hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無限次元の問題に対する数値計算法

本年度は無限次元空間の問題に対する数値計算の品質保証として、主に関数方程式の解の存在を計算機により数値的に立証する手法について検討した。これまでの研究成果をもとに、検証可能な問題の範囲の拡大を図ると共に、現実に数理科学上に現れる方程式に対して適用することにより、その有効性を評価した。具体的な研究内容と成果は次の通りである。1)線型楕円型境界値問題に対し解の数値的検証を行う場合、与えられた方程式を不動点定式化するが、この時の作用素のスペクトル半径が大きいと従来の方式では検証が不可能であった。今回、Newton法的な考えを用いてこの点を克服する方法を開発した。2)非線型楕円型方程式の解に対する検証法を定式化し、Δu=f(x,u,▽u)の形の非線型問題に対し、数値的検証が可能であることを実証した。非線型問題の場合、線型とは異なりL^2理論の適用が一般には困難であるが、例えば2階方程式で1回微分項を欠く場合には、埋め込み定理の適用によりL^2理論で対処可能なことが明らかにされた。3)検証能力の実用的評価を目的として、非線型常微分方程式の2点境界値問題に対する検証法を検討した。即ち、機械力学や電気回路等の非線型振動モデルであるDuffingの方程式に対し、その2点境界値問題の解の存在と、存在範囲を数値的に検証する方法を定式化し、実際に計算機による検証数値例を与えた。この結果、本手法は方程式に含まれる各パラメ-タがある範囲内にある場合には、精度良く解を検証できることがわかり、実用性が確認された。なお検証範囲の拡大と高精度化に向けての検討を行いその見通しを得た。この他、各研究分担者はそれぞれの分野に現れる関数方程式に関して、数値計算法の観点から検討を行い多くの知見を得ている。
交連ニューロンのサブタイプ特異的な軸索投射パターン発現の分子機構

本研究課題では哺乳類(マウス)神経管背側に存在する交連ニューロンをモデルとし、そのサブタイプの運命(個性)決定化プログラムを転写調節因子の発現レベルにおいてまず同定し、そのプログラムによって制御されていると考えられているサブタイプ特異的な軸索ガイダンスの分子機構の解明を目指している。昨年度からこれまでの研究でマウスの神経管背側の様々な交連ニューロンの運命決定に関わっている可能性がある転写調節因子の時空間的な発現パターンの詳細を明らかにした。本年度は、マウスの交連ニューロンへのエレクトロポレーションによる遺伝子導入法を用いて、交連ニューロンサブタイプの個性決定と連動してその軸索投射パターン形成にも関わっていると考えられる候補転写調節因子を様々な交連ニューロンに異所的に導入し、交連ニューロンのサブタイプ特異的な軸索投射パターン形成に候補分子が関わっているかどうかを調べた。特に、bHLH型の転写調節因子のMath1は脊髄の背側だけでなく、後脳の背側にも同様に発現していることから、Math1が脊髄に主に見られるような交差後に上行性の軸索伸長を示す交連ニューロンサブタイプの個性決定に関わっている可能性が考えられた。そこでMath1を後脳吻側領域に異所的に発現させて、異所的に誘導された交連ニューロンが正中交差後にどのような軸索投射パターンを示すかを解析した。その結果、これらの交連ニューロンには交差後に軸索を上行させるサブタイプだけではなく、下行させる表現型を示すサブタイプの出現も観察された。したがつて後脳領域の交連ニューロンサブタイプに特異的な軸索投射パターン発現に関しては、後脳の神経管の背側に発現していると推定されるMath1以外の転写調節因子がサブタイプ特異的な軸索ガイダンスプログラムの発現誘導に関わっていることが推測される。本研究課題では、哺乳類(マウス)交連ニューロンの系に着目し、そのサブタイプの個性決定化プログラムを転写調節因子の発現レベルにおいてまず同定し、そのプログラムによって制御されていると考えられているサブタイプ特異的な軸索ガイダンスの分子機構の解明を目指している。特に、交連ニューロンの軸索と正中部フロアプレート細胞との特異的な細胞間相互作用に焦点をあて、その相互作用がどのようなシグナル伝達経路をたどり、最終的にサブタイプ固有の軸索投射の表現型発現に影響を与えるのかの糸口をつかむことを最終目的としている。本年度は、交付申請書に記載した研究実施計画を念頭に以下の研究を集中的に押し進めた。すなわち、後脳および中脳における正中部フロアプレートを越えて伸長した後の交連ニューロン軸索のサブタイプに固有の伸長パターンを網羅的、かつ系統的に把握し、個々のサブタイプに特有の軸索投射の表現型を詳細に解析した。具体的には今回マウス胎仔において正中部フロアプレート通過後の軸索の挙動を脂溶性の蛍光色素トレーサーとして知られるDiIを用いて可視化し、軸索投射パターンを網羅的に把握した。また神経細胞の細胞体から軸索先端までの軸索投射パターンをより明確にするために、マウス胎仔へのエレクトロポレーション法によりEGFP, EYFP, DsRedの蛍光タンパク質(レポータータンパク質)を含む発現ベクターを中脳ならびに後脳の交連ニューロンに導入し、より詳細な軸索投射パターンの基礎データを得るに至った。またその時期にサブタイプ特異的な発現が推定される個性(運命)決定の役割をもつ可能性がある転写調節因子の時空間的な発現パターン、すなわち交連ニューロンの軸索の正中部フロアプレート交差前後での候補転写調節因子の発現パターンを個々の転写調節因子の抗体を用いたwhole-mount免疫組織化学染色法により解析した。
活動筋血流量反応とトレーニング効果の解明‐拡散相関分光法による新測定法を用いて‐

