hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作物の光周性反応の内生要因の解明

作物は花芽形成以外にも様々な光周性反応を示す。中でも短日条件で誘起されるバレイショ塊茎形成とダイズ等の豆類の伸育停止は農業上も重要な光周性反応である。バレイショの塊茎形成は短日下の葉中で形成される塊茎形成物質によって引き起こされる。先に我々はこの物質を単離してその化学構造を決定し、チュベロン酸と命名した。チュベロン酸と類以した化学構造を持つジャスモン酸は植物界に広く存在し、生育阻害、細胞分裂阻害あるいは葉の老化促進等の様々な阻害作用を示すことが知られている。バレイショの場合、塊茎が形成されると植物体の成長は停止する。共に短日に依存し、また成長停止が見られる点で豆類の伸育停止と塊茎形成は類似している。したがってダイズ等の豆類の伸育型の決定においてジャスモン酸類が関与している可能性がある。本研究はダイズの伸育型決定におけるジャスモン酸類の関与について調べたものである。短日条件下で伸育が停止する有限伸育型(Harosoy Dtl)と、開花を続けながら伸育も続ける無限伸育型(同dtl)の同質遺伝子系統を圃場で育成し、まず葉中のジャスモン酸類の活性変動を比較した。その結果、活性は有限伸育型の方が常に高く、伸育停止期において最大値を示した。有限伸育型の葉中の活性物質の本体はチュベロン酸ではなくジャスモン酸であると思われた。高速液体クロマトグラフィ-による純化と質量分析の結果、ジャスモン酸の存在が確認された。無限伸育型のダイズの茎頂にジャスモン酸を与えて無菌的に培養したところ、10^<ー7>M以上で強い生長阻害作用が認められた。また10^<ー6>M以上与えた場合は、伸長生長の完全な停止が観察された。以上の結果はダイズの伸育型の決定にはジャスモン酸あるいはその誘導体が関与していることを強く示唆している。日長がジャスモン酸レベルにどのようなメカニズムで影響するかは、今後に残された問題である。伸育型を異にするタイズの同質遺伝子系統Harosay-Dt_1(無限伸育型)と同dt_1(有限伸育型)を圃場で育成し、葉のジャスモン酸類の活生の経時的変化を調べた。ジャスモン酸類のバイオアッセイ法としては、それらのバレイショ塊茎形成活性を利用したバレイショ茎断片培養法を用いた。その結果有限伸育型に含まれる活性は、全生育期間を通して無限型のものを上回っていた。更に伸育停止期において、その活性は最大値を示した。この結果は、ダイズの伸育停止にはジャスモン酸類が関与していることを示唆している。そこで次にダイズ葉に含まれるジャスモン酸類の同定を行なった。有限伸育型の葉から、各種のクロマトグラフィ-を用いてジャスモン酸類を分離し、活性を調べたところ、ジャスモン酸分画にのみ強い活性が認められ、チュベロン酸分画には活性は見られなかった。ジャスモン酸分画は更にHPLCにより純化した後、マススペクトルを測定した結果、ジャスモン酸であると同定された。次に無限伸育型のダイズの生長に及ぼすジャスモン酸の影響について検討した。無菌的に発芽させたHarosoy-Dt_1の上胚軸から上の部分を、ジャスモン酸を含む

Murashige-Skoog培地に移植し、生長を観察した結果ジャスモン酸の濃度に応じた著しい生長阻害が認められた。特に10^<-5>M以上の濃度では頂芽の生長が完全に停止したものが多数認められた。以上の結果を総合すると、短日条件でみられるタイズの伸育停止は葉で形成されるジャスモン酸によって引き起こされていると考えられる。作物は花芽形成以外にも様々な光周性反応を示す。中でも短日条件で誘起されるバレイショ塊茎形成とダイズ等の豆類の伸育停止は農業上も重要な光周性反応である。バレイショの塊茎形成は短日下の葉中で形成される塊茎形成物質によって引き起こされる。先に我々はこの物質を単離してその化学構造を決定し、チュベロン酸と命名した。チュベロン酸と類似した化学構造を持つジャスモン酸は植物界に広く存在し、生育阻害、細胞分裂阻害あるいは葉の老化促進等の様々な阻害作用を示すことが知られている。バレイショの場合、塊茎を形成されると植物体の成長は停止する。共に短日に依存し、また成長停止が見られる点で豆類の伸育停止と塊茎形成は類似している。したがってダイズ等の豆類の伸育型の決定においてジャスモン酸類が関与している可能性がある。本研究はダイズの伸育型決定におけるジャスモン酸類の関与について調べたものである。短日条件下で伸育が停止する有限伸育型(Harosoy Dt1)と、開花を続けながら伸育も続ける無限伸育型(同dt1)の同質遺伝子系統を圃場で育成し、まず葉中のジャスモン酸類の活性変動を比較した。その結果、活性は有限伸育型の方が常に高く、伸育停止期において最大値を示した。有限伸育型の葉中の活性質の本体はチュベロン酸ではなくジャスモン酸であると思われた。高速液体クロマトグラフィ-による純化と質量分析の結果、ジャスモン酸の存在が確認された。無限伸育型のダイズの茎頂にジャスモン酸を与えて無菌的に培養したところ、10^<ー7>M以上で強い生長阻害作用が認められた。また10^<ー6>M以上与えた場合は、伸長生長の完全な停止が観察された。以上の結果はダイズの伸育型の決定にはジャスモン酸あるいはその誘導体が関与していることを強く示唆している。日長ジャスモ酸レベルにどのようなメカニズムで影響するかは、今後に残された問題である。
新規線維芽細胞サブセットを標的とした関節リウマチ治療法開発への挑戦

