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老人保健法による保健事業が国民健康保険の診療費に及ぼす影響に関する実証的研究

3.上記8市の内、人口規模が10万以上であった酒田市(S市)および藤枝市(F市)の医療保健関連の実績は、以下のとおりであった。(1)国民関連の実績として、昭和58年度および61年度の老人1人当たり診療費はS市が166千円、180千円、F市が119千円、151千年、老人1件当たり日数はS市が23.2日、22.2日、F市が16.4日、19.7日、老人入院受診率はS市が65.2、66.1、F市が39.5、46.2であった。(2)人口動態、医療費連施設、保健婦数の内容として、昭和61年度には、人口はS市は10万2千人、F市は11万4千人、70歳以上人口割合はそれぞれ8.1%、および6.4%、人口10万対病床数は545床、582床、診療所数は83か所、62か所、人口1万対の保健婦数はS市が1.57人、F市が2.16人であった。4.本年度研究として、一般診査受診率の改善が国民健康保険による老人入院医療に優れた効果を有していることを示唆する分析結果を得ることができた。これらの優れた実績を有する市の内、一定の人口規模の2市の実体をみると人口当たり保健婦数が同規模の市に比べ多いことが認められた。(1)目的:市町村において実施されている保健事業に対して一定の評価が可能となっていると判断される。そこで本研究では保健事業が診療費の抑制にとくに優れた影響を与えていると推測される藤枝市の保健事業の特徴、および老人医療の実績について分析を行ったので報告する。(2)方法:対象地区の藤枝市(人口11.9万人)を訪問し、保健事業の特徴および老人医療の実績について第一次資料の確保を行った。(3)結果:〈保健事業の特徴〉基本健康診査の実施に対し各地区から会場まで大型バスで送迎して、80.3%の受診率を達成している。健診結果は公民館、集会所等で3ー4人の保健婦が13ー15人の相談に個別に応じている。来所者は対象者の約76%である。健康教育は年700回実施している。保健委員として861名を各地区ごとに配置し、事業のリ-ダ-として活躍している。保健事業の実績は全てコンピュ-タ-による管理を行っている。〈老人医療の実績〉平成元年度における老人医療について入院は件数が4,755件、日数は95,305日、費用額は16億8485万円,入院外はそれぞれ109,405件、304,804日、20億1956万円であり、前年度に比べ費用額はそれぞれ11.9%、14.5%の増加であった。診療諸率については、入院については受診率が4.74、1人当たり診療費は201,345円、1人当たり日数は11.39日、1日当たり診療費は17,679、入院外についてはそれぞれ109.00、241,343円,36.42日、6,626円であった。1人当たり診療費は入院は県平均の93%、入院外は114%であった。入院では1日当たり診療費は県平均の114%であったので、この結果は1人当たり入院日数が大きく減少していることを示唆している。(4)まとめ:藤枝市の保健事業は、多様かつユニ-クな方法で大きな実績があげられており、老人医療において1人当たり入院日数について減少の効果を生んでいると思われる。
体験による科学的概念の獲得過程とその教育的効果に関する実証的研究

本研究では,科学的現象に関する顕在的知識と潜在的知識の乖離を実証するため,科学的現象に関して,顕在的に判断する課題と,動作で解答する課題の解答の違い,課題の順序の影響,課題の視覚的フィードバックの効果を調べた。その結果,2つの課題の解答には乖離がみられ,判断課題を先に行うとその後の動作にも影響を及ぼすこと,動作を行うだけでなくその結果を情報として知ることが顕在的判断に影響を及ぼすことが示された。子どもが科学的概念を獲得する過程には,顕在的な過程と潜在的な過程の2種類が存在するということが指摘されている(Koshevnikov & Hegarty, 2001)。顕在的に獲得された知識とは,ペーパーテストで測定できるような知識であるが,潜在的に獲得された知識とは無意識的に課題の遂行に影響を及ぼすような知識である。21年度の研究では,まずそのような科学的現象に関する顕在的知識と潜在的知識の乖離の実証を実証するため,Schwartz & Black (1999)の実験1を追試し,大学生を対象に,水の入った容器の傾きによる水面の変化を推測し,顕在的に判断する課題(判断課題)と,それを動作で遂行する課題(動作課題)の回答の違い,また回答の順序による影響を調べた。その結果,動作課題を先に行った群では,Schwartz & Black (1999)の結果と同様に,動作課題の方が判断課題より正答が多くなることが示された。つまり,顕在的に判断を行う課題では誤っても,潜在的な過程が関わる動作による課題では正しく判断できる者がいたということが示されたと言える。しかし,判断課題を行った後,動作課題を行うと,判断課題以上に誤答者が増えることが示された。これは,判断課題を行うことにより,細い方より太い方をより傾けないと水がこぼれないという誤った知識が顕在化し,それが動作にも影響したと考えられる。これにより,科学的現象に関する顕在的知識と潜在的知識の乖離が存在すること,また素朴概念と呼ばれる,いわゆる科学的に誤った概念は顕在的知識と関連が深いということが示されたと言える。子どもが科学的概念を獲得する過程には,顕在的な過程と潜在的な過程の2種類が存在するということが指摘されている。本研究では,この潜在的に獲得される科学的概念に特に着目し,科学的現象に関する体験を伴う学習活動が,そのような潜在的なレベルの知識獲得にどのように効果を持つのか明らかにしていくことを目的とする。昨年度は,科学的現象に関する顕在的知識と潜在的知識の乖離の実証についての研究を行ったが,今年度は,動作を伴う体験的学習の効果の測定を行った。まず,水の入った容器の傾きによる水面の変化を推測し,判断する課題と,それを動作で示す課題の回答の乖離について,動作の際に視覚的フィードバックを行ったところ,後の判断課題の正答率が高くなることが示された。このことから,単に動作を行うだけでなく,その結果を情報として知ることが顕在的判断に影響を及ぼすということが示されたと言える。また,歩きながらボールを手放した際のボールの落下の軌跡を顕在的に判断する(どこで手を離せばターゲット位置に落下するかを判断する)課題と,実際に動作で行う課題の解答の比較を行ったところ,昨年度と同様,顕在的知識と潜在的知識の乖離がみられ,判断課題では課題順序の影響はほとんど見られず,半数以上の学生が誤った解答を行っているが,動作課題ではほとんどの学生がターゲットより手前で手を離していることが示された。しかし,判断課題で直落信念を持っているとされた者は,そうでない者よりターゲットに近い位置で手を離していることから,誤った素朴概念が動作に影響を及ぼしていることが示唆されたと言える。
超高圧力下の新物質科学：メガバールケミストリーの開拓

