hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性拒絶反応に関わる抗HLA抗体のクロナリティー変動の解析

腎移植後に出現する抗HLA抗体の変動と拒絶反応との関連性を調べるため、抗HLA class I/class II、IgG/IgM各抗体を経時的に解析した。その結果、(1)抗体陽性維持・出現・消失の各症例において、これらの抗体のほぼ全ての組み合わせパターンが観察された。(2)抗体陰性維持群においても陽性群(維持・出現・消失)においても、血清クレアチニン値は低値または中間値を維持する症例が多かった。(3)クレアチニン値の悪化に先立って、抗HLA抗体の出現が検出された症例が観察された。【対象・方法】腎移植患者22例から、1年間の間隔をおいて血清を採取し、抗HLA class Iおよびclass II抗体をFIow PRA法により検出した。2次抗体としてはFITC標識ヤギ抗ヒトIgG抗体または抗ヒトIgM抗体を用いた。【結果】22例の患者のうち5例は、1年前と後でどの抗HLA抗体も全く検出されなかった。一方、IgG抗体が1年前後とも陽性であったのは9例であった。そのうち2例は再移植患者であり、いずれも術前から抗体陽性であった。これら9例の患者では1年前後でIgG抗体の種類(抗classI-1例、抗class II-7例、抗class I+class II-1例)は変わらず保たれていた。ただしIgM抗体については3例で抗class I抗体が陽性から陰性に転じた。IgG抗体が陽性から陰性に転じた例はなかった。IgG抗体、IgM抗体が陰性から陽性に転じた例はそれぞれ1例ずつ検出された。血清クレアチニン値については、IgG抗体が陽転した1例では増悪変化したが、他の例では抗体陰性・陽性に拘わらず、低値あるいは高値を維持した。【結論】腎移植患者における抗HLA抗体の種類(抗class I、抗class II、IgG、IgM)は、多くの症例で一年間安定していた。抗体が安定している患者では血清クレアチニン値も低値あるいは高値で安定していた。【目的】慢性拒絶反応の解明と克服は、現在の移植医療が抱える大きな課題である。近年、移植後に出現する抗HLA抗体が、慢性拒絶反応の発症に大きく関わるとのデータが欧米からの報告を中心として蓄積されつつある。我々は、日本人腎移植患者についてこれらの知見および可能性を検証した。【方法】北里大学病院で腎移植を受けた患者85例を対象に、2003年から2006年にわたり最低1年間隔で血清を採取した。HLA class Iおよびclass IIscreening beads (PRA beads)に患者血清を加え反応後洗浄した。2次抗体としてFITC抗ヒトIgGまたはIgM抗体を加え反応後洗浄し、Flowcytometerを用いて測定した。ドナー末梢血が入手可能であった症例では、ドナー特異性も検証した。【結果】85症例のうち、観察期間中に抗HLA抗体(抗class I, class II, IgG, IgM)が全く検出されなかった陰性維持例は計32例(38%)観察され、それらの症例における血清クレアチニン(Cr)値はほぼ低値または中間値で安定していた。陽性抗体の種類が変動せず維持された例は5例(6%)であり、Cr値はほぼ2近辺の値を維持した。観察期間中に新たに抗体が出現した24例(28%)のうち、IgGが出現した2例、およびIgMが出現した1例ではCr値が顕著に悪化した。他の症例ではCr値は低値または中間値で安定していた。抗体が観察期間中に消失した21例(25%)のうち、IgG消失1例ではPRAおよび1次移植ドナーに対する抗体の消失とともにCr値の改善が見られたが、他の1例では抗体消失後もまだ改善に至っていない。また、IgM抗体消失2例ではドナーに対するIgG抗体が維持され、Cr値は悪化した。抗体が出現後、1年以内に消失した例は計3例(4%)であった。これらの症例すべてをまとめて、抗体陰性維持群と陽性群においてCr値の平均値および悪化症例数を比較したが統計的有意差は検出されなかった。【目的】移植後に出現する抗HLA抗体は、慢性拒絶反応の原因の1つと考えられている。しかしその際どのような特異性あるいはどの程度のクロナリティー(オリゴポリ)を持つ抗体が産生されるのかは全くわかっていない。腎移植患者における抗HLA抗体のクローナリティーを解析するため、以下の実験を行った。【方法】フローPRA:患者血清をHLA-class I分子結合ビーズと反応させた。ビーズを洗浄後、FITC標識抗ヒトIgG抗体加えて反応させ、再び洗浄後、フローサイトメトリーを行った。ウエスタンブロット:ビーズに結合した抗体を酸溶出法により遊離させた後、すぐに中和し、SDS電気泳動または等電点電気泳動にかけた。

分離された抗HLA抗体をPVDF膜に転写し、HRP標識抗ヒトIgG抗体を用いたECL発光反応で検出した。【結果】移植患者血清のフローPRA解析から、抗LAA-class I抗体強陽性血清1例、弱陽性血清1例および陰性血清2例を検出し、以下の実験に用いた。SDS電気泳動後のウエスタンブロット解析を行った結果、抗体陰性の2例にもIgGH鎖、L鎖に相当するバンドが検出された。フローサイトメトリーでは任意の蛍光強度を陰性と定めるが、発光反応を用いるウエスタンブロットでは非特異的に吸着した微量のIgG分子も検出してしまうと考えられた。症例間のバンドの強さは強陽性血清>弱陽性血清≒陰性血清であった。次に、ビーズから溶出した抗体を等電点電気泳動で分離し、同様にウエスタンブロット解析を行った。その結果、弱陽性血清、陰性血清については明瞭なバンドが検出されなかったが、強陽性血清については等電点の異なる複数のバンドが検出され、ポリクロナリティーが示唆された。この血清はHLA-class I singleantigenビーズを用いたフローPRAでも広い特異性を持つことが確認された。【目的】腎移植後の患者血清中には,ドナ-HLA抗原に対する抗体が検出される場合があり,慢性拒絶反応惹起に関与すると考えられている。この抗体の検出法としては,現在もっぱらFlow PRA法が用いられているが,クローナリティー解析のためには,等電点電気泳動とWestern Blotを組み合わせた方法が有効である。しかし昨年度我々は,Flow PRA法とWestern Blot法が不一致の症例が多々あることを見出した。今年度は症例数をさらに増やして解析を行った。その結果,Flow PRA法とWestern Blot法の結果が一致した(PRA/Western=+/+、-/-)のは、抗HLA-class I抗体が47%、class II抗体が60%であった。また、両者の結果が不一致となった患者血清のうち、PRA-/Western+となったのは、抗HLA-class I抗体が24%、class II抗体が30%であった。PRA+/Western-となったのは、抗HLA-class I抗体が28%、class II抗体が10%であった。PRA-/Western+の原因については、Flowcytometry解析の際には除外している破砕されるなどした細かいbeadsが、Western Blot法で検出している可能性も否定できない。しかしPRA+/Western-の原因については不明であり、両不一致の原因について今後のさらなる検討が必要である。
先天代謝異常症の中枢神経障害に対する新しい治療法の開発と臨床応用の研究