#1関節リウマチ(RA)の病態に関与する滑膜線維芽細胞サブセットの同定:関節の滑膜組織には機能的に異なる複数の線維芽細胞サブセットが存在することを明らかにし、その中でRAの病態に関与する病的なサブセットを同定した。2016-2017年度は、これらの線維芽細胞サブセットがお互いに機能的にどのように異なるのかをサイトカイン産生・プロテアーゼ産生・細胞増殖・組織浸潤能・免疫細胞の制御能に着目し、解析を行った。この成果はNature Communications誌に発表を行った。#2 RA関連滑膜線維芽細胞サブセットの調節因子の同定:線維芽細胞サブセット間で発現レベルの異なる遺伝子に着目し、病的な線維芽細胞機能の調節機構を明らかにすることを目的とし2018年度に渡り解析を進めた。具体的には、RA患者の滑膜組織から樹立した滑膜線維芽細胞株を用い、着目した遺伝子の発現をそれぞれsiRNAを用いて低下させ、線維芽細胞機能の変化を解析した。その結果、炎症性サイトカインの発現制御など線維芽細胞機能制御に関わる新規転写因子を複数同定した。また、RA関連線維芽細胞サブセットに高発現する転写因子の発現と機能調節に関わる上流の受容体に対するリガンドが、炎症性サイトカインとの共存下では線維芽細胞の病的機能を促進することを見出し、解析を進めた。#3線維芽細胞サブセットの組織修復能の差異の検討:滑膜線維芽細胞を標的とした治療戦略を開発するにあたり、その作用機序は滑膜線維芽細胞の病的機能を抑制し、更に組織修復能を高めることが理想的である。そこで、主要な3種類の滑膜線維芽細胞サブセットを培養下で増殖させた後に、軟骨・骨・脂肪細胞への分化条件で培養し、修復能が高いと考えられるサブセットを同定した。これらの成果は、線維芽細胞を標的とした新たな治療薬の開発へとつながると考えられ、研究を継続している。これまで申請者は、線維芽細胞が機能的に異なる複数のサブセットから構成され、関節リウマチでは線維芽細胞サブセットの割合が変化をすることにより関節炎の病態が形成されていることを明らかにしてきている。このような線維芽細胞サブセットの調節機構を明らかにすることができれば、新たな作用機序の治療法の開発へと繋がることが期待される。2016年度は、申請者が同定した線維芽細胞サブセットの中で、関節リウマチの病態に関与する様々な炎症性サイトカインを高産生するサブセットに着目し、このサブセットの細胞機能を調節する遺伝子を同定することを目的に検討を行った。まず、関節リウマチ患者の滑膜組織に存在する各種滑膜線維芽細胞サブセットの網羅的遺伝子発現データを用い、炎症性サイトカインを高産生するサブセットに高発現する転写因子を同定した。これらの転写因子の中には、他の細胞種で炎症性サイトカインの産生を制御することが報告されている遺伝子に加え、これまで炎症性サイトカインの発現制御や線維芽細胞機能制御への関与が知られていない遺伝子も複数含まれていた。次に、関節リウマチ患者の滑膜組織より樹立した滑膜線維芽細胞株を用い、それぞれの転写因子の発現をsiRNAにて低下させた後に、関節リウマチの病態において線維芽細胞の主要な活性化因子であるTNFαの存在下もしくは非存在下で培養し、滑膜線維芽細胞機能への影響を解析した。その結果、TNFα刺激によるサイトカインやプロテアーゼの産生を制御する転写因子を複数同定することができた。2016年度は、線維芽細胞サブセットの網羅的遺伝子発現データをもとに、関節リウマチの病態に関与する様々なサイトカインを高発現する線維芽細胞サブセットの機能制御を担う転写因子を同定することができた。この結果は、線維芽細胞のサブセットに着目することにより、新たな治療標的候補分子の同定を目指す本プロジェクトの第一歩として重要な進捗である。一方、初年度に行う予定としていた、同定した転写因子の線維芽細胞における詳細な機能解析やシグナル伝達経路の解明は2017年度に行うこととなり、やや遅れていると評価をした。2017年度は、これらの線維芽細胞サブセットがお互いに機能的にどのように異なるのかをサイトカイン産生・プロテアーゼ産生・細胞増殖・組織浸潤能・免疫細胞の制御能に着目し、in vitroにて詳細に解析を行った。これらの成果は学術論文として、Nature Communications誌に発表を行った。更に、2016年度に引き続き、申請者が同定した線維芽細胞サブセットの中で、関節リウマチの病態に関与する様々な炎症性サイトカインを高産生するサブセットに高発現する遺伝子に着目し、病的な線維芽細胞機能の調節機構を明らかにすることを目的とし解析を進めた。具体的には、関節リウマチ患者の滑膜組織から樹立した複数の滑膜線維芽細胞株を用い、我々が同定した転写因子の発現をそれぞれsiRNAを用いて低下させ、線維芽細胞機能がどのように変化するのかについて検討を行った。その結果、炎症性サイトカインの発現制御や線維芽細胞機能制御に関わる新規転写因子を複数同定することができた。更に、関節リウマチにおいて特に割合が増加している線維芽細胞サブセットに高発現する転写因子にも着目し同様の検討を行い、TNFαによって誘導されるサイトカイン産生を制御する新たな転写因子も同定した。

2017年度は、本プロジェクトの基幹となる論文の発表をすることができたが、論文の改訂とそのために必要な追加実験に多くの時間を要することとなった。これに伴い、2017年度に予定していた、線維芽細胞の機能調節を担う転写因子群の詳細な機能解析やシグナル伝達経路の解明に遅れが生じ、やや遅れていると評価をした。#1関節リウマチ(RA)の病態に関与する滑膜線維芽細胞サブセットの同定:関節の滑膜組織には機能的に異なる複数の線維芽細胞サブセットが存在することを明らかにし、その中でRAの病態に関与する病的なサブセットを同定した。2016-2017年度は、これらの線維芽細胞サブセットがお互いに機能的にどのように異なるのかをサイトカイン産生・プロテアーゼ産生・細胞増殖・組織浸潤能・免疫細胞の制御能に着目し、解析を行った。この成果はNature Communications誌に発表を行った。#2 RA関連滑膜線維芽細胞サブセットの調節因子の同定:線維芽細胞サブセット間で発現レベルの異なる遺伝子に着目し、病的な線維芽細胞機能の調節機構を明らかにすることを目的とし2018年度に渡り解析を進めた。具体的には、RA患者の滑膜組織から樹立した滑膜線維芽細胞株を用い、着目した遺伝子の発現をそれぞれsiRNAを用いて低下させ、線維芽細胞機能の変化を解析した。その結果、炎症性サイトカインの発現制御など線維芽細胞機能制御に関わる新規転写因子を複数同定した。また、RA関連線維芽細胞サブセットに高発現する転写因子の発現と機能調節に関わる上流の受容体に対するリガンドが、炎症性サイトカインとの共存下では線維芽細胞の病的機能を促進することを見出し、解析を進めた。#3線維芽細胞サブセットの組織修復能の差異の検討:滑膜線維芽細胞を標的とした治療戦略を開発するにあたり、その作用機序は滑膜線維芽細胞の病的機能を抑制し、更に組織修復能を高めることが理想的である。そこで、主要な3種類の滑膜線維芽細胞サブセットを培養下で増殖させた後に、軟骨・骨・脂肪細胞への分化条件で培養し、修復能が高いと考えられるサブセットを同定した。これらの成果は、線維芽細胞を標的とした新たな治療薬の開発へとつながると考えられ、研究を継続している。これまでの検討から、同定した転写因子は線維芽細胞からのサイトカイン産生を制御するのみならず、本来であれば組織の恒常性維持を担う線維芽細胞を病的なサブセットへと転化させる転写因子である可能性が示唆されている。そこで2017年度は、(1)同定した転写因子によるサイトカイン産生を制御するシグナル伝達経路の解明、(2)病的線維芽細胞サブセットから非病的サブセットへの転換制御の可能性の検討、の二つの方向性でプロジェクトを進める。(1)の研究により、病的な線維芽細胞サブセットの機能を制御することによる治療戦略の開発へとつながることが期待される。
C型肝炎ウイルスIRES領域の遺伝子解析による治療効果予想因子の同定