研究項目A, BおよびCについてそれぞれの実績を列挙する。項目A「水素をはじめとしたシンプルなシステムの超高圧物性」1.硫化水素を出発物質とした超伝導探索硫黄と水素からの高温超伝導硫化水素(H3S)の直接合成に成功研究協力者のドイツのEremetsらのグループは分子性結晶のH2Sを低温加圧することにより、200Kの高温超伝導硫化水素(H3S)を合成して報告したが、その構成元素である硫黄(S)と水素(H2)を加圧し、レーザー加熱を行うことでH3Sの合成を行い、高温超伝導相(bcc相)の生成を結晶構造と超伝導観測により初めて実現した。2.貴金属水素化物の超伝導探査白金水素化物(PtH)の圧力下超伝導転移の発見Ptと水素供給源のアンモニアボラン(NH3BH3)を高温高圧力下で加熱しPtHを合成に成功した、35GPaの圧力において、約12Kの超伝導転移を発見した。マイスナー効果の観測によって確認も行った。この研究過程において岩塩(NaCl)の水素化が観測され、従来は水素化しないと考えられていたNaClも高温高圧条件下では水素化することが初めて明らかになった。第一原理的に計算を行いその安定構造を検証し、実験結果を支持する結果が得られた。3.超高圧下物性の理論的解明遺伝的アルゴリズムを用いて固体水素金属相の結晶構造探索を行い、400万気圧以上で出現する斜方晶構造を新たに予測した。超伝導転移温度は最大で350Kに到達した。アルゴンは600万気圧で金属化し、超伝導転移温度が希ガスで最高値となる12K(2600万気圧)まで上昇することを明らかにした。項目B「超高圧合成による機能性物質のフロンティア」1.金属水素化物の高圧力下超伝導探索東北大学折茂研究室から提供を受けた新規金属水素化物Li5MoH11の高圧力下での超伝導探索を行い、電気抵抗の減少によって超伝導転移を発見した。高圧力下での結晶構造はSPring-8をもちいて常圧下の構造とほぼ変化していないことを確認した。項目C「革新的な高圧実験技術および理論計算手法の開拓」1. 4メガバールを超える超高圧技術開発トロイダル型のダイヤモンドアンビルを設計・作成し、圧力発生限界値を探索した結果、さらに形状の最適化が必要であることが分かった。2段式のダイヤモンドアンビルによる超高圧発生を試行しデザインを決定した。2.第一原理電子状態計算を用いたコンピュータ・シミュレーション開発結晶構造探索手法を新たに考案し、ポテンシャルエネルギー面トレッキングと名付けた。これを第一原理電子状態計算手法と組み合わせて、テラパスカル領域の炭素に適用させ7つの結晶構造への相転移を得た。また、自己相互作用補正局所密度近似(SIC-LDA)が実行可能となり、これまでよりも精度の高い電子状態計算が行えるようになった。設定した研究項目(A, B, C)において設定した項目に基づいて研究を推進し、上記8に示した通り、ほぼ全ての項目において計画どおりに進展しているといえるため。一方で、固体水素の金属化を目指した超高圧発生技術の確立には未だ到達していない。しかし、水素化物と単体水素における、高圧発生および高圧封止は、技術的には同等であり、安定な水素封止や水素供給源の利用により、その達成に為の実験技術開発を精力的に進めている。それらと同時に、水素化物の構造の同定をはじめ、水素化物の高温超伝導候補物質の提案など、理論的手法による探索の精度向上に取り組んでいるので、固体金属水素の実現にむけて順調に研究は進展しているといえる。・安定な水素封止水素が高圧下では試料室周辺の物質を水素化させる。試料室を形成する材料の選定をすすめ、CaSO4を採用したが、未だ成功率は高くない。さらなる材料選定を行う。・水素供給源の利用硫黄の直接水素化に成功したので、水素供給源を試料と一緒にDAC内で加圧し、目的の圧力で赤外レーザー加熱を行なう手法を用いて他の水素化物の超伝導探索を加速させる。・水素化の進行過程のその場観察硫化水素に代表される様に、その生成には水素化の過程(温度圧力条件等)が重要である。放射光X線回折測定によって高速検出器を用い、加熱中の試料の結晶構造変化をとらえる。・格子振動(超伝導性)の予測の精度向上水素や水素化物ではフォノンの非調和効果が大きく、結晶構造安定性や超伝導性に大きく影響を及ぼしている。調和近似では精度の高い予測を十分に行えないので、非調和性を考慮できる自己無撞着調和近似法を使った計算に取り組む。・水素化物の高温超伝導候補物質の絞り込み他の水素化物でも硫化水素と同様の高温超伝導が期待できるが、その組み合わせは膨大な数となるため、候補物質を絞り込む新技術の開発が研究の効率化に必要となる。これを解決するために、マテリアルズ・インフォマティクスに基づく物質探索のための基盤構築に取り組む。次年度は最終年であるので、上記の推進を通してメガバール超高圧の物質研究を確立させる。特に本研究は固体水素の金属化と室温超伝導の実現を掲げている。それと同等またはそれ以上に室温超伝導が現実味を帯びてきた、硫化水素関連物質は、本研究として注力すべきであると判断している。実際、当該物質の超伝導性は合成物内の水素がいわゆる金属水素の高温超伝導を含有したシステムを作り上げている可能性が示唆されており、本研究が目指す「メガバールケミストリー」が期待する事象そのものである。

多くのエフォートを硫化水素系に集中させていく。項目A「水素をはじめとしたシンプルなシステムの超高圧物性」1高温高圧下における水素の金属境界の探索をより高圧低温に延長し、105GPaまでの流体金属境界を検出した。2分子外縁が塩素に置換したヘキサクロロベンゼン(C_6Cl_6)を対象に超高圧下での電気抵抗測定を行った。その結果、80GPa以上の圧力印加によって導電性が向上し、金属化に向かうことが明らかになった。3遺伝的アルゴリズムを用いて固体水素金属相の結晶構造探索を行い、400万気圧以上で出現する斜方晶構造を新たに予測し、超伝導転移温度は最大350Kに到達した。アルゴンは600万気圧で金属化し、更なる加圧によって超伝導転移温度が希ガスで最高値となる12K(2600万気圧)まで上昇することを理論的に明らかにした。項目B「超高圧合成による機能性物質のフロンティア」1高結晶性グラファイトをFIBによって微細加工し、ほぼ完全なグラフェンドメインと同等と思われるサイズでの測定を行ったところ、25GPa以上50K以下でこれまでと異なる低抵抗な領域が存在することを発見した。項目C「革新的な高圧実験技術および理論計算手法の開拓」1X線、電気抵抗、及びラマン分光の同時計測用に、ダイヤモンド粉末を使用したガスケットを開発し、高水素圧力下の金属水素化物合成に適用した。試料のX線回折が水素化した金属ガスケットからのシグナルに埋もれることが軽減できた。2結晶構造探索手法を新たに考案し、ポテンシャルエネルギー面トレッキングと名付けた。これを第一原理電子状態計算手法と組み合わせて、テラパスカル領域の炭素に適用させたところ、ダイヤモンド構造から7つの結晶構造への相転移をシミュレーションによって得た。また、自己相互作用補正局所密度項目A「水素をはじめとしたシンプルなシステムの超高圧物性」1流体水素:高温高圧下金属流体水素相を伝導測定から直接的に捉えたデータを得ることに成功した。2硫化水素:硫化水素の200Kを超える高温超伝導相の結晶構造を世界で初めて明らかにした。3金属水素化物:白金水素化物の生成と高圧下電気抵抗測定に成功し7Kに超伝導転移を示唆するデータを得た。4臭素:臭素が分子相から単原子相への転移においてヨウ素同様に非整合変調構造をもつことを明らかにした。5アルカリ土類金属:ストロンチウムとバリウムに、ホストーゲスト構造の高圧相の存在を明らかにした。6第一原理計算:遺伝的アルゴリズムを使って新たな硫黄水素化物(H_5S_2)を予測した。項目B「超高圧合成による機能性物質のフロンティア」1熱電材料:熱電材料のマンガン-シリコン二元系合金に高圧下で超伝導を示唆する電気抵抗の減少を観測した。項目C「革新的な高圧実験技術および理論計算手法の開拓」1流体水素抵抗:水素の安定した封止と加熱を行うための高圧技術を確立した。2高度化: SPring-8・BL10XUにおいて、フラットパネル二次元検出器を導入し、時間発展の観測を実現した。3計算手法:フォノン計算コードを完成させ、フォノンの非調和効果を取り入れた計算を可能にした。
FGF21による体内時計及び体温調節機構の解明