本研究は中枢神経障害を伴う先天代謝異常症の一つであるGM1-ガングリオシドーシスをモデルに対して、低分子物質を用いるケミカルシャペロン法を用いた新しい治療法の開発を行った。最初に、マウス細胞を元に27種類以上のヒト遺伝子異常をもつモデル細胞を樹立した。そして、本研究で開発された糖誘導体低分子物資であるNOEV (N-Octyl-4-epi-β-valienamine)を用いて研究を進めた。NOEV投与によりR201C変異をもつモデル細胞において、欠損酵素であるベータガラクトシダーゼが上昇するとともに、蓄積物質GM1-ガングリオシドが減少することが確認された。さらにR201C遺伝子異常導入ノックアウトマウスを用いてNOEVを飲水中にまぜ一週間投与する研究を進めた。その結果、欠損していたベータガラクトシダーゼ活性は脳を含めてすべての臓器で大きく上昇した。さらに脳では疾患で蓄積するGM1やGA1などのガングリオシド蓄積が消失することが確認された。さらに詳細に検討してみると、この効果は神経細胞で著しいことが明らかになった。これらの成果はProc Natl Acad Sci USA. 2003 23;100(26):15912-7に報告された。さらに、本疾患の神経変性メカニズムの詳細な解明を目的としてモデルマウスを用いて神経細胞初代培養系を確立した。ノックアウトマウスの培養小脳顆粒細胞はアポトーシスのマーカーであるアネキシンVに陽性を示し、アストロサイトはライソゾーム内にGM1の蓄積を示した。日本人の成人型で多いI51T変異をもつ培養顆粒細胞は低カリウム誘導のアポトーシスに陽性を示した。R201C変異をもつアストロサイトはNOEVにより変異酵素活性の上昇を認めた。これらの初代培養系は神経変性メカニズムの解明に必須であり、NOEVの効果を研究するのにも有用と考えられた。NOEVはGM1-ガングリオシドーシスの治療薬として国内および国際特許を申請した。本年度は、G_<M1>ガングリオシドーシス(GM1)疾患モデル細胞を作成し、治療薬の候補になる低分子物質の効果検討を行った。【方法】β-ガラクトシダーゼ欠損ノックアウトマウスの培養皮膚繊維芽細胞をSV40遺伝子で不死化し、pSV2neoと発現ベクターに組み込まれた酵素遺伝子を導入し、モデル細胞を樹立した。ヒト正常(GP8)および変異β-ガラクトシダーゼ遺伝子Y316C、G123R(幼児型GM1)、R201C(若年型GM1)、151T、T82M、,R201H、P263S、R457Q(成人型GM1)、W273L、'Y83H、R482H、R482C、N318H、W509C(モルキオB病)を用いた、0.5mM 1-デオキシガラクトノジリマイシン(DGJ)、0.5mM N-(n-ブチル)-デオキシガラクトノジリマイシン(NB-PGJ)、0.2μM GalX(新しい化合物、仮にこの名称を用いた)を含む細胞培養液でモデル細胞を4日間培養後、細胞内残存酵素活性の変化を検討した。【結果】樹立した変異細胞株のうち、4つのGM1変異導入細胞株(R201C、151T、R201H、R457Q)と2つのモルキオB病変異導入細胞株(W273L、Y83H)を用いた。

酵素活性の変化はDGJ、NB-DGJ、GalXいずれも同じ傾向を示した。GM1変異遺伝子R201Cは2.4から5.4倍、I51Tは2.2から6.1倍、R201Hは2.1から,4.5倍、R457Qは2.4から6.2倍の発現酵素活性の上昇を示した。モルキオb病変異遺伝子W27は1.5から1.8倍、Y83Hは1.1から2.3倍であった。【結論】今回検討した低分子化合物はモルキオB病よりGM1の変異蛋白質により有効であった。本方法はケミカルシャペロン法の応用であり、今後さらに細胞レベルでの詳細な検討に加え、マウス個体での研究を行い、臨床応用をめざす予定である。本研究では、中枢神経障害を呈するライソゾーム病であるGM1-ガングリオシドーシスに対する治療の研究を進めている。本年度は、ヒト細胞の遺伝子解析と新しい治療法(ケミカルシャペロン法)の研究を進めた。遺伝子解析は、16エクソンをすべてPCR法で増幅し、エクソン1,4,7,9はSSCP法で解析した後にプラスミドにサブクローニングを行い塩基配列決定を行った。残りのエクソンは直接塩基配列を決定した。その結果、24名の患者の細胞から19種類の変異を同定した。そのうち8種類は新規変異(Y333H, W161G, Q255H, S532G, G178R, F107L, R68W, T500A)であり、残り11種類は既知の変異であった。治療法の研究では、特に日本人の代表的な変異であるR201C異常をもつ細胞株について、より低濃度で効果のある新しい化合物(GalX)の効果の検討を詳細に行った。培養細胞を用いて検討した。その結果、GalXは0.4μMの濃度で最も有効であり、投与4日から8日でもっとも大きな酵素活性の上昇(5倍の活性上昇)が見られた。投与中止後、4日の培養で効果が半減し、8日後には効果がみられなくなった。この細胞株の培養液中に、0.1mg/mlの濃度のガングリオシドを加えた条件下で、0.2μMのGalXを2日間の投与する実験を次に行った。ガングリオシドはFITCラベルコレラ毒素Bサブユニット(CTB)を用いて染色した。その結果GalXを加えた細胞株では、ガングリオシドの蓄積が減少する傾向がみられた。GalXはR201C変異患者に有効な治療薬になると考えられた。来年度は、さらに多くの細胞株への効果を検討し、さらにマウスでの研究を進めて臨床応用を目指す。本研究は低分子物質を用いるケミカルシャペロン法を用いた新しい治療法の開発を目指しており、本年度は動物レベルまでの研究で画期的な発見がなされた。昨年度まで通称GalXと呼んでいたNOEV(N-Octyl-4-epi-・-valienamine)を用いてモデル細胞ならびにモデルマウスでの研究を進めた。NOEV投与によりR201C変異をもつモデル細胞において、欠損酵素であるベータガラクトシダーゼが上昇するとともに、蓄積物質GM1-ガングリオシドが減少することが確認された。さらにR201C遺伝子異常導入ノックアウトマウスを用いてNOEVを飲水中にまぜ一週間投与する研究を進めた。その結果、欠損していたベータガラクトシダーゼ活性は脳を含めてすべての臓器で大きく上昇した。
喫煙、飲酒による食道・頭頸部の多発癌発生機序の解明と二次癌の予防

