hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サルコペニア肥満の分子機構の解明と治療への応用

本研究の目的はエネルギー代謝に関わる因子による代謝調節の分子機構を明らかにすることである.サルコペニア肥満の病態モデルとして,近位筋萎縮による筋力低下と中心性肥満,骨粗鬆症を特徴とするCushing症候群,肥満とミオパチー,骨粗鬆症を呈する甲状腺機能低下症,内臓脂肪蓄積と脂肪肝,筋力低下や骨量減少をきたす成人成長ホルモン(GH)分泌不全症(AGHD)を想定した.これらの疾患はそれぞれ生命維持に不可欠なホルモンの過不足によるものであるが,その標的はエネルギー代謝に関わる遺伝子発現の調節である点で共通している.エネルギー消費の自律的調節に関与する有力な候補分子の一つがミトコンドリア脱共役蛋白質(UCP)である.UCPは酸化的リン酸化反応を脱共役しエネルギーを熱として消費する.本年度は主にAGHDに焦点を当てて研究を進めた.GHやインスリン様成長因子1(IGF-1)はそれぞれ細胞膜受容体を介して作用する.GHはサイトカイン受容体のGH受容体に結合し,ST-TFのJAK/STAT経路を介してNAD依存性脱アセチル化酵素(SIRT1)などの遺伝子発現を制御し,脂肪蓄積の抑制と寿命の延長に関与する.GHによって誘導されるIGF-1は受容体型チロシンキナーゼのIGF-1受容体に結合し,プロテインキナーゼAKTをリン酸化,ST-TFのフォークヘッド型転写因子(FOXO)の機能を抑制して肥満によるインスリン抵抗性を改善する.以前我々はGHがSTAT5を介してUCP1遺伝子およびUCP2遺伝子発現を制御していることを見出している.今年度はUCP3遺伝子について同様の検討を行った.本年度の成果として,以下の結果を得た.1.活性型STAT5はUCP3遺伝子の転写活性を用量依存的に刺激した.2. UCP3遺伝子プロモーターにその機能に影響するSTAT5コンセンサス配列を見出した.3.筋肉由来細胞において活性型STAT5は内因性のUCP3遺伝子および蛋白発現を増加させた.4. GHはSTAT5のリン酸化を促した.5. IGF-1ノックアウトはGHによるUCP3遺伝子発現誘導に影響しなかった.すなわち,GHは筋肉細胞においてUCP3発現をIGF-1を介さずに直接刺激していることがわかった.Cushing症候群はグルココルチコイド(GC)の過剰による.GC受容体(GR)は核内受容体(NR)であり,転写因子であるAP-1やNFkBと相互作用して遺伝子転写を抑制する.甲状腺機能低下症は脂質代謝・エネルギー代謝に強く関与するT3の低下による.T3受容体(TR)もNRであり,アイソフォームとしてhTRα1,hα2,hTRβ1,hTRβ2,ratβ3に加え,最近我々がクローニングしたT3非結合性のhβ4がある.hβ4はhTRβ1のスプライスバリアントであり,比較的全身に分布し,hTRβ1に対して抑制的に作用する.hβ4は特に骨格筋に豊富に発現していることから,骨格筋におけるT3作用のモデュレーターとしての機能が想定される.次年度以降はGC・GRやT3・TRを介したUCP遺伝子調節を中心に解析を進める.座りがちの生活スタイルと高齢化はサルコペニアを引き起こし,活動性はさらに低下して消費エネルギーは減少し,内臓肥満によるインスリン抵抗性が酸化ストレスや炎症を惹起して,高血圧,糖尿病,脂質異常症などの生活習慣病を発症あるいは悪化させる.これらは動脈硬化を促進して脳卒中や心筋梗塞を引き起こす一方,サルコペニアによる筋力低下は骨粗鬆症を惹起し,それによる骨折は「寝たきり」を増やして生存率を低下させる.高齢化が避けられない我が国に於いて,今後の課題はこれまでの個々の生活習慣病の治療のみならず,運動機能の保持・増進によって,いかにして健康寿命を延伸するかということである.その基本が健全な生活習慣の履行であることは言うまでもないが,現代人ではその実践・継続は容易ではなく,その不足を補うような薬剤の開発が望まれる.最終的にはGH,GC,T3系に共通するキー分子を見出し,上記の悪循環をピンポイントで断つような薬剤の開発を促し,健康長寿への貢献をめざす.本研究の目的はエネルギー代謝に関わる因子による代謝調節の分子機構を明らかにすることである.サルコペニア肥満の病態モデルとして,近位筋萎縮による筋力低下と中心性肥満,骨粗鬆症を特徴とするCushing症候群,肥満とミオパチー,骨粗鬆症を呈する甲状腺機能低下症,内臓脂肪蓄積と脂肪肝,筋力低下や骨量減少をきたす成人成長ホルモン(GH)分泌不全症(AGHD)を想定した.これらの疾患はそれぞれ生命維持に不可欠なホルモンの過不足によるものであるが,その標的はエネルギー代謝に関わる遺伝子発現の調節である点で共通している.エネルギー消費の自律的調節に関与する有力な候補分子の一つがミトコンドリア脱共役蛋白質(UCP)である.UCPは酸化的リン酸化反応を脱共役しエネルギーを熱として消費する.本年度は主にAGHDに焦点を当てて研究を進めた.GHやインスリン様成長因子1(IGF-1)はそれぞれ細胞膜受容体を介して作用する.GHはサイトカイン受容体のGH受容体に結合し,ST-TFのJAK/STAT経路を介してNAD依存性脱アセチル化酵素(SIRT1)などの遺伝子発現を制御し,脂肪蓄積の抑制と寿命の延長に関与する.GHによって誘導されるIGF-1は受容体型チロシンキナーゼのIGF-1受容体に結合し,プロテインキナーゼAKTをリン酸化,ST-TFのフォークヘッド型転写因子(FOXO)の機能を抑制して肥満によるインスリン抵抗性を改善する.