FGF21の体内時計制御における役割を検証する目的で、FGF21の欠損マウスを用いて、自由摂食下及び制限給餌下(夜行性のマウスに対して昼間の特定時間帯のみに給餌を行う)における、行動リズム及び時計遺伝子発現を調べた。行動周期及び制限給餌に対する予知行動や、時計遺伝子の発現リズムにはFGF21欠損の影響は認められなかった。一方、絶食後の再給餌によって、白色脂肪組織でFgf21遺伝子の発現が誘導されることが判明した。申請者はこれまで、核内受容体PPARα(α型ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体)のリガンドであるベザフィブラートの慢性投与や、ケトンダイエット負荷が、マウスの体内時計の位相を前進させることを見出してきた。ケトンダイエット負荷は、フィブラートの投与と同様にPPARαを活性化することが知られている。今年度は、ケトンダイエット負荷による体内時計の位相前進作用にPPARαが関与している可能性を検証する目的で、PPARαのノックアウト(KO)マウスを用いて、ケトンダイエット負荷の体内時計に対する影響について検討を行った。1週間のケトンダイエット負荷は、フィブラートを投与した場合と同様、野生型マウスの肝臓において、PPARαの典型的な転写ターゲット遺伝子であるCyp4A10やFGF21のmRNA発現を顕著に誘導したが、PPARαKOマウスにおいては、これらの発現誘導が顕著に抑制されていた。ケトンダイエット負荷の末梢時計に対する影響を検討するために、心臓と肝臓における時計遺伝子及び被時計制御遺伝子の発現を調べたところ、PPARαKOマウスにおいても野生型マウスと同様に、日周発現の位相前進が認められた。行動リズムを規定している脳内中枢時計に対する影響を検討するために、行動リズムの測定を行ったところ、PPARαKOマウスにおいても野生型マウスと同様に、活動開始時刻の前進が認められた。これらの結果は、ケトンダイエット負荷に伴う中枢時計及び末梢時計の位相前進には、PPARαが必須では無い可能性を示している。AMPKの活性化やカロリー制限が時計の位相前進に関わっているとの報告もあることから、ケトンダイエット負荷やフィブラートの投与による飢餓状態が体内時計の位相前進に関わっているものと考えられるが、その分子機構の解明が期待される。哺乳類の体内時計制御におけるFGF21の関与を明らかにする目的で、Fgf21遺伝子の発現制御及び欠損マウスを用いた体内時計機能の解析を行った。肝臓は、FGF21の主要な産生臓器として考えられており、Fgf21遺伝子の発現は、核内受容体であるPPARαによってポジティブに転写調節されていることが知られているが、ヒト及びマウス由来の培養肝細胞を用いた解析により、PPARγの特異的リガンドであるロシグリタゾンやピオグリタゾンによってもその発現が顕著に誘導されることが判明した。マウス個体を用いた検討からも、PPARαのリガンドであるベザフィブラートのみならず、ピオグリタゾンによる発現誘導が確認された。脂肪肝においては、PPARγの発現量が増大することが知られており、PPARαとともにPPARγがFGF21の発現制御に関与しているものと思われる。Fgf21遺伝子欠損マウスを用いて、行動リズムに対する影響を検討したが、恒暗条件下における活動周期には特に影響が認められなかった。給餌性のリズム形成機構におけるFGF21の関与を調べる目的で、本来の休息期である明期の特定時間帯に給餌を行ったところ、給餌に対する予知行動にも特に影響は認められなかった。末梢組織に存在する末梢時計に対するFGF21の関与を明らかにする目的で、自由摂餌下及び制限給餌下における時計遺伝子の発現を、肝臓及び白色脂肪組織において検討した。肝臓での時計遺伝子発現には大きな影響が認められなかったものの、脂肪組織におけるPer1及びPer2遺伝子の日周発現は、自由摂餌下、野生型マウスとFgf21遺伝子の欠損マウスで大きく異なっており、Per1が、Per2ともに、発現位相の前進及び振幅の増大が認められた。受容体の発現分布などから、脂肪組織がFGF21の標的組織である可能性が指摘されており、脂肪組織での時計遺伝子発現にFGF21が何らかの役割を担っている可能性が考えられる。
電子顕微鏡内その場加熱実験によるカーボンアロイングの研究

高温における化学反応はカーボンアロイングの手法の1つとして期待できる。その化学反応を電子顕微鏡内のその場加熱実験で直接観察することは反応の機構を考察する上で有用である。従来の電顕内その場加熱実験は到達温度が低く、かつ、熱膨張による試料ドリフトのために分解能が低いことが難点であった。最近、著者らは全く新しい発想に基づいた試料熱ホルダーを開発した。このホルダーを用いることにより、2000°C以上の高温で原子レベルの分解能が容易に得られる。本研究はこのような実績を背景に高分解能/分析電子顕微鏡内でのその場加熱実験によって、カーボンアロイングを行うことにより新しい炭素材料を創生することを目的とする。本年度は炭素と金属クロム、金属銅の反応を直接観察した。結晶質の黒鉛と金属Cr微粒子を1000°Cに加熱すると、黒鉛と金属Crが反応して反応生成物が生成される。反応生成物の最表面は非晶質あるいは超微細粒で被覆されている。この表面皮膜層はおそらく炭素とおもわれる。反応生成物はCrの炭化物と思われる。
テトラヒメナの新しいCa^<2+>結合蛋白質の研究

