hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児の口呼吸における関連因子の抽出と治療方法の確立

よって、口呼吸に対する関連因子の抽出と口唇閉鎖力の関連性に関する解析を行い、各年齢間での相違を検討することで、口呼吸の原因をより詳細に解析する。また、口呼吸を有する小児の口唇閉鎖力と顔面軟組織形態を解析し、正常群と比較検討する予定である。本研究の目的の一つは、口腔機能不全の中でも小児に頻発する口呼吸に着目し、口呼吸を誘発する関連因子の抽出、因子間関係を明確にし、顔面軟組織形態との関連性を検討することである。そのため、研究を段階的に行う計画であるが、1)小児の口呼吸に関連のある因子の抽出と、因子間関係を母集団の規模を拡大し検討する、2)36歳の顔面軟組織の成長変化を解析し、成長量、成長方向の指標を作成する、3)口呼吸を有する小児にも同様の解析を行う、のうち、計画1)は実施し、解析のためのデータを収集している。また、これまでのデータから、計画2)については解析中である。計測協力施設の拡大に伴い、計測に伴う精密機械の輸送や旅費が増加すること、また、収集しているデータ量が多く、資料整理や解析のための人件費が必要となることが予想される。そのため、次年度使用額として翌年度分に助成金を請求した。昨年度の研究により、3歳から12歳までの、生活習慣や全身状態に関するアンケートおよび口唇閉鎖力測定の結果を収集している。これまでは就学前小児について、口呼吸に対する関連因子の抽出と口唇閉鎖力の関連性に関する解析を行っていたが、平成26年度は対象を学童期小児まで拡大して行い、各年齢間での相違を検討することで、口呼吸の原因をより詳細に解析する。また、36歳の顔面軟組織の成長変化解析については解析結果を日本小児歯科学会学術大会にて報告する予定である。平成27年度の研究費使用計画は以下の通りである。物品費:口唇閉鎖力測定用のボタンや文具類等の消耗品、旅費:日本小児歯科学会の参加と研究打ち合わせ、研究協力施設である広島大学での計測に関わる出張費、謝金:研究補助の謝金、その他、論文校正料、投稿料と、計測機器の輸送費を計上した。平成25年度の計測協力施設の拡大に伴い、今後も協力施設が増える可能性が出てきた。そのため、平成26年度には計測に伴う精密機器の輸送費や旅費が増加することが予想される。平成26年度の研究費使用計画は以下の通りである。物品費:口唇閉鎖力測定用のボタンや文具類等の消耗品、旅費:日本小児歯科学会の参加と研究打ち合わせ、研究協力施設である広島大学での計測に関わる出張費謝金:研究補助の謝金、その他:論文校正料、投稿料と、計測機器の輸送費を計上した。
低圧/高圧変成相系列における塩基性岩の鉱物の累進変化

最終年度である本年度はこの2年間の研究成果をまとめ公表することを目的とした。高圧型変成相系列の標準となるフランシスカン層群の研究はJournal of Petrologyに印刷された。フランシスカン層群のテクトニクスはTectonophysics誌に、研究のまとめは月刊地球にそれぞれ印刷された。この2年間続けてきたカナダバンクーバー島の低圧型変成相系列の研究と中圧型変成相系列をまとめて、低温の変成作用一般を論じ、"Low-Temperature Metamorphism and RelatedTectonics"と題してケンブリッジ大学出版会からB5判約450ページの専門書を出版する契約を結び、アメリカ人研究者2名と共同して第1稿の約2/3を仕上げたところである。四国東部-中央部秩父帯北帯の地質調査と資料の収集を行った。採集された資料は岩石研磨片にされ、鏡下で鉱物組合せが決められた。ぶどう石を含むbufferred assemblagesをもつ岩石をマイクロプローブで化学分析する為に資料の調整を始めた。これと平行して、科研費研究課題に関する研究の打合せ、討論及び協同で論文を書くために、筑波,東京大学に出張した。典型的な低圧型の変成相系列に属する塩基性岩の沸石相とぶどう石パンペリー石メタグレイワッケ相間の境界反応についての論文、高圧型変成岩に適用される地質圧力計の論文がそれぞれイギリス,アメリカの雑誌に印刷された。典型的な高圧型変成相系列に属する、カリフォルニアの塩基性変成岩についての論文を(1)鉱物組合せ及び一般的な性質、(2)輝石の鉱物組合せとその化学組成、(3)角閃石の鉱物組合せとその化学組成の、3つ書き欧米の雑誌に投稿し受理された。更にヒューランド沸石とローモン沸石の安定関係について行った実験岩石学の論文がオランダの雑誌に受理された。欧米の地球科学者数名と協同執筆中のごく低温の変成作用についての教科書の原稿が出来上りイギリスのBlackie and Sons Limitted出版社に送った。ケンブリッジ大学から出版予定の地球科学講座シリーズの教科書"Low-Temperature Metamorphism and RelatedTectonics"の執筆依頼を受諾したので現在はその原稿にとりかかっている。四国中央部-東部秩父帯の緑色岩を約600個採集し,それらの岩石研磨片を製作して検鏡,さらに鉱物組合せを決定した.それらの広域的な分布は秩父帯北帯の北半部はリーベック閃石,エジル輝石,パンペリー石+アクチノ閃石などで特徴づけられ,三波川変成作用の低温部のPA相とみなされるが,南半部はプレーナイトーパンペリー石相に属することを示している.ただし,両者の境界は断層である可能性がある.また四国東部沢谷地域では両相の分布は複雑で,地窓状にPA相が秩父帯南半部に出現する.みかぶ帯から135Maの放散虫化石が層状チャートから抽出された(岩崎達, 1986)ので三波川変成帯の原岩である付加体の形成は135Maよりは若いはずである.一方,秩父帯北帯の付加体は160Ma頃には既に出来ていたはずで,その付加体が120Ma頃は不整合で前弧縁堆積物で覆われている.すなわち三波川変成作用のピーク時に秩父帯の付加体はすでに地表に露出していたことを示す.このことは秩父帯北帯のPA相と南帯のプレーナイトパンペリー石相の変成作用は時期の全く異なる変成作用であることを示す.本年度は鉱物組合せの広域分布の解析と今までに記載された化石のコンパイルから以上の成果を得た.それと平行して塩基性岩の鉱物組合せとその組成の累進変化についての論文をアメリカ,イギリス,オランダの雑誌に投稿,受理,印刷された.最終年度である本年度はこの2年間の研究成果をもとめ公表することを目的とした。フランシスカン層群のテクトニクスはTect onophysics誌に、研究のまとめは月刊地域にそれぞれ印刷された。この2年間続けてきたカナダバンクーバー島の低圧型変成相系列の研究と中圧型変成相系列をもとめて、低温の変成作用一般を論じ、"Low-Temperat ure Metamorphism and RelatedTectonics"と題してケンブリッジ大学出版会からB5判約450ページの専門書を出版する契約を結び、アメリカ人研究者2名と共同して第1稿の約2/3を仕上げたところである。
MHCトランスジェニックマウスを用いたI型糖尿病発症機構の解析