以前我々はGHがSTAT5を介してUCP1遺伝子およびUCP2遺伝子発現を制御していることを見出している.今年度はUCP3遺伝子について同様の検討を行った.本年度の成果として,以下の結果を得た.1.活性型STAT5はUCP3遺伝子の転写活性を用量依存的に刺激した.2. UCP3遺伝子プロモーターにその機能に影響するSTAT5コンセンサス配列を見出した.3.筋肉由来細胞において活性型STAT5は内因性のUCP3遺伝子および蛋白発現を増加させた.4. GHはSTAT5のリン酸化を促した.5. IGF-1ノックアウトはGHによるUCP3遺伝子発現誘導に影響しなかった.すなわち,GHは筋肉細胞においてUCP3発現をIGF-1を介さずに直接刺激していることがわかった.Cushing症候群はグルココルチコイド(GC)の過剰による.GC受容体(GR)は核内受容体(NR)であり,転写因子であるAP-1やNFkBと相互作用して遺伝子転写を抑制する.甲状腺機能低下症は脂質代謝・エネルギー代謝に強く関与するT3の低下による.T3受容体(TR)もNRであり,アイソフォームとしてhTRα1,hα2,hTRβ1,hTRβ2,ratβ3に加え,最近我々がクローニングしたT3非結合性のhβ4がある.hβ4はhTRβ1のスプライスバリアントであり,比較的全身に分布し,hTRβ1に対して抑制的に作用する.hβ4は特に骨格筋に豊富に発現していることから,骨格筋におけるT3作用のモデュレーターとしての機能が想定される.次年度以降はGC・GRやT3・TRを介したUCP遺伝子調節を中心に解析を進める.座りがちの生活スタイルと高齢化はサルコペニアを引き起こし,活動性はさらに低下して消費エネルギーは減少し,内臓肥満によるインスリン抵抗性が酸化ストレスや炎症を惹起して,高血圧,糖尿病,脂質異常症などの生活習慣病を発症あるいは悪化させる.これらは動脈硬化を促進して脳卒中や心筋梗塞を引き起こす一方,サルコペニアによる筋力低下は骨粗鬆症を惹起し,それによる骨折は「寝たきり」を増やして生存率を低下させる.高齢化が避けられない我が国に於いて,今後の課題はこれまでの個々の生活習慣病の治療のみならず,運動機能の保持・増進によって,いかにして健康寿命を延伸するかということである.その基本が健全な生活習慣の履行であることは言うまでもないが,現代人ではその実践・継続は容易ではなく,その不足を補うような薬剤の開発が望まれる.最終的にはGH,GC,T3系に共通するキー分子を見出し,上記の悪循環をピンポイントで断つような薬剤の開発を促し,健康長寿への貢献をめざす.次年度も本年度と同様の研究を予定しており,実験試薬,細胞培養115万円,国内学会での成果発表5万円,実験補助員への謝金50万円を想定している.
膵α細胞におけるPKCδ依存性グルカゴン分泌機序の解明

細胞レベルの実験ではマウス膵α細胞株であるαTC1細胞を用いた。高/低グルコース、パルミチン酸添加(インスリン抵抗性惹起)条件にて明らかなグルカゴン分泌、グルカゴン、PKCδmRNA発現に有意な差は認めなかった。また既報のようなインスリンによるグルカゴン分泌抑制やアルギニンによるグルカゴン分泌増加も認めず、現段階では当研究班のαTC1細胞は単なるグルカゴンを分泌している細胞といわざるを得ない。またαTC1細胞のグルコース分泌について論文を集めたところ高グルコース条件でグルカゴン分泌が増加する報告や当研究班のように全く変化しない報告など様々であり、現段階ではαTC1細胞のグルカゴン分泌は一定の見解が得られていないと判断できる。加えてαTC1細胞は2017年9月に培養液のグルコース濃度が11mMから5mMに変更されている。購入元であるATCCに問い合わせたところ浸透圧によるグルカゴン分泌等への影響から培養液中のグルコース濃度を変更したとの回答を得た。以上より、現段階でこのαTC1細胞を用い本研究を進めていくことは難しいと判断した。生体レベルの実験では膵α細胞特異的PKCδKOマウスの作製、樹立証明を行った。1遺伝子レベルではgenotypingにて同マウスの樹立を確認した。また2mRNAレベルでは膵α細胞をtdTomatoで標識しフローサイトメトリー、セルソーターにて回収。現在qPCRでPKCδのノックアウトを確認している。3蛋白レベルでは同マウスの膵切片にてPKCδの免疫染色を行いノックアウト証明を行う予定であるが、膵島でのPKCδの免疫染色に未だ一定の見解が得られていない状態である。1膵α細胞に適した細胞株が存在しない。膵α細胞の細胞株は下記に示すようにαTC1細胞、HIT T15-G細胞、InR1G9細胞の3種類が存在している。αTC1細胞はがん遺伝子であるSV40が遺伝子導入されグルカゴノーマより樹立された。SV40はがん抑制遺伝子であるp-53やRbといった分子に結合し不活化することで細胞増殖を促進させる。近年、このSV40の存在が細胞の分化を抑制してしまうため細胞株が本来の純粋な細胞を模倣しない可能性が言われており、やはりαTC1細胞もその可能性は否定できない。またHIT T15-G細胞やInR1G9細胞はもともとインスリノーマ由来の細胞から樹立されており、これらもグルカゴンは分泌しているものの純粋なαTC1細胞を模倣しているか疑問である。つまり、現段階では適した膵α細胞株が存在していない状態である。2膵切片の免疫染色でPKCδの染色に再現性が得られていない。DAB染色では膵島周囲に優位にPKCδの染色がみられたが、蛍光免疫染色では染色される場合とされない場合と現在再現性に乏しい状態である。また膵島の染色は非特異的な染色が出やすいといわれており、今回染色されたものも本当にPKCδであるかが疑わしい。細胞レベルの研究1Ex vivoとしてIsletを用いた研究を行う。しかしβ細胞も共存するためインスリンの影響を考えなくてはならない。一説には中和抗体を用いることでインスリンの影響をキャンセルできる可能性もある。2InR1-G9細胞はインスリンに反応しグルカゴン分泌が低下する報告が最も多く、インスリノーマ由来ではあるものの同細胞で予定されていた実験を行っていく。3新しい膵α細胞の作製を行う。生体レベルの研究1膵α細胞特異的PKCδKOマウスの樹立証明ではqPCRをメインに行いmRNAレベルの証明を進める。またPKCδの免疫染色にも引き続き検討していく。2樹立証明に並行し同マウスでのcharacterizationを行っていく。

1膵α細胞に適した細胞株が存在しない。膵α細胞の細胞株は下記に示すようにαTC1細胞、HIT T15-G細胞、InR1G9細胞の3種類が存在している。αTC1細胞はがん遺伝子であるSV40が遺伝子導入されグルカゴノーマより樹立された。SV40はがん抑制遺伝子であるp-53やRbといった分子に結合し不活化することで細胞増殖を促進させる。近年、このSV40の存在が細胞の分化を抑制してしまうため細胞株が本来の純粋な細胞を模倣しない可能性が言われており、やはりαTC1細胞もその可能性は否定できない。またHIT T15-G細胞やInR1G9細胞はもともとインスリノーマ由来の細胞から樹立されており、これらもグルカゴンは分泌しているものの純粋なαTC1細胞を模倣しているか疑問である。つまり、現段階では適した膵α細胞株が存在していない状態である。2膵切片の免疫染色でPKCδの染色に再現性が得られていない。DAB染色では膵島周囲に優位にPKCδの染色がみられたが、蛍光免疫染色では染色される場合とされない場合と現在再現性に乏しい状態である。また膵島の染色は非特異的な染色が出やすいといわれており、今回染色されたものも本当にPKCδであるかが疑わしい。細胞レベルの研究1Ex vivoとしてIsletを用いた研究を行う。しかしβ細胞も共存するためインスリンの影響を考えなくてはならない。一説には中和抗体を用いることでインスリンの影響をキャンセルできる可能性もある。2InR1-G9細胞はインスリンに反応しグルカゴン分泌が低下する報告が最も多く、インスリノーマ由来ではあるものの同細胞で予定されていた実験を行っていく。3新しい膵α細胞の作製を行う。生体レベルの研究1膵α細胞特異的PKCδKOマウスの樹立証明ではqPCRをメインに行いmRNAレベルの証明を進める。またPKCδの免疫染色にも引き続き検討していく。2樹立証明に並行し同マウスでのcharacterizationを行っていく。細胞レベルでの実験が膵α細胞に適した細胞株がなく一定期間研究が滞ったため。次年度は他の膵α細胞株やisletを用い研究を進めていき、その実験の消耗品等で当該金額を使用する。
国際立憲主義・安全保障から見たパートナーシップ平和活動の意義

