システムの制御法適用の可能性を優先し、三相インバータとした。今後は、引き続き項目Aについて実測値を用いた特性評価を進める。また、次のBとCの項目を実施する。「B.ワイヤレス電力伝送システムへのモータ駆動システム制御法の適用」これまでは単相コイルを1対1で使用することが多く、ベクトル制御の考え方は積極的に利用されていないが、三相巻線による構成も研究されていることからベクトル表現の検討を行う。これまでに類似例が少ないことから検討が難しい面も多いことが予想されるが、電力変換器の制御法の適用や、座標変換等により単相や三相の違いを吸収できるよう工夫を加える予定である。項目Aで得られた結果より、電力最大化を達成する条件を明らかにし、最大電力点に追従するための制御法を考案する。ここでは、電磁エネルギー変換を用いる他の電気機器を参考にし、モータの数式モデルが直交座標上で表現されていることから、ワイヤレス電力伝送システムについても電圧と電流の関係を数式モデル化する。「C.シミュレーションと実機実験による有効性検証」シミュレーションソフトウェアを用いて、項目Bで新しく構築した制御法による伝送電力最大化が実現できることを確認する。電圧や電流の制限値を大幅に超過するなど制御特性が不適切な場合には項目Bに戻り再検討する。シミュレーションで有効性を確認できれば実機実験による検証を行う。

これまでに類似例が少ないことから検討が難しい面も多いことが予想されるが、電力変換器の制御法の適用や、座標変換等により単相や三相の違いを吸収できるよう工夫を加える予定である。項目Aで得られた結果より、電力最大化を達成する条件を明らかにし、最大電力点に追従するための制御法を考案する。ここでは、電磁エネルギー変換を用いる他の電気機器を参考にし、モータの数式モデルが直交座標上で表現されていることから、ワイヤレス電力伝送システムについても電圧と電流の関係を数式モデル化する。「C.シミュレーションと実機実験による有効性検証」シミュレーションソフトウェアを用いて、項目Bで新しく構築した制御法による伝送電力最大化が実現できることを確認する。電圧や電流の制限値を大幅に超過するなど制御特性が不適切な場合には項目Bに戻り再検討する。シミュレーションで有効性を確認できれば実機実験による検証を行う。三相回路での実測結果を得るために実験装置(三相インバータ)の導入を優先したため、予定していた旅費での支出を取りやめた。残額は次年度の研究関連分野の調査で使用を予定している。
運動制御における重力利用の検証

アスリートの精巧な運動パフォーマンスも,日常生活における何気ない動作も,地球上で行われている限り,身体を鉛直下方向へ牽引する重力(1G)の力学的作用を中枢神経系が考慮することで実現されている.報告者の研究を含めた種々の先行研究から,重力の力学的作用を中枢神経系は運動の制御に活かしていることが示唆されている.特に,それらの先行研究は,中枢神経系による重力の力学的作用の活用が,運動方向や運動局面によって異なる可能性を示している.本研究は,中枢神経系が重力の力学的作用をどのように活かしているのかについて,行動学的観点および生理学的観点からより一層の理解を図ることを目的としている.運動方向や運動局面によって重力の力学的作用の活用が異なる可能性(先行知見)を鑑みて,2018年度は,主に実験課題(運動課題)の検討,およびデータ分析方法の検討を行った.測定で使用する機器を種々購入し,それらを予備測定で用いつつ,本実験のための運動課題の詳細な検討,運動課題に適した測定部位の検討,および実験条件の検討を行った.また,本実験を進めるにあたり,運動学的データと生理学的データの分析方法についての検討も重ねて行った.なお,上記に関連して先行研究のレビューを行い,その成果の一部は「心理学ワールド84号」で公開されている.2019年度は,2018年度の活動に基づき,本実験を進める.そして,本実験で得られる研究成果の公表を順次行う予定である.2018年度に新たに測定機器を種々購入し,それらの設定を含めた実験環境の整備に時間がかかった.また,運動課題および分析方法の詳細な検討を行うことにも時間をかけたが,それらに関連した先行研究のレビューを行い,成果の一部が公表された.2019年度は,予備測定を始めとした2018年度の活動に基づき,本実験を進める.