hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2つの血管新生抑制遺伝子と自殺遺伝子との融合遺伝子による乳癌遺伝子治療効果の増強

【In vitro study】pEndo(endostatin),pAngio(angiostatin)および両遺伝子を融合したpEndo:Angioの各ベクターが機能しているかを確認するため、HUVEC(ヒト臍帯静脈内皮細胞)に遺伝子導入し、Matrigelにて培養し、血管腔形成能を見た結果、いずれのベクターとも血管腔の形成阻害を示した。【In vivo study】《実験1》BALB/c系雌マウスにBJMC3879細胞を移植し、腫瘍径が0.2cm大に達した時点で、腫瘍内にpEndo、pAngio、pEndo:Angioおよび空ベクターを注入し、Electro gene transferした。この処置を週1回の割合で7週間行った結果、pEndoおよびpEndo:Angio群で、実験開始の1週後より有意な増殖抑制が示され、実験終了時まで観察された。pAngio群では7週において有意な抑制が示されたのみであった。《実験2》最も成績の良かったpEndoと自殺遺伝子(pHSVtk/GCV)との複合遺伝子治療を同様のマウス乳癌モデルに対して行った。この実験では腫瘍径が1cm以上に達した場合、遺伝子の腫瘍内の分布を向上させるため、注入量を増加させた。その結果、経時的な腫瘍体積では、pEndoおよびpHSVtk/GCVで有意な抑制が観察され、両者の複合投与群ではそれぞれの単独群に比較して、更に抑制が観察された。リンパ節や肺への転移においても、これらの群では有意な抑制が観察された。しかしながら、転移においては遺伝子複合による加算的・相乗的効果は示されなかった。血管内皮細胞のマーカーであるvWF抗体を用いた腫瘍組織内の微小血管の定量解析では、pEndoおよび複合投与群(pEndo+pHSVtk/GCV)で有意な減少が、また全ての治療群でDNA合成の有意な抑制並びにアポトーシス細胞の有意な増加が観察された。更に、リンパ管内皮のマーカーのPodoplanin抗体を用いて、腫瘍内リンパ管を解析したところ、pEndoと複合投与群で、癌細胞がリンパ管内侵襲しているリンパ管の数が有意に減少していた。以上、高転移性マウス乳癌モデルに対する血管新生抑制遺伝子を用いた癌遺伝子治療では、endostatinで強い抗腫瘍効果と抗転移作用を発揮し、HSVtk/GCVとの複合投与では更に強い抗腫瘍効果が示されたが、転移についてはその増強作用は見られなかった。《腫瘍内でのGFP遺伝子発現》BALB/c系雌マウスの鼠径部皮下にBJMC3879乳癌細胞を移植し、腫瘍径が0.5cm時点でGFPの発現ベクターのpEGFP-N1をElectrogene transferした。条件は100Voltで、1パルスが20msecの長さで8回繰り返す様に設定した。遺伝子導入後、経時的に腫瘍内のGFP蛍光を測定した結果、2日後より明らかな発現が観察され、3日および7日の間で有意な増加が観察され、以降減衰を示したが、14日後においても弱いながら発現が示された。《腫瘍増殖抑制実験》BALB/

c系雌マウスに上述の如くBJMC3879細胞を移植し、腫瘍径が0.2cm大に達した時点で、腫瘍内にpEndo、pAngio、pEndo:Angioおよび空ベクターを注入し、Electrogene transferした。この処置を週1回の割合で7週間行った結果、pEndoおよびpEndo:Angio群で、実験開始の1週後より有意な増殖抑制が示され、実験終了時まで観察された。pAngio群では7週において有意な抑制が示された。現在、病理組織標本および電顕標本を作製中であり、今後、病理組織学的に転移の有無を詳細に検討するとともに電顕的に腫瘍内の微小血管内皮を解析する。また、血管内皮のマーカーであるCD31抗体を用いて、乳癌組織における微小血管を定量する。更に、屠殺時にBrdUの腹腔内投与を行っているので、乳癌細胞のDNA合成、Apoptosisについても定量する。【腫瘍増殖抑制実験】昨年度の実験では、endostatin、angiostatinおよび両者の融合遺伝子を用いて、マウス乳癌モデルに対して癌遺伝子治療を行った結果、endostatinでは抗腫瘍効果が見られたが、angiostatinでは効果がなかった事から、今年度は最も成績の良かったendostatin(pEndo)と自殺遺伝子(pHSVtk/GCV)との複合遺伝子治療を同様のマウス乳癌モデルに対して行った。この実験では腫瘍径が1cm以上に達した場合、遺伝子の腫瘍内の分布を向上させるため、注入量を増加させた。動物の実験期間は8週間で、週1回の割合でElectrogene transferを実施した。【結果】経時的な腫瘍体積では、pEndoおよびpHSVtk/GCVで有意な抑制が観察され、両者の複合投与群ではそれぞれの単独群に比較して、更に抑制が観察された。リンパ節や肺への転移においても、これらの群では有意な抑制が観察された。しかしながら、転移においては遺伝子複合による加算的・相乗的効果は示されなかった。血管内皮細胞のマーカーであるvWF抗体を用いた腫瘍組織内の微小血管の定量解析では、pEndoおよび複合投与群(pEndo+pHSVtk/GCV)で有意な減少が、また全ての治療群でDNA合成の有意な抑制並びにアポトーシス細胞の有意な増加が観察された。更に、リンパ管内皮のマーカーのPodoplanin抗体を用いて、腫瘍内リンパ管を解析したところ、pEndoと複合投与群で、癌細胞がリンパ管内侵襲しているリンパ管の数が有意に減少していた。以上、高転移性マウス乳癌モデルに対する血管新生抑制遺伝子を用いた癌遺伝子治療では、endostatinで強い抗腫瘍効果と抗転移作用を発揮し、HSVtk/GCVとの複合投与では更に強い抗腫瘍効果が示されたが、転移についてはその増強作用は見られなかった。
基板吸収型超伝導トンネル接合Ｘ線検出器の開発