アフリカのナイジェリア及びエチオピアで国連平和維持活動派遣要員の訓練にあたるCSRS(Center for Strategic and Regional Studies)及びPSTC (International Peace Support Training Center)などを訪問し、パートナーシップ平和活動のあり方について聞き取り調査を行うとともに、関係者と意見交換を行った。出張を予定していた一部の地域については、治安情勢が芳しくなく、あらためて訪問時期を探ることになった。国連平和維持活動の任務に伴う困難は高まってきているが、その最前線にいるのはアフリカ諸国が派遣した要員であり、改善のための機運は高まっている。日本では文献資料の収集にあたり、パートナーシップ平和活動の実情や研究動向の把握に努めた。パートナーシプ平和活動の研究を通じて、国際社会全体の安全保障の仕組みについて、より普遍的な集団安全保障と、集団的自衛権を基盤にした地域的安全保障の重層的な連動性を、理論的に精緻化することの重要性が判明してきている。これは本研究それ自体の理論的基盤を形成するものとなる。国際法の制度的観点や、国際関係学の理論分析の手法を用いて、パートナーシップを捉える視点の構築に進展が見られ、学術雑誌への投稿も行うことができた。また二つの国際学会発表を行ったことも有益であった。国連PKOの活動規模が縮小し、いわゆるリベラルな国際秩序が揺らいでいるという時代背景をふまえながら、多層的な国際安全保障メカニズムの理論的精緻化を進める必要性を痛感しているところである。これをふまえて、パートナーシップ平和活動分析の理論的視座としていく方向性を固めている。アフリカ諸国でパートナーシップ平和活動に携わる専門家層と交流して、現実感覚を伴う知見を共有することができた。中間的な成果としての論文を執筆し、公刊され始めている。理論的な基盤に関する論文であり、現時点の研究としては意味のあるものであった。総合的な理論構築が完成したとまでは言えないが、研究は順調に進んでいる。実際のアフリカのPKOの事例については、並行して研究を進めている。直接的には科研費の対象ではないが、外務省講師派遣事業などを通じて、アフリカ諸国を訪問し、国際平和活動関係者と交流する機会があり、本研究にも有益であった。ただし本来であれば、国連PKOの現場に入りたかったが、治安状況の行方を見守る必要性があった。安全を無視した渡航計画は立てられないが、当該地域から出ている職員と会って聞き取り調査をするなどの工夫を積み重ねて、研究を進めたい。平成31年度も、さらに研究の中間報告を発表していくこととしたい。理論的基盤を精緻化していく作業を完成させて、さらに中間的成果の公表を行う。事例に即した研究成果も発表していく。英文単行本公刊準備の作業も本研究に一体のものとして進めており、年度内の最終原稿の完成を目標にしていきたい。アフリカへの出張については引き続き状況をふまえたうえで遂行していくことになる。ニューヨーク国連本部で国連職員ら関係者への聞き取り調査を行うとともに、アフリカでは南部アフリカの準地域機構であるSADC職員への聞き取り調査や、パートナーシップ平和活動について研究実績が豊富なシンクタンクであるACCORDへの聞き取り調査を行った。また国際刑事裁判所(ICC)がパートナーシップ平和活動の活動地であるマリなどの情勢調査にあたっており、国際機関と現地政府及び(準)地域機構の連携について関心を持って調査をしているため、ICC職員との交流を通じて、得られた知見も大きかった。実際の政策現場では、トランプ政権の誕生によって、平和維持活動の予算が大幅に縮小になり、その文脈であらためて(準)地域機構と国連との間の協力関係を再構築する仕組みが模索されていることが判明してきた。学術的動向としては、国際関係学の理論分析の手法を用いてパートナーシップを捉える視点などについては、あらたに吸収していく必要性が痛感された。国連PKOの活動規模が縮小し、いわゆるリベラルな国際秩序が揺らいでいるという時代背景をふまえながら、多層的な国際安全保障メカニズムの理論的精緻化を進める必要性が高い。国際機関を訪問して政策実施現場の声を集めながら、理論構築をしている段階であり、研究は順調に進んでいる。

また二つの国際学会発表を行ったことも有益であった。国連PKOの活動規模が縮小し、いわゆるリベラルな国際秩序が揺らいでいるという時代背景をふまえながら、多層的な国際安全保障メカニズムの理論的精緻化を進める必要性を痛感しているところである。これをふまえて、パートナーシップ平和活動分析の理論的視座としていく方向性を固めている。アフリカ諸国でパートナーシップ平和活動に携わる専門家層と交流して、現実感覚を伴う知見を共有することができた。中間的な成果としての論文を執筆し、公刊され始めている。理論的な基盤に関する論文であり、現時点の研究としては意味のあるものであった。総合的な理論構築が完成したとまでは言えないが、研究は順調に進んでいる。実際のアフリカのPKOの事例については、並行して研究を進めている。直接的には科研費の対象ではないが、外務省講師派遣事業などを通じて、アフリカ諸国を訪問し、国際平和活動関係者と交流する機会があり、本研究にも有益であった。ただし本来であれば、国連PKOの現場に入りたかったが、治安状況の行方を見守る必要性があった。安全を無視した渡航計画は立てられないが、当該地域から出ている職員と会って聞き取り調査をするなどの工夫を積み重ねて、研究を進めたい。平成30年度は、段階的に研究の中間報告を発表していくこととしたい。平成31年度も、さらに研究の中間報告を発表していくこととしたい。理論的基盤を精緻化していく作業を完成させて、さらに中間的成果の公表を行う。事例に即した研究成果も発表していく。英文単行本公刊準備の作業も本研究に一体のものとして進めており、年度内の最終原稿の完成を目標にしていきたい。アフリカへの出張については引き続き状況をふまえたうえで遂行していくことになる。
育児期の女性の保健行動と健康状態との関連～がん検診の啓発ツール開発に向けて～