本研究の目的は,従来の活動筋血流量測定法の問題を解決するために拡散相関分光法(DCS)を用いた新たな測定法を開発・確立し,運動時における活動筋血流量反応とその調節メカニズムおよび運動トレーニングの影響を明らかにすることである.平成29年度では,前年度までに作製したDCS血流計による骨格筋血流量測定の妥当性を超音波法との比較から検討した.健康な男女16名を被験者とした.実験的に前腕組織血流量の増加および減少を引き起こした際にDCS血流計と超音波法による測定を同時に行った.前腕組織血流量を増加させる方法として反応性充血を用いた.上腕部において阻血用カフにより動脈を完全に阻血し,阻血を急激に開放した際の血流量増加反応を測定した.阻血時間を30秒,90秒,180秒,300秒の4段階に設定し,血流量増加の程度を変化させた.前腕組織血流量を減少させる方法としては,上腕部における部分的阻血を用いた.カフ圧を1分毎に40mmHg,80mmHg,120mmHgと漸増させた後,完全阻血を行った.DCS血流計と超音波法のいずれにおいても,反応性充血による血流量増加の程度は阻血時間の延長にともない漸増し,両測定の値には有意な相関がみられた.しかし,DCS血流計により得られた血流量増加反応は,超音波法よりも最大値に至るまでの時間が長く,また,180秒以上の阻血では血流量増加の程度が大きかった.部分的阻血による血流量漸減時における両測定の値にも有意な相関がみられた.これらの結果から,DCS血流計による測定値は,安静時からの血流量の広範囲な増減幅において,超音波法と有意な相関を示すことが明らかとなり,その妥当性が確認された.また,反応性充血において,DCSにより測定される骨格筋血流量の応答と,超音波法により測定される皮膚や脂肪などを含む前腕全体の血流量の応答には異なる特徴が存在することが示された.平成29年度の研究計画は,大きな変更や問題がなく進めることが出来た.本研究課題は,平成28年度から平成30年度までの3年計画を予定している.昨年度までに,骨格筋組織の血流量測定に対応したDCS血流計を作製し,ヒトを対象とした実験により骨格筋血流量測定の妥当性を確認してきた.平成30度では,動的運動にともなう骨格筋の収縮・弛緩が骨格筋内の血流動態に及ぼす影響についてDCS血流計を用いて検討する予定である.また,本年度は研究期間の最終年度にあたることから,研究成果のまとめやこれまでに得られている研究成果の発表にも注力したい.現時点では,本年度の研究計画を進めるうえで大きな問題はみあたらない.本研究の目的は,従来の活動筋血流量測定法の問題を解決するために拡散相関分光法(DCS)を用いた新たな測定法を開発・確立し,運動時における活動筋血流量反応とその調節メカニズムおよび運動トレーニングの影響を明らかにすることである.平成28年度では,運動時の測定に対応したDCS血流計を作製し,実際の運動時において活動筋血流量を反映した測定が可能であるかを検討した.活動筋血流量計測用のDCS血流計を作製するために,1筋直上の皮膚に貼付固定が可能なフラットタイプの計測用プローブの新規設計,2小型レーザー光源の採用による装置の小型化,3計測プログラム改良によるサンプリング周波数の向上を実施した.新規のDCS血流計を用いることで,安静時組織の計測に最適化している従来のDCS血流計と比べて,活動筋部位において格段に安定した測定が可能となった.作製したDCS血流計を用いて,動的掌握運動時における橈側手根屈筋の血流量を測定した.被験者(7名)は最大発揮張力の10%,20%,30%,50%の各負荷において動的掌握運動を3分間行った.いずれの負荷においても,運動開始とともに血流量は増加した.運動期間中,10%と20%の負荷では血流量はほぼ一定であったが,30%と50%の負荷では血流量が漸増した.また,運動中の最大血流量は,運動負荷に比例して高まった.このような運動負荷に対応した活動筋血流量の変化は,各種従来法を用いた先行研究とよく一致する.さらに,本研究では,2名の被験者において,掌握運動時にDCS血流計による測定と同時に超音波ドップラー血流計により,前腕の活動筋血流量を反映すると考えられる上腕動脈血流速度を測定した.両測定法による運動中の血流量応答には有意な相関がみられ,同様の特徴を示すことが明らかとなった.これらの結果から,DCS血流計による測定は活動筋血流量を反映していると考えられる.平成28年度の研究計画は,大きな変更や問題がなく進めることが出来た.本研究の目的は,従来の活動筋血流量測定法の問題を解決するために拡散相関分光法(DCS)を用いた新たな測定法を開発・確立し,運動時における活動筋血流量反応とその調節メカニズムおよび運動トレーニングの影響を明らかにすることである.平成29年度では,前年度までに作製したDCS血流計による骨格筋血流量測定の妥当性を超音波法との比較から検討した.健康な男女16名を被験者とした.実験的に前腕組織血流量の増加および減少を引き起こした際にDCS血流計と超音波法による測定を同時に行った.前腕組織血流量を増加させる方法として反応性充血を用いた.

上腕部において阻血用カフにより動脈を完全に阻血し,阻血を急激に開放した際の血流量増加反応を測定した.阻血時間を30秒,90秒,180秒,300秒の4段階に設定し,血流量増加の程度を変化させた.前腕組織血流量を減少させる方法としては,上腕部における部分的阻血を用いた.カフ圧を1分毎に40mmHg,80mmHg,120mmHgと漸増させた後,完全阻血を行った.DCS血流計と超音波法のいずれにおいても,反応性充血による血流量増加の程度は阻血時間の延長にともない漸増し,両測定の値には有意な相関がみられた.しかし,DCS血流計により得られた血流量増加反応は,超音波法よりも最大値に至るまでの時間が長く,また,180秒以上の阻血では血流量増加の程度が大きかった.部分的阻血による血流量漸減時における両測定の値にも有意な相関がみられた.これらの結果から,DCS血流計による測定値は,安静時からの血流量の広範囲な増減幅において,超音波法と有意な相関を示すことが明らかとなり,その妥当性が確認された.また,反応性充血において,DCSにより測定される骨格筋血流量の応答と,超音波法により測定される皮膚や脂肪などを含む前腕全体の血流量の応答には異なる特徴が存在することが示された.平成29年度の研究計画は,大きな変更や問題がなく進めることが出来た.本研究課題は,平成28年度から平成30年度までの3年計画を予定している.平成29年度においては,DCS血流計による骨格筋血流量測定の妥当性について,ヒトの骨格筋組織において血流量を実験的に増減させる方法を用いて検討する予定である.現時点では,平成29年度の研究計画を進めるうえで大きな問題はみあたらない.本研究課題は,平成28年度から平成30年度までの3年計画を予定している.昨年度までに,骨格筋組織の血流量測定に対応したDCS血流計を作製し,ヒトを対象とした実験により骨格筋血流量測定の妥当性を確認してきた.平成30度では,動的運動にともなう骨格筋の収縮・弛緩が骨格筋内の血流動態に及ぼす影響についてDCS血流計を用いて検討する予定である.また,本年度は研究期間の最終年度にあたることから,研究成果のまとめやこれまでに得られている研究成果の発表にも注力したい.現時点では,本年度の研究計画を進めるうえで大きな問題はみあたらない.
肝癌に対する樹状細胞ワクチン療法の開発