NODマウスはI型糖尿病のモデル動物として知られている。我々はトランスジェニックマウスの技術を用いて、NODマウスのI型糖尿病発症にMHC遺伝子が関与することを明らかにしてきた。本研究では、MHCクラスII・I-A遺伝子の構造と糖尿病発症の関係を明らかにするために、さまざまなI-Aβ遺伝子を入れたNODトランスジェニックマウスを作成し、糖尿病発症への影響を検討した。A_β^kあるいはその第57アミノ酸をアスパラギン酸からセリン(NODタイプ)に置き換えたA_β^k:57SerをNODマウスに導入した場合、内在性のA_α^dとのpairing効率が悪いためにリンパ球表面での発現は低く、糖尿病発症への効果は認められなかった。しかしA_β^d遺伝子を導入するとリンパ球上に効率よく発現し、糖尿病を抑制した。A_β^k:57Ser遺伝子のβ_1ドメインの5'側をA_β^dと置き換えたA_β^<d/k>:57Ser遺伝子をNODマウスに導入すると、内在性のA_α^dと効率よくヘテロダイマーを形成し、リンパ球表面に発現した。このマウスでは糖尿病発症が増加していることが示された。これらの結果から、ヒトのI型糖尿病患者にみられるように、NODマウスにおいても、I-Aβ鎖の第57アミノ酸がアスパラギン酸以外であることが発症に重要であることが示された。得られたNODトランスジェニックマウスを用いて、I型糖尿病の発症におけるMHC遺伝子の役割をさらに詳しく解析して行く予定である。
神経線維腫症遺伝子の研究

我々は神経線維腫症1型(Recklinghausen病,neurofibromatosis 1,NF1)1640例、NF2の52例を経験し、種々の治療を行い経過を観察している。このほかに部分的神経線維腫症(NF1のモザイク、NF-V型)25例、限局して神経線維腫のみが多発する症例54例、限局性多発性カフェ・オ・レ斑103例を経験した。NF1は多発する神経線維腫、カフェ・オ・レ斑のほかにも中枢神経病変、眼、骨などの病変が見られる疾患である。患者に見られる症候は多彩で、個々の患者にみられる症状の程度の差も著しい。NF1遺伝子は17q11.2に座位し、遺伝子産物はneurofibrominと命名されras GTPase activatorとしての働きが有る。家系内のNF1遺伝子の変異は同一のものであるが、種々の病型が混在してみられることがあり、genotypeとphenotypeとが一致しないことも多い。NF1遺伝子には60のエクソンがあり,これら総てのエクソンについて,PCR-SSCP法を用いて遺伝子検索を行った。遺伝子の欠損、部分欠失、挿入、点突然変異変異など種々の変異が認められたが、いわゆるhot spotや変異の位置と臨床病型との間に相関は認められない。稀にカフェ・オレ斑が、体節に限局してみられる症例がある。こうした場合には神経線維腫は色素斑がみられる部位内に中年期以降に発生することがある。これはNF1のモザイクと考えられるが、性細胞が変異した細胞に由来する場合には、子供に典型的なNF1の発症をみる。また、NF1患者の約2%に悪性末梢神経鞘腫瘍の発生をみる。8例のNF1に合併した悪性神経鞘腫瘍症例を対象にSSCP法とdirect-sequence法によるp53遺伝子変異の解析を行ったが全例で変異は認められなかった。神経線維腫症2(NF2)では両側性聴神経腫瘍以外に脳神経の神経鞘腫、硬膜腫、脊髄根神経鞘腫、皮膚の神経鞘腫などがみられる。われわれが報告した神経鞘腫症(neurilemmomatosis,schwannomatosis)は、両側性聴神経腫瘍がなく、皮膚、脊髄神経などに神経鞘腫が多発する疾患であるが、NF2遺伝子の解析を行った結果、NF2遺伝子のgerm line mutationを検出し、両者は同一の疾患であることが明かとなった。神経線維腫症1(NF1)遺伝子変異の検策:NF1遺伝子変異は約200例が報告されており内21例(10.8%)はNF1遺伝子の全欠損である。これまで、NF1遺伝子に関してはphenotype-genotype correlationについては不明のままである。しかし、特有な顔貌、大きな頭蓋、きわめて多発する神経線維腫を有する症例についてはNF1遺伝子の大きな欠損があるといわれている。我々はこのような臨床症状を持つ患者がbig deletionを示すか検討した。MS(Mutagenically-Separated)PCR法とFISH法にて検索した日本人34例中2例にbig deletionを確認した。神経線維腫症2(NF2)遺伝子変異の検策:NF2

遺伝子変異の多くが蛋白合成を中断する特徴を利用しPTT(Protein Truncation Test)法を用いてNF2遺伝子変異の検出を行った。患者の腫瘍組織からRNAを抽出しRT-PCRにてNF2のcDNAを得た。試験管内でRNA合成さらに蛋白合成をさせ、合成蛋白の分子量を測定することでその遺伝子変異の有無を調べた。4腫瘍組織中3例に蛋白合成の異常を認めsequenceの結果、C末端の異常2例、N末端の異常1例であり、1例はExon16のinsertionであり残りのものは現在解析中である。PPT法はPCR-SSPC法(変異検出率43%)よりも感度がよくスクリーニングには良い方法と考えられた。神経線維腫症は全身に多発する神経線維腫,カフェ・オ・レ斑と呼ばれる褐色の色素斑のほかにも中枢神経病変,眼,骨などの病変がみられる常染色体優生の遺伝性疾患である.本症は,きわめて発症頻度の高い疾患であり,わが国には4万人程度の患者がいるものと推定されている.また,本症患者にみられる症候は多彩であり,個々の患者にみられる症状の程度の差も著しい.臨床的には皮膚に神経線維腫が多発するもの,大型のびまん性神経線維腫がみられるもの,末梢神経内の神経線維腫が主体をなす症例などがあるが,これらはすべて神経線維腫症1 (neurofibromatosis 1,NF1,レックリングハウゼン病)であって,17番染色体の長腕の17q11.2に座位する遺伝子の変異によることが明らかになっている.われわれは34例のNF1患者の末梢血白血球分画より抽出したconstitutional DNAを被検試料として,mutagenically separated-PCR法とfluorescence in situ hybridization(FISH)法を用いて,全てのNF1エクソンについて検索した結果,2例で遺伝子の全欠損と考えられるlarge deletionが確認された.また,稀にカフェ・オ・レ斑が体節に限局して片側性にみられる症例があり,こうした症例はNF1のモザイクであろうと考えていたが,このような母親から典型的なNF1の児が生まれた2家系を経験し,NF1遺伝子の検索を行っている.日本人のびまん性神経線維腫は褐色調を呈するものが多い.こうした色素性神経線維腫にはメラニン色素を有する細胞が散在性あるいは集塊をなして認められるが,これらの細胞のについて,電子顕微鏡学的,免疫組縁学的に検索した結果,メラニン含有細胞はるシュワン細胞様細胞に由来するものと考えた.神経線維腫瘍2(neurofibromatosis2,NF2)は両側性聴神経腫瘍以外に脳神経の神経鞘腫、髄膜腫、脊髄根神経鞘腫、白内障、皮膚の神経鞘腫がみられる常染色体優性遺伝性疾患で,50,000100,000に1人の頻度でおこる。NF2遺伝子のcDNAは1,789bpで,100kbにまたがり,17のエクソンよりなっている。腫瘍発生機構はKnudsonが提唱したtwo-hit説があてはまり、癌抑制遺伝子の特徴をもっている。臨床的に発症が20歳以下で,腫瘍数も多い早発型(Wishart型)と発症が20歳以降で,腫瘍数も少ない遅発型(Gardner)に分類される。
膀胱癌前癌病変におけるＴＸＮＩＰ―ＡＲＲＢ２経路を介した細胞膜情報伝達制御の解明

