hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多次元情報と時空間解析による血管弾性可視化の研究

本研究は、従来の診断法で検出できない形態変化の起こっていない動脈硬化を、非侵襲的に診断する機能的組織診断法を目的とする。そのために超高速超音波診断装置により、超音波の波長以下の分解能で頚動脈断面の断面積変化、膨張速度を計測し、トノメトリ法で画像上に、同時に描き込まれた血圧波形情報から、加齢変化を非線形粘弾性力学から動脈硬化指標化する非侵襲的動脈硬化診断システムの研究を行ってきた。この弾性力学的変化から、高齢者と若年者の動脈壁の機能的振る舞いが違っていることを示した。さらに関心領域のみを取り出し頚動脈超音波画像を時間軸上に再配列した頚動脈断面の時間的変化を表示する時系列3Dモード画像と、この画像に血圧力情報をカラーマッピング重畳させた4Dモードで、動脈硬化の存在を動脈壁運動によって直感的に表示するシステムヘの発展を行った。これにより動脈硬化の起こった頚動脈が機能的な振る舞いが違っていることが直感的にも分かるようになり、動脈硬化のローカライズも視覚的に理解できるようになった。さらに、この直感的方法を評価するために、従来からの弾性力学的な見地から得られた指標βや、動脈硬化を直接反映するといわれている動脈壁の内膜中膜複合体の厚さを計測したIMTと比較検討した。指標は加齢によって増加傾向があるが、βでは高齢者で大きくずれる場合がある。一方で、現在動脈硬化の評価に広く使われているIMTは、動脈硬化の定量的診断には安定している優れた指標であるが、逆説的に考えると動脈硬化の存在は推定できるが、動脈硬化の平均的な指標にすぎない。しかも最大の問題点は、動脈硬化が進展しなければ検出できず、若年者での動脈硬化の検出感度が低い。我々の方法ならば若年者においても診断可能である。3次元表示と数値による定量的評価の双方ができる我々の方法は、上記のように動脈硬化の平均的な振る舞いではない場合にも、原因推定も可能であるので、診断精度が向上させることが分かった。このことは本来の目的である動脈硬化の起こっていない動脈壁での動脈硬化診断の有効性を示すものである。超高速超音波診断装置による頚動脈断面の断面積変化、膨張速度を計測し、同時に画像に描き込まれた血圧波形情報から、加齢変化を非線形粘弾性力学をもとに動脈硬化指標の研究を行ってきた。そして高齢者と若年者の動脈壁の機能的振る舞いが違っていることは示してきた。この方法と共に動脈硬化を、分かり易く診断できるように可視化する方法を開発した。具体的にはトノメトリ法による、血圧波形も含まれた多次元情報を持つ超音波画像データを、時間分解能1/100秒ごとに画像処理を行う。関心領域のみを取り出した画像データは時間軸に再配列し時間毎の平面画像を並べて、時系列3D画像とし、頚動脈断面の時間的変化を表示する3Dモード、さらに血圧力情報をカラーマッピングし頚動脈断面の時間的に重畳させた4Dモードで、動脈壁運動が直感的に表示するシステムとした。この方法で動脈硬化の進展パターンを検討した。この結果から動脈硬化の指標と加齢パターンには、一定の関係があることが分かった。

また頚動脈運動をより詳しく定量するために心臓の影響を解析に導入し検討した。これら大容量の画像データ処理と画像表示のシステムを確立させ、多変量解析も行った。心臓の影響を考慮すると、より画像変化との相関がはっきりと分かった。本研究は、従来の診断法で検出できない形態変化の起こっていない動脈硬化を、非侵襲的に診断する機能的組織診断法を目的とし、超高速超音波診断装置により、超音波の波長以下の分解能で頚動脈断面の断面積変化、膨張速度を計測し、トノメトリ法で画像上に、同時に描き込まれた血圧波形情報から、加齢変化を非線形粘弾性力学をもとに動脈硬化指標化する非侵襲的動脈硬化診断システムの研究を行ってきた。弾性係数の変化から、高齢者と若年者の動脈壁の機能的振る舞いが違っていることを示した。さらに関心領域のみを取り出し頸動脈超音波画像を時間軸上に再配列した頚動脈断面の時間的変化を表示する時系列3Dモード画像と、この画像に血圧力情報をカラーマッピング重畳させた4Dモードで、動脈硬化の存在を動脈壁運動によって直感的に表示するシステムへの発展を行った。このシステムにより動脈硬化の起こった頸動脈が機能的な振る舞いが違っていることが分かった。そして、この方法を評価するために、従来からの弾性力学的な見地から得られた指標βや、動脈硬化を直接反映するといわれている動脈壁の内膜中膜複合体の厚さを計測したIMTと比較検討した。指標は加齢によって増加傾向があるが、βでは高齢者で大きくずれる場合がある。またIMTは、動脈硬化の定量的診断には安定している優れた指標であることが分かる。しかしこれらの指標も動脈硬化の存在は推定できるが、動脈硬化の平均的な指標にすぎない。しかもIMTは、動脈硬化が進展しなければ検出できず、図1に示すように若年者での検出感度が低い。本方法が若年者において、診断能力が高いことを示した。このことは本来の目的である動脈硬化の起こっていない動脈壁での動脈硬化診断の有効性を示すものである。本研究は、従来の診断法で検出できない形態変化の起こっていない動脈硬化を、非侵襲的に診断する機能的組織診断法を目的とする。そのために超高速超音波診断装置により、超音波の波長以下の分解能で頚動脈断面の断面積変化、膨張速度を計測し、トノメトリ法で画像上に、同時に描き込まれた血圧波形情報から、加齢変化を非線形粘弾性力学から動脈硬化指標化する非侵襲的動脈硬化診断システムの研究を行ってきた。この弾性力学的変化から、高齢者と若年者の動脈壁の機能的振る舞いが違っていることを示した。さらに関心領域のみを取り出し頸動脈超音波画像を時間軸上に再配列した頚動脈断面の時間的変化を表示する時系列3Dモード画像と、この画像に血圧力情報をカラーマッピング重畳させた4Dモードで、動脈硬化の存在を動脈壁運動によって直感的に表示するシステムヘの発展を行った。これにより動脈硬化の起こった頸動脈が機能的な振る舞いが違っていることが直感的にも分かるようになり、動脈硬化のローカライズも視覚的に理解できるようになった。さらに、この直感的方法を評価するために、従来からの弾性力学的な見地から得られた指標βや、動脈硬化を直接反映するといわれている動脈壁の内膜中膜複合体の厚さを計測したIMTと比較検討した。
死線期を伴う心停止ドナーのグラフト肝に生じる障害機序の解明とその予防法の確立