ペグインターフェロンおよびリバビリン併用療法(以下PEG・RBV療法)を行ったC型慢性肝炎(以下CH-C)症例において、血清中C型肝炎ウイルス(以下HCV)のinternal ribosome entry site(以下IRES)領域の遺伝子変異解析を行った。治療開始後より12週以内に血中HCV RNAが陰性化した例を12w(-)群、12週目および24週目において血中HCV RNA陽性であった例を12w(+)群と定義した。12w(-)群23例、12w(+)群18例の計41例の解析を行った。IRESの主要部位であるdomain II(以下dII)およびdomainIII(以下dIII)領域での変異分布を解析したところ、dIIにおいては両群で際立った差を認めなかったが、12w(-)群においてはdIIIの変異が12w(+)群に比べて多い傾向にあった。さらにdIIIの中でも141から252番目の領域(以下dIII141-252)の塩基において顕著な差を認めた(P<0.05)。HCV IRESのdIIIの変異解析が、CH-Cに対するPEG・RBV療法において新たな治療効果予測因子の確立に寄与しうる可能性が示唆された。1.研究成果(具体的内容)C型慢性肝炎症例(以下CH-C)に対するペグインターフェロンおよびリバビリン(以下Peg+Riba)併用療法における効果予測因子をHCVのinternal ribosome entry site(以下IRES)領域の変異パターンの差異にて見出すことを目的とし、研究に着手した。12w(+)群(治療抵抗性群)と12w(一)群(治療感受性群)各々11例、12例のCH-Cの血清からIRES領域のクローニングを行った。(1)あらゆる症例からのクローニング技術の向上あらゆるサンプルに対応できるように複数のPCR protocolを用いて、高成功率のPCR法を確立した。複数のprimerのmix、PCRサイクル数の調節などにて確立した現方法では、95%以上のサンプルにおいてIRESのクローニングを行えるようになった。(2)12w(+)群および12w(-)群のIRES領域の変異の特徴12w(+)群においてはIRESのdomain IIにおいて、また12w(-)群においては同領域のdomain IIIにおいて変異の集中を認めた。この結果からdomain IIの変異は治療抵抗性と、domain IIIの変異は治療感受性との関連が強く示唆された。2.意義および重要性上記の研究成果から得られる意義および重要性は以下の通りである。(1)臨床サンプルにおいては、PCRが困難な例(少量または変異に富むHCV RNA)が少なからず存在すると考えられる。そのようなあらゆる例に対応できるPCR法を確立できたことは、効果予測因子確立のための重要なステップアップである。(2)12w(+)群、12w(-)群における特徴的な変異パターンを見出したことは、IRESが効果予測因子のターゲットと成りうる可能性を示し、今後の研究において重要な手掛かりとなった。C型慢性肝炎症例(以下CH-C)に対するペグインターフェロン・リバビリン併用療法の新たなウイルス学的効果予測因子を見出すことを目的とし、HCVのinternal ribosome entry site(以下IRES)領域の変異パターンに着目した。新たに12w(+)群(治療抵抗性群)と12w(-)群(治療感受性群)各々7例、8例のCH-CのIRES変異解析を行い、H19年度から通算して12w(+)群18例、12w(-)群20例の計38例の症例解析を行った。(研究成果の具体的内容)12w(+)群全体ではdomain II(dII)に16箇所、domatn III(d III)に20箇所の変異を認めた。一方、12w(-)群全体ではそれぞれ17箇所、40箇所の変異を認め、治療感受性群ではd IIIへ変異が集中する傾向が見出された。

特に12w(-)群のd IIIにおいて141番から155番目、172番から227番目、さらに239番から252番目にわたる領域の塩基配列において変異を顕著に認めた。この領域をd III 141-252と定義すると、d III141-252に変異を認めた例は12w(-)群で20名中18名、12w(+)群で18名中6名であった(P<0.05)。一方、d III141-252に変異を認めず、且つd IIのstem領域に変異を認めた例は12w(-)群で20名中1名、12w(+)群で18名中7名であった(P<0.05)。(研究成果の意義・重要性)d IIIの中で領域を絞りこみ、特にd III141-252という領域が感受性決定に大きく関与している可能性が見出された点が、今年度の研究成果の意義として重要である。治療感受性領域が具体的に見出されると、多数の臨床サンプルのスクリーニング系構築に非常に有用となる。12w(+)群(治療抵抗性群)と12w(-)群(治療感受性群)に症例を群分けして、12w(+)群18例、12w(-)群23例の計41例の症例におけるHCV IRES領域の遺伝子変異解析を行った。(研究成果の具体的内容・重要性)1.両群における全体的傾向12w(+)群ではdomain II(d II)に16箇所、domain III(d III)に20箇所の変異を認めた。一方、12w(-)群全体ではそれぞれ19、43箇所の変異を認め、感受性群ではd IIIへ変異が集中していた。H20年度の研究成果で見出したd III141-252変異は12w(-)群23例中21例に認められ、12w(+)群では18名中6名に認めたのみで(P=0.0001)、改めて強い効果予測因子となりうる可能性が示唆された。2.治療抵抗性因子の解析IRESをstem部位と1oop部位に分けた場合、その二次構造変化に大きな影響を及ぼすのはstem部位と考えられる。そこでstemのみの変異を両群で比較したところ、12w(+)群でd IIに13、d IIIに11箇所の変異を認めたる一方、12w(-)群ではそれぞれ11、30箇所の変異を認めた。即ち12w(+)群においては、よりd II stem部位へと変異傾向がシフトしており、d IIのstem変異は治療抵抗性の因子となりうる可能性が示唆された。3. Core変異とIRES変異との関連
透明半導体を用いた光子・電子ハイブリッド検出器によるチェレンコフPETの実現

陽電子放出断層撮影(positron emission tomography, PET)はがんの早期発見、脳の高次機能研究に大変有効である。本研究では透明な化合物半導体(臭化タリウムと塩化タリウムの混晶)を用いて光信号と電子信号を同時に取得する光子・電子ハイブリッド検出器を開発し、超高速・高位置分解能・高エネルギー分解能を有するPET用のガンマ線検出器を開発することを目的とする。
看護師の消極的倫理行動に影響する要因の分析