食道癌の発生には喫煙・飲酒の関与が大きい。本研究にて、食道癌では癌抑制遺伝子p53の変異頻度が高く、中でもタバコ煙中のベンツピレンがもたらすトランスバージョン変異が多いことが明らかとなった。さらに癌抑制遺伝子FHITの低下が飲酒による食道多発癌の発生と関与していることが示唆された。一方、動物実験にてアルデヒド脱水素酵素の異常とアルデヒドの蓄積がアルコールによる発癌に関与していることが示唆された。1.食道癌におけるFHIT発現と喫煙・飲酒、癌他との関連2.食道癌におけるp53異常に注目した発癌分子機構の解析p53遺伝子に注目し、食道癌における遺伝子変異、LOHおよびタンパク質発現異常を解析することで、発癌における意義を考察した。その結果、食道癌110症例中53例(48.2%)にp53遺伝子変異を認めた。その変異スペクトラムは他の癌腫と異なり、トランスバージョン(主にG:C→T:A)変異が優位であった。一方、p53遺伝子座のLOHを83症例中54例(65.1%)に認めた。また、p53遺伝子変異とLOHの間に有意な相関(p=0.02)を認めた。以上より、食道癌における突然変異頻度上昇は、我々のこれまでの解析結果から、ミスマッチ修復異常の寄与は他の消化器癌と比較し低く、酸化もしくはBPDE付加体によるDNA損傷の可能性が示唆された。食道癌では多領域でLOHを認めるが、p53遺伝子座におけるLOHが発癌に強く関与すると考えられた。(65回日本癌学会学術総会、第3回日本消化管学会総会)食道扁平上皮癌のP53遺伝子異常喫煙等の環境因子の標的遺伝子の可能性のあるp53の遺伝子異常を95症例の日本人の食道癌サンプルにて解析し、地域による差を検討するとともに、発癌における役割につき考察した。【結果】(1)食道癌症例においてはtransversion変異を50%と高頻度に認め、G:C→T:A変異は25%と特に多かった。(2)それに対し、transition変異の頻度は比較的、低かった。(3)frameshiftは21%と比較的高頻度に認めた。【考察】これらの結果は、p53遺伝子異常が食道癌の多段階発癌において重要であると共に、タバコの成分であるベンツピレン等による酸化的DNA損傷およびDNA修復異常が他の消化管癌に比べ強く関与していることが示唆された。(Cancer Science 98:1152-1156,2007)細胞周期調節タンパクp14、p16のメチル化および発現解析細胞周期調節タンパクp14、p16は癌抑制遺伝子としての性質を有し、メチル化等によるこれらの発現低下は癌化、癌の進展に関与している可能性がある。さらに、喫煙等の環境因子の標的遺伝子である可能性がある。今回、38症例の食道扁平上皮癌症例でメチル化を検討すると共に、18症例により発現を検討した。【結果】p14の発現低下例は進行した症例が有意に多く、メチル化と相関していた。一方、p16に関してはこれらの相関を認めなかった。【考察】食道癌においてp14のメチル化はその発現低下に重要で、さらに食道癌の浸潤、転移に関与している可能性が示唆された。(Anticancer Research 27:3345-3354,2007)食道癌発生、進展における酸化的DNA損傷の検討【背景】様々な環境因子、内因性要因に起因する酸化的DNA損傷は遺伝子変異を誘発し発癌の原因となる。8-hydroxydeoxyguanosine(8-oxoG)は酸化損傷の指標であるが、8-oxoG DNA glycosylase(OGG1)により塩基除去修復される。【方法】食道癌98例にて、OGG1と8-oxoGの免疫組織化学染色を行った。【結果】8-oxoG陽性率は進行癌ほど高かった。一方、OGG1は核染色型と細胞質染色型が存在し、進行癌ほど細胞質型が多かった。【考察】食道癌の進展と酸化損傷の蓄積との関連が示唆され、8-oxoGとOGG1の局在の不一致が塩基除去修復の障害につながる可能性が考えられた。(第109回日本外科学会定期学術集会)食道癌におけるp53遺伝子異常の検討【背景】食道癌における癌抑制遺伝子p53異常の生物学的意義とくに環境因子の標的遺伝子としての意義明らかでない。【方法】食道扁平上皮癌108例を対象とし、p53遺伝子変異、p53遺伝子座のLOHを解析した。【結果】(1)p53遺伝子変異の頻度は60%で、うち、transversion変異を40.0%に認めた。(2)p53遺伝子座LOHは、62.2%に認めた。(3)p53遺伝子変異を認めた症例でLOHを有意に多く認めた。(4)遺伝子変異、タンパク

発現と予後に関しては相関を認めなかったが、p53遺伝子座にLOHを持つ症例は有意に予後が不良であった。【考察】食道癌にてp53のtransversion変異が他癌に比べ多いことはタバコの成分であるベンツピレン等による酸化的DNA損傷、DNA修復異常が強く関与していることが示唆された。さらにp53遺伝子座のLOHが食道癌の悪性度を示す指標になり得ると考えられた。(ASCO-GI symposium)
バイオマス原料から合成した多孔質カーボン材料とその応用性

1.「急速熱分解反応を可能にする新規低コスト炭素化炉の開発・設計」急速熱分解反応を可能にする加熱方法として、黒鉛型枠に原料を充填し通電加熱する方法を採用した。通電加熱法の場合、試料量の増加や大面積の実現のためには、黒鉛型枠を大きくする必要がある。しかし、熱容量が増加するため、急速度での昇温はより困難であった。そこで、型枠の厚みを極力薄くした黒鉛型枠を設計・自作し、実験結果をもとに黒鉛型枠の最適化を検討した。その結果、急速熱分解反応を可能にする昇温速度の制御の実現と従来に比べて、10倍程度の重量と面積を有するマクロ・ポーラス炭素材料の合成に成功した。2.「急速熱分解を応用して合成したマクロ・ポーラス炭素材料の多孔質構造の評価と普遍化」加熱温度400°C以下の炭素化物では、著しく早い昇温速度であっても、マクロ・ポーラス炭素材料特有の三次元ネットワーク構造は存在せず、原料の微細構造が維持されていた。一方、加熱温度450°C以上の炭素化物では、昇温速度1°C/秒以上の場合、三次元ネットワーク構造を有していた。また、保持時間による影響はほとんど確認されなかった。以上の結果より、従来の加熱温度より低い温度での合成や保持時間が短縮化できることが示され、より少ないエネルギーでマクロ・ポーラス炭素材料を合成し得ることが示された。3.「原料の疎水性および乾燥方法の相違による微細構造変化」昇温速度以外のファクターによるバイオマス原料の微細構造の崩壊および凝集現象を検討した。t-ブチルアルコールへの溶媒置換したキチンナノファイバーを原料とし、炭素化したところ、原料の微細構造の崩壊が起こらず、原料の微細構造が維持されたナノファイバーカーボンが得られた。原料の疎水性および乾燥方法をファクターとして、急速加熱法に組み込むことで、マクロポーラス炭素材料の特徴である多孔質構造の制御の幅を広げることができると期待される。
現代日本の家族病理に関する研究-幼児虐待の現状と対処を中心に-