レドックス関連因子であるthioredoxin intracting protein(TXNIP)の膀胱発癌における役割を解明することを目的に、BBNマウス膀胱発癌モデルによる検討やTXNIPノックアウトマウスの膀胱における免疫組織学的検討ならびにタンパク発現解析、さらに表在性、浸潤性膀胱癌細胞株を用いたタンパク、遺伝子発現解析を行った。その結果からTXNIP-ARRB2経路はE cadherinの発現調整を通じて膀胱発癌、浸潤に関係する可能性が示唆された。“TXNIP-ARRB2経路を介した細胞膜情報伝達制御の解明"という課題に対し、膀胱癌細胞株を用いたTXNIP強制発現膀胱癌細胞株の樹立を試みたがtransfectionを得られなかった。また、TXNIP-KO mouseを用いたBBN発癌実験ではTXNIP-KOとwild typeの間で膀胱癌表現型において有意な差を認めなかった。次にTXNIP knockout mouseにおける分子学的変化探索のため、増殖マーカー、幹細胞マーカー、上皮間葉転換(EMT)マーカー、ヘム合成系マーカーの網羅的免疫組織学的染色を行ったところ、EMT関連マーカーであるE-cadherinの発現がTXNIP knockout mouseの膀胱尿路上皮、膣上皮、直腸上皮において発現が低下しているという結果を得た。western blotにおいてもTXNIP knockout mouseでE-cadherin発現の低下を確認した。これらからTXNIP-ARRB2経路によるE-cadherinの発現調整が膀胱発癌に寄与しているのではないかという仮説を立て、表在性、浸潤性膀胱癌細胞株ならびに正常尿路上皮におけるE-cadherin、TXNIPの発現をタンパク、mRNAレベルで解析したところ正常尿路上皮に対し、表在性膀胱癌細胞株においてE-cadherin、TXNIPのタンパク、mRNAレベルでの発現亢進を認めた。以上より、TXNIPによるE-cadherinのスイッチングが正常尿路上皮から表在性膀胱癌への発癌過程に関与している可能性が示唆された。“TXNIP-ARRB2経路を介した細胞膜情報伝達制御の解明"という課題に対し、まず予備実験として膀胱癌細胞株に対しlipofectamineでのtransfectionによるTXNIP強制発現膀胱癌細胞株の樹立を試みたがtransfectionを得られなかった。また、それに同時進行する形でTXNIP-KO mouseを用いたBBN発癌実験を行ったが、12週のBBN投与、ならびにその後12週の経過観察後の評価ではTXNIP-KOとwild typeの間で膀胱癌表現型において有意な差を認めなかった。前者に関しては発現効率がさらに良いとされるレンチウイルスベクターを用いたtransfectionを、後者についてはBBN投与濃度、期間を再検討の上、実験の再開を予定している。別の予備実験として、TXNIP knockout mouseについて代表的な上皮間葉転換(EMT)関連マーカーであるE cadherinの発現を免疫染色で検討したところTXNIPknockout mouseではwild typeと比較して膀胱尿路上皮、膣上皮、直腸上皮において発現が低下しているという結果を得た。さらに追加実験としてwestern blotを行い、やはりタンパクレベルにおいてもTXNIP knockout mouseでE cadherin発現の低下を確認した。この実験結果から、我々は、尿路上皮癌においてTXNIP-ARRB2経路が膀胱癌発癌早期におけるEMT誘導に関連しているのではないかという新たな仮説を得た。また、脂質ラフトを介したシグナル伝達とTXNIP-ARRB2経路のクロストークがEMTに関与している可能性も示唆される。TXNIP transfectionの実験系が安定しないためin vitroの実験は遅れているが、TXNIP knockout mouseを用いたin vivoの系ではE cadherinを中心としたEMT関連因子の発現変化を確認できたため、今後はラフト構成分子(cavelonin, Flotilin)などの発現変化について確認をしたい。1. In vivoにおけるβarrestin2、ならびにラフト構成分子の発現検討:TXNIP knockout mouseにおけるβarrestin2、ならびにラフト構成分子であるcavelonin, fotikinの発現をIHC, WB, RTPCRを用いて検討する。2. TXNIP knock in,実験系の確立ならびにそれらの細胞を用いた実験:レンチウイルスベクターを用いてTXNIPを膀胱癌細胞株に強制発現させ、EMTマーカー、ラフト構成分子の発現変化についてmRNA,タンパクレベルにおいて検討する。また、それらの細胞を用いてInvasion assayを行い、in vitroにおいてTXNIPの発現変化が細胞浸潤能に影響を及ぼすかどうかについて検討する。また、ラフト阻害剤を用いて同様の浸潤能試験を行い、EMTの変化をみる。3. βarrestin2 knock in, knock down実験系:βarrestin2についても2と同様の実験を行う。4. TXNIP knockout mouseを用いたBBN発癌実験:BBN自然飲水による発癌実験を行い、浸潤性膀胱癌の発生頻度、時期についてwild typeと比較検討し、その際のEMTマーカー、ラフト構成分子の発現変化について検討する。該当なし
「死者との対話」－ケルト文化から見たH.ブロッホ『誘惑者』の文学と政治

本研究では、『誘惑者』におけるケルト神話の役割を明らかにし、ブロッホにおける「死者との対話」の意義を解明し、その上で、ヘルマン・ブロッホの著作全体における神話・神秘主義の意義を解明する。本研究では、さらに、彼の政治思想を神秘主義の観点から捉え直すことを目指す。すなわち神秘主義における「神秘的合一」unio mysticaに端的に表される「調和」がブロッホの思考の根底にあり、彼の政治思想もそのような「調和」を現実世界に実現しようとする手段として考えられているのではないかと予想される。この二点を本研究では明らかにする。
分子状水素から触媒活性点が生成する水素化分解用個体酸触媒の開発