本研究の目的は、看護師の消極的倫理行動の実情を顕在化させ、消極的倫理行動に影響する要因を明らかにすることである。消極的倫理行動とは、看護師の主観的認識において最善だと思われる行動・ケアの実施を本意なく回避する行動と定義した。看護師10名にナラティブ研究方法を用いて面接した結果、様々な消極的倫理行動の実情が明らかとなり、それに影響する要因について、「自分の未熟さ・看護師のレベルの差があること」「病棟の方針や風土」「自分の仕事のペースを乱されること」「恐い人・難しい人の存在」「医師に意見が述べられないこと」「看護師の都合に合わせた看護」「いつの間にか染まっていること」等の内容が語られた。本研究目的は,看護師の看護実践において,消極的倫理行動を選択せざるを得ない実情を調査し,そのように不本意な選択をした際の意思決定に影響する要因を明らかにすることである。平成25年度は,看護師へのインタビューを通して事例を収集し,看護実践の中に埋もれている看護師の消極的倫理行動の実情を顕在化させる目標に取り組んだ。実施した研究活動は,文献レビューからインタビューガイドを作成し,看護師へのインタビューを開始したところである。文献レビューより,看護倫理に対する関心の高まりから倫理的な取り組みが進んできているように見受けられるものの,日々の看護実践の中では倫理的な問題に対して多くの看護師が悩み,葛藤やジレンマを感じており,さまざまな関係性の中で倫理的行動を起こせない状況があることは明らかであるが,報告数は限られていた。本研究の目的は,看護師の看護実践において,消極的倫理行動を選択せざるを得ない実情を調査し,そのように不本意な選択をした際の意思決定に影響する要因を明らかにすることである。消極的倫理行動とは,看護を提供することが妥当もしくは患者の利益になると判断し,実施したい気持ちがあるにもかかわらず,何らかの要因によってやむを得ずケア実施を回避するに至った行動と定義した。平成26年度は看護師にインタビューを実施し,様々な消極的倫理行動の実情が明らかになった。分析はこれから実施していくが,インタビューを行った印象として,消極的倫理行動の実情の多くは,看護師側の都合に合わせた看護の提供に関するものや,職場の倫理風土に関するものであった。また,看護師の置かれた立場によって,特徴的な体験が語られていた。対象者は語っていくなかでその事例を振り返り,そして問題解決の糸口を自らみつけていた。今後,得られたデータから不本意な選択をした際の意思決定に影響した要因を分析し,また文献から得られたアイテムと併せて質問紙を作成し,実態調査を行う予定である。これまでに,看護師にインタビューを実施し,様々な消極的倫理行動の実情が明らかになった。詳細な分析はこれから行うが,消極的倫理行動の実情の多くは,看護師側の都合に合わせた看護の提供に関するものや,職場の倫理風土に関するものであった。対象者は語っていく中でその事例を振り返り,そして問題解決の糸口を自ら見つけていた。研究代表者の病気による入院加療及び自宅療養のため,長期間業務に復帰することができず,当初計画より遅延している。本研究の目的は、看護師の看護実践において、消極的倫理行動を選択せざるを得ない実情を調査し、そのように不本意な選択をした際の意思決定に影響する要因を明らかにすることである。消極的倫理行動とは、看護を提供することが妥当もしくは患者の利益になると判断し、実施したい気持ちがあるにもかかわらず、何らかの要因によってやむを得ずケア実施を回避するに至った行動と定義した。看護師にインタビューした結果、様々な消極的倫理行動の実情が明らかになった。その多くは、看護師側の都合に合わせた看護の提供に関するものや、職場の倫理風土に関するものであった。また、看護師の置かれた立場によって特徴的な体験が語られていた。新人看護師は自分の未熟性や、看護より業務をこなすことが求められる現状を、看護管理者は強いリーダーシップを発揮できない現状、等が語られた。対象者は語っていく中でその事例を振り返り、そして自ら問題解決の糸口を見出していた。研究の遅れを取り戻すことができず、当初予定の質問紙による実態調査が不十分なため、研究期間は終了となるが今後も本研究を継続して行う予定である。看護師10名にナラティブ研究方法を用いて面接した結果、様々な消極的倫理行動の実情が明らかとなり、それに影響する要因について、「自分の未熟さ・看護師のレベルの差があること」

「病棟の方針や風土」「自分の仕事のペースを乱されること」「恐い人・難しい人の存在」「医師に意見が述べられないこと」「看護師の都合に合わせた看護」「いつの間にか染まっていること」等の内容が語られた。研究代表者が長期入院加療により,研究を実施することが困難な状況であった。対象者へのインタビューによるデータ収集はほぼ終わっているので,消極的倫理行動に影響した要因の分析を急ぐ。また,文献検討より得られたアイテムと併せて実態調査に向けた質問内容を検討し,調査を実施,分析をしていく。基礎看護学対象者へのインタビューによるデータ収集はほぼ終わっているので,消極的倫理行動に影響した要因の分析を急ぐ。次に,文献検討より得られたアイテムと併せて実態調査に向けた質問内容を検討し,予備調査,本調査を実施・分析する。研究協力施設の承諾を得るのに予定より時間を要し,事例収集がまだ少ない状況である。次年度は承諾を得ることができ次第,研究スピードを上げて実施したい。研究が遅れていることから,物品購入,調査旅費,研究協力者への謝金,通信費において残金が生じた。執行残金は引き続き物品購入,調査旅費,研究協力者への謝金,通信費などに充てていく。研究の遅れから,物品購入,調査旅費,研究協力者への謝金,通信費等において残金が生じた。執行残金は,引き続き物品購入,調査旅費,研究協力者への謝金,通信費等に充てていく。次年度の研究費計画は,質問紙調査を行うため,物品費としてパソコン,研究協力者への謝礼,アンケートのデータ入力等,またその他として,質問紙の印刷費,郵送費等を予定している。旅費については,調査旅費,情報収集(国内外の学会参加)のための交通費,宿泊費を予定している。引き続き看護師へのインタビューと文献レビューを行い,消極的倫理行動に影響した要因の分析を急ぎ,実態調査に向けた質問内容を検討する。予備調査にて質問内容を修正し,本年度中に本調査を終えることを目指す。次年度の研究費計画は,質問紙調査を行うため,物品費としてパソコン,統計解析ソフト等を,人件費・謝金として研究協力者への謝礼,アンケートのデータ入力,等,その他として,質問紙等の印刷費・郵送費,等を予定している。旅費については,調査旅費,情報収集(学会参加)のための交通費,宿泊費を予定している。研究の遅れから,物品購入,調査旅費,研究協力者への謝金,等において残金が生じた。執行残金は,引き続き調査旅費や研究協力者への謝金等に充てていく。次年度の研究費計画は,物品費として文具類,看護倫理・統計関連等の書籍,パソコン,統計解析ソフト,等を予定している。旅費については,調査旅費,情報収集(学会参加)のための交通費・宿泊費を予定している。人件費・謝金については研究協力者への謝礼,アンケートのデータ入力,質的データの掘り起し,等を予定している。その他として,質問紙等の印刷費・郵送費等を予定している。
プロテイントラフィック異常による遺伝性疾患は治療可能か?