2-4keVの軟X線領域で高感度・高エネルギー分解能を両立し微量元素のXAFS測定を目的として、超伝導トンネル接合(STJ)にピクセル化されたSi吸収体(SPA)を取り付けた新しい検出器の製造法および特性を研究した。400ミクロン厚のSi基板に100素子STJ検出器を製作し、裏面よりSi基板に深さ350ミクロンの溝をドライエッチングにより形成してSPAとした。エネルギー分解能は5.9 keVのX線に対して135eVFWHM、読み出しノイズは18eVFWHMであった。100素子アレイをXAFS測定に用い、ソーダガラス中の微量元素(硫黄、濃度0.1%)の吸収スペクトル測定に成功した。微細加工されたSi単結晶を吸収体とする超伝導トンネル接合(STJ)検出器を開発し、X線吸収分光法に革新をもたらすことを目的としている。目的実現のため、STJ検出器を形成したSi基板に微細加工を施す技術、Si基板に施す加工がSTJ検出器に与える影響の評価を行う。H25年度の目標は(1)アニール特性の評価、(2)Si単結晶を吸収体とするSTJ検出器の試作、(3)Si単結晶を吸収体とするSTJ検出器の評価、の3つであった。(1)アニール特性評価:Siを加工する際にSTJに熱が加わり、性能が劣化することが懸念されたため、アニールによる特性変化を測定する計画であった。同様の加工を行った際にSTJにダメージが見られないことが、埼玉大学のグループにより2013年秋の応用物理学会に於いて報告されたため、この項目はスキップした。(2)試作:微細加工されたSi単結晶を吸収体とするSTJ検出器の作成に成功した。既に高性能のX線検出器として動作することが検証されたSTJチップを用いる予定であったが、このチップは裏面が梨地でSi深堀加工に適さなかったため、両面研磨Si基板を購入し、AISTのCRAVITYに於いてSTJを作成し、NIMSの微細加工プラットフォームに於いてSi基板への深溝加工を行った。(3)評価:歩留まりは初回の試作では7割で、3割の素子には断線が見られた。断線の原因は、冷却時のストレスにより深溝加工部分に亀裂が生じ、その亀裂が成長したことであると考えられる。X線(Mn-Kα, 5.9keV)に対するエネルギー分解能は最良の素子で135eV FWHMであった。2回目の試作では亀裂が成長しにくいよう溝の構造を改めた。歩留まりは9割まで向上した。製作した素子を高エネ研・フォトンファクトリーBL-11Bで使用し、2-4keVでのX線吸収分光に利用できることを確認した。本研究は、微細加工されたSi単結晶を吸収体とする超伝導トンネル接合(STJ)検出器を開発し、高感度かつ高分解能のX線分光検出を実現することにより、X線吸収分光法に革新をもたらすことを目的としている。この目的の実現のため、STJ検出器を形成したSi基板に微細加工を施す技術の研究、およびSi基板に施す加工がSTJ検出器に与える影響の評価を行っている。平成25年度の研究により二つの課題(1) Si基板に加工を行う際に線幅が設計値20ミクロンに対して35ミクロン程度になること(2)入射方位により波高スペクトルの形状が異なること、が明らかになった。平成26年度はそれらを解決するための取り組み、検出器の試作、試作した検出器の評価を行った。フォトレジストよりエッチング耐性が高い材料としてメタルマスクを利用したところ、線幅の設計値からのずれは従来の1/4以下となった。今年度作製した検出器では、昨年度作成したものに比べて応答が半分程度であり、読出しノイズおよびエネルギー分解能は昨年度製作したものより悪かった。応答が小さい原因を探るため赤外線顕微鏡を用いて透過像観察を行ったところ、吸収体とSTJ検出器の位置が最大で50ミクロンずれていることが明らかになった。この値は吸収体サイズの半分に相当するため、波高を低下させる原因の一つと考えられる。また光源と検出器の間に直線導入機およびスリットを導入し波高スペクトルの入射位置依存性を測定可能とした。入射位置依存性は、高エネルギー加速器研究機構放射光施設BL-11Bに於いて実施した。吸収体の中心にX線が入射した際には波高が高く、周囲では波高値が低いこと、特定の照射部位では異常に波高が高い成分があることがわかった。異常に波高が高い成分が生じる原因は不明だが、吸収体と検出器の位置がずれていることと関係あるかもしれない。本年度は最終年度であり、初年度、2年度に確立した加工方法を基に、より高いエネルギー分解能が得られると期待される構造の素子の作成を行った。STJ検出器を産総研CRAVITYで試作した。裏面の加工はNIMS微細加工ナノテクノロジープラットフォームに依頼した。今年度の加工においては、裏面加工の際に、メタルマスク除去後、表面に四角錐状の穴が無数に生じた。

メタルマスクの材料としてアルミニウムを用いていたが、アルミニウムの除去に異常に時間がかかっており、エッチングの際にアルミニウムが化合物、たとえばシリサイドを形成している可能性がある。これを避けるため、マスクの厚さを従来の3倍としたもの、マスクの材料をクロム、MgOとしたものを試作した。マスクを厚くすること、またはMgOとしたところ、四角錐状の穴の数、大きさは減少した。しかしながら四角錐状の穴は依然残っており、設計通りの形状を実現する作成プロセスの研究が必要である。全期間をまとめると、Si単結晶をX線吸収体とするSTJ検出器を製作した。歩留まりを高めるピクセル形状・配置を検討し、9割の歩留まりを実現した。X線検出特性は、5.9 keVにてエネルギー分解能135eV,読出しノイズ18eVである。試作した100素子アレイを用いKEK-PF・BL-11Bにて2-4keVの微量軽元素のX線吸収分光を行い、濃度0.1%の硫黄の吸収スペクトル測定に成功した。2-4keVの軟X線領域で高感度・高エネルギー分解能を両立し微量元素のXAFS測定を目的として、超伝導トンネル接合(STJ)にピクセル化されたSi吸収体(SPA)を取り付けた新しい検出器の製造法および特性を研究した。400ミクロン厚のSi基板に100素子STJ検出器を製作し、裏面よりSi基板に深さ350ミクロンの溝をドライエッチングにより形成してSPAとした。エネルギー分解能は5.9 keVのX線に対して135eVFWHM、読み出しノイズは18eVFWHMであった。100素子アレイをXAFS測定に用い、ソーダガラス中の微量元素(硫黄、濃度0.1%)の吸収スペクトル測定に成功した。平成25年度の研究により、シリコン吸収体を形成するために基板に刻む線幅の広がりが、バックグラウンドを上昇させていることがわかった。平成26年度はメタルマスクを導入し線幅の広がりを防ぐことができた。これはバックグラウンド成分の低減につながる重要な結果である。また赤外線透過像の観察により吸収体の位置がSTJ検出器の位置からずれていることがわかった。これのずれを解消できれば感度や分解能が改善する可能性がある。極低温検出器当初の計画では最終年度はSOI基板を用いて吸収体を薄くすることにより、高い分解能を狙うこととしていた。しかし平成26年度の研究により、STJ検出器の位置と、吸収体の位置の間にずれがあることが明らかになった。このようなずれがある状態でSOI基板を用いて複雑な工程に挑戦すると、位置精度はさらに悪化することが懸念される。そこで平成27年度は加工精度を向上させることを主な目標として、二つの方向からアプローチする。一つは加工方法の変更である。従来は、はじめにSTJ検出器の側のアライメントマークを基準にマスクパターンを形成して貫通ビアを開け、次にビアの位置を基準にして裏面よりSi基板を加工している。この2ステップの加工を改め、両面アライナを用いて一度のリソグラフィー・深堀加工で加工を終了させる。もう一つは加工精度に応じた素子形状の変更で、50ミクロンのずれがあることを前提とした吸収体・STJ検出器の配置とする。これらの組み合わせにより最適な加工方法を明らかにすることを目指す。素子の試作に成功し、高い歩留りと半導体検出器と同等のエネルギー分解能を実現した。試作した素子はX線吸収分光に用いることができた。
エイズ高度汚染地域における病原真菌・放線菌の採集・調査とその資源化