硫酸イオン修飾酸化ジルコニウムに白金を担持した触媒(Pt/SO_4^<2->-ZrO_2)は、表面で分子状水素から生成したプロトンが酸触媒反応の活性点として作用する触媒系であるが、Pt/SO_4^<2->-ZrO_2以外にも同様な経路で表面プロトン酸点が生成する触媒系を探索したところ、Co.Mo/SiO_2-Al_2O_3、Pt/Al_2O_3-F、Pt/SiO_2とH-ZSM5の機械的混合物が該当触媒系であることを見い出した。上記触媒と金属成分を含まない数種の固体酸触媒用いブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンの骨格異性化を行い、水素の共存効果を検討したところ、水素分子から表面プロトン酸点を生成する触媒では著しい水素の促進効果が認められた。また、それらの触媒は、クメンのクラッキングにおいても水素の促進効果が認められた。触媒表面における水素の挙動を調べたところ次のことが分かった。分子状水素が、担持されている金属成分により原子状水素に解離し、担体上にスピルオーバーし、さらに表面拡散して担体のルイス酸点に到達する。原子状水素は電子をルイス酸点に与え、自身はプロトンとなり触媒活性点として作用する。この様な水素との相互作用が出来る触媒は、水素原子が表面移動でき、しかもルイス酸点を有する担体上に水素分子を解離出来る成分を担持している触媒であることが分かった。分子量の大きい重質油の水素化分解を効率的に行うことの出来る担体を調製するために、メソ孔を有する固体酸を、層状シリカより合成し、Ni、Coを担持させ、テトラリンの水素化、水素化分解、キノリンの水素化脱窒素に用いたが、金属成分の分散が十分ではなく、期待した触媒性能は発揮されなかった。より強いルイス酸点の賦与と金属成分の高分散化が課題であると推測される。
修飾シクロペンタジエニルロジウム触媒の創製と不斉炭素－水素結合官能基化への応用

本研究では、修飾CpARh触媒の構造多様性とペンダントアミド部位の効果を活かした高難度分子変換反応の実現を目指す。前年度、アシロキシアミド誘導体と内部アルキンに対して、修飾CpARh触媒を作用させると、形式的なLossen転位/[3+2]環化反応によりインドールおよびピロール誘導体が収率良く得られることを報告している。この報告を元に、インドールカルボキシアミドとアルキンとの環化反応を検討した。結果、転位反応は進行しなかったが、修飾CpRhの特徴が出る結果を得ることが出来た。それは即ち、炭素ー水素結合の切断が律速ではない且つ電子豊富なヘテロ環を基質として用いた本反応系においては、1)電子不足CpERh触媒を用いた場合、触媒と基質との間で形成した5員環メタラサイクルに対して、空いた配位座に対して基質が配位することによって反応の進行を阻害してしまうこと、2)ペンダントアミド部位を有するCpARh触媒を用いた場合、ペンダントアミド部位のアミンの級数により、1)の反応阻害の他に、触媒中において、脱プロトン化およびアミドのカルボニル酸素の配位により、Rhの空き配座を埋めてしまうことによって反応の阻害をしてしまうことがわかった。続いて、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの反応を検討した。その結果、当初予想していた[5,5]縮環チエノインドール誘導体は得られず、Lossen転位反応とプロトン化が進行したアルケニルヘテロール誘導体が主生成物として得られることを見出した。また、非対称アルキンの基質一般性を調査していく中で、シクロへキシルエチニルベンゼンを基質として用いた場合には、アルケニルヘテロール誘導体に代わりLossen転位と[3+2]環化反応が進行した[5,5]縮環チエノインドール誘導体が主生成物として得られることもわかった。インドールカルボキシアミドとアルキンとの環化反応においては、当初予想していた環縮小反応は進行しなかったが、Cp*Rh触媒との比較を行うことで、修飾CpRh触媒の特徴が顕著に観測され、今後の反応設計を行う上で有意な知見を得ている。また、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの反応の場合には、予想に反して環化反応ではなく、転位反応とプロトン化が進行したアルケニル化体を得ることができている。さらに非対称アルキンとしてシクロへキシルエチニルベンゼンを基質として用いた場合には、アルケニル化体の代わりに転位反応と[3+2]環化反応が進行した[5,5]縮環チエノインドール誘導体が主生成物として得られる。これらは反応としてユニークさだけでなく、アルケニル化体および[5,5]縮環チエノインドール誘導体は医農薬の重要中間体であり、有用性の高い化合物である。それに加えて、対応するアミノへロールからのアルケニル化反応および[3+2]環化反応の報告例は1例もなく、入手容易な出発物から有用な中間体を得ることが出来るため、合成化学的にも有用な手法である。以上の点から、修飾CpARh触媒の構造多様性とペンダントアミド部位の効果を活かした高難度分子変換反応の実現を目指す上で、有意な知見を得ることが出来ているため、標題の評価をつけた。まず、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの形式的Lossen転位を伴うアルケニル化反応と[3+2]環化反応に関する研究結果を学術論文にまとめ、投稿する。その後は、さらなる基質適用範囲を拡げるため様々なアミドとアルキンまたはアルケンに対して調査を行う。具体的には分子内反応における転位反応を基軸とした環構築反応に加え、広範なヘテロ環としてインドリン誘導体に対して検討を行う。また、修飾CpARh触媒の構造多様性とペンダントアミド部位の効果を活かした高難度分子変換反応の実現を目指す上で、来年度はキラル触媒への展開を重点的に行う。具体的な計画としては、Cp環の架橋部位により嵩高い置換基を導入することに加えて、ペンダントアミド部位に(R),(S)-BINOLから誘導したキラルなビナフチルアミンなどを導入することでよりエナンチオ選択性の向上を目指す。また、現在ターゲットにしている反応は基質が配位する段階で不斉を誘起しているが、炭素ー水素結合の活性化の段階で不斉を誘起するような触媒設計および反応設計を行っていく予定である。