嚢胞性線維症(cystic fibrosis : CF)は,白色人種の間で最も頻度の高い致死性の遺伝性疾患である.CF患者で最も多い変異体ΔF508CFTRはC1-チャネルとしての機能は有するが,フォールディング異常により小胞体にトラップされ,細胞表面に発現できない.従って,この変異タンパクを細胞表面へ発現させることによりCFが治療可能である.この変異体の小胞体保持にはカルネキシン(CNX)が関与することが示唆されている.そこで,我々はCNXのホモログの検索を行った結果,EMEP(ER-Membrane Escort Protein)を見いだした.まずEMEPの細胞内局在を検討したところ,EMEPは小胞体に局在し,その一部は細胞外に分泌されることがわかった.次にEMEPがCFTRと相互作用するか検討したところ,EMEPはCNXと同様にCFTRと相互作用することがわかった.さらに,EMEPがΔF508 CFTRの小胞体保持を解除するか検討したところ,EMEP導入細胞においてΔF508 CFTRは小胞体から形質膜上へ輸送され,C1-チャネルとして機能することがわかった.以上,EMEPがΔF508 CFTRのエスコート蛋白として機能する可能性が示され,CFの遺伝子治療の新規分子として期待できることがわかった。また、この研究の過程において、我々はCFTRまたはΔF508 CFTRを恒常的に発現する細胞(BHK-CFTR,ΔF508 cells)にカルネキシンを過剰発現させると,ΔF508 CFTR特異的に封入体を形成することを見いだした.種々の検討から,カルネキシン過剰発現はΔF508 CFTRの成熟化のためのER export(順行輸送)を阻害するだけではなく,分解のためのER export(逆行輸送)も阻害することが示唆された.嚢胞性線維症(cystic fibrosis : CF)は,白色人種の間で最も頻度の高い致死性の遺伝性疾患である.CF患者で最も多い変異体ΔF508CFTRはC1-チャネルとしての機能は有するが,フォールディング異常により小胞体にトラップされ,細胞表面に発現できない.従って,この変異タンパクを細胞表面へ発現させることによりCFが治療可能である.この変異体の小胞体保持にはカルネキシン(CNX)が関与することが示唆されている.そこで,我々はCNXのホモログの検索を行った結果,EMEP(ER-Membrane Escort Protein)を見いだした.まずEMEPの細胞内局在を検討したところ,EMEPは小胞体に局在し,その一部は細胞外に分泌されることがわかった.次にEMEPがCFTRと相互作用するか検討したところ,EMEPはCNXと同様にCFTRと相互作用することがわかった.さらに,EMEPがΔF508 CFTRの小胞体保持を解除するか検討したところ,EMEP導入細胞においてΔF508 CFTRは小胞体から形質膜上へ輸送され,C1-チャネルとして機能することがわかった.以上,EMEPがΔF508 CFTRのエスコート蛋白として機能する可能性が示され,CFの遺伝子治療の新規分子として期待できることがわかった。また、この研究の過程において、我々はCFTRまたはΔF508 CFTRを恒常的に発現する細胞(BHK-CFTR,ΔF508 cells)にカルネキシンを過剰発現させると,ΔF508 CFTR特異的に封入体を形成することを見いだした.種々の検討から,カルネキシン過剰発現はΔF508 CFTRの成熟化のためのER export(順行輸送)を阻害するだけではなく,分解のためのER export(逆行輸送)も阻害することが示唆された.
4次元可微分多様体の位相に関するゲージ理論的研究

主にゲージ理論の応用して得られる情報を基に考察することにより、4次元多様体の微分構造にまつわる様々な現象について研究した。以下、新たに得られた研究成果について具体的に述べる。1ドナルドソンの定値交叉形式に関する定理とガンマ不変量との関係については、実験的具体的計算を試みただけで、記すべき新たな知見は得られなかった。2第2ベッチ数が10以上の有理曲面の球面表現可能かつ自己交叉が非負のホモロジー類を複素曲面論的に特徴づける問題に関しては、ホモロジー類が滑らかな複素曲線で代表される場合については完全に決定することができたが、ホモロジー類が一般の場合については完全には決定できていない。これは、有理曲面の交叉形式の直交群の元で微分同相で実現されるもの全体からなる部分群の作用を詳細に調べることに技術的困難が伴うためである。3有理曲面の交叉形式の直交群の元で微分同相で実現されるもの全体からなる部分群の構造を無限生成のコクスター群、あるいは、無限次元のカッツ・ムーディー環の理論を用いて記述する問題については、準備段階の計算を試みただけで、記すべき新たな知見は得られなかった。4ハベガ-の商空間がエンリケス曲面と微分同相であるか否かを決定する問題に関しては、位数2の有限群の作用についての考察を行ったが、記すべき新たな知見は得られなかった。5サイバーグ・ウィッテン方程式から得られる4次元多様体の新しい不変量について、詳細に研究した結果、有理曲面の複素曲線で代表されるホモロジー類を代表する滑らかな曲面の種数に関し有力な情報が得られた。
ラット脳中隔核におけるシナプス伝達に対する生体内活性物質による制御機構の解析