肝臓癌は根本的な治療を行っても再発を繰り返す特徴があり,この再発に対する予防的治療法を開発することが必要である.生体内に存在する免疫細胞を用いた治療が期待されているが,肝臓癌患者の治療に用いる免疫細胞をどのように調整するかは明らかとなっていない.本研究にて,肝臓癌患者の血液に由来する樹状細胞と呼ばれる免疫細胞の特徴と治療に用いるための最適な誘導法が明らかとなった.また,その手法を用いて肝細胞癌患者に対するラジオ波焼灼療法(癌を熱で焼灼する治療)と組み合わせた免疫治療の臨床試験を開始した.肝癌患者および健常者の末梢血単核球より樹状細胞(以下DC)の誘導を行い,その特徴と機能解析を行った.C型関連肝癌患者および健常者の末梢血単核球から接着細胞を分離しGMPグレードのGM-CSF,IL-4を含む培地中で5日間培養した.末梢血から得られた接着単核球の多くはCD14陽性の単球の特徴を示していたが,GM-CSFおよびIL-4刺激5日後にはCD14陰性,lin陰性,HLA-DR陽性の特徴を示す未熟DCが誘導された.肝癌患者由来のDCでは健常者と比較し,DCサブセットにおけるCD11c陽性のミエロイドDCの割合および,FITC標識されたデキストランを用いた貪食能が高い傾向にあったが,サイトカインであるIL-12産生能は同等であり,リンパ球刺激能は低下していた.B型関連肝癌患者でも同様の傾向が認められ,現在TNFα,IL-6,IL-1β,PGE2,OK-432等の免疫賦活物質を添加して上記機能の変化等を検討している.上記と並行して,我々がこれまでに臨床試験で用いてきたhTERT-461(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素由来ペプチド)に関し,ペプチド産生能の高いmRNA配列の決定と化学合成を進めた.ペプチドの発現確認系に関しては,ペプチドの両末端にHis-tagとMyc-tagの2種類のタグ配列を付加し,ELISA法による系を構築し,高感度に定量検出できることを見出した.mRNAの化学合成を簡便にするため,mRNAの5'末端に存在する塩基配列の探索を行い,バキュロウイルスであるAutographa californica nuclear polyhedrosis virusのpolyhedrin遺伝子由来のリーダー配列を用いる方針とした(CHO細胞を用いてペプチド産生能を測定).現在,DCへのmRNA導入条件の最適化を行うため,エレクトロポレーションの条件検討を行っている.C型肝炎関連肝癌患者および健常者の末梢血単核球より樹状細胞(以下DC)の誘導を行い,その特徴と機能解析を行った結果の論文発表を行った.上記と並行し我々がこれまでに臨床試験で用いてきた,hTERT-461(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素由来ペプチド)に関し,このmRNAを健常者の末梢血単核球から誘導したDCに導入し,抗腫瘍免疫応答の評価を行った.まずペプチド産生能の高いmRNA配列の決定と化学合成を行い,精製後90%以上と高純度のRNAを得ることができた.その後,DCへのmRNA導入条件の最適化を行うため,エレクトロポレーション(以下EP)の条件検討を行い,最適な条件を決定した.次ぎに,化学合成mRNAをEPにて導入したDCとhTERT-461ペプチド添加刺激を行ったDCとの比較を,表面マーカーの発現量を中心に比較した.結果,mRNAをEP導入する方法は、ペプチド添加を用いる方法と比較して免疫賦活活性で有利である可能性が示唆された.現在,CTLアッセイを用いてがん抗原(hTERT-461)特異的な細胞障害性の比較を行っている.これらの結果を用いて,肝癌の根治的治療であるラジオ波焼灼療法(以下RFA)後の再発予防を目的としたDCワクチン療法の臨床試験の計画を進めている.具体的には,我々はこれまでに肝癌に対するRFAが宿主の抗腫瘍免疫を増強させることを見出しており,RFA前後でがん抗原(hTERT-461)に対する免疫反応がどのように変化するかを確認し,今回の治療のバイオマーカーとなる可能性を検討している.肝癌患者の末梢血単核球より樹状細胞(以下DC)の誘導を行い,その特徴と機能解析を行ってきたが,論文発表を行ったC型肝炎関連に加えて,B型肝炎関連患者においても実施した.上記と並行して,我々がこれまでに臨床試験で用いてきたhTERT-461(ヒトテロメラーゼ逆転写酵素由来ペプチド)に関して,このmRNAを上記の誘導したDCへエレクトロポレーション法で遺伝子導入する研究を継続してきた.結果,hTERT-461ペプチド添加と比較して,その免疫賦活活性が有利であることは確認できたものの,CTLアッセイを用いた抗原特異的な細胞傷害活性の有用性は確認できなかった.「肝癌の根治的治療であるラジオ波焼灼療法(以下RFA)後の再発予防を目的としたDCワクチン療法」の臨床試験として,遺伝子導入を行ったDCを用いることは困難と判断した.新たな臨床試験として,こでまでにhTERT-461と同様に肝癌に特異的な腫瘍抗原として同定してきた,いずれもHLA-A24拘束性の5種のペプチド(SART2-889;SYTRLFLIL,SART3-109;VYDYNCHVDL,MRP3A-765;VYSDADIFL,AFP-357;EYSRRHPQL,AFP-403;KYIQESQAL)を含めた6種のペプチドを用いる方針とした.

RFA前後の患者末梢血を用いて抗原特異的反応をエリスポットアッセイで確認するとともに,治療後に反応増強が認められるペプチドを添加したDCの投与を行う臨床試験を開始した.肝臓癌は根本的な治療を行っても再発を繰り返す特徴があり,この再発に対する予防的治療法を開発することが必要である.生体内に存在する免疫細胞を用いた治療が期待されているが,肝臓癌患者の治療に用いる免疫細胞をどのように調整するかは明らかとなっていない.本研究にて,肝臓癌患者の血液に由来する樹状細胞と呼ばれる免疫細胞の特徴と治療に用いるための最適な誘導法が明らかとなった.また,その手法を用いて肝細胞癌患者に対するラジオ波焼灼療法(癌を熱で焼灼する治療)と組み合わせた免疫治療の臨床試験を開始した.対象疾患である肝癌に関して,HCV関連の結果は得られた(論文発表まで)ものの,HBVおよび非B非C関連については実施できていない.また遺伝子導入やペプチド添加刺激を行ったDCのがん抗原(hTERT-461)特異的な免疫反応の評価(主にCTLアッセイ)に関して時間がかかっている.消化器内科「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」の改定に伴い,今回の研究にて得られた結果を用いた臨床試験の実施が遅れる可能性がある.具体的には,当院に認定再生医療等委員会が存在しないため,外部機関での審査を依頼する運びとなる.限られた時間で計画を実行するため,HCV関連の肝癌患者のみを対象として研究を進める可能性がある.肝癌患者における背景肝別のDCの特徴と機能解析に関しては,HBVおよびHCV関連では概ね結果が得られているものの,非B非C関連に関しては患者数が少ないこともあり実施できていない.機能的なDCの誘導法の開発に関しては,各種免疫賦活物質を用いた追加刺激後の機能解析が遅れている.またhTERT遺伝子を有するmRNAは決定されたものの,エレクトロポレーション法による導入の至適条件の決定が行えていない.肝癌患者における背景肝別のDCの特徴と機能解析に関しては,非B非C関連肝癌患者の検討を進める.機能的なDCの誘導法の開発に関しては,肝癌患者の末梢血単核球より誘導されたDCに各種免疫賦活物質を用いた追加刺激を行い,順次機能解析を行う.またhTERT遺伝子を有するmRNAのエレクトロポレーション法による導入の至適条件の決定を行うとともに,ペプチドのパルスに関しても至適条件の検討を進め,最終的に誘導されたDCの抗原(hTERT-461)に特異的な免疫反応の確認も行う方針である.効率的な予算執行により端数が生じ,未使用額となった.未使用額も合わせ,がん抗原特異的免疫反応を確認するための試薬購入等に使用する予定である.
アポモルフィン少量反復投与のラットの社会性に及ぼす影響