本実験での研究成果については,他の研究者と意見交換を行う場を設けつつ,成果の公表を順次行う予定である.アスリートの精巧な運動パフォーマンスも,日常生活における何気ない動作も,地球上で行われている限り,身体を鉛直下方向へ牽引する重力(1G)の力学的作用を中枢神経系が考慮することで実現されている.報告者の研究を含めた種々の先行研究から,重力の力学的作用を中枢神経系は運動の制御に活かしていることが示唆されている.特に,それらの先行研究は,中枢神経系による重力の力学的作用の活用が,運動方向や運動局面によって異なる可能性を示している.本研究は,中枢神経系が重力の力学的作用をどのように活かしているのかについて,行動学的観点および生理学的観点からより一層の理解を図ることを目的としている.運動方向や運動局面によって重力の力学的作用の活用が異なる可能性(先行知見)を鑑みて,2018年度は,主に実験課題(運動課題)の検討,およびデータ分析方法の検討を行った.測定で使用する機器を種々購入し,それらを予備測定で用いつつ,本実験のための運動課題の詳細な検討,運動課題に適した測定部位の検討,および実験条件の検討を行った.また,本実験を進めるにあたり,運動学的データと生理学的データの分析方法についての検討も重ねて行った.なお,上記に関連して先行研究のレビューを行い,その成果の一部は「心理学ワールド84号」で公開されている.2019年度は,2018年度の活動に基づき,本実験を進める.そして,本実験で得られる研究成果の公表を順次行う予定である.2018年度に新たに測定機器を種々購入し,それらの設定を含めた実験環境の整備に時間がかかった.また,運動課題および分析方法の詳細な検討を行うことにも時間をかけたが,それらに関連した先行研究のレビューを行い,成果の一部が公表された.2019年度は,予備測定を始めとした2018年度の活動に基づき,本実験を進める.本実験での研究成果については,他の研究者と意見交換を行う場を設けつつ,成果の公表を順次行う予定である.
炎症による体内時計の変調とその分子機構

重篤な肺炎等の高度の炎症が体内時計に及ぼす影響を解析し、その分子機構を明らかにして、体内時計に基づく死亡時刻推定をより精度の高いものする事が本研究課題の目的である。そこで、30年度は盲腸結紮・穿刺法(CLP)をマウスに施行し、腹膜炎を誘起して、心臓と腎臓の時計遺伝発現に及ぼす影響を解析した。CLP施行24時間後の心臓と腎臓の時計遺伝子発現はシャムマウスにおける時計遺伝子の遺伝子発現パターンとは著しく異なっていた。研究代表者は時計遺伝子に基づく死亡時刻推定にPer2とBmal1の比(Per2/Bmal1 ratio)をパラメータとして用いているが、夜7時における心臓と腎臓のPer2/Bmal1 ratioはシャムマウスのそれに比較して著しく低いことが明らかとなった。しかし、心臓ではBmal1の発現増加に基づく変化であり、一方、腎臓ではPer2の遺伝子発現低下に基づくものであることが分かった。このことは臓器の違いにより時計遺伝子の発現が炎症から受ける影響が異なる可能性を示唆するもと思われるが、心臓と腎臓では時計遺伝子発現の概日性変化に認められる若干の時間的ずれが影響している可能性も否定できない。以上の現象の分子機構を解析するため、時計遺伝子の発現調節に関わることが想定されるSirtuinの発現解析をCLP施行24時間後にreal-time RT-PCRおよびWestern blottingで行ったところ、遺伝子およびタンパク何れにおいても有意な発現上昇が確認された。現在、CLP施行マウスの心臓及および腎臓におけるBaml1とPer2のSirtuinによる脱アセチル化を定量的に解析することを目指して検討を進めている。30年度に実施した研究において、CLPが体内時計に及ぼす炎症の影響を解析できるマウスモデルとなり得ることを確認することが出来、31年度はSirtuinのdeacechilase活性とBmal1およびPer2のアセチル化レベルおよび時計遺伝子の発現調節との関係解析へと進展する見通しが立っている。1)CLP施行マウスにおけるSirtuinによるBmal1とPer2の脱アセチル化のレベルを免疫沈降により解析する。2)Sirtuinの阻害剤Sirtinolを用いて時計遺伝子の発現に及ぼす影響を解析すると共にBmal1とPer2の脱アセチル化のレベルとの相関を解析する。