ラット脳背外側中隔核(DLSN)ニューロンにおける興奮性及び抑制性のシナプス後電位(EPSP,IPSP,LHP)が種々の伝達物質により細かく修飾調節を受けていることを実験的に示した。アデノシンによりEPSPのシナプス前性の抑制がみられたが、単シナプス性のIPSPやLHPは抑制しなかった。一方マスカリン受容体アゴニストやGABA_B受容体アゴニストは興奮性のみならず抑制性シナプス後電位をシナプス前性に抑制することから、それぞれの受容体の分布が異なることが示唆された。アデノシンによるEPSP抑制の細胞内機構について詳細はまだ不明である。次に興奮性アミノ酸のシナプス伝達に対する作用を検討した。代謝型グルタミン酸受容体の選択的アゴニストであるtrans-ACPD(30μM)を10-20分作用させると、灌流中にEPSPの抑制がみられ正常溶液に戻すとEPSPの振幅の過剰回復がみられ、この増強が長時間持続した。テタヌス刺激後の長期増強(LTP)と関係を調べるために海馬釆をテタヌス刺激することにより発生するLTPと比較検討した。テタヌス刺激後の増強は主にLHPにおいてみられた。抑制性シナプス伝達におけるLTPは興味深いが、抑制性介在ニューロンのEPSPにおける長期増強を介するものと考えられた。この介在ニューロンにおけるLTPには主にNMDA受容体が関与しているが、それだけではないらしい。事実、一部のニューロンではLTPの誘発がNMDA受容体アンタゴニストであるAPVにより抑制されなかった。細胞内電位記録しているニューロンのEPSPはさらに強いテタヌス刺激を加えると、刺激後の増大のみられる頻度が増加した。スライスパッチ法を適用して検討するためにまず従来のスライス標本における記録との比較をおこなった。静止電位、活動電位、シナプス後電位、薬物感受性について調べたが基本的に同じことが示唆された。現在スライスパッチ法を応用して、シナプス伝達の調節機序について検討中である。海馬采を刺激して外側中隔核で記録されるシナプス後電位には、興奮性アミノ酸を伝達物質とする興奮性シナプス後電位(EPSP)、及びGABAを伝達物質とする2種類の抑制性シナプス後電位(IPSP,LHP)が知られている。今回の研究では、背外側中隔核におけるこれらシナプス伝達に対する興奮性アミノ酸の作用を検討した。まず、成熟ラットの背外側中隔核を含むスライス標本を用いて細胞内電位記録を行った。ピクロトキシン存在下で、代謝型興奮性アミノ酸受容体アゴニストのひとつであるtransーACPD(50μM)を作用させるとEPSP、LHPの抑制がみられたが、作用中止後10数分頃からEPSP、LHPの増大がみられはじめ、その後数時間にわたり持続することをみつけた。また海馬采をテタヌス刺激することにより、その後10数分続くシナプス後電位の増強(STP)や2時間以上続くシナプス後電位の増強(LTP)がみられた。驚くことに多くの場合LHPの増強が著明にみられ、EPSPの増強は一部のニュ-ロンでみられるのみであった。LHPのSTPはNMDA受容体アンタゴニストであるAPVにより抑制されること、また直接刺激して記録した単シナプス性LHPはテタヌス刺激後増強がみられないことから、このLHPの増大には介在ニュ-ロンにおけるEPSPが関与していることが示唆される。LHPのLTPもAPVにより抑制されるが、高濃度APVでも完全には抑制されないものがあった。

これらの結果は、海馬の興奮性が異常に高まったとき背外側中隔核では逆に抑制性シナプス後電位の長期増強(LTP)が起こることが示唆され、この誘発にNMDA受容体のみならず、代謝型グルタミン酸受容体が関与していることが示唆された。現在スライスパッチ法を適用して、細胞内メカニズムその他について解析中である。前年度までの研究で背外側中隔核(DLSN)ニューロンにおける興奮性および抑制性シナプス後電位が種々の伝達物質(伝達修飾物質)により様々に調節されることが実験的に示された。特にアデノシンの作用については詳細に検討した。今年度は代謝型興奮性アミノ酸受容体アゴニスト(trans-ACPD)の作用とテタヌス刺激時の効果を比較検討した。低濃度trans-ACPD(1-30μM)を作用させると膜電位の変化を伴わないで、興奮性シナプス後電位(EPSP)を抑制した。この抑制作用はアデノシンの場合と異なりEPSPのみならず、単シナプス性の抑制性シナプス後電位(IPSP)も抑制した。この濃度のtrans-ACPDは外因性のアゴニストによる応答を変えないことから、どちらもシナプス前性の抑制と考えられた。高濃度のtrans-ACPD(50-100μM以上)ではシナプス後性に入力抵抗の増大する脱分極性電位が発生し興奮性の増大がみられた。低濃度trans-ACPDを10-20分作用させた後、正常溶液で潅流するとEPSPの振幅の過剰回復がみられ、長時間持続した。テタヌス刺激後の長期増強(LTP)と関係を調べるために海馬采をテタヌス刺激することにより発生するLTPと比較検討した。ピクロトキシンによりIPSPを抑制した状態でテタヌス刺激を与えると、多くの場合経過の遅い抑制性シナプス後電位(LHP)の長期増強が著明にみられ、EPSPの増強は一部のニューロンでみられるのみであった。LHPの長期増強の誘発はNMDA受容体アンタゴニストのAPVにより抑制され、興奮性アミノ酸アミタゴニスト存在下で記録される単シナプス性LHPはテタヌス刺激後増強がみられないことから、このLHPの増大には介在ニューロンにおけるEPSPが関与していることが示唆された。一部のニューロンではAPVでLTPの誘発が完全には抑制されないことから、代謝型受容体の関与も否定はできない。現在スライスパッチ法により詳細に分析中である。
超伝導量子渦にかかる力の理論

磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心=量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子=量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線にはローレンツ力がかかる。超伝導の量子渦の場合には、1960年代から長らく論争が続いていた。本研究では両者の合力のみが超伝導の量子渦にかかる力として物理的意味を持つことを見出した。1.時間に依存するギンツブツグ・ランダウ方程式を用いて、超伝導体における運動量保存則を導出し、それに基づいて量子渦に掛かる力のつりあい方程式を導出した。それを元に単一量子渦にかかる駆動力を解析し、流体的な力と磁気的な力の合力が、これまで「ローレンツ力」と呼ばれてきた量子渦駆動力であることを明らかにした。電気的に中性な超流動体では、循環(速度場の周回積分)が量子化し、多重連結な超伝導体に囲まれる磁束は量子化する。ただしフラックス・フロー状態の超伝導体では、循環や磁束は単独では量子化しない。量子化するのはフラクソイドであり、それは循環と磁束を合わせたものである。フラクソイドの量子化に対応して、フロー状態の超伝導量子渦にかかる力は純粋に流体力学的なものではなく、また純電磁気的なものでもない。それらの合力のみが、渦に掛かる力として意味を持つ、というのが当該年度の成果に対するわれわれの物理的な解釈である。2.さらに渦糸格子状態における力のバランス方程式を考察し、渦糸格子状態の渦にかかる力は、孤立渦にかかるそれとは物理的性質が異なることを見出した。3.クリーンな超伝導体の動力学を記述する一般化された準古典方程式の数値アルゴリズムを探求し、自己エネルギーのない量子渦の実時間ダイナミクスの数値解を得た。4.超伝導体における量子渦束縛状態(カロリ・ドジャン・マトリコン状態)に対する不純物の影響を調べる理論的枠組みとして知られていたKopnin-Kravtsov法を、コヒーレンス効果を正しく取り扱うように改良し、S波、カイラルP波、トポロジカルS波超伝導体に適用した。5.ノードのあるトポロジカルな超伝導体における量子渦束縛状態(カロリドジャンマトリコン状態)の解析解を得て、それを元に改良されたKopnin-Kravtsov法を用いてマヨラナ粒子に対する不純物の影響を調べた。「量子渦の駆動力はマグナス力か、電磁的な力か」。この問題は超伝導量子渦の分野では長年の論争のテーマになっていた。この問題についてdirty superconductorに限定的ではあるが、説得的な結論と物理的描像を引き出せたので初年度を終えた現段階では本計画は計画以上に進展しているとわれわれは考えている。量子渦にかかる力に関する理論を一般化されたTime-Dependent-Ginzburg-Landau(TDGL方程式(1980年にWatts-Tobinらによって導かれた方程式、従来型のTDGL方程式よりも適用範囲が広い)の場合にも考察し、駆動力に関しては従来型のTDGL方程式の場合と同じ結果になること、すなわち流体力と磁気的ローレンツ力の合力のみが渦にかかる力として定義しうること、その合力が正しく駆動力の大きさと向きを持つことを示した。また孤立量子渦のフラックスフロー解を解く際のアルゴリズムを改良し、S波超伝導体の場合に、動径方向の一次元問題に帰着する定式化を得た。これによってフラックスフロー伝導度の数値計算量が格段に減ることが期待できる。渦糸格子状態におけるフロー解を構成し、従来のフロー解は、ランダウレベル展開、渦糸速度についての展開、ギンツブルグ・ランダウパラメター(磁場侵入長とコヒーレンス長の比)の逆数についての展開という、3重展開の主要項であることを見出した。上部臨界磁場付近の従来のフロー解では量子渦にかかる力は、渦を囲む経路に依存し、物理的には定義できないことを見出した。今後の展開として以下のテーマを考えている:1.一般化された準古典理論(Kopnin-Kita方程式)の平衡状態の数値計算の精度向上のための改良、2.TDGL方程式とその一般化方程式に基づく数値計算、3.Usadel方程式における量子渦の駆動力、力のつりあい方程式の定式化と数値計算、4.フラックスフロー線形応答の動径一次元問題としての定式化の準古典理論への拡張、交流応答への拡張、5.高次ランダウレベルや境界条件をあらわに考慮した量子渦格子状態の解とフラックスフロー解を時間に依存するギンツブルグ・ランダウ理論において導出し、力のつりあい方程式を導くこと。一般化された準古典理論(Kopnin-Kita方程式)の平衡状態の数値計算の精度向上のための改良に時間がかかっているが、TDGL方程式とその一般化方程式に基づく解析については定式化を終え、数値計算の準備が完了している。(1)2次元S波超伝導体、カイラルP波超伝導体の孤立量子渦の平衡状態の性質を拡張