健診制度の対象に当てはまりにくい育児期の女性に対し質問紙により保健行動・健康状態の実態を調査した。都内保健所の乳幼児健診に訪れた母親のうち同意及び回答の得られた121名を分析した(有効回答率75.6%)。結果、健診機会を有さない者が一定割合(21.5%)存在し、体調を崩した時の対処は「症状がひどくなってきたら受診」が一番多かった。一方、健診機会の有無と体調の崩しやすさに直接の関連はみられず、健康関連QOL尺度(SF-8)も国民標準値との間に差はみられなかった。育児期の女性の健康状態や健康管理のチェック、好発年齢が重なる女性特有のがん検診の情報提供の場として、乳幼児健診の活用可能性が示唆された。本研究は現在のわが国の成人に対する健診制度の対象に当てはまりにくい世代において、そのような人々がどのような保健行動をとっているのかを明らかにすることを目的としている。特にそのような世代の中でも育児期にある女性に焦点をあて、その予防行動、受診行動、健康状態の調査により、それらの関連性や傾向について調査し、ひいてはがん検診受診率向上のための啓発ツールを開発する際の根拠となる基礎資料が得られることを目指している。平成26年度は、調査に使用する質問紙の作成に取りかかった。質問紙の内容は属性などの基本情報のほか、生活習慣や健診受診をはじめとした予防行動や体調不良時の受診行動など日常の保健行動に関する項目を盛り込み、さらにそれら保健行動との関連の分析をするため、健康関連QOL尺度を用いる。また本研究のフィールドとして、育児期にある女性を必ず調査できるよう保健所や幼稚園等を想定しており、平成26年度はそのフィールドの開拓にも取り組んだ。制度としての健診機会が与えられない世代(特に育児期にある女性)における予防行動・受診行動および健康状態の実態を調査した。2015年12月2016年2月、都内保健所(1ヶ所)の乳幼児健診(1歳6ヶ月児・3歳児・5歳児)に訪れた母親に調査を行い、同意および回答の得られた121名を分析した(有効回答率75.6%)。子育てをするようになってから体調を崩したり体調がすぐれなかったりする頻度は、一番多い回答が年に34回であり、年34回以上の頻度で体調を崩すと答えている者はそれぞれ全体の73.0%(健診機会なし)、78.9%(健診機会あり)と、育児期の女性は健診機会の有無にかかわらず比較的体調を崩しやすい状況にあることが示された。体調を崩した時の対処については「症状がひどくなってきたら受診(65.4%)」が一番多く、「症状が軽いうちに早めに受診(26.9%)」「市販薬を内服し受診しない(7.7%)」の順であった。また育児期にある女性には、健診の機会を有していない者が一定の割合(21.5%)存在していることが明らかとなった。一方、健診の機会の有無と体調の崩しやすさには直接の関連はみられず(χ2検定;p=0.626)、健康関連QOL尺度(SF-8)の結果も国民標準値と今回の結果との間に差はみられなかった。健診機会の有無と体調の崩しやすさには直接の関連はなかったが、定期的な健診は疾病の早期発見・早期治療だけでなく、日々の健康管理への意識(生活習慣の改善、体調不良時の対処等)の醸成につながり疾病予防の観点からも重要である。今回の調査では育児期にある女性には健診の機会がない者が一定数いたことから、母親自身の健康状態のチェックや健康管理、好発年齢が重なる女性特有のがん検診に関する情報提供を直接おこなえる場として、乳幼児健診等の機会の活用が有用となる可能性が示唆された。当初予定していた平成26年度の計画のうち、質問紙の妥当性に関する検討が完了していないが、それ以外は取り組みを遂行中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。生涯発達看護学今後は速やかに質問紙作成を完了し、フィールドとの調整、調査の実施とデータの分析に取り組む。
肉腫における酸性環境下でのFOXM1発現と治療開発

古くから悪性腫瘍組織においては酸性環境が形成されていることが知られている(Warburg effect)。近年、悪性腫瘍ではこの酸性環境が肉腫細胞の腫瘍進展に影響することが報告されている。しかし肉腫と酸性環境について述べた報告はない。本研究では酸性環境が肉腫に与える影響、腫瘍進展を促進させる因子を同定する。また我々の先行研究により、酸性環境下ではいくつかのがん関連遺伝子の高発現が明らかとなっている。その中で、特に著明であったFOXM1の肉腫細胞増殖・腫瘍進展への影響を解析する。さらにin vivo実験を含むトランスレーショナル研究を経て、FOXM1を標的とする新規治療法を開発する。
蛋白質リン酸化を標的とした新規抗腫瘍性シーズの探索

沖縄県辺戸岬沖にて採取したアオブダイの消化管より分離した真菌P.citrinum N05株の培養液の上清より、新規アルカロイドPerinadin Aを得た。Perinadin Aは、光学活性な無色の非結晶性固体として得られ、HRESIMSより分子式がC_<28>H_<37>NO_2であることが明らかとなった。2D NMRデータの詳細な解析に基づいて、Perinadin Aの相対立体配置を含む化学構造を帰属した。CDスペクトルの解析より、絶対立体配置を1S、3R、4R、2'R、3'Sであると帰属した。C-7'はエピ体の混合物であると推定した。Perinadin A(1)とCitrinadin B(3)は、マウス白血病細胞L1210に対して殺細胞活性を示した。1は、グラム陽性細菌に対して抗菌作用が認められた。
揺らぎ伝導率解析による酸化物超伝導体の特性評価

本研究では、酸化物超伝導体において、Tc以上での熱的な揺らぎ伝導率σ'を解析することにより、系の特性を理解することを目的に研究が進められた。まず、不純物を含むYBa_2Cu_3O_<7-y>(以下YBCOと略す)焼結体について、その抵抗率の温度変化特性から得られた揺らぎ特性σ'(T)を解析した。その結果、亜鉛とニッケルの場合は両方とも揺らぎの振幅は不純物置換により減少することを見い出し、非磁性不純物である亜鉛が磁性的なニッケル同様Tcを減少させると同時に超伝導揺らぎを抑制することを明らかにした。この効果は系の酸素欠損状態においてより顕著に観測された。このことは、従来のBCS理論から期待される不純物効果とは異なるもので、酸化物超伝導の発現機構として「負Uモデル」が有力である事を支持している。次に、上で述べた評価方法を、MOCVD法で作製したYBCO薄膜に適用した結果について記す。試料の熱サイクルに伴う特性の劣化(Tcの減少)に対し、揺らぎ伝導率の振幅はやや大きくなる傾向にあり、薄膜の劣化が揺らぎの振幅に反映されていると考えられる。評価法としてσ'解析に加え、X線回折と交流帯磁率χの測定も併用して行った。その結果、熱サイクルによりX線回折パターンの半値幅は増加し、χの虚数部の振幅も増加することから、これらの量に相関性があることを明らかにした。従って、揺らぎ伝導率に加え、交流帯磁率解析も系の評価法として有効であることを新たに提案する。以上の成果から「σ'解析による特性評価」の手法が、不純物を含む酸化物超伝導体および酸化物超伝導薄膜に対し有効であることが実証された。本研究の結果から、σ'解析に加え交流帯磁率の解析も系の特性評価に重要な知見を与えるものと期待できるので、今後その見地から更に研究を進めていきたい。これまでに酸化物超伝導系(焼結体)として、【.encircled1.】急冷法を用いて酸素欠陥量を制御したY-Ba-Cu-O系(以下Y系と略す)、【.encircled2.】銀・亜鉛・プラセオジウムドープのY系、【.encircled3.】亜鉛ドープのBi-Sr-Ca-Cu-O系(Bi系)の3つのタイプの試料を対象として揺らぎ伝導率の測定とデータ解析が進められた。その結果以下の様な成果が得られている。1)系【.encircled1.】とプラセオジウムを含むY系では揺らぎ効果は増大することから、これらの系でのTcの減少はCu-O結合に生じる不規則性によるものと解釈される。2)それ以外の試料では揺らぎ効果は減少する。銀を含む場合は、この系特有の銀によるパーコレーション的伝導のため揺らぎが観測され難くなるためと考えられる。特に興味ある結果は、非磁性不純物である亜鉛がY系とBi系に対し共にニッケル不純物で見られるような磁性的振舞い(揺らぎの振幅がドープ量と共に減少する)を有することである。3)Y系の場合、不純物を含んでも伝導は3次元的であるが、Bi系ではドープ量と共に低次元伝導を示すようになる。この結果は、後者では伝導の低次元性が強いため、不純物添加によりフラクタルな性質が現れ易いためと考えられる。