本研究はテトラヒメナの3種類のCa^<2+>結合蛋白質(分子量23,000と25,000のテトラヒメナCa^<2+>結合蛋白質[TCBP-23とTCBP-25]とカルモデュリン)の機能を解明することによって「Ca^<2+>が関与する生命現象がCa^<2+>結合蛋白質の分業体制によって制御されている。」という仮説を検証することを目的とする。本年度は以下のことを明かにした。1.接合過程の突然変異体を用いて、TCBP-25が微小管と共存して配偶核の交換と核融合(受精)に関与していることを明かにした。2.TCBP-23とTCBP-25は膜の裏打ち構造(エピプラズマ)に局在して116Kと130Kの蛋白質とCa^<2+>に依存して結合することを明かにした。116Kと130K蛋白質の精製を試み、エピプラズマをpH9.0の緩衝液で可溶化し、これらの蛋白質の精製に成功した。今後、TCBP-23、TCBP-25とこれらの蛋白質の相互作用を検討する予定である。3.Ca^<2+>カルモデュリンに依存して機能するフォスファターゼ、カルシニューリンの阻害蛋白質であるFK506結合蛋白質をテトラヒメナより発見した。FK506結合蛋白質は免疫抑制剤FK506と結合するとカルシニューリンの機能を阻害し、免疫担当細胞の働きを抑えることが知られている。テトラヒメナにもFK506結合蛋白質が存在することは、この蛋白質が普遍的な生理機能に関与することを示唆している。この普遍的な機能を明かにするためにテトラヒメナを用いてカルモデュリン-カルシニューリン-FK506結合蛋白質が関与する生理機能を明かにしたいと考えている。本年度は次の実験を行った。(1)TCBP-23とTCBP25の細胞内機能を明らかにするために、これらの蛋白質に結合する蛋白質をゲルオーバーレイ法で検討した。その結果、テトラヒメナの膜の裏打ち構造であるエピプラズマの主要蛋白質である分子量116,000(p116)と130,000(p130)の蛋白質がCa^<2+>依存的にTCBP-23やTCBP-25に結合することが判った。現在、p116とp130の精製を行っている。(2)繊毛運動のCa^<2+>制御とカルモデュリンの関係を調べるため、テトラヒメナ・カルモデュリンの大量調製法を開発し、カルモデュリンのアフィニティーカラムを作成した。これを用いて、繊毛の膜分画、ダイニン分画各々にカルモデュリン結合蛋白質が存在するかどうかを検討した。その結果、繊毛の膜分画の分子量3万の蛋白質がCa^<2+>依存的にカルモデュリンに結合することが判った。(3)TCBP-23とTCBP-25の遺伝子破壊を行うためのtargeting vectorsの作成を行った。現在これらのvectorsをテトラヒメナ細胞に導入して遺伝子破壊を試みている。
起立性低血圧の簡易耐性能テストの開発

目的:大がかりな器具を使わず、短時間で集団の測定が可能な起立性低血圧耐性能テストの簡易法を開発する。方法:1.被検者15名(男13、女2)は6時間5度のHead downTilting後に-50mmHgの下肢陰圧ボックス内で50ワットの負荷で5分間抑臥位ペダリング運動を行なった。運動終了後心臓血管系が起立性循環調節失調を示唆する基準値に達するまでその陰圧下に暴露された。実験中酸素摂取量、心拍数、動脈血圧、前腕血流量の測定を行った。下肢陰圧下の耐性時間により被験者を3群に分けた。2.先行実験に従い、テストとして屈伸運動を1分間50回のリズムで1分間の運動後、5分間起立位の状態で、1分毎に動脈血圧の測定を行った。3.別の被験者40名(男30、女10)に上記の脚屈伸運動を実施した。結果と考察:1.耐性能の高い群(平均耐性時間の+10%以上:HG)と低い群(-10%以下:LG)に分け、比較すると下肢陰圧下の運動後、HRはHGが、SAPはLGが急速に下降し安静時以下となった。2.下肢屈伸運動テストでは上記のHGではHRは1分以内にすみやかに下降するが、LGでは漸減傾向を示し、平均血圧は、5分間ずっと有意に高い値を示した。3.1と2の実験から下肢陰圧耐性時間と脚屈伸運動後1分時の動脈血圧はSAP、DAP共に1%水準で有意な相関関係にあった。4.実験3から運動後1分後のMAPの高い群6名(平均値+10%)、低い群5名(平均値-10%)、について安静時-50mmHgLBNP耐性時間をテストするとHGで平均13.7(±3.03)分、LGで6.3(±1.02)であった。以上の結果から脚屈伸運動後の1分時の血圧測定により起立性循環調節機能が推定可能と考える。
骨格筋再生におけるカテプシンKの役割とその機序について

カテプシンKが心血管や骨のリモデリングへの関与が知られているが、骨格筋疾患における役割が未だに不明である。本研究は、カテプシンK遺伝子欠損マウスとその特異的な阻害剤を用い、障害による骨格筋細胞のアポトーシスとリモデリングにおけるその役割を世界に先駆け明らかにした。そこで、カテプシンKは、骨格筋障害を起因とする骨格筋疾患(サルコペニア、フレイルなど)の新たの治療ターゲットになりうると考えられる。高齢化社会が進むにつれて、サルコペニアやフレイルなど骨格筋疾患による運動機能の低下が問題となっている。骨格筋疾患には骨格筋障害を伴っていることが多く、骨格筋障害は筋衛星細胞の機能不全、炎症性サイトカイン亢進による蛋白分解システムの異常な活性化など様々な要因が考えられている。一方、我々はリソソームでスカベンジャーとして働くシステイン・プロテアーゼであるカテプシンKの役割に注目しており、これまでに心血管においてカテプシンKがアポトーシスや線維化の抑制に関与していることを報告している。しかし、骨格筋におけるカテプシンKの役割はいまだ明らかになっていない。そこで、研究代表者はカテプシンKの筋肉障害による骨格筋細胞再生への関与を提唱し、野生型マウス(9週齢,雄, C57BL/6J)の片側下肢骨格筋に心臓毒(Cardiotoxin、10μm/0.2ml)投与による骨格筋障害モデルを作成し、経時的に骨格筋を採集し、生化学ならびに組織学検討を行った。その結果、心臓毒による骨格筋障害3日目に、骨格筋障害のピークを認め、同時にカテプシンK発現の上昇を確認した。14日目には骨格筋の障害は収束しており、骨格筋の再生とともに線維化等のリモデリングを確認した。障害された筋肉においてTUNEL陽性細胞と過剰なマクロファージ細胞浸潤が認められた。Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)やMMP-9mRNA発現量とそれらの蛋白分解活性の有意な増加を認めた。障害14日目には障害部位を中心に著名な線維化が確認された。これらのことより、心臓毒投与により、骨格筋細胞アポトーシスと過剰な炎症反応を惹起し、骨格筋リモデリングと線維化を提示し、本モデルは急性骨格筋障害モデルとして有用性が示唆された。さらに、カテプシンKは、筋肉障害による骨格筋細胞再生への関与が考えられた。1.生体内実験野生型マウスに筋肉障害モデルを作成し、カテプシンK阻害剤(低濃度:3mg/kg/dと高濃度:30mg/kg/d)を投与し、筋肉障害による骨格筋細胞再生におけるカテプシンKの役割及びその機序を細胞・分子レベルで明らかにした。2.細胞実験心臓毒に誘導される骨格筋細胞(C2C12細胞)アポトーシスにおけるカテプシンKの役割を解明した。特許申請を進めている理由で、現段階では結果の公表を一部に限定している。申請が終わり次第、研究成果を即時に開示する予定である。そこで、研究代表者はカテプシンKが筋肉障害による骨格筋細胞再生への関与を提唱し、野生型マウスとカテプシンKノックアウトマウスの片側下肢骨格筋に心臓毒を注射し、経時的に骨格筋を採集し、生化学ならびに組織学検討をおこなった。その結果、カテプシンKノックアウトマウスにおいて骨格筋障害14日目には骨格筋のリモデリングの抑制と線維化の減少を認め、3日目にはTUNEL陽性細胞の減少とMMP-2/-9の活性化を含む炎症反応の抑制を確認した。また蛋白定量においてCaspase-3、Cleaved caspase-8、BAX/BCL-2比の低下を認めた。このことからカテプシンKを欠損させることで心臓毒による骨格筋障害に反応して炎症やアポトーシスの亢進を減少させ、その上で骨格筋のリモデリングと線維化を抑制することが示され、また同時に14日目の運動量(握力や仕事量)も保持されることが示された。マウスへの選択的カテプシンK阻害剤の使用でも同様の結果を得ることができ、またC2C12筋芽細胞を使用した細胞実験でも同様のアポトーシスの抑制結果を得ることができた。このことから今後骨格筋疾患へのカテプシンKを標的とした新たな治療戦略の可能性が示唆された。γ-セクレターゼを媒介とするNotchの活性化はNotch1シグナル伝達の最初の重要なステップで、細胞の分化・増殖及びアポトーシスにおいて重要な役割を果たすことが知られている。