エイズは、免疫力を弱らせることによって、他の細菌のよる2次感染を引き起こし、患者が死に至るような重篤な病気を引き起こす。ブラジル、タイ、インドネシアの研究者、医療関係者と協力して、エイズ患者を中心に感染者からエイズ病原放線菌、真菌を採集し、医療に役立てるとともに、菌株遺伝子資源として解析・保存した。これらの輸入菌株・国内採集菌株について、菌株・遺伝子資源として科学や産業に利用し、医療のための情報を提供する目的で、採集菌株の個人情報を含まない感染患者情報、菌の遺伝子情報、生理生化学的性状、薬剤感受性、画像情報などを集積したデータ・ベースを構築している(24年度公開予定)。タイ国立感染症研究所と共同して、タイ国内のエイズ患者など易感染性患者の病巣から採取された放線菌40種余りについて分子系統学的、形態学的、生理生化学的解析を行った。結果、多くの新種のストレプトマイセス属放線菌が、2次感染の原因菌をなっていることが明らかになった。この内特に既存の菌種との系統学上の差異が大きいもの1種について、新種としての提案を行った。ブラジル国のエイズ患者や家畜・ペットから単離された放線菌約90種について、分子系統学的、生理生化学的解析を行った。多くはノカルジア属に近縁の放線菌であったが、ストレプトマイセス属菌、バチルス属菌、その他の属の菌と近縁である菌も単離された。新種と思われる菌株については、現在、さらに共同研究により解析を進めている。インドネシア大学医学部・微生物学講座と究力して、同大学病院を訪れるエイズ患者より単離したカンジダ菌について分子系統学的解析を行った。結果は、22年度にジャカルタ市で開催される国際真菌感染症フォーラムで発表の予定である。また、同大寄生虫学講座の連携により、同国エイズ患者のクリップトコッカス症原因菌についての研究協力関係を確立した。南アフリカ・ヨハネスブルグのウイッツワーター大学遺伝学部と協力し、北米の乳牛に広範な薬剤(アミカシン)耐性感染症(乳房炎)を起こし、社会的な問題となったノカルジア・ファルシニカ(エイズ患者にとっても大変に危険な病原因子である)の耐性獲得機構について解析し、論文として報告した。ブラジル・サンパウロ州のヒト、家畜、ペットの感染症原因菌と考えられた放線菌を本年度はさらに60株を輸入し、生理生化学的性状やリボゾーマルRNAの遺伝子配列の解析を行って、特殊な病態について報告し、また疫学的な結果についてまとめた(投稿準備中)。これらの輸入菌株について、今後、放線菌資源として利用するためのデータベース作成など準備を進めている。さらに、日本国内のヒト放線菌症患者からもノカルジア菌等を中心に収集・解析を進め、データ・ベースを構築し、本センターのホームページでの公開準備を進めている。インドネシア・ジャカルタ市のインドネシア大学医学部から千葉大学大学院(真菌医学研究センター)に留学中の学生およびインドネシア大学の教員2名と共同で、主にインドネシアの大学病院を訪れたエイズ等に起因する免疫不全患者が発症したカンジダ症について、菌型に関する分子疫学的な調査を行った。結果は、第9回国際菌学会(英国エジンバラ市)等で発表した。カンジダ等ヒトに病原性を持つ菌種多数種を含む酵母40種あまりの細胞表面糖鎖について、植物由来の糖鎖結タンパク(レクチン)をスライド・ガラスに貼りつけたレクチン・アレイを用いて菌の属や種による違い、種間の違いについて体系的な解析を行い、病原性と糖鎖の関連などについて考察した。結果は米国糖質学会(フロリダ)で発表し、投稿準備中である。ダンゴ虫腸管中に抗菌活性物質を産生する新規の放線菌(ストレプトマイセス属菌)を発見し、新種として報告し、新規化合物の単離を試みた(発表済)。南アフリカ・ヨハネスブルグ市のウィッツワータースランド大学遺伝学教室より、ダボス博士と柴山研究員を招き、病原放線菌に関する今後の共同研究について討議し計画を立てた。ブラジルの大学・病院・医療関係者と協力してブラジル・サンパウロ州のヒト(主としてエイズ感染者)、家蓄、ペットの感染症原因菌と考えられた放線菌を200株あまり輸入し、生理生化学的性状やリボゾーマルRNAの遺伝子配列の解析を行って、特殊な病態について報告し、また疫学的な結果についてまとめた(論文投稿中)。またタイ国立感染症研究所の研究者と協力して、タイ国各地の病院を訪れたエイズ患者からヒト病原性放線菌を採集し、分子生物学、生理生化学的な性状を解析して、現地の医療に役立てるとともに、細菌資源として蓄積・整備した。この中から、新種のストレプトマイセス属放線菌を発見し報告準備中である。

ダンゴ虫腸管中に抗菌活性物質を産生する新規の放線菌(ストレプトマイセス属菌)を発見し、新種として報告し、新規化合物の単離を試みた(発表済)。さらに、日本国内のエイズ患者やガン患者その他の感染者からもノカルジア菌等を中心にヒト病原性放線菌を収集し、菌種を同定し薬剤感受性を測定して医療に役立てた。これらの輸入菌株・国内採集菌株について、菌株資源として科学や産業に利用し、医療のための情報を提供する目的で、採集菌株の感染患者情報(個人情報を含まない)、遺伝子情報、生理生化学的情報、薬剤感受性情報、画像情報などを集積したデータ・ベースを構築してい-る(24年度公開予定)。カンジダ等ヒトに病原性を持つ菌種多数種を含む酵母40種あまりの細胞表面糖鎖について、植物由来の糖鎖結タンパク(レクチン)をスライド・ガラスに貼りつけたレクチン・アレイを用いて菌の属や種による違い、種間の違いについて体系的な解析を行い、病原性と糖鎖、の関連などについて考察した。結果は国際学会および専門誌上で発表した。
光不活化法によるグルタミン酸受容体トラフィックのリアルタイム解析