以上の成果から本研究の特色である「揺らぎ伝導率解析による特性評価」の手法が、不純物を含む酸化物超伝導体に対して有効であると実証された。本研究では、磁気的効果が著しい不純物の場合(例えば、亜鉛を含む系)揺らぎ伝導が著しく抑制されるので解析の際に誤差が大きくなることが問題となった。従って今後の研究の進め方としては、この点の解決するため、上記の成果1)を利用して酸素量を制御した不純物ドープの試料を用いることにより揺らぎ効果を増大させて解析することが有効であると考えられる。このことと薄膜試料に対する同様な評価が次年度への課題となっている。平成6年度では試料として、(1)不純物(ニッケルと亜鉛)を含みかつ酸素欠損量を抑制したYBa_2Cu_3O_<7-Y>(以下YBCOと略す)焼結体および※2MOCVD法で作製したYBCO薄膜を選び、系の揺らぎ伝導率による評価を行った。まず試料タイプ(1)に対する結果について述べる。1)殆どの試料において揺らぎ伝導率の臨界指数n=0.5となり、従って次元性は不純物置換並びに酸素欠損には依存せず、3次元伝導である。一部の試料ではn>0.5となり不均一性による低次元伝導も観測されている。2)揺らぎの振幅C_Fは亜鉛とニッケルの不純物置換により減少する。これは酸素量を制御しない場合と定性的に同様な結果であるが、酸素欠損状態においてより顕著な減少傾向を示した。重要な点は、非磁性不純物である亜鉛が磁性的なニッケル同様Tcを減少させると同時に超伝導揺らぎを抑制することを明らかにしたことである。次に、タイプ(2)の薄膜試料について述べる。試料の熱サイクルに伴う特性の劣化に対し、評価法として揺らぎ伝導率解析に加え、X線回折法と交流帯磁率χ測定も併用して行った。その結果次のような成果が得られている。1)薄膜のTcは熱サイクルにより減少していく。これに対応して揺らぎ伝導率の振幅は、測定を重ねるごとにやや大きくなる傾向にあり、薄膜の劣化が揺らぎの振幅に反映されていると考えられる。2)熱サイクルによりX線回折パターンの半値幅は増加し、χの虚数部の振幅も増加することから、これらの量に相関性があることを明らかにした。従って揺らぎ伝導率に加え、交流帯磁率解析も系の評価法として有効であることが分かる。以上の成果から本研究の特色である「揺らぎ伝導率解析による特性評価」の手法が、不純物を含む酸化物超伝導体に加え、超伝導薄膜に対しても有効であることが実証された。
音楽の認知症予防・進行抑制作用の機序の解明と音楽療法プログラムの開発

認知症患者とその前段階である軽度認知障害の高齢者は800万人を超え、10年後には65歳以上の3人に1人が認知症患者とその予備軍となる。音楽は妄想や興奮状態など、認知症の心理症状の緩和に対する非薬物療法として、老人ホームやデイサービスなどで頻繁に使用されている。症状改善に関する症例報告は多数発表されているが、その機序はほとんどわかっておらず、医学的に妥当な方法を用いて音楽の有効性を明らかにすることは、根本治療薬がなく患者数が激増している現代社会において急務となっている。本研究では、認知症患者を対象に音楽による進行抑制作用の機序と、健常高齢者を対象に音楽による認知症予防の機序を、脳画像と神経心理検査のデータから示し、そこで構築したデータベースに基づいた音楽療法プログラムを作成する。健常高齢者に対する体操の効果の予測因子を明らかにするために、神経心理検査と脳形態計測により介入前の認知機能と脳容積を調べた。地域在住の健常高齢者を、音楽と運動を組み合わせたエクササイズを行う群(音楽体操群)と、運動のみを行う群(体操群)に分け、1年間介入を行った。その結果、介入前の改善・維持群と非改善群のMMSEは差がなかった(p = 0.30)。介入前の改善群の認知機能は、語の流暢性と図形の模写の成績が非改善群に比し良かった。多変量解析の結果、介入前の改善・維持群と非改善群に有意な影響を与える独立変数は語の流暢性であった(p = 0.026)。介入前の改善群の脳容積は、左下前頭回と左上前頭回内側面が非改善群に比し大きかった。音楽体操群もしくは体操群のみの解析では、介入前の改善・維持群と非改善群の認知機能と脳容積に有意差を求めることはできなかった。本研究は、非薬物療法である体操の介入の効果の予測因子として、前頭葉機能と前頭葉容積が重要であることが示唆された。健常高齢者を対象に音楽による進行抑制作用の機序を、脳画像と神経心理検査のデータから示すことができたため。介入が終わった対象者の一定期間後の脳画像と神経心理検査のデータから、音楽療法プログラムを作成する。軽度から中等度の認知症患者に対する非薬物療法の効果の予測因子を明らかにするために、介入前の認知機能と脳容積を調べた。その結果、介入前の改善群と非改善群のMMSEは差がなかった(p = 0.73)。介入前の改善群の認知機能は、音楽体操では論理的記憶の即時/遅延再生(LM-I/-II)、脳トレではレーブン色彩マトリシス検査(RCPM)と機能的自立度評価(FIM)が、非改善群に比し成績が良かった。介入前の改善群の脳容積(VBM)は、音楽体操では前帯状回皮質、脳トレでは左中前頭回が、非改善群に比し大きかった。結果が示した認知機能と脳領域は、各介入を実行するために重要な役割を担っていることが先行研究で示されている。本研究は、介入を実行するために重要な認知機能と脳領域が非薬物療法の効果の因子となり、介入前の評価から非薬物療法の種類を選択することの可能性を示唆した。認知症患者を対象に音楽による進行抑制作用の機序を、脳画像と神経心理検査のデータから示すことができたため。