最近、申請者らは、血管内皮細胞において低酸素ストレス誘導下でのカテプシンKによるNotch1活性を見出した。そこで、今後の研究の推進方策として、骨格筋細胞におけるカテプシンKよるNotch1の活性化経路を検証するともに、以下の事頃を明らかにする。1.カテプシンKを媒介するNotchの新たな活性化経路を骨格筋細胞で検証する。(1)野生型とカテプシン遺伝子欠損マウス胎児由来骨格筋細胞におけるカテプシンKによるNotch1の活性化および下流のHes1-Heys発現とVEGF/R1-Pl3K/Aktシグナル経路の活性化を検討する。(2)干渉si-Cat.Kとad-Cat.Kを用い、C2C12(骨格筋細胞)レベルでカテプシンKによるNotchの活性化を検討する。2.骨格筋細胞分化・増殖やアポトーシスにおけるカテプシンKの役割を明らかにする。(1)野生型とカテプシンK遺伝子欠損マウス胎児由来骨格筋細胞の増殖能とアポトーシスを比較検討する。(2)選択的カテプシンK阻害物質を用い、胎児由来骨格筋細胞の増殖能とアポトーシスにおけるカテプシンKの役割の解明を検討する。老年医学
植物インピーダンスの精密測定とその応用に関する研究

植物のインピーダンスについて測定装置を製作した。この装置は周波数が100kHz0.0001Hzまでのインピーダンスの複素数成分測定が出来るものである。次にこの装置について、高入力インピーダンスで測定できるシステムを初歩的ではあるが試作した。この機能は、Siダイオードを逆並列にして入力部に付加したものである。以上作製した装置を用いてポトスのインピーダンスの測定を行った。始めに種々の電極を作製しその影響を調べた。その結果。脳波測定用の皿出電極および針電極で安定な測定が出来ることがわかった。またこれらの測定家結果は基本特性は同等であった。次に周波数を連続的に変化させてインピーダンスの測定を行い複素平面上で特性(Cole-Coleプロット)を求めた結果、高周波域では半円弧状の特性が、低周波域では直線状の特性が得られることが分かった。このうち高周波域の特性は従来から測定されているHaydenのモデルに類似であるがそれだけでは説明がつかず新しい等価回路の考察が必要であることがわかった。パラメータを種々変化させて検討した結果、植物の表面にそってのインピーダンス(沿面インピーダンス)を考慮することが必要であることがわかった。このインピーダンスは湿度に強く依存し植物内部のインピーダンスに並列に入っている。この沿面にピーダンスは内部インピーダンスに比べて外部環境の変化(特に湿度の変化)に対して速く大きな応答を示す。また低周波で観測された直線部分は拡散抵抗でありこの部分を考慮することにより等値回路がより精密に考察することが可能になるものと思われる。次ぎにインピーダンスのサーカディアンリズムについて通常の方法と高入力インピーダンスの場合と比較して調べた。その結果通常の測定法に比べ当申請者らが提案している高インピーダンス入力による測定の方がより明瞭なサーカディアンリズムを示すことがわかった。この結果から、通常の方法は入力インピーダンスが小さいために植物の発生電位やインピーダンスが擾乱を受けていることが推測された。次ぎに光に対してインピーダンスがどのような応答を示すか調べた。このとき同時に表面電位の測定を行いこれらの相関を調べた。表面電位では光の照射に対しては従来から報告されているように高速で大きなスパイク状の応答を示した。これに対しインピーダンスは光のOn-Offに対し大きな応答を示すが表面電位の変化に比べて変化が単調でその応答は遅いことがわかった。光照射については細胞内外でイオンの流通があることがわかっており、これがインピーダンスに高速に反映されるはずである。今後高速測定の手法を考慮する必要がある。植物(ポトス)のインピーダンスについて測定装置を製作した。周波数を連続的に変化させてインピーダンスの測定を行い複素平面上で特性(Cole-Coleプロット)を求めた結果、高周波域では半円弧状の特性が、低周波域では直線状の特性が得られることが分かった。この沿面にピーダンスは、内部インピーダンスに比べて外部環境の変化(特に湿度の変化)に対して速く大きな応答を示す。次ぎにインピーダンスのサーカディアンリズムについて調べた。その結果通常の測定法に比べ、当申請者らが提案している高インピーダンス入力の方がより明瞭なサーカディアンリズムを示すことがわかった。このとき同時に表面電位の測定を行い、これらの相関を調べた。表面電位では、光の照射に対しては、従来から報告されているように高速で大きなスパイク状の応答を示した。これに対しインピーダンスは光のOnーOffに対し大きな応答を示すが表面電位の変化に比べて変化が単調でその応答は遅いことがわかった。その結果。