本研究では、新規に開発された「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXの光分解法を用いて、海馬スライス標本におけるAMPA型グルタミン酸受容体の分子動態をリアルタイムで解析することを目的とした。これまでの研究でGFPや金コロイド粒子などの分子タグで標識されたAMPA受容体のシナプス発現が動的に制御されることが明らかとなったが、分子標識が付いていない内在性の受容体の動態を調べた報告は無く、本研究はこの点を明らかにすることを目指した。紫外線の照射により「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXを光学的に分解することで、時間的・空間的にコントロールされた形で細胞膜に発現するグルタミン酸受容体機能を不活化することが可能となる。そこで、光照射によりAMPA受容体を不活化し、その後の応答の回復の時間経過を観察することで、受容体トラフィックの速度論的解析を行う。本年度は、昨年度の本研究で合成したANQXを海馬スライス標本のニューロンに適用し光不活化実験を行うための予備実験を開始し、照射時間や強度などの条件を定めた。また、今後AMPA受容体トラフィックの分子機構を追求するために、AMPA受容体の足場タンパクであるTARPsファミリーのうち、海馬で最も強い発現がみられるγ8のノックアウトマウスの電気生理学的解析を行い、AMPA受容体のシナプス発現が著しく低下することを明らかにした。脳の主要な興奮性伝達物質受容体であるグルタミン酸受容体のシナプス発現は神経活動依存的に極めて動的に制御されていることが明らかとなり注目を集めている。本研究では、新規に開発された「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXの光分解法を用いて、海馬スライス標本におけるAMPA型およびカイニン酸型グルタミン酸受容体の分子動態をリアルタイムで解析することを目的とする。光学的な手法を用いることで、時間的・空間的にコントロールされた形で細胞膜に発現するグルタミン酸受容体機能を不活化することが可能となる。そこで、光照射によりAMPA受容体およびカイニン酸受容体を不活化し、その後の応答の回復の時間経過を観察することで、受容体トラフィックの速度論的解析を行う。これまでの研究でGFPや金コロイド粒子などの分子タグで標識されたAMPA受容体およびNMDA受容体のシナプス発現が動的に制御されていることは知られているが、分子標識が付いていない内在性の受容体の動的制御の有無を調べた報告は無く、本研究はこの点を検証するものと位置づける。本年度は海馬ニューロンにおける光不活化実験を行うための予備実験を開始し、海馬CA3野のAMPA受容体とカイニン酸受容体応答の記録条件を求め、また、「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXのカスタム合成を行い、合成と純度のチェックを終えた。今後これを海馬スライスに適用して、内在性AMPA受容体およびカイニン酸受容体のトラフィックに関する実験を開始する。
スフェロイド形成細胞の形態変化に着目した、卵巣癌腹膜播種進展の病態解明と治療開発

マウス腹膜癌細胞株であるID8にKRAS活性化をした細胞株(ID8-KRAS)では浮遊状態でのスフェロイド形成の亢進と腹膜癌形成の促進を認めていた。KRAS活性化とスフェロイド形成の関係を調べるため、まず、ヒト細胞株(RAS経路に変異を認める卵巣がん細胞株2種と、変異を認めない卵巣がん細胞株3種類)を検討した結果、スフェロイド形成能には明らかな差は認めなかった。次に、2016 PLoS Oneで報告した通り、KRASのみならずcMYCもマウスin vivoモデルにおいて腹膜播種形成を促進することを確認していることを元に、cMYCも同様にスフェロイド形成を促進する作用があるかを検討した。その結果、cMYC導入ID8株(ID8-MYC)ではID8に比べて有意にスフェロイド形成能が高いことを見出した。これらの結果より、スフェロイド形成能に影響を及ぼす因子はKRASの活性化以外のがん遺伝子変異の影響も関与している可能性が示唆された。次に、がん遺伝子の有無と、形態変化によって発現が変化する遺伝子群を検討するためにマイクロアレイ検査を行った。その結果、ID8細胞とID8-KRAS細胞は2次元培養では遺伝子発現にほとんど差を認めなかったのに対し、3次元培養においては顕著な遺伝子発現変化を認めること、特に3次元培養においてID8-KRAS細胞でRAS-RAF-MEK経路の活性化が顕著であることを確認した。また、この経路の阻害剤であるTrametinibを使用することでin vitroにおけるスフェロイド形成の有意な阻害を認めるとともに、マウスモデルにおける腹膜癌形成を有意に阻害することを確認した。また、マイクロアレイの検討より、スフェロイド形態におけるグルタミン代謝経路の活性とマクロファージなどのケモカインであるCXCL17の発現上昇を認めた。スフェロイド形成の亢進がKRAS変異特異的なものかどうかを、ヒト細胞株を用いた検討と、cMYC導入マウス細胞株を用いて検討し、KRAS特異的でないことを確認できた。また、in vivoモデルにおいて、KRAS誘導性のスフェロイド形成亢進をターゲットとした治療戦略についても検討ができた。代謝経路についての確認としては、グルタミン経路がスフェロイド形成に重要である可能性が示唆された。この結果をもとに、グルタミン欠乏状態において、スフェロイド形成能に及ぼす影響を検討する。また、CXCL17の検討に関しては、2018年度に引き続きshRNA技術を用いたshCXCL17細胞株を樹立し、shCXCL17-ID8-KRAS株とshCXCL17-ID8株を用いてin vivoマウスモデルを作成し、腹水形成や腹膜播種形成に及ぼす影響を検討する。また、腹腔内環境の変化を腹水中のマクロファージやTreg, MDSCに着目して検討する。
暗黒物質探索のための単原子メーザー法による超高感度マイクロ波検出装置

暗黒物質を形成する素粒子の有力な候補として、いわゆる"見えない"axion(アクシォン)が示唆されている。このaxionを観測する方法として、強磁場中で光子に転換させ、その転換光子マイクロ波を高感度で検出することが考えられる。本研究では、単原子メーザー法;リュドベルク原子ビームレーザー分光により、従来にない超高感度でマイクロ波を検出する装置を開発しようとするものである。特に2、4GHz近傍のaxion転換マイクロ波を、液体ヘリウム温度に冷却した超伝導Nb空洞共振器の中で、リュドベルク状態に励起されたアルカリ原子ビームにより検出することを試みる。以上の目的を遂行するために、今年度の研究実施計画予定に従って超伝導Nb共振空洞、液体ヘリウム3用クライオスタット、原子ビーム発生源、及び電離イオン検出のためのフィールドイオン化装置を上記目的に合致するよう設計、製作した。クライオスタットは約20時間の連続使用が出来、液体ヘリウムG3により約0.5Kまで空洞の冷却が出来る。超伝導Nb共振空洞は矩形のTE_<101>型のもので、クライオスタット下部に、着脱容易で取り扱いやすいように配置されている。空洞はNbとCuのクラッド板を用い、プランジャー方式で共振周波数を大幅に変化させ、微細調整は挿入した絶縁棒を移動させて行う。Nbによる実際の空洞の製作に先き立ち、銅を用いた試験用空洞を使って、加工、機械的機能、特性の検討を行った。原子ビームは水平方向の入射とし、空洞通過後フィールドイオン化させて電子増倍管により検出される。装置の全系を組み上げて、全体の調整テストを行った。現在まだ予備運転の段階で、種々の特性が完全には期待通りに出ていないが、ほぼ目的を達成出来る状態に到達し得るものと考えている。今後、来年度購入予定で申請中のレーザー源の完成を待って光源系を整備し、リュドベルグ原子ビームによる実際の光子検出を行う。
福井県丹南地域における土砂災害対策支援GISの構築