続いて、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの反応を検討した。その結果、当初予想していた[5,5]縮環チエノインドール誘導体は得られず、Lossen転位反応とプロトン化が進行したアルケニルヘテロール誘導体が主生成物として得られることを見出した。また、非対称アルキンの基質一般性を調査していく中で、シクロへキシルエチニルベンゼンを基質として用いた場合には、アルケニルヘテロール誘導体に代わりLossen転位と[3+2]環化反応が進行した[5,5]縮環チエノインドール誘導体が主生成物として得られることもわかった。インドールカルボキシアミドとアルキンとの環化反応においては、当初予想していた環縮小反応は進行しなかったが、Cp*Rh触媒との比較を行うことで、修飾CpRh触媒の特徴が顕著に観測され、今後の反応設計を行う上で有意な知見を得ている。また、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの反応の場合には、予想に反して環化反応ではなく、転位反応とプロトン化が進行したアルケニル化体を得ることができている。さらに非対称アルキンとしてシクロへキシルエチニルベンゼンを基質として用いた場合には、アルケニル化体の代わりに転位反応と[3+2]環化反応が進行した[5,5]縮環チエノインドール誘導体が主生成物として得られる。これらは反応としてユニークさだけでなく、アルケニル化体および[5,5]縮環チエノインドール誘導体は医農薬の重要中間体であり、有用性の高い化合物である。それに加えて、対応するアミノへロールからのアルケニル化反応および[3+2]環化反応の報告例は1例もなく、入手容易な出発物から有用な中間体を得ることが出来るため、合成化学的にも有用な手法である。以上の点から、修飾CpARh触媒の構造多様性とペンダントアミド部位の効果を活かした高難度分子変換反応の実現を目指す上で、有意な知見を得ることが出来ているため、標題の評価をつけた。まず、ヘテロールカルボキシアミドと内部アルキンの形式的Lossen転位を伴うアルケニル化反応と[3+2]環化反応に関する研究結果を学術論文にまとめ、投稿する。その後は、さらなる基質適用範囲を拡げるため様々なアミドとアルキンまたはアルケンに対して調査を行う。具体的には分子内反応における転位反応を基軸とした環構築反応に加え、広範なヘテロ環としてインドリン誘導体に対して検討を行う。また、修飾CpARh触媒の構造多様性とペンダントアミド部位の効果を活かした高難度分子変換反応の実現を目指す上で、来年度はキラル触媒への展開を重点的に行う。具体的な計画としては、Cp環の架橋部位により嵩高い置換基を導入することに加えて、ペンダントアミド部位に(R),(S)-BINOLから誘導したキラルなビナフチルアミンなどを導入することでよりエナンチオ選択性の向上を目指す。また、現在ターゲットにしている反応は基質が配位する段階で不斉を誘起しているが、炭素ー水素結合の活性化の段階で不斉を誘起するような触媒設計および反応設計を行っていく予定である。
一酸化窒素リリース型インジェクタブルゲルの設計と虚血疾患への展開

生体環境下でゲル化するナノ粒子にNO発生能を創り込み、心筋梗塞領域へ投与し、心筋内でのゲル化により長期滞留性を向上させるとともにNOを発生させて血流の上昇と新生血管増殖効果を目指した。また、発生したNOを消費する活性酸素種を消去する機能を材料に創り込み、効果的なNOによる血管新生と心筋梗塞治療法を目指した。これらの材料設計及び心筋梗塞モデルに対する評価により、NO発生及びROS消去単独材料に比べ、両者を併せ持つ材料は極めて高い効果を発揮することが確認された。有機合成を基盤とする合成医薬はこれまで多くの人々を救ってきた。しかしながら「作用」と「反作用」は表裏一体で、しばしばその副作用が患者のQOLを低下させてきた。近年、「夢の薬」といわれた分子標的薬が実現し、効果が飛躍的に向上したものの、その不十分な集積性や個人差など、限界も分かりつつある。一方で、ナノテクノロジーを基盤とし、高い血中滞留性と腫瘍集積性を併せ持つナノ粒子に既存薬物を封じ込め、高度な化学治療を行う薬物送達システムは分子標的治療と双璧をなす創薬技術として近年急速に発展を続けているものの、その腫瘍への集積性は十分とは言えず、副作用や長期毒性が十分に解決されたとは言いがたい。このような現状を鑑み、きわめて副作用の小さい薬物治療の創出がこれからの重要な課題である。一酸化窒素(NO)は生体内で血管新生やアポトーシス誘導など、様々な生理機能を有することが知られている。申請者らはこれまで、生体内で時間・空間的にNOを発生させ、腫瘍細胞のアポトーシスを誘導せしめる新しい抗腫瘍ナノメディシンの設計を行ってきた。本研究では生体環境下でゲル化するナノ粒子にNO発生能を創り込み、心筋梗塞領域へ投与し、心筋内でのゲル化により長期滞留性を向上させるとともにNOを発生させて血流の上昇と新生血管増殖効果を目指した。また、発生したNOを消費する活性酸素種を消去し、効果的なNOによる血管新生と心筋梗塞治療法を目指した。一方で、両材料を組み合わせたゲルの機械的強度は数百Pa程度と比較的柔らかく、さらなる機械的強度の検討が必要であろう事が次の目標として明らかとなった。当初の目的は達成しているものの、ゲルの強度にさらなる検討の余地がある事が明らかになり、引き続き検討を進める。ナノテクノロジーを基盤とし、高い血中滞留性と腫瘍集積性を併せ持つナノ粒子に既存薬物を封じ込め、高度な化学治療を行う薬物送達システムは分子標的治療と双璧をなす創薬技術として近年急速に発展を続けているものの、その腫瘍への集積性は十分とは言えず、副作用や長期毒性が十分に解決されたとは言いがたい。しかしながら、両材料を組み合わせたゲルの機械的強度は数百Pa程度と比較的柔らかく、さらなる機械的強度の検討が必要であろう事が問題であった。これに対し、ポリアニオンを至適濃度に混合することで2.0kPaまで向上することを明らかにした。また、本ゲルにより心筋梗塞領域が減少することが血管新生に基づくことを確認することができた。材料の組成、鎖長等による機械的強度への検討を進めるとともに、シリカやクレイなど第三成分による機械的強度への影響を検討する。生体機能材料当初の目的は達成しているものの、ゲルの強度にさらなる検討の余地がある事が明らかになり、引き続き検討を進めるため、一部予算を繰り越しにした。繰越額は材料合成、物理化学評価及び人件費に用いる
超高圧反応を基軸とする環境調和型有機合成反応の開発

有機合成化学における最近の重要なテーマの一つに、「環境調和型有機合成」の開発が挙げられる。本研究では、そのアプローチの一つとして、超高圧反応場において有効に促進される有機化学反応に着目し、種々の無触媒型縮合反応の開発を行った。その結果得られた成果の概要は以下の通りである。1.カルボニル化合物のケタール化及びOxy-Michael/ケタール化反応ケタール化合物はカルボニル基の保護基として有用である。これらは通常酸触媒存在下、アルコールとカルボニル化合物との縮合反応によって合成される。しかし、環境調和型分子変換を目指すには、より中性条件下での反応が求められる。本研究では、この系に高圧力を適用し、望むケタール誘導体を無触媒的かつ定量的に得ることに成功した。カルバメート類とアミンとの縮合反応は尿素合成における重要な反応のひとつであり、通常塩基またはLewis酸の添加を必要とする。本研究ではトリクロロエチルカルバメートとアミンとの縮合反応による置換尿素合成に高圧力を適用し、無触媒かつ定量的プロセスの開発に成功した。3.多成分系Strecker反応Strecker反応はアルデヒドをカルボニル成分とする場合は比較的容易に進行するが、ケトンを用いた場合立体障害が原因となり、基質によってはうまく反応が進行しない。本研究では、ケトン、アニリン、トリメチルシリルシアニドの三成分系Strecker反応に高圧力を適用し、望むα-アミノニトリルを無触媒的かつ高収率で得ることに成功した。4.水熱条件下でのケトンとアニリンの縮合反応水中での有機合成反応の実現は環境調和型反応を志向する上で最も重要な課題のひとつである。このような発想のもとに、本研究では、アニリン類のケトンによる芳香族アルキル化を検討し、望む反応が水熱条件下、比較的スムーズに進行することを明らかにした。
胸部CT所見からみた喫煙と肺気腫、及びその進行の解析