準古典理論方程式(Kopnin-Houghton-Vekhter-Kita方程式)を用いて数値的に調べ、特に量子渦回りの帯電効果の不純物濃度依存性や、カイラルP波については(バルクとは反対のカイラリティー=クーパー対の相対座標の角運動量を有する)マイナー成分の効果を詳細に調べた。その結果不純物がない場合、全角運動量がゼロのカイラルP波量子渦では帯電効果がほぼゼロであるのに対して、全角運動量が2のカイラルP波量子渦では帯電効果がS波量子渦に比べても1桁程度大きいことを見出した。このことは先行研究で得られていない知見である。また拡張準古典方程式で帯電効果を取り扱うことは、不純物がある場合の非平衡輸送現象であるフラックスフロー、ホール効果の理論的取り扱いの基礎になるという点でも重要である。(2)時間依存するギンツブルグランダウ(TDGL)方程式において、フラックスフロー状態の解析を部分波展開の方法を用いて定式化した。通常の散乱問題のそれとは異なり、量子渦から十分離れた漸近領域での形は平面波でなく、磁場侵入長程度のスケールで空間変化するマイスナーカレントである。角運動量が1の部分波の方程式は2元2階線形非同次常微分方程式で与えられ、境界値問題の解の存在条件から量子渦の速度とマイスナー電流(駆動電流)の線形関係式が得られる。TDGL方程式に対するフラックスフロー状態の定式化はこれまでにGorkov-Kopnin, Dorseyらによって与えられてきたが、これらは漸近領域での超伝導電流として空間一様流を仮定したものであり、その適用範囲はギンツブルグパラメターκ(侵入長とコヒーレンス長の比)が1より著しく大きいときにのみ適用できるものである。それに対してわれわれの定式化はκが1程度の場合でも適用可能である。磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心=量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子=量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線にはローレンツ力がかかる。超伝導の量子渦の場合には、1960年代から長らく論争が続いていた。本研究では両者の合力のみが超伝導の量子渦にかかる力として物理的意味を持つことを見出した。一般化された時間に依存したギンツブツグ・ランダウ方程式を用いた量子渦に掛かる力の数値的研究、渦糸格子状態における量子渦にかかる力の研究、準古典方程式を用いたフラックスフロー解の数値計算とそれに基づく量子渦に掛かる力の数値計算、d波、カイラルP波の量子渦に掛かる力の探求が今後の方針である。1.一般化された準古典理論(Kopnin-Kita方程式)の平衡状態の数値計算の精度向上のための改良2.TDGL方程式とその一般化方程式に基づく数値計算3.Usadel方程式における量子渦の駆動力、力のつりあい方程式の定式化と数値計算4.フラックスフロー線形応答の動径一次元問題としての定式化の準古典理論への拡張、交流応答への拡張5.高次ランダウレベルや境界条件をあらわに考慮した量子渦格子状態の解とフラックスフロー解を時間に依存するギンツブルグ・ランダウ理論において導出し、力のつりあい方程式を導く。物性理論前年度における物品費が見込みより少なく、かつ次年度に計算機を購入した方がより効率的に研究費を活用できると判断したため、基金の制度を用いて繰り越した。
ポリグルタミン病におけるタンパク質リン酸化酵素NLKの機能解析と新規治療法の検討