本研究では,土砂災害のソフト的な対策支援を目的とした地理情報システム(GIS)の構築を行った.具体的には,2004年福井豪雨災害を事例として,近隣の丹南地区(鯖江市,越前市の山間部)において発生した斜面崩壊の特性を分析した.また,その分析結果に基づく危険度評価を用いて,土砂災害対策支援GISを構築した.本課題では,上述のGISを構築するために,5つのステップに区切って研究を実施した.なお,平成19年度は,ステップ1から3の総括,ステップ4および5を実施した.ステップ1では,2004年福井豪雨を誘因として広域に発生した斜面崩壊についてALOS AVNIR-2の衛星画像を用いて,位置・規模・形態・形状を検出した.空間分解能の不足を補うために,平成19年度は,SPOT5衛星のパンシャープン画像を作成し,この画像データを用いて斜面崩壊の検出を行った.その結果,高精度で崩壊箇所の位置・規模・形態・形状を捉えることができた.また,斜面崩壊箇所の検出に関するトレーニングデータを取得するために,現地調査を実施した.ステップ2では,土砂災害の特性を分析するための各種の地理情報(地形,地質,植生等)を準備するために,ディジタイズ等の作業を行った.ステップ3では,ステップ1において検出した斜面崩壊について,ステップ2で構築した各種の地理情報を用いて斜面崩壊の地形・地質・植生の特性を分析した.併せて,過去の降雨データを用いた降雨特性の分析も実施した.ステップ4では,ステップ3の特性分析結果を基に,斜面ユニット(単一斜面)ごとに数量化理論II類を用いて精度の高い斜面崩壊の危険度評価を行った.ステップ5では,以上の結果を統合し,土砂災害対策支援GISを構築した.災害直前,災害直後,平常時などにおいて,場面(時間)ごとの対策支援が可能となるシステムが構築できた.わが国は,急峻な地形を有し,脆弱な地質で構成されている.また,地震が多く,台風や集中豪雨に見舞われやすいという気象条件を持つ.このような背景から,毎年のように土砂災害が多発しており,その対策に多くの力が注がれている.そこで本研究では,2004年福井豪雨を事例として,福井県丹南地区における土砂災害のソフト的な対策支援を目的とした地理情報システムの構築を行う.平成18年度は,ALOSデータを用いた斜面崩壊の検出および現地調査,広域での災害特性分析を実施するためのデータベースの準備,地形・地質・植生に関する災害特性分析を実施した.これまでに得られた結論を以下に示す.(1)崩壊箇所の検出は,可視域赤のレベルスライス処理を行うことで崩壊箇所を正確に検出することができた.なお,検出結果は,現地調査の結果とほぼ一致した.(2)北海道地図発行の10mメッシュDEMを用いて地形に関する土砂災害の特性分析を行った結果,崩壊箇所に関しては,「30から35゚」の斜面傾斜角が最も頻度が高かった.また,地すべり地形については,「25から30゚」の頻度が最も高かった.(3)地質調査所発行の1:200,000地質図を用いて地質に関する土砂災害の特性分析を行った結果,崩壊箇所および崩壊箇所地すべり地形のほとんどが,「陸上-水底安山岩溶岩及び火山岩」であった.(4)植生に関する土砂災害の特性分析を行った結果,対象域全体,崩壊箇所,地すべり地形ともに,「スギ,ヒノキ,サワラ植林」が最も多かった.平成19年度は,災害特性分析結果を用いた土砂災害(斜面崩壊,地すべり)の危険度評価を実施する.さらに,最終的には住民の避難支援や砂防ダム建設の優先順位決定に有用な土砂災害対策支援GISを構築する.本研究では,土砂災害のソフト的な対策支援を目的とした地理情報システム(GIS)の構築を行った.具体的には,2004年福井豪雨災害を事例として,近隣の丹南地区(鯖江市,越前市の山間部)において発生した斜面崩壊の特性を分析した.また,その分析結果に基づく危険度評価を用いて,土砂災害対策支援GISを構築した.本課題では,上述のGISを構築するために,5つのステップに区切って研究を実施した.なお,平成19年度は,ステップ1から3の総括,ステップ4および5を実施した.ステップ1では,2004年福井豪雨を誘因として広域に発生した斜面崩壊についてALOS AVNIR-2の衛星画像を用いて,位置・規模・形態・形状を検出した.空間分解能の不足を補うために,平成19年度は,SPOT5衛星のパンシャープン画像を作成し,この画像データを用いて斜面崩壊の検出を行った.その結果,高精度で崩壊箇所の位置・規模・形態・形状を捉えることができた.また,斜面崩壊箇所の検出に関するトレーニングデータを取得するために,現地調査を実施した.ステップ2では,土砂災害の特性を分析するための各種の地理情報(地形,地質,植生等)を準備するために,ディジタイズ等の作業を行った.ステップ3では,ステップ1において検出した斜面崩壊について,ステップ2で構築した各種の地理情報を用いて斜面崩壊の地形・地質・植生の特性を分析した.併せて,過去の降雨データを用いた降雨特性の分析も実施した.ステップ4では,ステップ3の特性分析結果を基に,斜面ユニット(単一斜面)ごとに数量化理論II類を用いて精度の高い斜面崩壊の危険度評価を行った.ステップ5では,以上の結果を統合し,土砂災害対策支援GISを構築した.災害直前,災害直後,平常時などにおいて,場面(時間)ごとの対策支援が可能となるシステムが構築できた.
単スリットを用いた位相イメージング法の開発