本研究の目的は、名古屋地域を中心に、幼児虐待に関連する専門機関に対するアンケート調査およびインタビュー調査をおこなうことであった。アンケート調査に関しては、当初参考にする予定であった「全国養護施設調査」(東京都)のみならず、「被虐待児のケアに関する調査」(大阪児童虐待調査研究会、大阪府委託調査研究)の質問紙および報告書を入手し、調査にあたった関係者から直接話を聞く機会を得たため、当初予定より広い範囲から知識を得ることができた。それをもとに質問紙および質問紙記入要領(幼児虐待の定義等に関する説明を含む)を作成し、郵送調査をおこなうこととした。調査対象は、東京で対象とした養護施設、あるいは大阪で対象とした保健所、児童相談所等の他に、保育所等の児童福祉施設を含むことにした。これは本研究の研究機関(名古屋市立保育短期大学)に縁の深い施設で協力が得やすいこと、また保育所等の職員が通報ケースにおける発見・通報者になりやすく、情報を必要としていることを考慮に入れたものである。だがその結果、調査対象が膨大になり、入力等に非常に時間をとられ、調査結果の全容を年度内に明らかにできなかったのは大きな反省点である。インタビュー調査に関しては、1995年10月11日に名古屋市で設立された「子どもの虐待防止ネットワーク・あいち」(略称CAPNA)に、設立準備委員会の段階からボランティアとして参加し、同時に参与観察をおこなった。そして、CAPNAの全面的な協力のもと、ケースおよび対処方法、あるいは援助資源同士のネットワーキングの現状について、数々の貴重な知見を得ることができた。ただし、プライバシーの保護、守秘義務、未解決ケースへの影響回避という観点から、成果の公表には慎重であらねばならず、原ケースを同定(identify)できないような形での発表の方法を考慮中である。
自己診断機能を有する構造材料の開発

(1)CFGFRPにおける自己診断機構の広範な材料への適用自己診断の考え方のセラミックスへの適用は、分担者であるファインセラミックスミックスセンターおよび東大のメンバーにより行った。このうちファインセラミックスミックスセンターでは、検知材として導電性連続層を導入し、加重負荷時の電気抵抗の変化により窒化ケイ素セラミックスの破壊検知を試みた。また東大では、導電性フィラー分散プラスチック被膜をセラミックス材料上に形成し破壊前の導電性変化が顕著であることを見いだしている。自己診断の考え方の柔軟材料への適用は、分担者の一つ太陽工業により行った。CFGFRP同様の炭素繊維の抵抗片かを利用することにより、定期的に膜構造体の劣化自己診断が可能となった。(2)大型建造物、防犯へのCFGFRPの適用清水建設ではCFGFRPをコンクリート補強筋として用いた場合の、破壊自己診断性について、綜合警備保障では、壁材の補強筋として用いた場合の侵入防止に用いることを検討した。(3)CFGFRP自己診断機構の統計的解釈東京大学のグループでは、同時荷重印加時の脆性材料の機械および電気的特性の挙動から、CFGFRPの自己診断機構の統計的解釈を試みた。その結果CFGFRPの低歪み域での抵抗の漸増減少は、炭素繊維の強度分布に依存し、多数真意に同時に引っ張り試験を施した際の抵抗変化といる簡単なモデルで説明できることがわかった。申請者らがこれまで研究を行ってきたCFGFRPは、高弾性かつ低限界伸びの炭素繊維と高靱性かつ高限界伸びのガラス繊維を構成要素としている。高弾性な炭素繊維は複合体全体の破壊以前に漸次断線を始める。このため、炭素繊維の断線割合に応じた抵抗変化を示す。研究目的の一つは、この様な機構をできるだけ多くの構造部材のなかで、発現させることである。そこで、最も硬質な部材であるセラミックスと軟質な部材の一つである膜構造体に自己診断機能を与えることにより、自己診断を具備しうる部材の範囲を広げることを試みた。また自己診断材料であるCFGFRPの実用化を検討した。(1)CFGFRPに於ける自己診断思想の広範な材料への拡張自己診断の考え方のセラミックスへの適用は、分担者であるファインセラミックスセンターおよび東大のメンバーにより行った。このうちファインセラミックスセンターでは、破壊検知材として導電性連続相を導入し、荷重負荷時の電気抵抗の変化により窒化けい素セラミックスの破壊検知を試み、検知可能との結論を得た。自己診断の考え方の柔軟材料特に膜構造体への応用は、分担者の一つ太陽工業により行った。膜構造体ではもっと容易かつ定期的に性状を把握できないかが、課題となっていたが、CFGFRP同様炭素繊維の抵抗変化を利用した材料性状の把握を膜材料に適用し、劣化自己診断機能を有する膜材料の開発を行った。(2)CFGFRPによる自己診断機構の解明、実用化CFGFRPの抵抗部分を直列に配置すれば、一箇所の破壊侵入により抵抗が大幅に増大し、侵入を検知できる。このような材料のプロトタイプを作製した。また東大では、導電性フィラー分散プラスチック被膜をセラミックス材料上に形成し、破壊前の導電性変化が顕著であることを見いだしている。

その結果CFGFRPの低歪み域での抵抗の漸増減少は、炭素繊維の強度分布に依存し、多数真意に同時に引っ張り試験を施した際の抵抗変化といる簡単なモデルで説明できることがわかった。
免疫細胞におけるレセプター会合と細胞内シグナルの定量的解析