本実験は、精神分裂病における陰性症状(脱社会化、人格の崩壊など)を動物実験において再現し病態実験モデルを作成しようとしたものである。著者は、すでに画像解析装置を用いて2匹の実験動物の行動をXY座標に変化し、2匹の動物の間に起こる社会的行動を数量化し客観的に分析する方法を確立しており、この方法を利用してアポモルフィン(ドーパミン・アゴニスト)の少量1回投与がラットに他個体に対する"無関心"を惹起することを証明している。この"無関心"が何らかの方法(今回は少量のアポモルフィンの反復投与)で永続的なものとなれば、精神分裂病の陰性症状の有力なモデルとなりえるとの仮説のもとに今回の実験を企画する一方、ドーパミンとともに精神分裂病の精神症状に影響を及ぼしている可能性が示唆されているセロトニンについてもそのアゴニストを使用して社会性に及ぼす影響についての基礎的実験を計画した。アポモルフィンの少量反復投与によって、無投薬の状態におけるラットの他個体に対する反応が減少するということは証明できなかったが、1匹時に関しては活動性の減少が明らかになった。少量のアポモルフィンを投与した場合、2匹時と1匹時の活動性はそれぞれ同程度抑制された。セロトニン・アゴニストの投与実験では、1匹時と2匹時の間で移動距離の逆転が見られた。通常ラットは2匹時(他個体と居るとき)の方が移動距離が大きいことから、この現象は非常に興味深いものである。今後は、セロトニン系の社会性に及ぼす影響にも分野を広げていく予定である。
近年の地震被害統計調査データに基づく建築物の地震リスク評価と表示

本研究では、近年の地震被害データの収集・蓄積・整理を行って地震リスク・データベースの構築を行い、地震リスク認知の向上に繋がるリスク表示方法について検討した。対象とする被害地震は、1)1993年釧路沖地震、2)1995年兵庫県南部地震、3)1999年台湾集集地震、4)1999年トルコ地震、5)2000年鳥取県西部地震、6)2001年芸予地震、7)2001年インド西部地震である。H13年度は、これまで建築物被害データの蓄積・整理を行ってきた上記1)3)の3地震に加え、鳥取県西部地震、芸予地震、インド西部地震を対象として被害調査・復興過程実態調査とその分析を行った。H14年度は、鳥取県西部地震について引き続き復興過程実態調査・アンケート調査を追加し、補修・再使用可能な住宅をを解体・建替をした住民の意志決定に、被災建物の構造安全性や補修効果に対する不安が大きく影響していた事を示した。そして、被災地域の持続的復興を促すためには、建替よりも補修を促す事が重要で、地震直後に被災建物の残存耐震性能や地震リスクについて、住民への情報の提供が重要である事を指摘し、復興補助金などの施策や地域協働のあり方、住民へ提供すべき情報の内容や今後の研究課題に対する提言を行った。一方、トルコでコジャエリ地震の約3ヶ月後に、ドゥズジェ地震でより大きな被害を受けたドゥズジェ市について、建築物被害と復興の状況の調査・データベース化を行うとともに、両地震における建物被災度と住民避難行動・住民意識の分析を行った。最後に、2年間の研究成果、および米国における地震リスク評価や表示の現状について情報収集を行った結果を踏まえ、今後のリスク評価・表示の方向性について提言を行った。本研究の目的は、人々の地震リスクの認識を高めて建築物の耐震性の向上対策(改修・補強等)を促進するとともに、地震時の被害認識を正確にする事によって被害復旧を容易たらしめる事である。本年度は、まず、被害実態である近年の地震被害データを収集・蓄積・整理を行って、地震被害データベースの構築を行う。本年度対象とした地震は、1)1993年釧路沖地震、2)1995年兵庫県南部地震、3)1999年台湾集集地震、4)1999年トルココジャエリ地震、5)2000年鳥取県西部地震、6)2001年芸予地震、7)2001年インド西部地震である。特に、鳥取県西部地震については、地震直後に実施した日野町800棟の構造被災度調査および応急危険度判定結果に加え、罹災証明データや建て替え・補修など現況データを収集・調査した。これにより、i)構造体被害と修復可能性,ii)構造体被害と地震保険の支払い基準、iii)構造体の被害と税金減免基準の3つの関係が記述でき、すなわち構造被災度の多面的記述が可能となって、地震リスクの認知向上に資する地震リスク表示を行うことができた。また、芸予地震については、観測地点周辺の木造住家被害率を調べた。これにより、被害が発生開始地点の予測を行う地震動強さと被害状況、被害発生要因などについて分析を行った。さらに、インド西部地震について、ガンディーダム市の地震被害調査と常時微動計測を行い、階数が高い建物ほど被害率が高いという被害傾向を明らかとし、その傾向が都市形成過程との関係についても分析を行った。対象とする被害地震は、1)1993年釧路沖地震、2)1995年兵庫県南部地震、3)1999年台湾集集地震、4)1999年トルコ地震、5)2000年