平成30年度では、本研究課題で提案しているイメージング法において、最も重要な部分であるX線用の単スリットを購入し、現有の移動ステージと組み合わせて装置の光学系を作製することができた。また、移動ステージによる試料の移動と撮影を同期させ、連続撮影が可能な自動システムを構築することもできた。そして、既存のソフトウェアに機能を追加する形で、得られた多数のデータを一括処理して位相像を得るためのソフトウェアも作成できた。このことにより、これまで手動で行ってきた方法に比べ、短時間での撮影、および解析、画像化を行うことが可能になり、一連の作業が迅速化された。さらに、X線光学の立場から、本手法で画像化する量、特に位相像である屈折像と、散乱像の意味を理論的に説明できた。つまり、検出器の分解能よりも十分大きな物体については屈折像として、分解能以下のサイズの物体の集合体については散乱像として検出できることが分かった。そして、実験的にもそれを確認できるデータを得ることができた。加えて、次段階の目標の一つである、撮影に使用するX線のエネルギーについて、予備的な実験で使用した15keVを、20keVに上昇させても鮮明な像を得られることが確認できた。また、若干鮮明さに劣るが、30keVでも撮影を行い位相像を得ることが可能であった。以上より、平成30年度において、本研究課題で当初予定していた位相イメージング装置の作製と自動化、および、処理ソフトの作成はおよそ実現できた。本研究課題における第一段階の目的であった、単スリットを用いた位相イメージング装置の開発においては、海外で同様の手法を使ったイメージング装置の開発が予想以上に進展している。そのため、装置開発の面での新規性は当初予定したほど十分な独自性を発揮できなかった。しかしながら、装置能力の評価方法、具体的には屈折像、散乱像における分解能の定量評価を行う方法の開発および、実際に立ち上げた装置における分解能評価という面においては、他に先駆けて成果を出すことができた。このような装置能力の定量評価は、装置開発の段階においては諸条件を決めるために必須であり、この点においては有利な立場にある。本研究課題における第一段階の目標である、単スリットを用いた位相イメージング法用装置の作製は完了した。また、屈折像、および散乱像用の分解能評価方法、およびそのための評価用試料も開発が終わっている。そこで第二段階では、それらの試料を使用して、スリット幅や試料-検出器間距離等の撮影条件を変化させつつ、分解能評価を行い最適な撮影条件を見つける。そして、撮影時間のさらなる短縮と高分解能化を実現する。当該年度において、本研究課題で使用する単スリット法装置の重要な部分の一つである、試料移動ステージを購入予定であったが、現有のステージが流用可能であることが判明したため購入の必要がなくなった。

また、高エネルギー加速器研究機構で実験を行う際の補助者の雇用を予定していたが、当該研究所スタッフから十分なサポートが得られたため、必要がなくなったことにより未使用額が発生した。平成31年度においては、最適な撮影条件を見つけるため、スリット幅や試料-CCD間距離等の諸条件を変更しつつ分解能の評価を行う。そのため、多量の画像データが蓄積される。そこで、大容量のハードディスクを購入する。平成30年度に得たデータ量から推定し、本来予定していたよりもさらに容量が大きなハードディスクを購入予定である。平成30年度に生じた残額は、そのために使用する予定である。また、条件を変化させるためのスリット調整用のステージ、CCDカメラ移動用のステージの購入については計画通りに使用する。平成30年度で得られた高エネルギー加速器研究機構スタッフの補助は、平成31年度においては受けられない。そのため、実験補助者の雇用も計画通り行う。さらに、得られた成果の一部を発表するため、学会参加のための費用、論文の校閲費も計画通り使用する。
ノックアウトマウスを用いたMHC領域内non-HLA遺伝子機能の解析(疾患感受性遺伝子の検索)

主要組織適合複合(major histocompatibility complex ; MHC)にはヒト白血球型抗原(human leukocyte antigen ; HLA)の遺伝子群が存在し、多様なHLA分子は、免疫系による「自己」と「非自己」の識別機構に中心的な役割をはたす。特定のHLA型が自己免疫疾患への罹患し易さ(疾患感受性)と相関する現象は古くから知られているが、その機序は未だに不明である。申請者らはMHC領域の遺伝子が強い連鎖不均衡にあることに着目し、MHC領域に存在するHLA以外の遺伝子(non-HLA遺伝子)が、疾患感受性遺伝子の本態であるという仮説を検証したいと考えている。すなわち、本研究ではMHC領域の中でも、もっとも疾患感受性との関わりが深い腫瘍壊死因子(TNF)遺伝子の周辺のnon-HLAへ遺伝子群についてノックアウトマウスを作製し、non-HLA遺伝子の疾患感受性への関与を調べる研究に取り組んだ。そのため、セントロメアからテロメアにかけてlymphotoxi-β(LTβ)、TNF、lymphotoxin-α(LTα)の3つの遺伝子がクラスターを形成して存在する、いわゆるTNF/lymphotoxin locus周辺の遺伝子に焦点を当てて研究を進めた。今回の研究では、TNF/lymphotoxin locusのセントロメア側とテロメア側に存在する2種類の遺伝子を最初の破壊遺伝子として、ノックアウトマウスを作製する作業に取り組んだ。いずれの遺伝子も生体内での役割は不明であるが、生体防御機構に深く関わり、それによって炎症を主病変とする疾患の病態形成に関与している可能性が高い。本研究期間中に1種類の遺伝子についてはキメラマウスの作製まで到達したが、もう1つの遺伝子については、targeting vectorの構築を完了した段階である。今後は、これら2種類の遺伝子のノックアウトマウスを出来るだけ早急に完成させ、MHC遺伝子が疾患感受性と関わるメカニズムについて、個体レベルで明かにしてゆきたい。主要組織適合複合体(major histocompatibility complex;MHC)領域には「自己と非自己の識別」という免疫系の基本原則に直接関わる中心的な分子の遺伝子群が存在する一方、このような機能とは直接関わらない遺伝子群が存在し、古典的なHLA遺伝子に対してnon-HLA遺伝子と呼ばれる。他方、特定のHLA型が自己免疫疾患をはじめとするおよそ200種類の疾患の疾患感受性と相関を示すことが知られているが、その本態は不明である。MHC領域に存在する疾患感受性遺伝子の解明を目指し、これまでに申請者らは、この領域に存在する3種類のnon-HLA遺伝子(lymphotoxin-α遺伝子、factor B遺伝子およびS遺伝子)の機能をノックアウトマウスを用いて明らかにし、これらの遺伝子と疾患感受性との関わりについて検討してきた。本研究では、このアプローチをさらに発展させ、多数のnon-HLA遺伝子についてノックアウトマウスを作製し、疾患感受性の本能となるnon-HLA遺伝子の同定を試みる。すなわち、lymphotoxin-β、TNF、lymphotoxin-αの3つの遺伝子がクラスターを形成して存在する領域近傍に存在するB144(LST-1)とIkB-like (IkBL)を最初の破壊遺伝子とした。現在、targeting vectorの構築を行ない、これらの遺伝子のES細胞へのTransfectionを開始し相同組換え体の取得を試みている。これら2つの遺伝子は発現様式と構造から、生体防御機構に深く関わり、それによって炎症を主病変とする疾患の病態形成にも関与している可能性がある。今後は、これら2種類の遺伝子ノックアウトマウスの作製に向けて作業を進めて行きたい。