このインピーダンスは湿度に強く依存し植物内部のインピーダンスに並列に入っている。この沿面にピーダンスは内部インピーダンスに比べて外部環境の変化(特に湿度の変化)に対して速く大きな応答を示す。また低周波で観測された直線部分は拡散抵抗でありこの部分を考慮することにより等値回路がより精密に考察することが可能になるものと思われる。次ぎにインピーダンスのサーカディアンリズムについて通常の方法と高入力インピーダンスの場合と比較して調べた。その結果通常の測定法に比べ当申請者らが提案している高インピーダンス入力による測定の方がより明瞭なサーカディアンリズムを示すことがわかった。この結果から、通常の方法は入力インピーダンスが小さいために植物の発生電位やインピーダンスが擾乱を受けていることが推測された。次ぎに光に対してインピーダンスがどのような応答を示すか調べた。このとき同時に表面電位の測定を行いこれらの相関を調べた。表面電位では光の照射に対しては従来から報告されているように高速で大きなスパイク状の応答を示した。これに対しインピーダンスは光のOn-Offに対し大きな応答を示すが表面電位の変化に比べて変化が単調でその応答は遅いことがわかった。光照射については細胞内外でイオンの流通があることがわかっており、これがインピーダンスに高速に反映されるはずである。今後高速測定の手法を考慮する必要がある。研究に使う実験装置(植物インピーダンスの測定装置)の製作は目標の半分程度完了したが一部未完である。また植物インピーダンスの測定に着手し等価回路の考察等は行った。またインピーダンスの光応答特性を測定しその結果を表面電位の光応答特性と比較検討した。これらは助成金により植物育成用LED照明ユニットの購入によって達成されたものである。しかし目標にあげた細胞レベルでの測定や高入力インピーダンスでの高速応答はまだ行うことが出来なかった。以上から目標の1/3程度を達成するに留まった。これは研究代表者が病気(足の複雑骨折、肺での真菌繁殖など)により長期間入退院を強いられ研究が遅れたことが大きな理由である。植物の高入力インピーダンスシステムの構築を行う。これは23年度に行う予定であったが進行が遅れているものである。システムが完成したらインピーダンスの外部刺激(光、温度、湿度、ガス)に対する影響を調べる。特に光応答については光の色を変化させてその影響を調べる。植物は色の影響を強く受けることが知られているが、そのインピーダンスへの影響はこれまでほとんど知られていない。当該研究費によって購入した植物育成用LED照明ユニットを用いて、植物の成長に大きな影響を持つことが知られている赤色と青色を主にその影響を調べ、植物の活性がインピーダンスに与える影響を明らかにする。また細胞レベルでの測定を行う。ただし健康上の理由によりこれらの研究を行うには健康状態が十分でなく補助事業廃止を申請中である。健康上の理由で研究を継続することが困難となり、補助事業廃止を申請中である。
脳梗塞急性期における血中酸化マーカー測定意義と重症度判定に関する研究

高血圧、糖尿病、高脂血症は脳梗塞発症の高いリスクファクターと考えられているが、これらの疾患は発病初期には症状があまり無く、病状が軽度であるため厳しく管理されず、治療開始が遅れがちであり脳梗塞発症後に治療の重大さを認識する場合が多い。早期に薬剤治療を開始することにより脳梗塞発症および再発予防効果が得られることを証明できれば臨床的に貢献する可能性がある。ARBは高血圧ラットを用いた動物実験では血圧降下作用に依存して脳梗塞抑制に奏効するとされている。ARBを用いて脳梗塞発症予防の観点から、軽度血圧上昇例あるいは正常血圧例でも予防的服用が有用かどうかを検討した。我々は血中酸化マーカーとして8-hydroxy-2'-deoxyguanosine(8-OHdG)が脳虚血時における脳酸化傷害を反映することを報告している(Brain Res.2004;1025:43-50)。正常血圧ラットにARBを脳虚血誘発前に投与すると血圧非依存的に脳梗塞体積を減少し、この効果が血中8-OHdG濃度の低下に反映されることを明らかにした。この結果はARB投与が軽度の血圧上昇症例においても脳梗塞発症予防および治療に有効であり、その作用機序の一因として酸化傷害抑制が寄与することを示唆した(2007投稿中)。我々は脳梗塞による脳損傷の程度とエダラボンの治療効果を判定するために血中バイオマーカーが有用であるかどうかの検討を行った。対象は51例の急性期脳梗塞患者で、これを2群に分類した。GI(24例)は皮質梗塞群、GII群(27例)はそれ以外の基底核や脳幹の梗塞群とした。エダラボンとフラセボはそれぞれGI, GII群にrandomizedに投与した。これらの患者の血中酸化LDL, S-100B, MnSOD値を測定した。その結果、GI群ではエダラボン投与群では非投与群に比較して、発症後3日目の酸化LDL値が有意に低かった(0.177±0.024ng/μg apoB vs. 0.219±0.026,p<0.05)。またGII群ではエダラボン投与前後で酸化LDL値の上昇は認められなかった(0.156±0.013 vs. 0.152±0.020)。GI群ではエダラボン投与群は非投与群に比較して血中S-100B, MnSOD値は有意に低値を示した。これに伴いエダラボン投与群の退院時の神経学的重症度は非投与群より有意に改善された。我々のデータはエダラボンの効果を血中バイオマーカーとしての酸化LDL値で初めて示した。エダラボンは皮質梗塞例で酸化ストレスを軽減させ、脳損傷の程度を減少させた。我々は血中酸化マーカーとして8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG)が脳虚血時における脳酸化傷害を反映することを報告している(Brain Res.2004;1025:43-50)。
短縮語形成の音韻的メカニズムに関する実験的・対照言語学的研究

本研究は,短縮語(「デジタル・カメラ」が「デジカメ」となる現象)が作られる過程にどのような音韻的規則が適用されるかについて,実験的・対照言語学的な観点から探究する。従来,短縮語の形成過程において,似ている音が連続する語形は避けられやすいということが指摘されている。しかし,具体的にどのような音韻的要因が,連続する音同士の類似性を引き起こすかという点については十分に明らかにされていない。本研究では,類似性に関与する音韻的要因を特定するために,無意味語を用いた実験検証を行う。その上で,他言語(韓国語)との対照研究を通して,短縮現象における普遍原理の一端を明らかにする。
LMC中のmulti-phase ISM構造と星形成の数値流体モデルによる解明

我々は、星間ガスを支配する基礎方程式を高分解能かつ高精度のスキームを用いて数値的に解くことで、銀河スケールのガスダイナミクスをpcスケールの高空間分解能で追うことができる、新しい数値流体シミュレーション手法を開発した。これにより、局所不安定だが大局的には安定な、乱流的、多相星間ガスの数値モデルを構築し、星形成とそのエネルギーフィードバックの影響を、現象論的なモデルを導入せずに、表すことに成功した。我々のモデルでは、非一様かつ動的な星間ガス中の超新星残がいの進化を追うことができる。これを用いて、大マゼラン雲の大局的及び局所的星間ガス構造と、星形成についてシミュレーションを行い、数値計算結果を、最新のHI及びCOの高精度観測データ(ATCA及びなんてんサーベイ)と比較した。その結果、観測されるHIガス、分子ガスの特徴的な空間構造、及び分子ガス雲の統計的な構造をよく再現できることがわかった。さらに、超新星によるエネルギーフィードバックは、100万度以上の高温ガス領域を一時的に形成するが、星間ガスのclump/filament構造を壊すことはできないこと、むしろ、超新星からの衝突波によって、周囲の分子ガス雲が圧縮され、星形成が誘発されること、さらにその結果として、大質量性の寿命程度の周期の間欠的な星形成のバーストが引き起こされること、が明らかになった。また、同様の数値流体モデルを、セイファート銀河NGC4303中心付近の多相星間ガスに対して適用し、中心付近の恒星系の棒状構造が作る非軸対称ポテンシャルの影響を調べた。その結果、ハッブル宇宙望遠鏡の観測される星形成領域、および星間塵による吸収構造がよく再現できることがわかった。さらに、銀河中心領域10pc以内へのガス降着率が年間約1/100太陽質量になることを示した。
デノスマブによる心血管イベント抑制効果評価のための多施設共同研究