鳥取県西部地震、6)2001年芸予地震、7)2001年インド西部地震である。昨年度は、これまで建築物被害データの蓄積・整理を行ってきた上記1)3)の3地震に加え、鳥取県西部地震、芸予地震、インド西部地震を対象として被害調査・復興過程実態調査とその分析を行った。本年度は、鳥取県西部地震について引き続き復興過程実態調査・アンケート調査を追加し、補修・再使用可能な住宅を解体・建替をした住民の意志決定に、被災建物の構造安全性や補修効果に対する不安が大きく影響していた事を示した。そして、被災地域の持続的復興を促すためには、建替よりも補修を促す事が重要で、地震直後に被災建物の残存耐震性能や地震リスクについて、住民への情報の提供が重要である事を指摘し、復興補助金などの施策や地域協働のあり方、住民へ提供すべき情報の内容や今後の研究課題に対する提言を行った。一方、トルコでコジャエリ地震の約3ヶ月後に、ドゥズジェ地震でより大きな被害を受けたドウズジェ市について、建築物被害と復興の状況の調査・データベース化を行うとともに、両地震における建物被災度と住民避難行動・住民意識の分析を行った。最後に、2年間の研究成果、および米国における地震リスク評価や表示の現状について情報収集を行った結果を踏まえ、今後のリスク評価・表示の方向性について提言を行った。
肥大心の代謝リモデリングのメカニズムと病態生理的意義の解明

血行動態的負荷の増加によって心筋細胞肥大や間質線維化(構造リモデリング)が誘導される。心臓の構造リモデリングの分子機序に関して多くの研究がなされてきたが、エネルギー代謝変換(代謝リモデリング)の調節経路、および構造リモデリングと代謝リモデリングとの統合的な調節メカニズムについてはほとんど不明であった。申請者らは、脂肪酸取り込み障害と代償的なグルコース取り込みの亢進を呈するCD36ノックアウト(CD36KO)マウスに大動脈縮窄(TAC)による心肥大モデルを作成し、これらの疑問点にアプローチした。CD36KO-TACマウスでは、心収縮は低下し、心筋肥大と間質線維化は野生型より増強した。メタボローム・フラクソーム解析を用いて、肥大心筋では、高エネルギーリン酸(ATPとホスフォクレアチン)産生が低下しており、また、取り込まれたグルコースがTCA回路経由によるATP産生よりも、アミノ酸・脂質・核酸の生合成に優先的に利用されることを明らかにした。次に、この知見をさらに発展させ、心肥大が誘導される際、心筋細胞の細胞膜を構成する脂質二重層のグリセロリン脂質の脂肪酸が、「どこから供給されるのか(外因性か内因性か)」、「圧負荷病態下でその供給源が変化するのか」、「それらが障害された場合、心肥大形成・心不全進展にどのように影響するのか」について、外因性脂肪酸取り込み障害マウス・内因性脂肪酸合成障害マウス・外因性脂肪酸取り込み障害+内因性脂肪酸合成障害マウスを用いて検討中である。外因性脂肪酸取り込み障害モデルとしてCD36 KOマウスを準備した(全身KOマウス)。内因性脂肪酸合成障害モデルとして脂肪酸合成酵素(FASN)KOマウスを用意した(タモキシフェン誘導性の心臓特異的cFASN KOマウス)。両者の障害モデルとして、外因性取り込み障害モデルと内因性合成障害モデルを交配したマウス(CD36KO+cFASN KO)を作成した。交配が完了し、これらのマウスの心臓を(a)負荷のない状態と(b)TACによる圧負荷モデルを作成し、心機能を評価した。(a)負荷のない状態で6か月間観察したが、CD36KO, cFASN KO, CD36KO+cFASNKOともに、明らかな心臓の形態異常や心機能異常は認められなかった。(b)圧負荷モデル作成後、8週間心機能を評価した。CD36KOマウスでこれまでの観察と同様に心機能が低下し、CD36KO+cFASNKOでは、心機能がさらに低下した。cFASN KOでは、心機能低下傾向が認められるものの、コントロール群と比べて、有意差は認められなかった。現在、摘出した心臓の形態変化・タンパク発現変化・代謝変化・脂質二重層の組成変化について解析中である。4群のマウスの交配と、再現性のある圧負荷モデル作成に時間を要したため、予定よりやや遅延している。長鎖脂肪酸は、ATP産生のためのエネルギー基質として利用されるほか、脂質二重層(細胞膜、細胞内小器官)のグリセロリン脂質の主成分として利用される。今後の研究では、心機能変化のみられた上記のマウスを用いて、(a)負荷のない場合、(b)TACによる圧負荷を加えた場合、組織変化・単離心筋形態・代謝・脂質二重層の脂質組成にどのような変化がみられるか、を明らかにする。<追加評価項目>心肥大・線維化の組織学的評価、メタボローム解析、18F-FDG(グルコーストレーサー)/125I-BMIPP(脂肪酸トレーサー)を用いた取り込み実験、代謝・心肥大・線維化などに関する遺伝子群のタンパク発現・mRNA発現の変化、酸化ストレス・シグナル伝達の指標の発現変化を比較検討する。上記に加えて、本研究で最も重要な脂質成分の解析を実施する。脂質二重層のグリセロリン脂質(PC/PS/PE/PIの各クラスのリン脂質およびそれぞれのリゾ体)の組成(特にsn-1位とsn-2位の脂肪酸組成)と細胞内のアシルCoA組成がどのように変化するかを中心に解析する。脂肪酸取り込み障害や脂肪酸合成障害があるとアシルCoAの組成変化が生じ、そのアシルCoの組成変化がそのまま脂質二重層のグリセロリン脂質の組成変化に関連すると予想している。申請者らは、脂肪酸取り込み障害と代償的なグルコース取り込みの亢進を呈する脂肪酸結合タンパク4/5(FABP4/5)二重欠損マウス(DKOマウス)に大動脈縮窄(TAC)による心肥大モデルを作成し、これらの疑問点にアプローチした。DKO-TACマウスでは、心収縮は低下し、心筋肥大と間質線維化は野生型と同等に誘導された。