主要組織適合複合体(major histocompatibility complex;MHC)領域には「自己と非自己の識別」という免疫系の基本原則に直接関わる中心的な分子の遺伝子群が存在する一方、このような機能とは直接関わらない遺伝子群が存在し、古典的なHLA遺伝子に対してnon-HLA遺伝子と呼ばれる。他方、特定のHLA型が自己免疫疾患をはじめとするおよそ200種類の疾患の疾患感受性と相関を示すことが知られているが、その本態は不明である。MHC領域に存在する疾患感受性遺伝子の解明を目指し、これまでに申請者らは、この領域に存在する3種類のnon-HLA遺伝子(lymphotoxin-α遺伝子、factor B遺伝子およびS遺伝子)の機能をノックアウトマウスを用いて明らかにし、これらの遺伝子と疾患感受性との関わりについて検討してきた。本研究では、このアプローチをさらに発展させ、多数のnon-HLA遺伝子についてノックアウトマウスを作製し、疾患感受性の本態となるnon-HLA遺伝子の同定を試みる。すなわち、lymphotoxin-β、TNF、lymphotoxin-αの3つの遺伝子がクラスターを形成して存在する領域近傍に存在するB144(LST-1)とIkB-like(IkBL)を最初の破壊遺伝子とした。現在、targeting vectorの構築を終了し、これらの遺伝子のES細胞へのtransfectionにより、IkBLについては相同組換え体を取得した。これら2つの遺伝子は発現様式と構造から、生体防御機構に深く関わり、それによって炎症を主病変とする疾患の病態形成にも関与している可能性がある。今後は、これら2種類の遺伝子ノックアウトマウスの作製に向けて、さらに作業を進めて行く。主要組織適合複合体(major histocompatibility complex ; MHC)にはヒト白血球型抗原(human leukocyte antigen ; HLA)の遺伝子群が存在し、多様なHLA分子は、免疫系による「自己」と「非自己」の識別機構に中心的な役割をはたす。特定のHLA型が自己免疫疾患への罹患し易さ(疾患感受性)と相関する現象は古くから知られているが、その機序は未だに不明である。そこで、申請者らはMHC領域の中でも、もっとも疾患感受性との関わりが深い腫瘍壊死因子(TNF)遺伝子の周辺に存在する、いわゆる非HLA遺伝子群についてノックアウトマウスを作製し、これらの遺伝子の疾患感受性に関与するメカニズムを調べる研究に取り組んでいる。すなわち、MHC遺伝子と疾患感受性との関わりを明らかにする目的で、セントロメアからテロメアにかけてlymphotoxin-β(LTβ)、TNF、lymphotoxin-α(LHα)の3つの遺伝子がクラスターを形成して存在する、いわゆるTNF/lymphotoxin locus周辺の遺伝子に焦点を当て、研究を進めている。
近代化の計量社会学的分析

本研究の目的は、日本の近代化過程を、産業化の観点からの統一的に捉えた後、実証データにもとづいて解明することにあった。まず戦後40有余年を経て一応の近代化を達成した今日、日本社会は転機を迎え新しい社会編成原理が要請されていることが明らかになった。つぎに日本の近代化過程の実証的分析に関しては、データの入手可能性の制約のため、時代を戦後日本社会に限定し、領域も社会階層に限定して、階層構造の変動過程の分析を行なった。用いたデータは「社会階層と社会移動(通称SSM)」全国調査3時点(1955年,1965年,1975年)データである。昭和60年度には、地位の非一貫性(Status in coneistlncy)に関して分析を行ない、(1)1955年から1975年までの20年間に地位の非一貫性が増大したこと、(2)地位非一貫性の増大は下層一貫の人びとの生活水準の上昇によって可能になったこと、(3)地位非一貫性が欲求不満やストレスをひきおこし、革新的な政治態度と結びつきやすいというレンスキー(Lenski,G.)の仮説は、日本社会にはあてはまらないこと、が明らかになった。昭和61年度には階層帰属意識に関してすう勢分析を行ない、(1)1955年から1975年までの20年間に「中」に帰属させる人の割合が増大したこと、(2)階層帰属意識が社会的地位によって規定される度合が小さくなったこと、が明らかになった。戦後日本社会の変動を社会階層論の観点から概括するならば、戦後の日本社会が未曽有の平等社会を実現したということになるのである。ところで、一般に価値としての平等主義は、同質化規範と差異化規範という相対立する規範を内臓している。したがって、これら2つの規範のどちらが社会の中心的な編成原理になるかによって、成熟を迎えた日本型中流社会の今後の変貌を見すえることも可能になるであろう。
エンドセリンの受容体及び変換酵素レベルでの心不全形成に果たす意義の解明

エンドセリン(ET)-1はアンジオテンシンII産生系と同様にET変換酵素(ECE)によって前駆体Big-ETからET-1へ変換され、ET-A及びET-B受容体を介して血管収縮、心筋細胞肥大や線維増生に機能する。(1)ETA受容体拮抗薬FR139317、ETA/B ; TAK044、ETB ; K8794を、ヒト拡張型心筋症に相当する高頻度右室ペーシング心不全イヌに投与し、心不全でのETの意義を検討した。ETはETA受容体を介して血管抵抗を増加させ、糸球体濾過率、腎血漿流量を低下させ水ナトリウム貯留的に働くが、遠位尿細管での水再吸収には関係しない。しかしETB受容体を介しては、血管抵抗を低下させ腎血漿流量の増加させる。さらに遠位尿細管、集合管での水再吸収を低下させ体液排泄的に作用している。しかしレニン-アンギオテンシン-アルドステロン(RAA)分泌を有意に抑制している事が明らかになった。(2)ECEとアンジオテンシン変換酵素(ACE)両阻害が心筋リモデリングの形成過程に単独阻害よりも有効かは明かにするため、ECE阻害薬FR901533とACE阻害薬エナラプリルを慢性併用投与し心筋リモデリングに及ぼす効果を単独群と検討した。ECE/ACE阻害薬は各単独治療群と比して左室径の拡大を防止し、左室内圧の上昇を抑制した。不全心でのSR Ca2+-ATPase mRNAのupregulationに伴い、拡張能の指標である時定数タウの有意な短縮を認めた。線維化の指標であるcollagen I、III mRNAの発現を低下させ、picrosirus red染色で定量したコラーゲン蓄積を抑制した。ECEを介したET-1産生は心リモデリング形成に重要な役割を演じているが、ECE/ACE両阻害薬は単に血行動態の改善にとどまらず、Caハンドリングの改善、線維化抑制を介して単独阻害に比してより心不全改善効果を有すると考えられた。1.心不全下で増加したエンドセリン(ET)がETA及びETB受容体を介していかに心不全の体液バランスに関与しているかは明らかでない。ETA受容体拮抗薬FR139317、ETA/B受容体拮抗薬TAK044を、ヒト拡張型心筋症に相当する高頻度右室ペーシング心不全イヌに投与し、各受容体を通した腎での水、ナトリウム調節に及ぼすETの意義、各ET受容体拮抗薬の心不全治療における体液量調節効果を検討した。さらに遠位尿細管、集合管での水再吸収を低下させ体液排泄的に作用しているに。よってETA受容体拮抗薬は腎血行動態を改善し利尿効果をもたらすと期待できるが、ETA/B拮抗薬はETB受容体を介した尿細管レベルでの水再吸収抑制により、心不全での利尿効果において劣るものと考えられた。