本研究においては、抗原特異的B細胞TP67.21および好塩基球RBL-2H3を用い、レセプター会合と、細胞内カルシウムシグナルとの関係を定量的に追究した。さらに、レセプター会合と抗体産生および脱顆粒反応との関係についても検討した。その結果、以下のことが明らかになった。1.ハプテンを結合させた蛋白質を抗原として用いた場合、両細胞ともに、最大のカルシウムシグナルを誘導するために、最適な抗原のハプテン密度が存在した。2.TP67.21細胞は抗原分子が大きいほど細胞内カルシウムイオン濃度上昇が大きかったのに対し、RBL-2H3細胞は、比較的小さい抗原に大きい応答を示した。3.細胞内カルシウムシグナルの上昇量と、抗体産生量および脱顆粒量との間にはよい相関が見られた。4.ハプテン化蛋白質により誘導された細胞内カルシウムシグナルは、1価のハプテンにより急速に消失した。このことは、カルシウムイオンの、細胞外からの流入および細胞内貯蔵部位からの放出のいずれについても確認された。このとき、同時にレセプターの動態を観察したところ、カルシウムシグナルの持続とともに形成されるパッチ状のレセプター会合体は、過剰のハプテンにより消失しなかった。このことから、パッチ状のレセプター会合体はカルシウムシグナルを誘導することはできず、カルシウムシグナルはより小さい会合体により誘導されると推察された。
gp34/OX40系のT細胞の増殖と癌化への関与

gp34はHTLV-I感染細胞に特異的に発現する膜表面分子として同定され、我々がその遺伝子を単離した。さらに、HTLV-I Taxにより転写レベルで発現が誘導されることを明らかにしている。その後、活性化T細胞に発現するOX40と結合することが明らかとなった。gp34/OX40はTNF/TNF受容体ファミリーに属するがその機能は不明である。OX40もHTLV-I感染細胞に恒常的に発現しており、しかもHTLV-I Taxを発現している細胞のみがOX40を発現していた。これはgp34の発現と共通している。Taxの発現を誘導できるJPX-9細胞で調べたところ、OX40はTaxの発現と並行しておりIL-2受容体α鎖のTaxによる発現誘導とよく似たパターンを示した。Taxの作用は、OX40の場合もmRNAの誘導を伴うもので、転写レベルによることが明らかとなっている。gp34は正常B細胞を活性化すると発現するようになる。活性化T細胞はOX40も発現するので、両分子が結合することで免疫反応時に機能していると考えられる。HTLV-I感染T細胞ではgp34、OX40ともT細胞に発現するため、感染T細胞間で機能を発揮して異常増殖に向かう可能性がある。
凍結保存が血管内皮細胞の抗原性に及ぼす影響についての基礎的研究

【方法】手術時に採取した成人12人の健常な大伏在静脈より血管内皮細胞(EC)を得た。3代継代培養し、半数をプログラムフリージングの後、1週間液体窒素保存した(C群)。残りはさらに1代継代した(F群)。まず、両群の表面抗原(HLA,-A,B,C,HLA-DR)、接着分子(ICAM-1,LFA-3)の発現を、同種免疫で重要な役割を果たすIFN-γの添加によってどのように変化するかを検討した。また同種PBMCとの混合培養を行い、両群のECが示す抗原提示能を培養3日目のPBMC活性度(MTTアッセイ)、および培養後3・7日目の上清中のインターロイキン(IL)-2,6,8,10を定量することによって検討した。【結果】1.IFN-γを加えないで培養すると、両群ともHLA-DRの発現は認められず、表面抗原・接着分子の発現にも両群間で有意差は認められなかった。IFN-γを添加して培養すると、両群でともにHLA-A,B,C,HLA-DR,ICAM-1の発現が有意に上昇した。また、HLA-DR,LFA-3の発現についてはC群の方が有意に上昇していた。2.PBMCとの混合培養では、MTTアッセイで両群のECともPBMC活性化を示し、c群で有意に高い活性が認められた。また、培養上清中のIL測定では、3・7日目ともにIL-6およびIL-8の高い産生が認められ、いずれもC群で有意に高値を示した。旧-2は両群間で有意差を認めず、IL-10は両群とも検出されなかった。【考察】ヒトECは凍結保存を受けることによって、同種免疫刺激能が増強されることが本実験より示唆された。これには抗原提示能の変化(IFN-γ添加によるHLA-DRおよびLFA-3の発現が有意に高い)が関与しているものと推察された。炎症性サイトカインの産生(IL-6,IL-8)が有意に高く、IL-2に有意差がみられないことから、非特異的免疫反応が両群の相違をもたらしていると考えられた。【方法】手術時に採取した成人12人の健常な大伏在静脈より血管内皮細胞を得た。3代継代培養の後、半数をプログラムフリージングの後、1週間液体窒素保存した(C群)。残りはさらに継代した(F群)。まず、両群の表面抗原・接着分子(HLA-A,B,C,HLA-DR,ICAM-1,LFA-3)の発現を、同種免疫反応で重要な役割を果たすIFN-γの添加の有無でどのように変化するかを検討した。まず同種BPMCと混合培養を用いて、両群の内皮細胞の免疫反応を培養3日目のMTTアッセイ、および培養後3日目および7日目の上清中のインターロイキン(IL)-2,6,8,10を定量することによって検討した。【結果】.IFN-γを加えないで培養すると、両群ともHLA-DRの発現は認められず、表面抗原・接着分子の発現にも両群間で有意差は認められなかった。2.PBMCとの混合培養では、MTTアッセイで両群の細胞とも免疫刺激能を有し、C群で有意に高いPBMC活性がみられた。また、培養上清中のIL測定では、3日目、7日目ともにIL-6およびLI-8の高い産生が認められ、すべてC群で有意に高値を示した。IL-2は両群間で有意差を認めず、IL-10の産生はいずれにおいても検出されなかった。【考察】ヒト血管内皮細胞は凍結保存を受けることによって、同種免疫活性が増強されることが本実験より示唆された。これには抗原提示能の変化(IFN-γ添加によるHLA-DRおよびLFA-3の発現がF群より有意に高い)、および炎症性サイトカインの産生(混合培養上清中のIL-6,IL-8がF群より有意に高い)が関与するものと推察された。

また、HLA-DR,LFA-3の発現についてはC群の方が有意に上昇していた。2.PBMCとの混合培養では、MTTアッセイで両群のECともPBMC活性化を示し、c群で有意に高い活性が認められた。また、培養上清中のIL測定では、3・7日目ともにIL-6およびIL-8の高い産生が認められ、いずれもC群で有意に高値を示した。旧-2は両群間で有意差を認めず、IL-10は両群とも検出されなかった。【考察】ヒトECは凍結保存を受けることによって、同種免疫刺激能が増強されることが本実験より示唆された。これには抗原提示能の変化(IFN-γ添加によるHLA-DRおよびLFA-3の発現が有意に高い)が関与しているものと推察された。炎症性サイトカインの産生(IL-6,IL-8)が有意に高く、IL-2に有意差がみられないことから、非特異的免疫反応が両群の相違をもたらしていると考えられた。
プロトンー電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーへの新展開