次に、この知見をさらに発展させ、心肥大が誘導される際、心筋細胞の細胞膜を構成する脂質二重層のグリセロリン脂質の脂肪酸が、「どこから供給されるのか(外因性か内因性か)」、「圧負荷病態下でその供給源が変化するのか」、「それらが障害された場合、心肥大形成・心不全進展にどのように関与するか」について、外因性脂肪酸取り込み障害マウス・内因性脂肪酸合成障害マウス・外因性脂肪酸取り込み障害+内因性脂肪酸合成障害マウスを用いて検討中である。外因性脂肪酸取り込み障害モデルとしてFABP4/5 DKOマウス、CD36 KOマウスを準備した(全身KOマウス)。内因性脂肪酸合成障害モデルとしてFASN KOマウス、Elovl6 KOマウスを用意した(タモキシフェン誘導性の心臓特異的cKOマウス)。両者の障害モデルとして、外因性取り込み障害モデルと内因性合成障害モデルを交配したマウスを作成した。2018年3月の段階で、交配は完了し、二重KOマウス、三重KOマウスが利用できるようになった。これらのマウスの心臓を(a)負荷のない状態と(b)TACによる圧負荷を加えた状態で、心機能変化・形態変化・代謝変化・脂質二重層の組成変化について解析する。両者の障害モデルでは、負荷のない状態でも脂質二重膜の組成が大きく変化することで膜構造・膜機能や心機能に異常をきたし、圧負荷が加わると脂質二重層合成不全により心肥大形成が障害され、急速に心機能が悪化すると予想している。タモキシフェン投与6ケ月後のcFASN KOマウスおよびcElovl6 KOマウスでは、野生型マウスに比べて、心機能に明らかな違いは認められていない。外因性脂肪酸取り込み障害+内因性脂肪酸合成障害マウスの評価は現在進行中である。血行動態的負荷の増加によって心筋細胞肥大や間質線維化(構造リモデリング)が誘導される。心臓の構造リモデリングの分子機序に関して多くの研究がなされてきたが、エネルギー代謝変換(代謝リモデリング)の調節経路、および構造リモデリングと代謝リモデリングとの統合的な調節メカニズムについてはほとんど不明であった。申請者らは、脂肪酸取り込み障害と代償的なグルコース取り込みの亢進を呈するCD36ノックアウト(CD36KO)マウスに大動脈縮窄(TAC)による心肥大モデルを作成し、これらの疑問点にアプローチした。CD36KO-TACマウスでは、心収縮は低下し、心筋肥大と間質線維化は野生型より増強した。メタボローム・フラクソーム解析を用いて、肥大心筋では、高エネルギーリン酸(ATPとホスフォクレアチン)産生が低下しており、また、取り込まれたグルコースがTCA回路経由によるATP産生よりも、アミノ酸・脂質・核酸の生合成に優先的に利用されることを明らかにした。次に、この知見をさらに発展させ、心肥大が誘導される際、心筋細胞の細胞膜を構成する脂質二重層のグリセロリン脂質の脂肪酸が、「どこから供給されるのか(外因性か内因性か)」、「圧負荷病態下でその供給源が変化するのか」、「それらが障害された場合、心肥大形成・心不全進展にどのように影響するのか」について、外因性脂肪酸取り込み障害マウス・内因性脂肪酸合成障害マウス・外因性脂肪酸取り込み障害+内因性脂肪酸合成障害マウスを用いて検討中である。外因性脂肪酸取り込み障害モデルとしてCD36 KOマウスを準備した(全身KOマウス)。内因性脂肪酸合成障害モデルとして脂肪酸合成酵素(FASN)KOマウスを用意した(タモキシフェン誘導性の心臓特異的cFASN KOマウス)。
ハイブリッド連続繊維緊張材および緊張接着補強技術の開発

本研究では,小規模な構造物,例えば10m以内のスパンの桁橋などのようなものに対し,簡便でプレストレス導入が可能な補強技術の開発を行った。比較的低価格で高伸度性を有するバサルト繊維複合材(BFRP)ロッドを緊張材に適用し,材料コストの低減を図ることとした。また,コンクリート表面に溝を掘り,補強材を埋め込む技術をベースに,構造物への負担軽減のため,表面に補強材を接着する方針として工程を提案したうえで,曲げ復元力特性を中心とする補強効果,緊張接着端部に集中するせん断応力の省力化,並びに各種定着技術との併用方法,さらに,これらの端部省力化技術と連動した緊張装置の開発に関する研究を行った。本研究では,比較的低価格なバサルト繊維材を中心に,炭素繊維材等の他の繊維材と積層,ハイブリッドすることで,補強材の剛性や強度,靱性等の引張特性,温度適用性能等の向上を図っており,本年度までに,各種繊維材の引張試験を行い,引張特性を実験的に明確化した。このような連続繊維複合材を緊張状態でコンクリート表面に接着する補強技術の開発を進めているが,導入した緊張応力が接着端部に集中するため,接着端部の省力化および定着方法を検討することが重要となる。本研究では,接着端部に連続繊維シートを事前に接着することで,端部の接着幅を広げる方法について検討を行い,この方法により,接着端部の付着力を向上させることができることが実験的に明確となった。このとき,接着端部において剥離が懸念される界面は,連続繊維シートとコンクリートの界面になるため,この箇所での付着特性を,各種指針に示されている両引き付着試験により実験的に検証した。このとき,両引き付着試験において,静的荷重,大型地震の負荷等を想定した高速荷重,クリープ荷重(一定荷重)が負荷された場合について考慮した。また,上記の補強方法により補強したコンクリート構造物の有限要素法による解析モデルを,汎用ソフト(DIANA)を用いて作製した。作製したモデルでRC梁の曲げ試験を再現したところ,引張試験より得られた引張特性や,両引き付着試験により得られた連続繊維複合材とコンクリートの付着挙動を考慮することで,RC梁の曲げ挙動を概ね表現できることが検証された。さらに,連続繊維複合材の緊張に際して必要となる緊張装置の開発を進め,実際に緊張接着が可能な装置の試作を行った。低価格で靭性に優れるバサルト繊維材やガラス繊維材,炭素鋼,そして炭素繊維材の剛性,強度,靱性,耐クリープ性,耐火性,耐疲労特性,温度適応性能などを生かしたハイブリッド設計に関する考察を進めた。組み合わせる材料の価格については,比較的低価格なガラス繊維材やバサルト繊維材をベース材料にすることを考えた。本年度は,各種繊維材の引張試験を繊維含有率を考慮して実施し,繊維含有率と引張強度の関係を明らかにするとともに,複数種類の連続繊維材を積層したハイブリッド繊維材の引張試験結果を取り纏め,破断ひび割れ,繊維長手方法の局所すべりに関する静的破壊メカニズムに関する考察を進めた。そして,樹脂硬化された連続繊維の破断過程,破断繊維の衝撃による応力集中により生じた過大な応力変動と大きな強度低下を定量的に評価する手法の構築に着手した。一方,各種繊維材の引張クリープ試験に着手し,やや引張クリープ試験データの蓄積に乏しいバサルト繊維材について,他の繊維材に引けを取らない引張クリープ耐久性を有していることを示唆するデータが得られた。また,コンクリートに接着する補強技術を研究対象としていることから,一定のアルカリ耐久性が求められるため,耐アルカリ腐食試験を実施した。その結果,エポキシ樹脂等により含浸,被覆された繊維材についてはある一定のアルカリ腐食耐久性を有していることを示唆するデータが得られた。本年度は,これまでの研究において課題となった,1施工の簡便化,2BFRPロッド補強材周辺の座屈防止,3BFRPロッドの付着力向上,4接着端部の定着力の強化,を中心に,改善案を図った。まず,BFRPロッド補強材周辺の接着材に,上向き施工に於いても接着材の移動がほぼない高粘度のものを採用し,施工性の向上を図った。また, BFRPロッドの接着端部に事前にBFRPシートを接着することにより,緊張力の導入により集中するせん断応力を広く分散することにより,接着端部の省力化を図るとともに,接着端部にBFRPシートをU字型に巻き立てることにより接着端部の定着力を高めることで,PC補強技術としての最重要課題である接着端部の省力化ならびに定着力の強化を図った。さらに,BFRPロッド補強材の周辺に繊維混入ポリマーセメントモルタルを成形することにより,BFRPロッド補強層の座屈抵抗性を高めるとともに,周辺の接着材量を抑えて材料コストの低減を図った。