介入前の改善群の認知機能は、語の流暢性と図形の模写の成績が非改善群に比し良かった。多変量解析の結果、介入前の改善・維持群と非改善群に有意な影響を与える独立変数は語の流暢性であった(p = 0.026)。介入前の改善群の脳容積は、左下前頭回と左上前頭回内側面が非改善群に比し大きかった。音楽体操群もしくは体操群のみの解析では、介入前の改善・維持群と非改善群の認知機能と脳容積に有意差を求めることはできなかった。本研究は、非薬物療法である体操の介入の効果の予測因子として、前頭葉機能と前頭葉容積が重要であることが示唆された。健常高齢者を対象に音楽による進行抑制作用の機序を、脳画像と神経心理検査のデータから示すことができたため。健常高齢者を対象に音楽による認知症予防の機序を、脳画像と神経心理検査のデータから示し、そこで構築したデータベースに基づいた音楽療法プログラムを作成する。介入が終わった対象者の一定期間後の脳画像と神経心理検査のデータから、音楽療法プログラムを作成する。(理由)平成29年度に投稿した論文について、掲載決定時期が当初の予定より遅れた為。(計画)論文掲載料に使用する。論文の掲載料分が年度を跨いでしまったため。
高齢者の転倒発生における視知覚と姿勢制御能力に影響する要因の検討

本研究は、転倒要因の視覚に注目し、その関連性を検討した。地域在住高齢者の測定(動体視力、筋力、開眼片足立、重心動揺、眼球運動等)と半構成的面接調査を実施した。対象は159人(74.3±6.4歳)、転倒経験者は24.5%、老研式活動能力指標11点以上は89%であった。転倒有無の比較では、左右眼科手術、定期的眼科受診、いつも転倒に注意、いつもつまずくの項目で有意であり、ロジスティック回帰分析では、開眼片足立、定期的眼科受診で有意であった。社会生活には問題なしでも、転倒における視覚機能と日常生活動作が関連していた。定期的眼科受診で眼疾患予防と早期発見、視覚情報を正しく視認することなどが重要である。転倒に影響している姿勢制御と視知覚における視線行動に着目した。25年度については、地域在住で日常生活が自立している高齢者約200名を対象として調査を実施した。対象者は、前庭機能に異常がなく、また脳血管性疾患の既往のない者とした。年齢、性別、同居人数、既往歴、治療中の疾患、服薬状況、運動習慣、睡眠状況、食習慣、うつ病評価尺度、老健式活動能力指標、歯科疾患の既往、視覚関連疾患の既往、過去1年間の入院経験、過去1年間の転倒経験、転倒時状況等について聞き取り方式の面接を実施した。同時に、身長、体重、体脂肪、血圧、視力・動体視力、握力、下肢筋力、咬合力、柔軟性(長座体前屈、足関節角度)、重心動揺(総軌跡長、矩形面積、外周面積)、眼球運動総軌跡長を測定した。データ収集が年度末に及んでしまい現在はデータの分析中であるため、途中経過のみ報告をする。年齢は、73.9±6.4歳であった。運動習慣のある者は184.6%、老研式活動能力指標11点以上の者は86.9%であり、比較的活発な集団であった。また、過去1年間に転倒経験は19.2%であり、性別、年齢ともに有意差はなかった。さらに、転倒経験の有無では、下肢筋力である膝伸展力のみで有意差が生じた(p<0.05)。加えて、開眼片足立ち時間および重心動揺の矩形面積において有意な傾向が認められた(p<0.10)。本研究の対象者の多くは、収入源にはなっていないものの農作業に従事している者やグランドゴルフ、市が実施する運動教室等に参加するなど運動習慣がある者が84.6%と日常的に身体を動かすことが常になっている者が多かった。そのためか、先行研究に比べて転倒経験者の割合が低く、かつ転倒経験の有無における有意差が生じた項目が少なかったことが考えられる。今後は、視線行動等を軸にしさらに分析を進める予定である。転倒に影響している姿勢制御と視知覚における視線行動に着目し、睡眠状態がそれらに与える影響について検討した。今回は、高齢者の転倒予防を最終的な目的とし、そのための基礎的なデータを得るために、健常な若年者を対象とした。対象は、前庭機能に異常がなく、眼疾患のない女性31人とした。年齢、同居人数、既往歴、治療中の病気、服薬、過去1年間の入院有無、喫煙、飲酒、運動、うつ病評価尺度、睡眠について聞き取りを行った。また、身長、体重、血圧、常用視力、動体視力、握力、下肢筋力、咬合力、足関節角度、長座体前屈、重心動揺(総軌跡長・矩形面積・外周面積)、眼球運動総軌跡長を測定した。結果、年齢は21.05±0.50歳、転倒発生率は32.3%であった。1日の睡眠時間が短い群と長い群では、視線行動を示す眼球運動総軌跡長に有意差はなかったが、5km/hの歩行速度の視覚刺激を与えた場合の矩形面積で有意な傾向が確認された。睡眠の質でみると、5km/hの矩形面積と外周面積、60km/hの自動車走行速度の刺激下の総軌跡長・外周面積で有意差があった。本研究の結果から、若年者では、睡眠状態は身体バランス機能に影響していることが分かり、質のよい睡眠が転倒予防に繋がるということが示唆された。一般に高齢者は、身体機能の低下や活動性の低下から不眠の訴えが多くなると言われている。そのため高齢者は、今回対象とした若年者よりも、睡眠状態が身体バランス機能に与える影響は大きい可能性がある。日中に目的を持った活動をしている高齢者は、活動時間が長く睡眠効率も良いとされている。地域での活動の場や機会が増えることで、良質な睡眠がとれ、転倒予防の可能性があると考えられた。地域高齢者を対象に性別、同居家族の構成と人数、既往歴、治療中の疾患、服薬状況、運動習慣、睡眠状況、老研式活動能力指標、視覚関連疾患の既往、過去1年間の入院経験、過去1年間の転倒経験、転倒経験者には転倒時状況等について聞き取り方式の面接調査を実施した。聞き取りとともに身長、体重、体脂肪、血圧、視力と動体視力、握力、下肢筋力、咬合力、柔軟性(長座体前屈、足関節角度)、重心動揺(総軌跡長、矩形面積、外周面積)、眼球運動総軌跡長を測定をした。