プロトンー電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーの創成ということで,以下のような研究実績を挙げた.まず,プロトンー電子連動系の無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2を理論設計し,その分子が量子光メモリーの候補となりうることを強く示唆した.そして実験的に類似物質を合成することに成功した.プロトンー電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーの創成ということで,以下のような研究実績を挙げた.まず,プロトンー電子連動系の無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2を理論設計し,その分子が量子光メモリーの候補となりうることを強く示唆した.そして実験的に類似物質を合成することに成功した.プロトン-電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーの創成ということで,以下のような研究実績を挙げた.まず,プロトン-電子連動系の無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2を理論設計し,その分子が多重な安定状態(^1A_g,^5A_lおよび^9A_g状態)を持つことをB3LYPレベルの密度汎関数計算により確かめた.さらにこの分子の電子状態と振動状態を詳しく調べ,低スピン^1A_g状態においては600-700nmの波長領域で強い吸収がなく,一方,中間スピン^5A_lおよび高スピン^9A_g状態ではその可視領域に強い吸収があることを見いだした.また,振動による赤外領域の吸収では^1A_g,^5A_lおよび^9A_g状態で,それぞれ,2690,2120,2770cm^<-1>で非常に強い吸収があり,中間スピン^5A_l状態が他の2つの状態に比べて際立っていることを明らかにした.,2120cm^<-1>付近の赤外光をプローブ光としてその吸収の有無を調べるることで中間スピン^5A_l状態と他の2状態を区別出来るをことを示している.これらのことは無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2が量子光メモリーの候補となりうることを強く示唆するものである.実験的には,まずはじめに2種類の配位子のみからなる化合物[Ru^<III>(SQ)_2(Hbim)]_2の合成を行った.この分子の生成はIRスペクトルと質量スペクトルにより確認し,この化合物の結晶化を試みている.プロトンー電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーの創成ということで,以下のような研究実績を挙げた.まず,プロトン-電子連動系の無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2を理論設計し,その分子が多重な安定状態(1^A_g,5^A_1および9^A_8状態)を持つことをB3LYPレベルの密度汎関数計算により確かめた.さらにこの分子の電子状態と振動状態を詳しく調べ,振動による赤外領域の吸収では1^A_g,5^A_1および9^A_g状態で,それぞれ,2690,2120,2770cm^<-1>で非常に強い吸収があり,中間スピン5^A_1状態が他の2つの状態に比べて際立っていることを明らかにした.,2120cm^<-1>付近の赤外光をプローブ光としてその吸収の有無を調べることで中間スピン5^A_1状態と他の2状態を区別出来ることを示している.また,これらの状態間の遷移が可視・紫外光を照射することによって,比較的容易に進行し得ることを状態間のスピン軌道カップリング定数を理論計算により明らかにした.記録の書き込みが可能であることを示している.これらのことは無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2が量子光メモリーの候補となりうることを強く示唆するものである.実験的には,まず2種類の配位子のみからなる化合物[Ru^III(SQ)_2(Hbim)]_2の合成を行った.この分子の生成はIRスペクトルと質量スペクトルにより確認し,さらにこの化合物の結晶化に成功した.現在は,この結晶の物性を評価している.プロトンー電子連動系の理論設計による非破壊読み出し可能な量子光メモリーの創成ということで,以下のような研究実績を挙げた.まず,プロトンー電子連動系の無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2を理論設計し,その分子が多重な安定状態(^1A_g,^5A_1および^9A_g状態)を持つことをB3LYPレベルの密度汎関数計算により確かめた.

さらにこの分子の電子状態と振動状態を詳しく調べ,振動による赤外領域の吸収では^1A_g,^5A_1および^9A_g状態で,それぞれ,2690,2120,2770cm^<-1>で非常に強い吸収があり,中間スピン^5A_1状態が他の2つの状態に比べて際立っていることを明らかにした.,2120cm^<-1>付近の赤外光をプローブ光としてその吸収の有無を調べることで中間スピン^5A_1状態と他の2状態を区別出来ることを示している.また,これらの状態間の遷移が可視・紫外光を照射することによって,比較的容易に進行し得ることを状態間のスピン軌道カップリング定数を理論計算により明らかにした.記録の書き込みが可能であることを示している.これらのことは無機分子[Co(Hbim)(C_6H_4O_2)(NH_3)_2]_2が量子光メモリーの候補となりうることを強く示唆するものである.実験的には,まず2種類の配位子のみからなる化合物[Ru^<III>(SQ)_2(Hbim)]_2の合成を行った,この分子の生成はIRスペクトルと質量スペクトルにより確認し,さらにこの化合物の結晶化に成功した.現在は,この結晶の物性を評価している.
生物ろ過処理法に関する基礎的研究