本年度は,主に上記の試みについて,両引き付着試験やRC,PC梁の3点曲げ試験を新たに実施し,その効果を実験的に検証した。両引き付着試験により上記の方法によるBFRPロッドの付着力向上効果を明らかにしたうえで,RC,PC梁の曲げ試験により,施工性,補強効果,復元力特性,座屈抵抗性,端部の定着力の向上効果を検証した。さらに,RC,PC梁に対する補強に際しては,昨年度に製作した緊張装置を用い,実施工に向けて装置の改良すべき点を明確化することができた。建設材料学本年度は,主に,接着端部に想定される連続繊維シートとコンクリートの接着界面の付着挙動について,各種指針に示されている両引き付着試験により実験的に検証を進めた。このとき,両引き付着試験において,静的荷重,大型地震の負荷等を想定した高速荷重,クリープ荷重(一定荷重)が負荷された場合について考慮した。これにより,重要な研究目的の一つである,接着端部に集中するせん断応力の評価と,導入可能な緊張力に関する検証を進めることができた.また,H24年度までに実施した,連続繊維複合材で補強したRC梁の曲げ試験について,有限要素法による解析モデルを,汎用ソフト(DIANA)を用いて作製した。作製したモデルでRC梁の曲げ試験を再現したところ,引張試験より得られた引張特性や,両引き付着試験により得られた連続繊維複合材とコンクリートの付着挙動を考慮することで,RC梁の曲げ挙動を概ね表現できることが検証できた。本年度は,各種繊維材の引張試験を繊維含有率を考慮して実施し,繊維含有率と引張強度の関係を明らかにするとともに,複数種類の連続繊維材,主にバサルト繊維材,ガラス繊維材,炭素繊維材,PBO繊維材を積層したハイブリッド繊維材の引張試験結果を取り纏め,破断ひび割れ,繊維長手方法の局所すべりに関する静的破壊メカニズムに関する考察を進めた。また,上記の引張試験結果を基に,破断過程,破断繊維の衝撃による応力集中により生じた過大な応力変動と大きな強度低下を定量的に評価する手法の構築に着手した。さらに,各種繊維材の引張クリープ試験に着手し,やや引張クリープ試験データの蓄積に乏しいバサルト繊維材について,他の繊維材に引けを取らない引張クリープ耐久性を有していることを示唆するデータが得られた。コンクリートに接着する補強技術を研究対象としていることから,一定のアルカリ耐久性が求められるため,耐アルカリ腐食試験を実施した。その結果,エポキシ樹脂等により含浸,被覆された繊維材についてはある一定のアルカリ腐食耐久性を有していることを示唆するデータが得られた。以上のように,ハイブリッド連続繊維緊張材の開発に向けた基礎データの取得について,ある程度達成できたと思う。今後,連続繊維複合材の引張特性やアルカリ耐久性に関するデータを蓄積することにより,積層ハイブリッド方法の最適化に関する検討を行う。また,より大型地震の負荷等を想定した高速荷重やクリープ荷重(一定荷重)が負荷されたケースに関する両引き付着試験の実験結果を蓄積することにより,接着端部における連続繊維複合材の定着の設計方法を提案するとともに,事前接着する連続繊維シートの積層層数を接着端部から一定間隔ごとに変化させることによる,接着端部における定着力の向上を図る。さらに,現状の緊張装置の改良を進め,スマート化を図る。
DNA ploidyおよび細胞回転の面よりみた悪性腫瘍の治療効果に関する研究

(目的)婦人科悪性腫瘍に対する治療は、手術療法の他、放射線療法、化学療法も重要な位置をしめる。今回、放射線療法と化学療法の治療効果に関係すると思われるcell cycle及びDNA ploidyについて、臨床検体を用い、人細胞のcell cycleに発現のみられるPCNAを酵素抗体法で、DNA ploidyをflow cytometryで解析し、治療効果との相関を検討することを目的とした。(結果)(1)卵巣癌47例に対するCDDPを中心とした化学療法の直接効果とPCNAの陽性率(growth fraction;GF)及びDNA ploidyとの関連性について検討を行った結果、CR群のGFは41.69±4.87%と、PR,NC,PD群のGF30.84±6.16%に比較して有意に高い傾向を認めた。(p<0.05)DNA ploidyについては、CR群の63.6%,PR,NC,PD群の75.0%にDNA aneuploid症例を認めたが、両群間に有意差は認めなかった。(2)卵巣癌47症例のうち漿液性腺癌についてGF35%以上の症例12例とGF35%未満の症例18例の予後をKaplan-Meier法にて検討した結果、GF35%以上の症例は予後良好な傾向を認めた。(3)子宮頚癌放射線単独治療例21例における放射線療法の直接効果とGF及びDNA ploidyとの関連性について検討を行った。その結果、大星・下里の分類でG4に至るまでの放射線線量が40Gy未満の症例でのGFは40.73±4.70%であり、40Gy以上の症例でのGF25.10±2.91%と比較して有意にGFが高い傾向を認めた。DNA ploidyについては40Gy未満の症例の71.4%、40Gy以上の症例の85.7%にDNA aneuploid症例を認めたが、両者の間には差を認めなかった。(4)子宮頚癌について、GF35%以上の症例7例とGF35%未満の症例14例の予後をKaplan-Meier法にて検討した結果GF35%以上の症例は、GF35%未満の症例に比較して有意に予後良好な傾向を認めた。(p<0.01)研究目的;放射線療法と化学療法の治療効果に密接に関係すると思われるcell cycleおよびDNA Ploidyについて臨床検体を用い、人細胞のcycling cellに発現のみられるKiー67を酵素抗体法で、DNA Ploidyをflow cytometryで解析し、治療効果との相関を検討することを目的とした。研究方法;子宮頸癌12例、卵巣癌12例について手術摘出標本材料より癌組識の凍結切片を作成し、病理組識学的所見を確認し,Kiー67抗体を用いたABC法による免疫組識染色を加え、Cycling cellの割合を調べた。また同一材料の組識片よりsingle cell suspensionを作成し、Tween 20,RNass処理の後にpropidium iodideによるDNA染色を加え、FCMを用いてDNA ploidyの検討を行った。結果;(1)子宮頸癌(大細胞非角化型)12例のうちDNA diploid症例は6例であり、増植相細胞の割合の平均値は16.7±4.5%であった。一方、DNA aneuploid症例6例においてはGFの割合の平均値は37.4±8.3%であり、DNA aneuploid症例において、GFの割合が有意に高かった。(2)卵巣癌(漿液性腺癌)12例ではDNA diploid症例は6例であり、GFの割合の半均値は23.7±6.2%であり、DNA aneuploid症例6例におけるGFの割合の平均値22.4±4.3%と両群間のGFの割合に差は認められなかったが、GFが30%以上であったDNAdiploid.DNA aneuploidの各1例は、化学療法は無効で2例とも治療開始後7ケ月で死亡した。今後今回の検討症例の治療効果を解析し、また検討症例数を増やくしていく予定である。(3)子宮頚癌放射線単独治療例