胸部検診の患者においてCT検査を施行し、自覚症状のない若年者肺気腫患者を中心として肺気腫の存在を検討した。従来の喫煙者における肺気腫の発症頻度は剖検例を中心に集積され、診断は胸部X線写真と呼吸機能でなされている。ところがこの診断基準で診断される肺気腫はかなり症状が進んだ、いわば完成された肺気腫であり、反対に症状がなければCTは施行されず、従って診断されることはない。CTは呼吸機能が正常である場合にも肺気腫を示す低吸収域を認めることは日常しばしば経験されることであり、肺気腫の初期病変を表し得る有効な手段である。本研究はCTによる肺癌検診の2次検診でCT検査を施行した患者において、喫煙との関連で肺気腫の存在、年齢、亜分類を正確に把握し、呼吸機能で肺気腫が診断される以前に、すなわち症状発現以前に、病態が把握され、さらに将来予想が可能となることを前提に進めている。さらには剖検や手術で摘出された肺標本から肺気腫病変をCT画像と対比するために検討を加えている。この点も従来の病理学的検策では画像の理解を目的にはされておらず、新しい展開が期待される。また、本学で運用を開始している遠隔医療システムにおいて、肺気腫のCT診断を検討したところ有効であったことから、論文として日本胸部臨床(2003年)およびRadiation Medicine(2004年)で発表した。このことは画像読影の専門医不在の医療施設でも的確な肺気腫診断がなされることの可能性が示された。CTは呼吸機能が正常である場合にも肺気腫を示す低呼吸域を認めることは日常しばしば経験されることであり、肺気腫の初期病変を表し得る有効な手段である。さらには倍検や手術で摘出された肺標本から肺気腫病変をCT画像と対比するために検討を加えている。この点も従来の病理学的検索では画像の理解を目的にはされておらず、新しい展開が期待される。胸部検診の患者においてCT検査を施行し、自覚症状のない若年者肺気腫患者を中心として肺気力の存在を検討した。

また、本学で運用を開始している遠隔医療システムにおいて、肺気腫のCT診断を検討したところ有効であったことから、論文として日本胸部臨床(2003年)およびRadiation Medicine(2004年印刷中)で発表した。このことは画像読影の専門医不在の医療施設でも的確な肺気腫診断がなされることの可能性が示された。胸部検診の患者においてCT検査を施行し、自覚症状のない若年者肺気腫患者を中心として肺気腫の存在を検討した。従来の喫煙者における肺気腫の発症頻度は剖検例を中心に集積され、診断は胸部X線写真と呼吸機能でなされている。ところがこの診断基準で診断される肺気腫はかなり症状が進んだ、いわば完成された肺気腫であり、反対に症状がなければCTは施行されず、従って診断されることはない。CTは呼吸機能が正常である場合にも肺気腫を示す低吸収域を認めることは日常しばしば経験されることであり、肺気腫の初期病変を表し得る有効な手段である。本研究はCTによる肺癌検診の2次検診でCT検査を施行した患者において、喫煙との関連で肺気腫の存在、年齢、亜分類を正確に把握し、呼吸機能で肺気腫が診断される以前に、すなわち症状発現以前に、病態が把握され、さらに将来予想が可能となることが推定される。さらには摘出された肺標本から肺気腫病変をCT画像と対比するために検討してきた。この点も従来の病理学的検索では画像の理解を目的にはされておらず、新しい展開が期待される。また、本学で運用を開始している遠隔医療システムにおいて、肺気腫のCT診断を検討したところ有効であったことから、論文として日本胸部臨床(2003年)およびRadiation Medicine(2004年)で発表した。喫煙により効率に肺気腫が発症することが明示され、このことを医学会だけでなく一般市民、子どもに知識として還元することが、開かれた大学の地域貢献として重要なこととなることが示唆された。
分子パリティ保存・非保存に関する検証実験