格子模型のフラクタル構造と力学系への応用

six-vertex模型の自由エネルギーはその境界における下/左向き矢印の密度によって決定され、それがともに1/2であるとき、よく知られたLieb-Sutherlandの解が得られる。この際に制限された熱力学的極限の存在を仮定して一般の極限の存在と一意性を導くが、この仮定した極限が少なくとも有限の領域内で存在することを、Lieb-Sutherlandの具体的な解と積分方程式の構造から正当化することができた。一方で与えられた領域を覆うdimer coveringの可能な配位の数が、この模型の分配関数の特別な場合として得られるため、six-vertex模型の自由エネルギーに関する上記の結果は、dimer問題における一つの新しいcriterionをあたえる。この結果がdieter問題についてKasteleynおよびTemperley-Fisherによって得られた結果、Cohn-Kenyon-Proppによる分類およびLieb-Sutherlandの解と無矛盾であることが確認できた。Six-vertex模型の状態空間においてIce ruleをみたす配位の生成の規則はIFSによつて記述され、可能な配位の全体は熱力学的極限においてIFSフラクタルになる。このIFSフラクタルにおける推移性はフラクタル次元を分類するが、これは格子模型において自由エネルギーを分類するn-equivalenceにまさに対応している。さらにその自由エネルギーの温度変化を考えるとき、各状態のエネルギーに対応するのがフラクタル集合における局所次元であり、同様にフラクタルの構造の中にエントロピーの対応物も存在する。ひき続き、温度パラメータを含む対応関係を詳しく定式化し、相転移についても議論したい。six-vertex模型は可解模型のひとつの典型例である。この模型の状態空間は、適当な制限の下、熱力学的極限でgraph-directed IFS (IFS=iterated function system)、フラクタルの構造を持っていることが示せる。その単純なフラクタル次元には、高温極限でのエントロピーが対応し、転送行列のIFS的な構造を手掛かりに、対応する確率過程を考えることができる。この模型の自由エネルギーは境界条件に依存する。格子模型の境界条件を分類し自由エネルギーを決めるn-equivalenceを導入し、自由エネルギーを分類した。このn-equivalenceは伝送行列においてはその既約性に対応し、確率過程においてはそれが正則であることに対応する基本的な概念であるようだ。正方形2つからできる長方形によって2次元の領域を覆う問題はdomino tiling problemとよばれ、スピン系におけるdimer coveringや情報科学におけるmatching problemに等価である、alternating-sign matrix、ディリクレ問題、共形性などの様々な基本的な構造に関連する。domino tilingでの可能な配位数を数える問題は、ボルツマン因子を特定の値に固定したsix-vertex模型での自由エネルギーを求める問題に等価である。したがってsix-vertex模型の境界条件から自由エネルギーを分類した結果は、domino tilingにおいて領域の形状から可能な配位数を決定することに翻訳され、これは以前から知られていた別の分類とは独立な結果を与えた。
PKR-骨石灰化における新たな調節因子-