デノスマブは破骨細胞を活性化させるRANKLに対する抗体で骨粗鬆症の治療薬であるが,RANKLは血管にも発現しており,血管石灰化に関与していることがin vitroで示されている.これまでに我々は平成26年28年度科研費基盤Cにて行ったパイロット研究の結果から,デノスマブ投与により冠動脈石灰化スコアの進行が抑制されることが示唆された.パイロット研究の更なる検証として、我々は新たに「冠動脈疾患合併骨粗鬆症症例に対するデノスマブ群とアレンドロン酸群の冠動脈石灰化に与える影響を評価するための非盲検化群間比較試験」を計画・立案した.本試験は2019年3月7日に新潟大学中央臨床研究審査委員会にて承認を得た.現在研究開始に向けjRCTへ登録、EDCの立ち上げを行っており,2019年度中の研究開始を予定している.冠動脈疾患合併骨粗鬆症症例に対するデノスマブ群とアレンドロン酸群の冠動脈石灰化に与える影響を評価するための非盲検化群間比較試験を立案し、本試験は019年3月7日に新潟大学中央臨床研究審査委員会にて承認を得ている.2019年度中の研究開始を予定している.研究開始に向けjRCTへ登録、EDCの立ち上げを行っており,2019年度中の研究開始を予定している.デノスマブは破骨細胞を活性化させるRANKLに対する抗体で骨粗鬆症の治療薬であるが,RANKLは血管にも発現しており,血管石灰化に関与していることがin vitroで示されている.これまでに我々は平成26年28年度科研費基盤Cにて行ったパイロット研究の結果から,デノスマブ投与により冠動脈石灰化スコアの進行が抑制されることが示唆された.パイロット研究の更なる検証として、我々は新たに「冠動脈疾患合併骨粗鬆症症例に対するデノスマブ群とアレンドロン酸群の冠動脈石灰化に与える影響を評価するための非盲検化群間比較試験」を計画・立案した.本試験は2019年3月7日に新潟大学中央臨床研究審査委員会にて承認を得た.現在研究開始に向けjRCTへ登録、EDCの立ち上げを行っており,2019年度中の研究開始を予定している.冠動脈疾患合併骨粗鬆症症例に対するデノスマブ群とアレンドロン酸群の冠動脈石灰化に与える影響を評価するための非盲検化群間比較試験を立案し、本試験は019年3月7日に新潟大学中央臨床研究審査委員会にて承認を得ている.2019年度中の研究開始を予定している.研究開始に向けjRCTへ登録、EDCの立ち上げを行っており,2019年度中の研究開始を予定している.2018年度は臨床研究の立ち上げ時期にあり、今後臨床研究保険等にかかる費用が繰り越しになっています。
次世代シークエンサーを用いた膵疾患診断および治療効果予測の検討

膵癌や膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)をはじめとする膵腫瘍は、十分な組織検体を術前に得ることが容易でなく、診断・治療ともに困難な疾患である。一方で近年の目覚ましい技術革新により、以前は困難であった遺伝子解析を少量の臨床検体から容易に行うことが可能となりつつある。本研究では検査時に得られる膵液を用い、最新の次世代シークエンサーで遺伝子変異検索を試みた。その結果、これまで報告されているようにIPMNでGNAS遺伝子変異がみられるが、この変異が膵管拡張を有するIPMNで有意に検出された。この臨床的意義については今後のさらなる解析を要するが、今回の結果は膵疾患の病態解明に寄与するものと考えられる。ERCP下に採取可能な膵液は、いまだ膵疾患診断において極めて有用な検体試料である。今回IPMNで見られる遺伝子変異の意義を解明する目的に、次世代シークエンサーによる膵液および切除組織の遺伝子変異検索を行った。方法は膵疾患精査目的に施行したERCP検査時に採取した膵液および切除組織から遺伝子変異を検索した。DNA抽出後、ターゲットとした癌関連46遺伝子をmultiplex PCRにて増幅し、次世代シークエンサーにてシークエンスを行った。膵液152検体(正常9例、慢性膵炎22例、膵癌39例、IPMN82例)を対象とし、疾患別に遺伝子変異の出現頻度を検討し、IPMNでは臨床因子と遺伝子変異の関連について統計学的解析を行った。また、切除組織27例(膵癌17例、IPMN10例)を対象としシークエンスを行った。本研究は遺伝子解析研究に関する本大学倫理委員会の承認および対象者からの同意を得て研究を行った。結果1:膵液抽出DNAからの遺伝子変異検索で、KRAS、TP53変異に加え、GNAS変異を慢性膵炎の4.5%、膵癌の7.7%、IPMNの41.5%に認めた。慢性膵炎でのGNAS変異検出例は微小膵嚢胞が存在しており、膵癌でGNAS変異を認めた症例はIPMNが併存していた。また、IPMNにおけるGNAS変異の臨床的意義を解明する目的で臨床因子との多変量解析をしたところ、GNAS変異と主膵管拡張が関連していた(p<0.001)。結果2:切除組織から、KRAS変異は膵癌の76.9%、IPMNの80%に検出され、GNAS変異はIPMNを合併しない通常型膵癌では検出されず、IPMNの50%で検出された。また、IPMNを併存した通常型膵癌の50%でGNAS変異が認められた。一方で遺伝子変異の検出には従来多くのDNA量を用いてごく一部の領域の変異しか検出できず、また高コストかつ結果が得られるまで長時間を要した。そのため、微量かつ腫瘍以外の細胞成分を含む臨床検体からいくつもの癌関連遺伝子変異を検出することは現実的でなかったが、最近開発された次世代シークエンサーでは、わずかなDNA量で一度に多くの癌関連遺伝子変異を高感度に検出することが可能となった。以上の背景から、臨床教室であるがゆえに得ることが可能な、高精度な診療から得た臨床情報と臨床検体を用い、次世代シークエンサーにより得られた遺伝子変異の臨床的意義解明を目的とし研究を推し進めた。その結果現在二つの知見が得られつつある。ひとつは膵癌の前癌病変ともいわれる膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)ではGNAS遺伝子変異が約40ー70%の症例でみられることが知られているが、膵液を用いて得た遺伝子変異とわれわれの臨床情報と併せて解析した結果、膵管拡張の目立つ症例すなわち粘液が豊富なIPMNでGNAS変異がみられることが判明した。IPMNは病型により悪性度が異なり、われわれの知見が病型診断に有用な可能性が示唆された。二つ目は、近年切除不能な悪性腫瘍に対する様々な分子標的薬が登場しているが、すべての症例に有用というわけでないことから治療効果判定が事前になされることが期待される。われわれは膵神経内分泌腫瘍で使用されるmTOR阻害剤の有効性を、次世代シークエンサーによる腫瘍変異遺伝子との関連を解析中である。消化器内科学膵液およびレーザーキャプチャーマイクロダイゼクションによる切除検体からDNAを抽出し、シークエンスを行っているが、現時点で予定した9割のシークエンスは終了しており、得られた結果から追加の症例のシークエンスを検討している。解析において、腫瘍の良悪性と遺伝子変異の検討を当初予定していたが、腫瘍の良悪性を直接決定する遺伝子変異は同定が困難であり、解析法の変更も検討中である。