1.弱い核力は自然界を支配する基本的な4つの力の一つであり、素粒子、原子を左右非対称(パリティ非保存)にする。近年、分子パリティ非保存性の理論がいくつか報告されている。しかしながらキラル分子間のエネルギー差は10^<-15>J/molと極めて小さいとされ、共役高分子を用いた増幅検出実験による検証を進めた。本年度は最終年度であるため、不斉基を含まないポリシラン(poly[n-decyl-i.butylsilane],PDBSを用いたH16,H17年度の知見をもとに、不斉基を含まないπ共役高分子ポリフルオレン(poly[9,9-n-decyl-nuorene](PDBF)と1組の高純度リモネン((S)-,(R).体)、貧溶媒から得られた□mオーダーの微粒子を用いて検討した。ジフェニル置換ポリアセチレンのらせん誘起.反転やポリシランの表面における構造相転移とキラリティーの関係も検討した。2.その結果、リモネンをキラル溶媒として生成したPDBF微粒子の主鎖π-π^*吸収吸収領域(300-430mm)に、リモネンのキラリティーに応じて比較的強い正あるいは負の誘起円二色性(ICD)信号を観測した。その際、低級アキラルアルコールを沈殿剤として用いた場合、ICD信号の絶対値が回転.方向によって8-9%程度変化することが認められた。しかしながら、中級アキラルアルコールを沈殿剤として用いた場合、ICD信号のスペクトル形状はもはや鏡像関係ではなく、ICD信号の絶対値と波長が非常に異なっていた。この観測結果は分子パリティ非保存性と関係していると考え、引き続き検討していく。具体的には、分子パリティーエネルギー差(PVEDと略)の増幅には、スピン軌道相互作用の寄与が重要とされ、一重項一三重項間エネルギーギャップ(ΔE(ST))に逆比例する(S.F.Mason, Nature,311,19-23(1984))。そこでそのような系を積極的に分子設計・構築することにより、PVED効果を顕著に増大させ、分子パリティー非保存性の検出を行っていく。近年、分子についてもパリティ非保存性の理論が報告されているが、理論的にキラル分子間のエネルギー差は10^<-15>J/molと極めて小さく、これまで観測に成功していない。本研究では、不斉基を含まないポリシラン(poly[n-decyl-isobutyllsilane],PDBS,Mw=1.6x10^6)を用い、重元素効果による増幅効果、溶媒蒸発過程での非平衡開放系などの相乗効果による分子パリティ非保存性の増幅検出を試みた。2.旋光度と純度が等しい(S)-または(R)-リモネン(Wako)/イソオクタンの50/50%(wt/wt)の混合溶液に、PDBSを0.5%(wt/wt)の濃度で溶解させ、その溶液を石英基板上、23-25°Cで自然蒸発させた。(S)-体、(R)-体について交互に10回ずつ実験を行った。キャスト膜を回転させCD符号の逆転がないことを確認した。3.リモネンのキラリティに誘起され、PDBS主鎖に左右どちらか一方向に偏ったらせん構造が膜中に発生した結果、主鎖由来の励起子CD信号が290nmと310nm付近に観測された。しかしながら実験ごとにその符号と強度が大きく変動した。非対称因子g値(=Δε/ε)に換算し平均を取ると、(s)-体からのg値は(R)-体のそれより約2倍大きく現れた。ポリシラン系においてパリティ非保存性検出の可能性がある。(第85回日本化学会春季年会(1PA040)にて発表。)4.現在、Mw=5x10^4のPDBSを用いて、リモネン誘起の光学活性ナノ微粒子系を作製したところ、g値の絶対強度が(上記キャスト膜と同じく)(S)-体と(R)-体の間に約3倍の差が再現よく観測された。分子パリティ非保存性を検出している可能性が高まってきた。近年、分子パリティ非保存性の理論がいくつか報告されているが、キラル分子間のエネルギー差は10^<-15> J/molと極めて小さいと予想され、重元素効果ならびに高分子による増幅検出による実験的検証を進めている。本年度は、不斉基を含まないポリシラン(poly[n-decyl-isobutylsilane],PDBS, Mw=1x10^4-2x10^6)と1組の高純度リモネン((S)-,(R)-体)、貧溶媒から得られたμmオーダーの微粒子系を用い、(1)分子量依存性、(2)回転方向依存性、(3)リモネン純度依存性、(4)凝集体サイズ依存性、(5)リモネン濃度依存性について検討した。2.結果:(1)分子量依存性:

顕著な分子量効果が認められ、特にM_n=33Kにおいて、(R)-リモネン/PDBS系は(S)-リモネン/PDBS系よりg_<abs>値の絶対値に3倍の差を与えた。また第1Cottonバンド波長(λ_<ext>)も(S)-(R)間で大きく異なり、ポリシランらせんピッチに違いが示唆された。(2)回転方向依存性:溶液の回転方向に依存したキラリティー発生が報告されているが本系では左回転撹拌系と右回転撹拌系で凝集体のg_<abs>値に有為差は認められなかった。(3)リモネン純度依存性:リモネンee値とg_<abs>値・λ_<ext>値とは非対称かつ非線形な挙動を示し、(S)-(R)間に明らかに違いが認められた。(4)凝集体サイズ依存性:凝集体分散液を各種孔径のメンブレンフィルターを用い、ろ液のg_<abs>値を測定した結果、有為さは認められなかった。(5)リモネン濃度依存性:顕著なリモネン初濃度依存性が認められ、(S)-(R)間にはg_<abs>とλ_<ext>値に明らかに違いが認められた。(これらの結果は、第54回高分子討論会(1B20/1PA040)ならびに第14回ポリマー材料フォーラム(1PC09)にて発表した。また、特許出願した)3.このようにPDBSと高純度リモネン((S)-と(R)-)の間に約3倍のgabとλ_<ext>値とに再現よく有為差が観測された。分子パリティ非保存性を検出している可能性が高まってきた。1.弱い核力は自然界を支配する基本的な4つの力の一つであり、素粒子、原子を左右非対称(パリティ非保存)にする。近年、分子パリティ非保存性の理論がいくつか報告されている。しかしながらキラル分子間のエネルギー差は10^<-15>J/molと極めて小さいとされ、共役高分子を用いた増幅検出実験による検証を進めた。本年度は最終年度であるため、不斉基を含まないポリシラン(poly[n-decyl-i.butylsilane],PDBSを用いたH16,H17年度の知見をもとに、不斉基を含まないπ共役高分子ポリフルオレン(poly[9,9-n-decyl-nuorene](PDBF)と1組の高純度リモネン((S)-,(R).体)、貧溶媒から得られた□mオーダーの微粒子を用いて検討した。ジフェニル置換ポリアセチレンのらせん誘起.反転やポリシランの表面における構造相転移とキラリティーの関係も検討した。2.その結果、リモネンをキラル溶媒として生成したPDBF微粒子の主鎖π-π^*吸収吸収領域(300-430mm)に、リモネンのキラリティーに応じて比較的強い正あるいは負の誘起円二色性(ICD)信号を観測した。その際、低級アキラルアルコールを沈殿剤として用いた場合、ICD信号の絶対値が回転.方向によって8-9%程度変化することが認められた。しかしながら、中級アキラルアルコールを沈殿剤として用いた場合、ICD信号のスペクトル形状はもはや鏡像関係ではなく、ICD信号の絶対値と波長が非常に異なっていた。この観測結果は分子パリティ非保存性と関係していると考え、引き続き検討していく。具体的には、分子パリティーエネルギー差(PVEDと略)の増幅には、スピン軌道相互作用の寄与が重要とされ、一重項一三重項間エネルギーギャップ(ΔE(ST))に逆比例する(S.F.Mason, Nature,311,19-23(1984))。そこでそのような系を積極的に分子設計・構築することにより、PVED効果を顕著に増大させ、分子パリティー非保存性の検出を行っていく。
樹状突起計算を統合する新しい回路学習パラダイムの創出

本研究では、脳研究の成果から明らかになってきた学習メカニズムや、とくに樹状突起を介するボトムアップとトップダウン信号の相互作用を取り入れ、これまでにない人工知能のための回路アーキテクチャと、それに適した学習理論を創出する。既存のモデルには取り入れられていない脳の神経回路の性質を活用することにより、多様な目的をもつ人工知能の開発に対して新しい理論的基盤を与える。また脳の計算理論の面からは、神経回路構造の生物学的特徴がもつ計算論的意味を明らかにしようとする試みであり、研究の成果は脳の回路機能を電子デバイスで実現するための、ニューロモルフィック技術に結びつく可能性がある。
生殖細胞の選択的死滅制御機構の解明とその人為的支配