分析対象はは159人(74.3±6.4歳)、うち男性56人(75.7±6.8歳)、女性103人(73.5±6.1歳)であり、転倒経験者は38人(24.5%)であった。老研式活動能力指標では、11点以上の者は、138人と89%を占めていた。転倒経験の有無では、視覚関連項目では有意差はなかった。聞き取り調査項目では、右目手術(p<0.05)、左目手術(p<0.05)、定期的眼科受診(p<0.05)、普段から転ばないように気を付けている(p<0.05)、普段からつまずく(p<0.05)の5項目で有意差が認められた。また、ロジスティック回帰分析では、開眼片足立ち(p<0.05)、定期的眼科受診(p<0.05)の2項目でのみ有意差が生じ、5km/hの動画を注視した状態での重心動揺総軌跡長(p<0.10)、白内障の手術経験(p<0.10)の2項目で有意な傾向があった。老研式活動能力指標の結果、健康状態が良好な高齢者群であることが分かった。しかし、転倒には、視覚機能と日常生活動作が関連していることが伺えた。定期的眼科受診で眼疾患の予防と早期発見、視覚情報を正しく視認することが重要と考える。地域で健やかに生活をするためには、視覚機能の維持・向上が転倒回避のための一助に有り得ることが示唆された。ヒトの視覚系は、外界空間における運動方向をフィードバックし、姿勢保持のための重要な役割を担っている。しかし視覚機能低下により視野狭窄、コントラストや距離感覚の鈍麻、瞬時対応能力低下が生じ、転倒に結び付くと考えられている。本研究は、視覚が転倒発生にどのように関与しているのかを検討した。高齢者159人を対象とした。質問紙は運動習慣、生活習慣、日常動作自立状況、老研式活動能力指標、過去1年間の転倒経験等を項目とした。測定は身長、体重、握力、下肢筋力、視力・動体視力、足指筋力、開眼片足立ち、眼球運動、重心動揺等であった。分析はIBM SPSS Statistics 22.0でt検定、Mann-WhitneyのU検定、ロジスティック回帰分析を実施した(有意水準5%未満)。対象者に研究は自由参加で非参加でも不利益にならない、問題があれば同意の取り消し可能、データは本研究以外には用いない等を説明した。データは施錠できる場所に保管し、コード化し個人特定は不可能とした。所属機関の研究倫理安全委員会の承認を得て実施した(許可番号2013005)。転倒経験者は24.5%であった。転倒経験の二群間比較では、左右の眼の手術、定期的な眼科受診、普段から転ばないように気を付ける、普段からつまずくという項目で有意であった。ロジスティック回帰分析では、開眼片足立ち、定期的眼科受診で有意差があった。視力・動体視力、眼球運動等の視覚関連項目では、転倒との関連性は見出せなかったが、眼科疾患やそれに付随する項目においては有意差があった。また、高齢者自身が普段から、転倒に注意をしておくという意識を持つこともキーポイントになるであろう。身体面が健康な良好状態であっても、視覚から入力される情報を的確に認識できる機能が転倒回避には必要であり、加えて日常生活の中で常に転倒を意識することで、その回避は強化されると考える。本研究は、転倒要因の視覚に注目し、その関連性を検討した。地域在住高齢者の測定(動体視力、筋力、開眼片足立、重心動揺、眼球運動等)と半構成的面接調査を実施した。対象は159人(74.3±6.4歳)、転倒経験者は24.5%、老研式活動能力指標11点以上は89%であった。転倒有無の比較では、左右眼科手術、定期的眼科受診、いつも転倒に注意、いつもつまずくの項目で有意であり、ロジスティック回帰分析では、開眼片足立、定期的眼科受診で有意であった。社会生活には問題なしでも、転倒における視覚機能と日常生活動作が関連していた。定期的眼科受診で眼疾患予防と早期発見、視覚情報を正しく視認することなどが重要である。
磁場と分子組織体を用いる光誘起電子移動反応の制御に関する研究

分子組織体は均一媒体と異なったミクロ環境を提供できる共に、ドナー(D)とアクセプター(A)の距離と配向を制御できる。そこで、本研究ではD-A対を分子組織体(貫入型シクロデキストリン(CD)錯体)に担持させ、長距離に固定された光生成ラジカル対の挙動に及ぼす磁場効果を検討した。カルバゾールとビオローゲンをメチレン鎖16でつないだ化合物(1)は水溶液中でalpha-CDが2個メチレン鎖に包接した貫入型CD錯体を形成でき、DとAの距離を長距離(20Å)に固定できることがNMR解析によってわかった。1の蛍光寿命(11.3ns)はビオローゲンの無い参照化合物の蛍光寿命(11.8ns)とほとんど変わらなかった。よって、1では励起一重項からの電子移動反応は距離が遠すぎてほとんど起こっていないことが判った。次に、レーザーフォトリシスを行うと、過渡吸収スペクトルにはカルバゾールカチオンラジカル(Cz^+)とビオローゲンカチオンラジカル(V^+)に帰属される吸収が得られた。V^+の吸収では立ち上がり(12mus)とCz^+との分子間再結合を示すなだらかな減衰が観測された。ここで、V^+とCz^+のラジカルの減衰には吸光度の増加を伴う磁場効果が観測された。分子間反応においては磁場効果は観測されないので、この磁場効果は長距離に固定された分子内ラジカル対によるものである事が明らかになった。10mus後の吸光度を磁場強度に対してプロットすると0.3Tまで増加し、それ以上変化しなかった。よって、この磁場効果の機構はメチレン鎖長の短い時と同様なスピン緩和機構と考えられる。分子組織体を用いて、DとAを長距離(20Å)に固定した系の長距離光誘起電子移動に対する磁場効果を検討した。本研究によって長距離においても2つのラジカルはラジカル対を形成していることがわかった。
関数空間上の作用素の構造の研究

関数空間とその上の作用素は、数学の多くの分野で基本的な位置を占めているだけでなく、数学を応用する分野でも利用されることが多くなっている。本研究では、微分可能関数からなる関数空間を、非有界微分の観点から取り上げて研究を行った。非有界微分をめぐる問題は難しいが、関連する文献を詳細に調べるとともに、全国の関連する研究者と情報交換を密接に行いながら研究を進め、いくつかの新しい結果が得られた。以下の結果は、いずれも論文として発表または発表予定である。コンパクト・ハウスドルフ空間上の連続関数空間における非有界微分の定義空間を古典的な可微分関数空間の拡張・一般化として捉え、その上の作用素の構造を研究した。特に、Cambernノルムに関する等距離作用素が、下の位相空間上のある種の同相写像による荷重合成作用素になることを示した。この同相写像は、微分同相写像とも云うべきもので、可微分関数空間上の等距離作用素が微分同相写像によって誘導されると云う結果の拡張・発展と考えられるものである。ある条件の下で、この結果の2階微分への拡張が得られた。また、これにより連続関数空間とC1-級関数空間を同時に含む議論ができることが明らかになった。次に、等距離でない同型作用素によって、下の位相空間がどこまで決定されるかについて研究し、シグマノルムの場合に、Gelfand-Mazur距離が2より小であるとき、下の位相空間の同相写像を構成することができた。さらに、これらの研究の過程で、C1-級関数空間におけるKorovkin型の近似定理を得ることができた。関数空間とその上の作用素は、数学の多くの分野で基本的な位置を占めているだけでなく、工学などの数学を応用する分野でも利用されることが多くなっている。本研究では、特に、微分可能関数からなる関数空間を、非有界微分の観点から取り上げて研究を行った。以下の結果は、いずれも論文として、発表または、発表予定である。コンパクトハウスドルフ空間上の連続関数空間(これは単位元をもった可換C*-代数になる)における非有界閉*-微分に付随する関数空間とその上の作用素の構造について研究し、特に、Cambernノルムの場合に、共役空間の単位球の端点を特徴づけ、それを用いて、等距離作用素が下の位相空間の同相写像による荷重合成作用素になることを示した。この同相写像は、微分同相写像とも云うべきもので、可微分関数空間上の等距離作用素が微分同相写像によって、誘導されると云う古典的結果の拡張・発展と考えられるものである。また、これにより連続関数空間とCl-関数空間を同時に含む議論ができることが明らかになった。さらに、等距離でない作用素によって下の位相空間がどこまで決定されるかについて研究し、シグマノルムについて、Gelfand-Mazurの距離が2より小であるとき、下の位相空間は同相になることがわかった。今後、これらの問題の高階化、高次元化に取り組みたい。Cambernノルムに関する等距離作用素が、下の位相空間上のある種の同相写像による荷重合成作用素になることを示した。