2. ETB受容体を介したETの長期抑制が、心不全進展にいかに影響しうるかを更に明らかにするため、同じく心不全イヌを対象に、ETB受容体拮抗薬K8794の慢性投与を行ない、心血行動態、神経体液因子、体液量調節に及ぼす効果を検討した。K8794の慢性投与は心不全進展に伴う心内圧の上昇、心拍出量の低下を更に悪化させた。しかしレニン-アンギオテンシン-アルドステロン(RAA)分泌を有意に抑制し、予想に反し尿量低下を防止した。よってETB受容体拮抗薬の慢性阻害は血行動態的には障害的であるが、RAA系の抑制を介し、心不全の進展増悪を防止しうる可能性もあることが示唆された。1.「心不全におけるエンドセリン変換酵素慢性阻害の意義」エンドセリン(ET)-1は前駆体のBig-ETからET変換酵素(ECE)によってET-1へ変換され産生される。ECE阻害薬が心筋リモデリングの形成過程に有効か、またその機序はどうか、高頻度ペーシング心不全イヌにECE阻害薬FR901533を慢性投与し検討した。[結果]体血圧に心不全コントロール群と差は無かったが、ECE阻害薬は左室駆出率の低下、左室径の拡大を防止した。また不全心でのpreproET-1mRNAの発現抑制に加えて、SR Ca^<2+>-ATPase及びeNOS mRNAの発現を改善させ、collagen I、III mRNAの発現を低下させた。[結論]ECEを介したET-1産生は心リモデリング形成に重要な役割を演じており、ECE阻害薬はET-1抑制を通して不全心でのNOやCaハンドリングの改善、線維化抑制を介して心不全改善効果を有すると考えられる。2.「心不全進展過程においてエンドセリンは血管の構造的リモデリングを促進する」心不全は運動耐容能の低下と組織灌流の減少が特徴とされるが、血管構築の変化が病態の原因の一つと考えらる。ET-1は血管平滑筋増殖、線維化作用を有することから、ECE阻害が心不全の血管構築の変化を防止するか検討した。[結果]心不全では正常に比べ大腿動脈において中膜肥厚、内腔の狭小化、コラーゲン量の増加を認め、中膜でのET-1陽性細胞は有意に増加した。ECE阻害薬は血圧に影響を及ぼさず、大腿動脈の中膜肥厚、内腔の狭小化、線維増生という構築的変化を抑制し、ET-1陽性細胞数を減少させた。体血管抵抗を低下させた。[結論]心不全において、ET-1は単に血管トーヌスの調節のみならず、その構造的変化にも強く関与し、組織灌流、運動耐容能の規定因子として心不全の重要な役割を演じていることが示唆された。本年度は「心不全におけるエンドセリン及びアンジオテンシン変換酵素同時阻害の意義」を検討した。エンドセリン(ET)-1はアンジオテンシンII産生系と同様にET変換酵素(ECE)によって前駆体Big-ETからET-1へ変換され心筋細胞肥大や線維増生に機能する。現在アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬が心不全治療に広く使用されるが、ECEとACE両阻害が心筋リモデリングの形成過程に単独阻害よりも有効かは明かでない。高頻度ペーシング心不全イヌにECE阻害薬FR901533とACE阻害薬エナラプリルを慢性併用投与し心筋リモデリングに及ぼす効果を単独群と検討した。[結果]体血圧に心不全対照群を含め各群間に差は無かったが、ECE/ACE阻害薬は各単独治療群と比して左室径の拡大を防止し、左室内圧の上昇を抑制した。心不全の予後規定因子の血漿ANP、アルドステロンを有意に低下させた。
被子植物の花粉外膜のパターン決定機構の解明

昨年度に引き続き、ジャケツイバラおよびコウホネを研究材料として、花粉外膜のパターン決定機構の解明の研究を遂行した。今年度は特に私の従来の研究で明らかにしてきた原形質膜による花粉外膜の基本的なパターン形成モデルの一般化にむけて検証することを中心とした。さらに、被子植物の各分類群にみられる花粉外膜の多様化の機構を明らかにすることと、初期花粉外膜の内部超微細高次講造の解明を研究の目的とした。これらの植物について、花粉母細胞の減数分裂から成熟花粉にいたる花粉形成過程に見られる小胞子および発達しつつある花粉の表層構造系の変化を超高分解能走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡を用いて微細構造のレベルで追跡した。具体的には、野外でこれらの植物をサンプリングし花粉母細胞から成熟花粉にいたる適当な発育段階の雄蕊を光学顕微鏡で確認しながら切断し、小片化した後で、急速凍結固定およびパラホルムアルデヒドとグルタルアルデヒドにて化学固定した。オスミウム産にて二重固定後、脱水処理し、TF-1型を用いて、凍結割断面を作製し、超高分解能走査型電子顕微鏡S-900にて、初期花粉外膜の内部超微細高次講造および連続的な発育段階に従って花粉外膜のパターンが決定されていく過程を3次元的に解析した。一方、急速凍結固定法は、四分子細胞が厚いカロース層に被われているためにどうしても氷晶ができてしまうと言う技術的問題を解決できなく成功しなかった。以上の結果、大きな針状突起をもコウホネの花粉の花粉外膜のパターン形成過程において、針状突起は上部表層突起と形成時期が異なっており、針状突起は4分子初期にカロースの中に伸長していくように形成されることが明らかになった。外観的には類似している針状突起にも上部表層突起と相同でないものがあることを示唆している。花粉外膜の層構造の相同性を明らかにしていくのに形成過程の研究が重要である。また、花粉外膜の内部基本構造が繊維状の構造物によって構成されていると言う新しい見解が生まれた。これらの研究成果は、それぞれ国際誌であるAmerican Journal of BotanyとReview of Paleobotany and Palynologyに発表した。花粉外膜が、それぞれ独自の構造と表面模様をもっているBougainvillea属植物、Ipomopsis属植物、Illicium属植物、Nuphar属植物、を用いた。Bougainvillea属植物の花粉粒は網目模様をもつ3溝孔粒型であり、明確なColumellae構造があると言う特徴があり、Ipomopsis属植物の花粉は、特異的な線条紋の表面模様をもっており、Nuphar属植物の花粉の表面には多くの針状突起があります。これらは、主に野外に生息している植物である。これらの植物について、花粉母細胞の減数分裂期から成熟花粉にいたる花粉形成過程に見られる小胞子および発達しつつある花粉の表層構造系の変化を超高分解能走査電子顕微鏡および透過電子顕微鏡を用いて微細構造のレベルで追跡した。