平成7年度までに、嫌気処理を組み込んだ嫌気/好気運転における生物ろ過の処理特性について検討した。装置は嫌気反応槽3槽と好気反応槽1槽を連結し、好気反応槽流出水を嫌気第1反応槽にもどす循環運転とした。処理対象排水として生活雑排水を想定し、従来生活雑排水処理に用いられてきた嫌気ろ床、接触曝気法(従来法)との比較を行った結果、生物ろ過法は汚泥の付着状態に特徴があることがわかった。平成8年度は、生物ろ過法の浄化槽への適用の可能性について基礎的な知見を得るために、従来接触材として用いられているリングレースを充填した反応槽と生物ろ過槽の処理性能を有機物、窒素、および懸濁性物椎の処理面から比較検討した。その結果、有機物については両反応槽ともに同様の処理能力を示したが、窒素については生物ろ過槽が劣る結果となった。好気槽の硝化能力、嫌気槽の脱窒能力は、生物ろ過槽はリングレースに劣らなかったが、汚泥の蓄積状態の違いによる流入部付近での硝化の違いが処理能力の違いとして現れたと推定された。懸濁物質の処理能力では生物ろ過法がきわめて優れていた。生物分解性の高い排水に生物ろ過法を適用したところ、4.0kgBOD/MLSS/d程度の高負荷処理が可能であることがわかった。この時、槽内の活性汚泥は対数増殖期であることが明のとなった。生物ろ過法は、通常1日に1回逆洗を行い、大量の汚泥を系外に除去することによって、汚泥を対数増殖期に維持しているものと考えられる。そして汚泥が対数増殖期に維持されることによって、高い有機物分解活性を示すと推定された。また、炭素のマスバランスをとることによって、逆洗汚泥として系外に排出される炭素の割合が通常の活性汚泥法に比較して多いことがわかった。これは、排水中の有機物が完全に無機化されるのではなく、汚泥(生物体)の形で系外に排出される割合が高いことを示している。そのため、一般的な生物処理法に比べ、反応槽内の汚泥滞留時間が短く保たれていた。以上に示した汚泥が対数増殖期に維持されることによる高い有機物分解性と短い汚泥形態留時間による汚泥としての有機物の系外排出という2つの作用で、生物ろ過法は高負荷処理を可能にしていることがわかった。カラムの高さ方向でみると、排水の流入口付近では有機物の分解に伴って、汚泥の生成が著しく、有機物が処理されるにしたがって、生物ろ過法のろ過作用が働き、処理水中では懸濁物質の濃度が低く保たれているがわかった。また、このろ過作用は、担体上に生物膜が形成されることによって促進された。また、生物活性を阻害する有機物を生物ろ過法を使って処理した場合についても検討した。生物ろ過法は、プラグフローであるため、カラムの流入口付近では高濃度の阻害物質にさらされることになるが、流入口付近の汚泥は、高濃度の阻害物質に対応し、低濃度に対する活性より、高濃度に対する活性が高くなり、スムーズに処理が行われることがわかった。平成6年度に好気条件での生物ろ過処理法の処理特性を明かにしたので、平成7年度は、嫌気処理を組み込んだ嫌気/好気運転における生物ろ過の処理特性について検討した。処理対象排水として生活雑排水を想定し、従来生活雑排水処理に用いられてきた嫌気ろ床、接触曝気法(従来法)との比較を行った。その結果、生物ろ過法は汚泥の付着状態に特徴があることがわかった。従来法では嫌気槽での汚泥の存在状態は嫌気第1槽から3槽にかけて徐々に減少する傾向にあったが、生物ろ過処理では、この傾向がさらに顕著となり、嫌気第1槽の排水流入口付近に極めて多量の汚泥が集積していることがわかった。これは、生物ろ過槽の汚泥補捉力が極めて強いためと推定された。

しかし、有機物、窒素の処理能力自体は両処理法で大きな違いはなかった。次に懸濁物質の処理能力を比較すると、先に示した生物ろ過法の汚泥補捉能力のために生物ろ過法が極めて高い処理能力を示した。しかし、生物ろ過法はその高い懸濁物質ろ過能力のために、汚泥、懸濁物質の蓄積による損失水頭の増加が著しく、逆洗頻度が高めなければならないという欠点が明かとなった。平成7年度までに、嫌気処理を組み込んだ嫌気/好気運転における生物ろ過の処理特性について検討した。装置は嫌気反応槽3槽と好気反応槽1槽を連結し、好気反応槽流出水を嫌気第1反応槽にもどす循環運転とした。処理対象排水として生活雑排水を想定し、従来生活雑排水処理に用いられてきた嫌気ろ床、接触曝気法(従来法)との比較を行った結果、生物ろ過法は汚泥の付着状態に特徴があることがわかった。平成8年度は、生物ろ過の浄化槽への適用の可能性について基礎的な知見を得るために、従来接触材として用いられているリングレースを充填した反応槽と生物ろ過槽の処理性能を有機物、窒素、および懸濁性物質の処理面から比較検討した。その結果、有機物については両反応槽ともに同様の処理能力を示したが、窒素については生物ろ過槽が劣る結果となった。好気槽の硝化能力、嫌気槽の脱窒能力は、生物ろ過槽はリングレースに劣らなかったが、汚泥の蓄積状態の違いによる流入部付近での硝化の違いが処理能力の違いとして現れたと推定された。懸濁物質の処理能力では生物ろ過法がきわめて優れていた。
消化管上皮のＤＮＡ傷害におけるＴＷＥＡＫの意義解明

TWEAKはTNF superfamily分子の一つで、TWEAKの受容体として同定されたのがFn14である。DNA傷害は抗癌剤や放射線治療様々な状況で起こりうるが、これによる消化管粘膜傷害は、治療の副作用として治療限界を規定する重要なものである。本研究ではTWEAKを介する経路が抗癌剤や放射線治療の際のDNA傷害メカニズムの重要な因子であることを見いだした。特に、Tumor necrosis factor-αによる細胞死シグナルを増幅・増強する作用を見いだした。これらの結果から、TWEAK/Fn14シグナル経路の阻害によって、消化管粘膜傷害の予防が可能であると考えられる。本年度は、TWEAK/Fn14の下流のシグナルについては、マウスへのTWEAKを投与実験、腸炎モデルへの抗TWEAK抗体投与実験により、TNF-a下流のNF-kB経路とのクロストークを示唆する結果が得られた。また、近年注目されているヒトゲノム上の遺伝子以外の配列Long interspersed nuclear element, (L1)に着目した実験を行った。L1は挿入部位によっては遺伝子機能を傷害して疾患発症の誘因となり、ゲノム不安定性の原因としても重要であると考えられる。通常L1エレメントはDNAメチル化によりサイレンシングされているが、癌組織ではL1エレメントの低メチル化が特徴であり、L1が活性化された状態にあると理解されている。我々はL1は炎症によってエピジェネティックな制御により活性化が誘導される可能性があると考え、DNA傷害物質による炎症発癌モデルでL-1が発癌に関与している可能性を想定した。難治性疾患研究部石坂らにより作製されたヒトL1-GFPトランスジェニックマウスを用い、発癌剤アゾキシメタンとデキストラン硫酸飲水内投与による大腸炎誘導を行い、L1活性化を調べた。本実験系ではL1活性化は非常に頻度が低く、GFPの発現では検出が困難であったため、低頻度の活性化L1を増幅して定量するPCR系をまず確立した。その結果、L1-Tgマウスでも腫瘍は形成されたが、それらの腫瘍の大部分では活性化L1を検出することができず背景粘膜での頻度も低かった。一方、大腸では急性炎症時に最も高い頻度で活性化L1が検出されるが、上皮細胞ではなくそれ以外の細胞種で頻度が高いことが、マイクロダイセクションを用いたサンプリングなどで明らかとなった。したがってL1活性化は、上皮細胞の遺伝子異常に直接関わっているのはなく、上皮細胞以外の細胞分画で炎症応答に関わっていると考えられる。平成25年度は、Fn14遺伝子欠損マウスを用いて、放射線照射による粘膜傷害実験の他に、抗癌剤の投与を行いその感受性を調べた。まず、野生型マウスを用いてDNAアルキル化剤、代謝拮抗剤など機序の異なる抗癌剤を投与し、消化管粘膜傷害を誘導する条件を検討した。その結果、投与後2日から3日で、空腸全体で絨毛の顕著な短縮と減少が認められることがわかった。Fn14遺伝子欠損マウスで同様にDNAアルキル化剤の投与を行うと空腸絨毛の変化をほとんど認められず、野生型マウスに比較して強い耐性を示した。一方、代謝拮抗剤に対しては野生型マウスと同様の空腸組織傷害が認められた。投与後の細胞回転を調べるため、Ki67陽性上皮細胞数を免疫組織染色によって調べたところ、DNAアルキル化剤投与後2日目では野生型、Fn14遺伝子欠損マウスのいずれにおいても正常組織とほぼ同数のKi67陽性上皮細胞が認められた。しかし、投与後3日では、野生型のマウスでKi67陽性上皮細胞が粘膜傷害とともに著しく減少していたのに対して、Fn14遺伝子欠損マウスでは正常組織に匹敵する数が保たれていた。またTUNEL染色により、アポトーシス細胞を検出したところ、野生型マウスでは絨毛基部に多くのアポトーシス細胞が出現していたがFn14遺伝子欠損マウスではアポトーシス細胞の顕著な増加は認めなかった。代謝拮抗剤投与では、野生型・Fn14遺伝子欠損マウスのいずれにおいてもKi67陽性細胞の減少、アポトーシス細胞の増加を認めた。以上の結果より、DNA傷害による細胞死シグナル経路は、Fn14に強く依存していることが明らかとなった。DNA傷害によるアポトーシス細胞内イベントのうちTWEAK・Fn14に依存する経路を見いだすための遺伝子発現解析を行った。野生型およびTWEAK欠損マウスに3Gy放射線全身照射を行い、照射後6時間後及び24時間後の小腸及び大腸の粘膜よりRNAを抽出し、照射を行わないマウスと発現の差異を生じる遺伝子を探索した。さらにこれらの遺伝子のうちで、TWEAK欠損マウスと野生型マウスで統計学的に有意な差異を認めた遺伝子について解析を行った。マイクロアレイ解析で差異がみられた分子については定量RT-PCRによるvalidationを行った。この結果まずTWEAK受容体のFn14が小腸大腸のいずれにおいても照射後6時間、24時間で発現亢進していた。