この同相写像は、微分同相写像とも云うべきもので、可微分関数空間上の等距離作用素が微分同相写像によって誘導されるという結果の拡張・発展と考えられるものである。ある条件の下で、この結果の2階微分への拡張も得られた。また、これにより連続関数空間とC1-級関数空間を同時に含む議論ができることが明らかになった。次に、等距離でない同型作用素によって、下の位相空間がどこまで決定されるかについて研究し、シグマノルムの場合に、Gelfand-Mazur距離が2より小であるとき、下の位相空間の同相写像を構成することができた。さらに、これらの研究の過程で、C1-級関数空間におけるKorovkin型の近似定理を得ることができた。
ヒトの食品吸収効率評価法と食品摂取時の腸管免疫機能変化の唾液を用いた解析法の開発

小腸壁の微小・リンパ循環は多臓器と明らかに異なり、細静脈壁から血漿蛋白、殊にアルブミンの多量な漏出による組織膠質浸透圧の上昇を作り、水分や巣要請物質の腸リンパ系への吸収効率を高めている事を証明した。私共はさらにラットを用いた動物実験において腸管壁に新しく発見された自然免疫関連リンパ球(Innate Lymphoid cells: ILC)の内、ILCー3が特異的に小腸上皮細胞間に分布し、水分の胃内投与によりこのILC-3より分泌されるサイトカインIL-22が水分摂取により多量に腸リンパ液中に発現してくる事を発見した。上記の動物実験結果を基に、ヒトでの臨床研究を実施し、ヒトの腸リンパ流量を仰臥位の状態で腹式呼吸を行ない、乳び槽から胸管へ流出するリンパ流の増加として把握できる事と、この胸管リンパ流量の増加を血液の希釈度と血中バゾプレシン濃度の低下として把握できる事を証明した。さらにこのバゾプレシン濃度の低下率と年齢・性差・体重より算出した循環血液量を用いて胸管リンパ流量をヒトで求めることが出来る事を証明し、特許を申請中である。私共はこれまでウサギ・ラットの動物実験において胃内腔へ水分を投与すると数分たらずで腸リンパ流と腸リンパ流中の血漿アルブミン・長鎖脂肪酸の増加と腸リンパ中のサイトカインIL-22濃度上昇という新しい事実を発見した(Nagashio S et al, Am J Physiol, 2019)。こうした研究成果を基に腹式呼吸による乳び槽の刺激作用を利用してヒトでの腸管壁を通した食品吸収効率を評価する方法と食品摂取時の腸管免疫機能変化をヒトの唾液中サイトカイン濃度変化を用いて解析する方法の開発を次に実施する予定である。(理由)当初見込んでいた経費よりも安価に試薬類を購入することができたため、次年度使用額6,551円が生じた。(使用計画)次年度使用額については、2019年度請求額と合わせて試薬・消耗品等の購入に使用する。詳細としては、試薬(サイトカイン測定キット)や消耗品類(注射筒、チューブ等)を予定している。
大腸癌の血行性転移におけるCOX-2の役割解析と分子制御による治療法の開発

外科的技術の向上から大腸癌の原発巣は殆どの症例において治療可能であり、肝転移が予後決定因子のひとつとなっている。多変量解析により、肝転移のリスクファクターとして、腫瘍のステージ、腫瘍組織内での脈管侵襲、cyclooxygenase-2(COX-2)発現の3つの因子が挙げられている。COX-2は非ステロイド系消炎鎮痛剤NSAIDsの標的分子のひとつであるが、NSAIDsの長期常用者では大腸癌による死亡率が有意に低いことが明かにされている。本検討では、COX-2活性の大腸癌腫瘍細胞の血行性転移能におよぼす影響について検討した。ヒト大腸癌由来培養細胞株でCOX-2発現の低いCaco-2細胞にはCOX-2を強制発現させ、COX-2高発現株のHT29にはCOX-2阻害剤を作用させることにより、COX-2活性を制御した。in vivoでヌードマウスの脾臓注入モデルにおける肝転移能、in vitroで腫瘍細胞と血管内皮細胞との結合能、腫瘍細胞上に発現し血管内皮細胞との結合に重要な糖鎖抗原sialyl Lewis A抗原の発現について検討した。脾注モデルにおいて肝転移巣を形成しなかったCaco-2細胞は、COX-2を強制発現により肝転移巣を形成するようになった。HT29細胞は肝転移巣を形成するが、COX-2阻害剤処理により肝転移能は有意に抑制された。また、抗Span-1抗体、抗sialyl Lewis A抗体は各々COX-2発現Caco-2細胞、HT29細胞の肝転移能を抑制した。in vitroの検討では、COX-2発現と腫瘍細胞と血管内皮細胞との結合能、sialyl Lewis抗原発現、及びその合成に必要な糖転移酵素の発現の間に正の相関がみられた。COX-2阻害剤によりCOX-2発現に伴う腫瘍細胞-血管内皮細胞問結合、sialyl Lewis発現、糖転移酵素発現は抑制されたが、PGE2添加によりrestoreされた。以上より、腫瘍組織におけるCOX-2発現はPGE2を介し、腫瘍細胞と血管内皮細胞との結合に関わる糖鎮抗原の発現を誘導し、腫瘍の血行性転移能を亢進させる可能性が示唆された。大腸癌の肝転移例においても高率に原発巣でcyclooxygenase-2(COX-2)が高発現していることが報告され、その意義が注目されている。血行性転移において、血流中の腫瘍細胞と血管内皮細胞との接着の初発過程では、腫瘍細胞表面の糖鎖抗原と血管内皮セレクチンを介した細胞接着が主役を演じている。今回、COX-2活性と血管内皮-腫瘍細胞接着、接着に関わる糖鎖発現、肝転移能の関係について検討した。〔方法〕ヒト大腸癌由来の細胞株であるHT-29細胞とCaco-2細胞はCOX-2がそれぞれ高発現、低発現している。そこでCaco-2細胆にCOX-2を強制発現したCaco-2-COX-2、ベクターのみを導入したCaco-2-mを作成した。そしてCOX-2活性とプロスタグランジンE2(PGE2)の1)腫瘍細胞と血管内皮細胞との接着、2)細胞表面のシアリルルイス抗原の発現、3)糖転移酵素の遺伝子発現に対する影響、4)肝転移との関係を検討した。