哺乳類の卵巣においては、優良な子孫のみを後代に残して繁栄するため、99.9%以上の卵胞が閉鎖によって選択的に死滅して0.1%以下のごくわずかの卵胞のみを排卵させる機構が存在する。しかし、この分子機構が未解明であるので、これを明らかとすべく、卵胞閉鎖に支配的に関与する顆粒層細胞アポトーシスを直接的に制御している顆粒層細胞の表面に発現しているアポトーシス受容体を見出し、そのシグナル伝達系の解明を進めた。すなわち、(1)卵胞を構成する内外卵胞膜細胞、顆粒層細胞、卵丘細胞、卵母細胞を顕微鏡下に精密の分離できるブタ卵胞を材料として用い、卵胞退行に伴って顆粒層細胞に特異的に発現するmRNAを検出・同定するため、健常(卵胞外より卵子-卵丘細胞複合体が視認可)と退行(視認不可)卵胞由来の卵母、卵丘、顆粒層細胞のライブラリーを利用して、サブトラクション-PCR法にて退行卵胞に特異的なmRNAを増幅・同定し、チロシンキナーゼドメインをもつ血小板由来成長因子様の細胞分化制御因子を見出した。(2)健常卵胞から調製した顆粒層細胞を抗原として感作して細胞膜結合性の糖蛋白質と糖鎖構造特に細胞膜表面に発現する顆粒層細胞特異的細胞死受容体分子を検索するため、標的分子を認識・検出できるモノクロナール抗体を作成できた。このモノクロナール抗体が認識する腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーに属する新規な細胞死受容体を同定した。子の細胞死受容体は、肝、腎、脳などの卵巣以外の組織には発現していない、顆粒層細胞特異的に発現しているもので、Fas、TNF、TRAIL受容体などの既知細胞死受容体とは異なる新規なものであった。哺乳類においては、99.9%以上を卵胞閉鎖による選択的死滅に誘導し、ごくわずかの卵胞を選抜して排卵させる機構が存在する。この卵胞の選択は優良な子孫のみを後代に残して繁栄するためのKey phenomenonであるので、この分子機構を解明するべく本研究を行った。すなわち、顆粒層細胞の表面に発現しているアポトーシス受容体分子の制御機構の解明を進め、顆粒層細胞特異的細胞死受容体の発見とそのシグナル伝達系解明の賭を得た。(1)卵胞を構成する内外卵胞膜細胞、顆粒層細胞、卵丘細胞、卵母細胞を顕微鏡下に精密に分離できるブタ卵巣を材料として、卵胞退行に伴って顆粒層細胞に特異的に発現するmRNAを検出・同定するため、健常(卵胞外より卵子-卵丘細胞複合体が視認可)と退行(視認不可)卵胞由来の卵母、卵丘、顆粒層細胞のライブラリーを利用して、サブトラクション-PCR法にて退行卵胞に特異的なmRNAを増幅・同定し、チロシンキナーゼドメインをもつ血小板由来成長因子様の細胞分化制御因子を見いだした。このモノクロナール抗体が認識する腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーに属する分子量55kDの新規細胞死受容体を同定した。この細胞死受容体は、肝、腎、脳などの卵巣以外の組織に発現していない、顆粒層細胞特異的に発現しているもので、FasやTNF受容体などの既知細胞死受容体とはことなることを証明できた。

サケのように一生にただ一度全卵子を成熟・排卵する動物が存在する一方、哺乳類のように胎児期に減数分裂前期後半の卵核胞期まで進行して休止している卵母細胞が性成熟後順次長い眠りから目覚めて性周期毎に一定数が発育・成熟して排卵されるものが存在する。この過程で卵母細胞の選抜が行われて99%以上が消滅してしまう。卵母細胞と卵胞の分化・発育・成熟は相互に緊密に関連しており、卵母細胞選抜と卵胞選抜は同義の現象と考えられているが、このようにより優秀で強靭な子孫を残す戦略として生殖子の選択的死滅が繰り返されている。本研究の目的は未だ未解明なこの選抜の分子機構を明らかにし、遺伝子レベルでの人為的制御技術を創出することである。そのために卵巣における生殖子の選択的死滅を制御している新規アポトーシス受容体遺伝子の全塩基配列の決定を行い、併せてこの新規アポトーシス受容体遺伝子のHVJ-リポソーム法によるin vivo導入のための実験動物試験を進めて安定導入法を確立している。(1)新規アポトーシス受容体の同定:モノクロナール(PFG-5)抗体を用いて新規アポトーシス受容体を同定した。(2)新規アポトーシス受容体mRNAの同定:健常卵胞の顆粒層細胞の細胞質内でアポトーシス受容体蛋白とリボゾーム複合体を形成しているmRNAをPFG-5抗体を用いて釣り上げ、顆粒層細胞アポトーシス過程におけるアポトーシス受容体遺伝子の発現と局在の推移を明らかとしている。(3)アポトーシスシグナルの細胞内伝達系の分子機構解明:アポトーシス受容体下流にはICE様システインプロテアーゼ(CP)が存在する。CPファミリーはICE系、Apopain系、MHC-1系の3系があるが、申請者の研究から顆粒層細胞には阻害剤プロフィールが何れとも異なる新規CPが存在することが推定されている。このアポトーシスシグナル伝達系の鍵となる新規CPを同定した。哺乳類においては、99.9%以上を卵胞閉鎖による選択的死滅に誘導し、ごくわずかの卵胞を選抜して排卵させる機構が存在する。この卵胞の選択は優良な子孫のみを後代に残して繁栄するためのkey phenomenonであるので、この分子機構を解明するべく本研究を行った。すなわち、穎粒層細胞の表面に発現しているアポトーシス受容体分子の制御機構の解明を進め、下記のように、穎粒層細胞特異的細胞死受容体の発見とそのシグナル伝達系解明の賭を得た。(1)卵胞を構成する内外卵胞膜細胞、穎粒層細胞、卵丘細胞、卵母細胞を顕微鏡下に精密の分離できるブタ卵胞を材料として用い、卵胞退行に伴って穎粒層細胞に特異的に発現するmRNAを検出・同定するため、健常(卵胞外より卵子-卵丘細胞複合体が視認可)と退行(視認不可)卵胞由来の卵母、卵丘、穎粒層細胞のライブラリーを利用して、サブトラクション-PCR法にて退行卵胞に特異的なmRNAを増幅・同定し、チロシンキナーゼドメインをもつ血小板由来成長因子様の細胞分化制御因子を見いだした。(2)健常卵胞から調整した穎粒層細胞を抗原として感作して細胞膜結合性の糖蛋白質と糖鎖構造特に細胞膜表面に発現する穎粒層細胞特異的細胞死受容体分子を検索するため、標的分子を認識・検出できるモノクロナール抗体を作成できた。このモノクロナール抗体が認識する腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーに属する分子量55kDの新規細胞死受容体を同定した。この細胞死受容体は、肝、腎、脳などの卵巣以外の組織には発現していない、穎粒層細胞特異的に発現しているもので、FasやTNF受容体などの既知細胞死受容体とは異なる新規なものであることを証明できた。