遺伝子発現プロファイルとしてみると、野生型マウスではDNA合成や細胞分裂などCell cycleに関連する遺伝子の広範な発現低下があり、細胞回転の停止と細胞死を反映しているのに比べて、TWEAK欠損マウスではこのような変化がすべてきわめて小さく、上皮細胞が生存してナイーブマウスと同等の細胞回転を行っていることが示唆された。これらの結果はTWEAK/Fn14経路がDNA傷害ストレスによるcell cycleの停止とそれに続く細胞死において、そのシグナル経路の上流で、必須の役割を果たしてことを示している。そこで、リコンビナントTWEAKナイーブマウスに3-5回TWEAKを繰り返し投与したのち消化管粘膜のCaspase3を組織学的に検出する方法で細胞死の誘導を調べたが、TWEAK単独による細胞死誘導は明らかでなかった。以上よりTWEAKの作用機構は既存の細胞死シグナル経路を増強するものと推測された。また、今後の解析に向けてL1-RTPートランスジェニックマウスの大腸におけるレトロトランスポジションの定量PCRによる定量法を確立した。予定していたTWEAK/Fn14に依存するシグナル経路、及び大腸の炎症発癌に関わるL1活性化に関する成果を得ることができた。計画通りにマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行うことが出来た。この解析において統計処理により十分な結果を得ることができ、細胞内でのイベントが明らかとなった。野生型マウスではDNA合成や細胞分裂などCell cycleに関連する遺伝子の広範な発現低下があり、細胞回転の停止と細胞死を反映しているのに比べて、TWEAK欠損マウスではこのような変化がすべてきわめて小さく、上皮細胞が生存してナイーブマウスと同等の細胞回転を行っていることが示唆された。このことから、TWEAK/Fn14の作用は単独でシグナルを伝えているのではなく、既存の細胞死およびアポトーシスシグナル経路を増強するものであることも明らかとなった。また、L1-RTPーの定量PCRによる定量法を確立したことで、今後の実験でのL1-RTPの関与をより鋭敏にかつ定量的に解析可能となった。計画通り、TWEAK/Fn14欠損マウスなどに抗癌剤投与を行い、その感受性を調べるとともに、NF-κB canonical及びnon-canonical経路を中心に、シグナル経路を解析する。炎症発癌モデルについてはL1活性化が腫瘍や上皮細胞以外の細胞に起こっていたことは新たな発見であり、今後L1活性化がどの細胞で起こっているのかを詳しく同定していく必要がある。TWEAK/Fn14依存性のシグナル分子を絞り込み、TWEAK/Fn14による細胞死増強シグナルのメカニズム解析をすすめる。このために野生型及びTWEAKまたはFn14を欠損するマウス由来の組織や細胞を用いてin vitroで検証を行っていく。申請者らはマウス由来の消化管組織を一次培養して、アポトーシスやcaspaseの活性化を形態的及び生化学的に観察する系を確立しており、ex vivoの検証をおこなう。
多孔質ポリマーを骨格とする機能性マイクロカプセルの開発

液晶性高分子を膜物質とするマイクロカプセルを調製するため、ビフェニルオキシヘキシルカルボニルエチレン(BHC、側鎖型液晶モノマー)を合成した。次に、モノマーを種々の条件で重合させることにより異なる性状を持つ液晶ポリマーを得ることができた。すなわち、懸濁重合によりスチレンとの共重合体の調製を試み、約300mum液晶性ポリマービーズ(米粒状の形状)を、乳化重合により球状サブミクロンの液晶性ポリマーを、さらにベンゼンを溶媒とした溶液重合を行うことにより、溶媒に溶解した状態で数千から数十万の分子量を持つ液晶性ポリマーを得た。調製した液晶ポリマーの分子量、ガラス転位温度等の物性値を測定した。さらに、液晶特有の偏光性を指定された温度上昇速度で、指定された周波数で指定された電位を変化させ得る測定機を試作した。試作機により、0.55°C/minの温度上昇及び下降速度における偏光を測定し、ガラス転化温度付近以上では異方性は示さないが温度上昇と下降で、また上昇及び下降速度でその曲線が異なることがわかった。これは、高分子性液晶の分子鎖長が関連があると推察されており、今後さらに詳細に検討する予定である。また、液中乾燥法により液晶性高分子被覆のマイクロカプセルを調製することに成功した。今後その徐放特性に及ぼす高分子性液晶膜の物性の影響について検討する予定である。本研究で調製したBHCポリマーは電位負荷による液晶状態への移行は認められなかった。今後は、より応用範囲が広い電荷応答性液晶ポリマーを調製する必要があると思われる。