NLKは、神経組織に豊富に発現するタンパク質リン酸化酵素である。私たちはこれまで、NLKが多様なシグナル分子のリン酸化を介して神経前駆細胞の増殖・分化や神経細胞の軸索伸長などに関与することを報告してきた。また、NLKの生理機能をさらに詳細に明らかにするためにNLKの特異的阻害剤の開発を進めてきた。一方で最近、海外のグループによって、ポリグルタミン病モデルマウスの病態がNLK遺伝子のノックダウンにより有意に改善することが示された。ポリグルタミン病におけるNLKの分子機能の詳細は未だ不明ではあるが、この報告は、私たちが開発したNLK阻害剤がポリグルタミン病の有効な治療薬となる可能性を示している。そこで本研究では、ポリグルタミン病におけるNLKの分子機能を明らかにするとともに、私たちが作製したNLK阻害剤のポリグルタミン病に対する治療効果を検討する。本年度は、前年に引き続きNLKによるポリグルタミン病原因タンパク質の制御機構の解明を行い、NLKによる制御がプロテアソーム系を介していることを突き止めた。さらに前年度構築した神経細胞株を用いた細胞ベースの定量評価系を用いて、現在得られているNLK阻害化合物群からポリグルタミン病治療薬の候補となる化合物をスクリーニングした。続いて、得られた化合物群のマウス血液脳関門透過性試験を行い、最も評価が高かった化合物が、マウス小脳でNLKの機能阻害を行うことを確認した。NLKによるポリグルタミン病原因タンパク質の制御機構の解明は、細胞べースでの解析が進んでいる。また、化合物スクリーニング、およびその後のマウスを用いた薬物動態の解析により、ポリグルタミン病の治療薬として非常にポテンシャルの高い化合物を得ることが出来た。平成31年度は、前年度で得られたNLK阻害化合物のポリグルタミン病モデルマウスに対する治療効果を検討すると共に、化合物のさらなる最適化を行い、本疾患の新たな治療薬とすることを目指す。また、NLKによる本疾患原因タンパク質の制御機構の解明も引き続き行う。本年度は、NLKによるポリグルタミン病の原因タンパク質の制御機構の一端を明らかにした。まず、NLKによる原因タンパク質のリン酸化部位の一部を同定し、その部位特異的な抗リン酸化抗体を作製した。さらにリン酸化部位に変異を導入した変異型タンパク質を用いた生化学的・細胞生物学的解析により、NLKによるリン酸化が、原因タンパク質の蓄積を促進していることを見いだした。加えて、NLK阻害剤による治療効果を効率的に評価する為に、神経細胞株を用いた細胞ベースの定量評価系を構築した。NLK阻害剤の薬物動態を解析する系も構築した。NLKによる原因タンパク質のリン酸化部位の一部同定に成功し、抗リン酸化抗体作製も順調に進んでいる。また、NLKによるリン酸化が、原因タンパク質の蓄積を促進することも確認できた。また、NLK阻害剤の評価系構築も順調に進んでいる。

平成30年度は、前年度で構築したNLK阻害剤の効果をin vitroで評価する系を用いて、現在得られているNLK阻害剤化合物群からポリグルタミン病治療薬の候補となる化合物をスクリーニングする。さらに、ポリグルタミン病モデル動物を用いて、この候補化合物のポリグルタミン病に対する治療効果を検討するとともに、さらなる最適化を行い、本疾患の新たな治療薬とすることを目指す。また、前年度明らかにしたNLKによるポリグルタミン病原因分子の制御機構をさらに詳細に解析するとともに、この制御機構が生体内においても起きていることを、ポリグルタミン病モデル動物を用いて検証する。平成31年度は、前年度で得られたNLK阻害化合物のポリグルタミン病モデルマウスに対する治療効果を検討すると共に、化合物のさらなる最適化を行い、本疾患の新たな治療薬とすることを目指す。また、NLKによる本疾患原因タンパク質の制御機構の解明も引き続き行う。一部の解析を共同研究者に依頼したため、解析に関わる費用の一部を節約できた。また、共同研究者との打ち合わせをメールやテレビ会議を中心に行ったことや、年度途中で九州大学から群馬大学へ異動したことにより、当初予定よりも旅費を節約できた。30年度は29年度に確立した実験系を用いて精力的に解析を進める予定であり、これにあたって大量の消耗品や動物を使用する見込みである。次年度使用となった研究費は、これらの購入費にあて、研究促進を図りたい。また、共同研究者との打ち合わせをメールを中心に行ったことで旅費を節約できた。31年度は、ポリグルタミン病モデルマウスを用いた解析を中心に行う予定であり、阻害剤投与実験などで大量の消耗品や動物を使用する見込みである。
術後早期白血球除去療法によるクローン病術後感染制御法の開発

我々は潰瘍性大腸炎の末梢血好中球が異常に活性化された状態であり、これら異常白血球を白血球除去カラムで除去することで、過剰な好中球反応を抑制し術後手術部位感染を低下させることを報告した。また、クローン病においても同様に末梢血好中球が異常に活性化されていることを確認した。今回、クローン病術後感染性合併症制御を目指し、周術期の好中球機能プロファイルを解析し、術後白血球除去カラムの意義を検討した。クローン病患者の末梢血好中球と大腸菌と共培養ではアポトーシスはコントロールに比べ有意に低く、アポトーシスが抑制されている可能性が示唆された。一方、ネクローシスは有意に高かった。末梢血中好中球数とネクローシスは有意な負の相関を示した。潰瘍性大腸炎での検討では、白血球除去カラムによりアポトーシス/ネクローシス比の上昇やネクローシス低下が誘導された。白血球除去カラムはネクローシスをきたしやすい状態の好中球を除去している可能性が示唆された。潰瘍性大腸炎の好中球は、健常人と比べ、OPA1、SH3GLB1、BCL2A、BNIP2、BIRC1などのアポトーシスを制御または抑制する遺伝子の発現が高く、Real-time PCRによるvalidation結果も同様であった。以上より、IBD周術期LCAP使用は、necrosisにより様々な炎症メディエーターやサイトカインを放出する可能性のある好中球の割合を減少させることで、術後感染性合併症の制御に有用である可能性が示唆された。炎症性腸疾患である潰瘍性大腸炎とクローン病は、背景に潜在的、持続的、慢性炎症があることから病変部位である消化管局所のみならず全身性にも免疫細胞が常に活性化されていると考えられる。我々は潰瘍性大腸炎患者の末梢血好中球が健常人よりnecrosisをきたしやすい状況であること、さらに、大腸全摘後の潰瘍性大腸炎患者の末梢血好中球も同様であることを報告した。前者は持続慢性炎症、後者は持続慢性炎症に手術侵襲が加わった状況で好中球がprematureで生体にとって有害な細胞死であるnecrosisをきたしやすいことを示した。さらに潰瘍性大腸炎患者に対する白血球除去カラムの使用は、骨髄からの新たな好中球動員を促進するため、末梢血好中球はnecrosisをきたしやすい状況から離脱することが分かった。炎症性腸疾患であるクローン病も術後感染性合併症率は高く、その制御が喫緊の課題である。好中球除去カラムがクローン病患者においても感染性合併症制御に有用かどうかを検討することが本研究の目的である。今後、持続慢性炎症や高度手術侵襲による好中球機能不全状態のメカニズムの解明と白血球除去カラムによる末梢血中機能不全好中球の除去及び新たな好中球動員の促進が炎症性腸疾患の術後感染性合併症にどのような影響を及ぼすかを検討していく必要がある。これまでに我々は、術後感染症を合併症した潰瘍性大腸炎患者では、術後末梢血中に異常に活性化された顆粒球が多く存在し、それを白血球除去カラムで除去することで異常な炎症反応を制御し、術後感染性合併症の発生率を50%から10%以下へと低下させることに成功した(J Gastroenterol. 2008, Surg Today. 2011)。その結果、抗生剤使用量を抑制し早期退院も可能にし医療費を大幅に低下させることが可能となった。