21例における放射線療法の直接効果とGF及びDNA ploidyとの関連性について検討を行った。その結果、大星・下里の分類でG4に至るまでの放射線線量が40Gy未満の症例でのGFは40.73±4.70%であり、40Gy以上の症例でのGF25.10±2.91%と比較して有意にGFが高い傾向を認めた。DNA ploidyについては40Gy未満の症例の71.4%、40Gy以上の症例の85.7%にDNA aneuploid症例を認めたが、両者の間には差を認めなかった。(4)子宮頚癌について、GF35%以上の症例7例とGF35%未満の症例14例の予後をKaplan-Meier法にて検討した結果GF35%以上の症例は、GF35%未満の症例に比較して有意に予後良好な傾向を認めた。(p<0.01)
チロシン脱リン酸化系シグナル分子の遺伝子改変マウスを用いた腎炎発症機序の解明

本研究課題では、チロシン脱リン酸化系シグナル分子の遺伝子改変マウスを用いて、腎炎発症機序の解明を行うことを目的とした。解析対象としたのはSHP-1と呼ばれる、非受容体型チロシンキナーゼである。SHP-1は血球系細胞に発現しており、造血細胞や免疫応答細胞の分化・増殖や活性化を抑制する働きを有することが知られている。我々は免疫応答の司令塔的役割を演じる樹状細胞特異的にSHP-1を欠損するマウスを樹立し、このマウスの腎における免疫病態を解析した。既に、本マウス(SHP-1-CKO)では抗核抗体や抗DNA抗体が血中に出現し、間質性肺炎や糸球体腎炎などの自己免疫病を発症することが我々のグループから明らかにされている(J Immunol 188:5397, 2012)。この事実は、樹状細胞に発現するSHP-1が免疫寛容の維持に重要な役割を果たしていることを示唆する。そこでSHP-1-CKOの腎病態をさらに詳細に解析したところ、Shp1-CKOは40週齢より尿中Na排泄の増加を伴った多尿を認め、60週齢では腎機能の低下を認めた。FCM解析では加齢に伴い腎臓内にCD11c、F4/80、CD4陽性細胞の増加がみられた。特にCD11c+F4/80+ダブルポジティブ細胞の増加を認め、これらの細胞では高頻度に増殖マーカーであるKi67が陽性であった。F4/80+細胞ではTNFα、IL-6などの炎症性サイトカイン産生亢進を認め、CD4+T細胞はメモリータイプのTh1細胞が主体であった。DC特異的Shp1欠損によりCD11c+F4/80+細胞増加とTh1細胞の集簇を伴う自己免疫性腎炎が惹起され、尿細管障害が引き起こされた。本研究課題によって示された事実より、DC特異的Shp1欠損によりCD11c+F4/80+細胞増加とTh1細胞の集簇を伴う自己免疫性腎炎が惹起されると考えられた。樹状細胞のマーカーであるCD11c -CreのトランスジェニックマウスとSHP-1-loxPトランスジェニックマウスの掛け合わせで、樹状細胞特異的にSHP-1を欠失するマウスが樹立されている(Shp-1 cKO)。本マウスは、抗核抗体、抗DNA抗体が陽性であり、糸球体には免疫グロブリンの沈着が観察され、組織学的に管内増殖性腎炎の所見(ループス腎炎)が認められる(J Immunol 188:5397, 2012)。本マウスの脾細胞から抽出された樹状細胞は試験管内でインターフェロン-γの産生が亢進していることが明らかにされているが、近年SLEの病態で注目されている形質細胞様樹状細胞及びインターフェロンα系については十分に解析されていない。今年度の研究課題では、Shp-1 cKOマウスの解析により以下の点を明らかにした。1古典的樹状細胞(classical DC:cDC)とpDCが脾臓内で増加する、2T細胞のTh1タイプの分化が促進される、3LPSによりTNFαやIL-6などのサイトカイン産生が増強する、4加齢に伴い免疫グロブリンの沈着を伴う腎炎が発症する、5F4/80陽性のマクロファージとT細胞が腎臓内に浸潤するこれらの結果により、自己免疫病態並びに腎炎発症におけるDCの重要性は示されつつあるが、Shp-1 cKOでは免疫応答の抑制に関わる制御性T細胞(Treg)が増加する事も判明しており、Shp-1 cKOで観察される免疫病態は複雑であり、依然として不明な点も多い。さらなる解析を続ける予定である。昨年度に引き続き、樹状細胞特異的に非受容体型チロシンキナーゼSHP-1を欠損するマウス(SHP-1-CKO)を解析した。本マウスでは、血中に抗核抗体や抗dsDNA抗体が検出され、糸球体には免疫グロブリンや補体の沈着が認められることから、自己寛容の破綻に基づく全身性エリテマトーデス様病態が引き起こされていることが推察されていた(JImmunol 188:5397, 2012)。しかしその後の解析により、糸球体に沈着する免疫グロブリンや補体はメサンギウム領域に限局して基底膜への沈着はほとんど認めず、係蹄壁の構造変化や蛋白尿も出現しないことが明らかにされた。逆に、尿細管間質に著明な単核球の細胞浸潤を認め、40週令以降には多尿と尿中へのナトリウム喪失が出現することから、自己免疫性の尿細管間質性腎炎を起こすモデルであることが明らかにされた。現在、本モデル動物において、尿細管間質に浸潤する細胞とサイトカン産生について、免疫組織学的手法並びにフローサイトメトリー法を用いて解析を進めているところである。現在までに得られた結果から、間質に浸潤する細胞の主体はCD11b+、F4/80+のマクロファージ系の細胞であり、Th1型の免疫応答が作動していると考えている。樹状細胞特異的SHP-1欠損マウスの解析が進み、免疫学会などで発表を行った。SIRP-aを上皮細胞特異的に欠損する遺伝子改変マウスの樹立については遅れている。