本研究で最も目指したいところは、腫瘍の良悪性を決定する遺伝子変異の同定であり、今後他の解析法を含め検討していく。また、現時点で得られた結果からは、膵液のGNAS変異が主膵管拡張と相関しているなど、臨床因子との関連が示唆された。IPMNでの主膵管拡張は疾患の悪性と関連しているとも言われており、臨床検体の遺伝子検索が実臨床に応用されるような診断体系の構築も検討中である。
慢性炎症と代謝の相互作用を担うシグナル機構の解析

血球系細胞に特異的なp38alphaコンディショナルノックアウトマウスでは、高脂肪食投与による肥満モデルやマウスNASHモデルにおいて、慢性炎症や耐糖能が低下していた。その機構としては、CD11c陽性のM1様マクロファージのp38alpha経路が、標的臓器への細胞浸潤を制御する可能性が示された。CD11c陽性細胞のp38経路は、肥満や高脂肪による慢性炎症病態の共通の治療標的となる可能性が示された。慢性炎症は、代謝症候群やがんなどを含む病態と密接な関係を有する。p38alphaMAPキナーゼ(MAPK)経路が感染や様々な起炎物質による炎症制御に関わることは既に報告されているが、肥満による慢性炎症制御における役割は明らかにされていない。我々はこれまで、Tie2-Creトランスジェニックマウスを用いてp38alpha遺伝子を血球系で特異的に欠くコンディショナルノックアウトマウスを作成し解析してきた。このマウスでは、高脂肪食投与で脂肪組織に見られる炎症性サイトカイン遺伝子の発現やM1様マクロファージ(F4/80+, CD11c+)の浸潤が低下することを見出した。そこで脂肪組織のM1様マクロファージをソーティングし、サイトカイン遺伝子発現を調べたが、大きな変化は見出さなかった。一方でCCR2やCCR5など、細胞遊走に関わるケモカイン受容体の遺伝子発現が低下していた。CCR2やCCR5は、高脂肪食投与以前のノックアウトマウス腹腔細胞(PEC)で既に低下しており、これが肥満時の脂肪組織への細胞浸潤低下を介して慢性炎症を抑制すると考えられた。興味深いことにこのマウスでは、インスリン抵抗性のみならず体重増加も抑制され、血球細胞が代謝を制御する可能性が示された。代謝制御に関わる細胞を同定するため、CD11c細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作成したところ、同様な体重増加やインスリン抵抗性の抑制が見られ、CD11c陽性細胞におけるp38alpha経路の関与が明らかになった。上記血球系特異的コンディショナルノックアウトマウスでは、脂肪肝の抑制も認めている。肝でF4/80やCD11cなどのKupffer細胞マーカーやIFN-gammaなどの遺伝子発現の低下を認め、これらが脂肪肝の形成低下に関連した可能性が示唆された。慢性炎症は、代謝症候群やがん、その他多くの病態と密接に関係する。p38alphaMAPキナーゼ(MAPK)が関与するシグナル伝達経路が炎症制御に関わることは知られているが、肥満による慢性炎症への関与や役割は明らかではない。これまで我々は、血球系細胞でp38alpha遺伝子を欠くコンディショナルノックアウトマウスを作成し、肥満による慢性炎症モデルで血球系細胞のp38alphaの役割を解析してきた。このマウスでは、高脂肪食投与後の脂肪組織のM1様マクロファージ(F4/80+, CD11c+)の浸潤と炎症性サイトカイン遺伝子発現が共に抑制された。単離した脂肪組織のM1様マクロファージでは、CCR2やCCR5など、細胞遊走に関わるケモカイン受容体の遺伝子発現が低下しており、それは高脂肪食投与以前から生じていた。また、このマウスやCD11c細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスでは、興味深いことに高脂肪食による体重増加が抑制されており、CD11c陽性細胞のp38alpha経路による肥満制御が明らかになった。これまでは主に通常の高脂肪食による、肥満と慢性炎症を同時に生じるモデルで脂肪組織の慢性炎症を中心に解析を進めてきた。今回新たに、肥満を生じない非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)のマウスモデル(松本ら, Int J Exp Pathol. 2013)で肝における慢性炎症についても解析を開始した。肥満を生じないこのモデルでは、CD11c特異的なp38alphaコンディショナルノックアウトマウスと野生型マウスで体重差は認めなかった。しかし、脂肪肝や肝障害の指標には影響があることを見出しており、CD11c細胞のp38alpha経路が、脂肪組織以外の慢性炎症にも関連することが示唆された。今後このモデル系での解析も進める。これまでTie2-Creトランスジェニックマウスをp38alpha floxマウスと交配して作成した、血球系特異的なp38alphaコンディショナルノックアウトマウスで解析を進めてきた。その結果、このp38alphaコンディショナルノックアウトマウスでは、高脂肪食投与で脂肪組織に浸潤するM1様マクロファージ(F4/80+, CD11c+)の割合と、炎症性サイトカイン遺伝子の発現レベルがともに減少すること、脂肪組織から単離したM1様マクロファージの細胞当たりの炎症性サイトカイン遺伝子発現レベルには大差がないものの、ケモカイン受容体遺伝子の発現レベルが低下していること、ケモカイン受容体遺伝子発現レベルの低下は、肥満誘導以前から既に生じていること、を明らかにできた。一方、体重増加に関わる血球系細胞については、CD11c特異的なp38alphaコンディショナルノックアウトマウスでも体重増加とインスリン抵抗性が共に低下することから、CD11c細胞のp38alpha経路がインスリン抵抗性と肥満の両方に関わることを示すことができた。これまでは主に高脂肪食による脂肪組織の慢性炎症を中心に解析してきたが、今回新たに、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)のマウスモデル(松本ら, Int J Exp Pathol. 2013)で肝における慢性炎症についても解析を開始した。