昨年度までに、PKRの酵素活性を欠質させるとSTAT1依存的に骨芽細胞の石灰化が阻害されることを見出した。本年度は、PKRの酵素活性を欠失した変異細胞株におけるSTAT1の役割について調べ、以下の成果を得た。(1)PKRがSTAT1やRunx2と結合することによって骨石灰化を調節しているか?野生型細胞株とPKR変異細胞株から調製したタンパク質を,抗STAT1抗体により免疫沈降した。その後,抗PKR抗体を用いてウエスタンブロット法を行い,PKR-STAT1間の結合を判定した。その結果,PKR変異細胞株と野生型細胞株の両方において,STAT1-PKR間の結合は認められなかった。同様の方法で,PKR-Runx2間およびSTAT1-Runx2間の結合を調べたが,両者間の結合は認められなかった。(2)PKR変異細胞株において発現が亢進しているSTAT1は真に機能的であるか?STAT1にはTyr701とSer727の二箇所の自己リン酸化部位があり、それぞれがリン酸化することによりSTAT1の機能が調節されている。PKR変異細胞株において、STAT1のリン酸化の有無をウエスタンブロット法により判定した。その結果,野生型細胞株に比べて、PKR変異細胞株においてはSer727のリン酸化が恒常的に亢進していた。Tyr701のリン酸化に差は無かった。以上の結果は、PKRがSTAT1やRunx2と直接結合することではなく、Ser727におけるSTAT1の自己恒常的なリン酸化を引き起こすことにより、骨芽細胞の石灰化を調節している可能性を示唆している。触媒ドメインを変異したPKR(K296R)のcDNAを導入し,定常的にPKRの酵素活性を欠失した骨芽細胞を樹立した。このような変異細胞株において以下の結果を得た。1.骨芽細胞の石灰化におけるPKRの関与について(1)変異細胞株における一般的な骨基質タンパク(タイプIコラーゲン,アルカリフォスファターゼ,オステオポンチン,骨シアロタンパク)のmRNA発現が野生型細胞株に比べて抑制されていた。(2)骨の分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ活性が,変異細胞株では野生型細胞株に比べて抑制されていた。(3)変異細胞株はin vitroにおいて石灰化しなかった。以上の結果より,PKRの酵素活性を阻害すると骨芽細胞の分化,石灰化が阻害されることが明らかになった。(1)PKRの酵素活性を欠失した変異細胞株におけるRunx2転写活性は,野生株と比較して抑制されていた。(2)培養初期の変異細胞株では,STAT1蛋白の発現が著しく亢進していた。(3)変異細胞株においてSTAT1 RNAiを行い,STAT1蛋白の発現を抑制すると,抑制されていたRunx2転写活性は野生型細胞株と同程度まで回復した。以上の結果より,PKRの骨形成調節機構には,石灰化必須因子Runx2や,骨形成における負の調節因子であるSTAT1が関与していることが明らかになった。またSTAT1 RNAiの結果より,骨形成調節経路においてPKRがSTAT1の上流に位置している可能性が示唆された。
マイクロサテライトマーカーを用いたHLA領域内の掌蹠膿疱症の責任遺伝子の検索

掌蹠膿庖症(PPP)は手掌、足底に無菌性膿庖を繰り返し発症する慢性皮膚疾患である。病変部位においては著しい好中球の浸潤が特徴的である。本疾患の発症原因はいまだ不明であるが、未治療のPPP患者の血清中TNF-αが健康人と比較し有意に高いことや、膿庖の数が増加するにつれて血清中TNF-αが有意に増加していることが報告されている。またPPPは上気道感染後、特に咽頭・扁桃炎罹患時に皮膚症状の悪化が見られることから、以前より扁桃病巣感染性疾患として本邦では扱われてきている。TNF-αは炎症性サイトカインであり、好中球遊走因子のひとつであることからPPPの発症に何らかの役割を担っているものと考え、TNF-αの産生量を調節しているTNF遺伝子多型について検討してきた。TNFマイクロサテライトには6つの多型部位が報告されているが、今回PPP患者においてTNFa(N=62)およびTNFd(N=78)の2つの多型について検討した。検討対象として、PPP患者を扁桃誘発試験陽性群および陰性群に分けて検討した。TNFaには14のalleleがあるが、扁桃誘発試験陽性群および陰性群ではいずれの多型も対照群(N=247)と比較して有意差がみられなかった。一方TNFdには7つのalleleがあるが、扁桃誘発試験陰性群ではTNFd4の頻度が対照群と比較して有意に低く(P<0.0014)、d7の頻度が有意に高い(P<0.02)ことが明らかとなった。陰性群はTNFB2およびTNFA/Aの頻度が有意に高いことから、TNFA/A-TNFB2-TNFd7というハプロタイプが保存されており、PPPの疾患感受性に関与している可能性が示唆された。IL-1は炎症性サイトカインであるが、IL-1産生系に関与しているIL-1 receptor antagonist(IL-1 RA)にも5つの多型が存在する。PPP患者において検討したところ、2つの多型が検出されたが、対照群との間には有意な差が見られなかった。掌蹠膿疱症(PPP)は手掌、足底に無菌性膿疱を繰り返し発症する慢性炎症性皮膚疾患であり、病変部皮膚においては著しい好中球の浸潤が特徴的である。好中球遊走因子であるTNF-αに注目し、TNF-α蛋白の産生量を調節していると考えられているTNF遺伝子多型との関連について臨床的に検討した。PPPは上気道感染により皮膚症状の悪化がみられることや、扁桃摘出により皮膚症状の治癒が得られることから、以前より病巣感染疾患として本邦では扱われてきた。扁桃病巣感染の指標として扁桃刺激試験を行い結果により、患者を陰性群、陽性群の2群に分類した。PPP患者79名より得られた血液よりDNAを抽出し、PCR法にてTNFA遺伝子プロモーター領域-1107から-66位を増幅し、直接塩基配列決定法により遺伝子多型を検出した。この部位の多型はすでに報告されているTNFA/-1031,-862,-856,-307,-237の5つの多型部位について検討した。扁桃刺激試験陰性群ではAlleleAの頻度が86.2%であり、扁桃刺激試験陽性群およびコントロール群と比較し有意に高い結果であった。

(p<0.005)一方Allele B,Allele Dの頻度は有意に低かった。(p<0.05)それに対し、陽性群ではAllele Aの頻度は65.8%と陰性群と比較し有意に低く(p<0.005)、Allele B,Allele Dの頻度が高いことが明らかとなった。以上より扁桃刺激試験陽性群では、陰性群と比較しTNF-αの産生能が高いことが知られている対立遺伝子の頻度が高いことが示され、このことはPPPを病因論的に分類する際に遺伝的素因が関与している可能性が示唆された。掌蹠膿疱症(PPP)は手掌、足底に無菌性膿疱を繰り返し発症する慢性皮膚疾患である。病変部位においては著しい好中球の浸潤が特徴的である。本疾患の発症原因はいまだ不明であるが、未治療のPPP患者の血清中TNF-αが健康人と比較し有意に高いことや、膿疱の数が増加するにつれて血清中TNF-αが有意に増加していることが報告されている。またPPPは上気道感染後、特に咽頭・扁桃炎罹患時に皮膚症状の悪化が見られることから、以前より扁桃病巣感染性疾患として本邦では扱われてきている。TNF-αは炎症性サイトカインであり、好中球遊走因子のひとつであることからPPPの発症に何らかの役割を担っているものと考え、TNF-αの産生量を調節しているTNF遺伝子多型について検討してきた。TNFマイクロサテライトには6つの多型部位が報告されているが、今回PPP患者においてTNFa(N=62)およびTNFd(N=78)の2つの多型について検討した。検討対象として、PPP患者を扁桃誘発試験陽性群および陰性群に分けて検討した。TNFaには14のalleleがあるが、扁桃誘発試験陽性群および陰性群ではいずれの多型も対照群(N=247)と比較して有意差がみられなかった。一方TNFdには7つのalleleがあるが、扁桃誘発試験陰性群ではTNFd4の頻度が対照群と比較して有意に低く(p<0.0014)、d7の頻度が有意に高い(P<0.02)ことが明らかとなった。陰性群はTNFB2およびTNFA/Aの頻度が有意に高いことから、TNFA/A-TNFB2-TNFd7というハプロタイプが保存されており、PPPの疾患感受性に関与している可能性が示唆された。IL-1は炎症性サイトカインであるが、IL-1産生系に関与しているIL-1 receptor antagonist(IL-1 RA)にも5つの多型が存在する。PPP患者において検討したところ、2つの多型が検出されたが、対照群との間には有意な差が見られなかった。