【目的】本研究の目的は、心停止ドナー肝移植の成功に向け、選択的TNF-α,IL-1β産生阻害剤FR167653(FR)、強力なセリンプロテアーゼインヒビターであるnafamostat mesilate(NM)、ならびにplostaglandin E(PG)の肝温阻血再灌流障害における予防効果を検討した。【方法】A)ratを使用し、肝摘出再灌流実験を施行した。i)Heart beating群(HB群):心拍動下に肝摘出。6時間冷保存後再灌流。ii)Non-heart-beating群(NHB群):呼吸停止から心停止を誘導し、心停止下に肝摘出。iii)NM投与群(NM群):NM投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。iv)FR投与群(FR群):FR167653投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。v)FR+NM投与群(FR+NM群):NM及びFR投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。5群とも灌流時間は1時間としその後にサンプルを採取した。検査項目は、胆汁産生量、灌流液量、生化学検査、IL-1β,TNF-α,thromboxaneB2(TXB2),6-ketoPGF1α,leukotrieneB4,Cox-2,NF-κB, AP-1,病理組織(電顕、光顕)である。B)豚を用いて肝移植実験を行い、FR、MN、PGの効果を検討した。【結果】A)HB群と比し、NHB群でIL-1β,TNF-α,NF-κB, AP-1,TXB2,leukotrieneB4,Cox-2が有意に高く、FR+NM群ではNHB群に比し有意に低下した。病理所見でもFR, FR+NM群で肝類洞の微小循環障害が改善された。B)PGとFRの両者を投与することによって心拍動下肝移植と同等の生存率が得られた。【結語】心停止ドナーからの肝移植では、死戦期(温阻血期)におけるIL-1β・TNF-αの抑制およびアラキドン酸カスケードの抑制が重要であると考えられ、FR、NM、及びPGの療法は、屍体肝グラフトのコンディショニング法として効果がある。冷保存後再灌流。冷保存後再灌流。冷保存後再灌流。A)障害発生機序の分子レベルでの解析;現在、ラットを用いて、死戦期を被った肝の虚血再潅流障害モデルにおける、i)NF-kappaB, AP-1などの転写因子の活性変化、MAPキナーゼの活性変化、c-junキナーゼ(JNK)やMAPキナーゼファミリーの上流に位置するMEKK-1やホモログのNIKなどの核内転写因子およびキナーゼ群の活性変化、ii)

NF-kappaBにより誘導されるサイトカイン(IL-1, IL-2, IL6, GM-CSF, TNFなど)、ケモカイン、接着分子(E-selectin, ICAM-1, VCAM-1など)、NOS、Fas ligandなどの発現変化、iii)免疫応答や炎症反応の際活性化されるアラキドン酸代謝のkey enzymeであるホスホリパーゼA2活性変化を検討し、総合的に阻血再潅流障害の発生機序を分子レベルで解明している。以上に述べた生科学的検討に加え、微小循環を評価する目的で超微形態像も検討中である。(B)死戦期を被った肝の虚血再潅流障害の予防法の開発; i)薬剤によるKupffer細胞機能(サイトカイン、ケモカイン分泌)の抑制効果、ii)protease-inhibitorの投与によるkinase activityの抑制による免疫応答や炎症反応の抑制効果について豚をの肝移植モデルで検討を行っている。【目的】近年肝移植におけるドナー不足は深刻さを増し、心停止ドナーからの肝移植も試みられてはいるが初期グラフト機能不全を高率に引き起こすため現段階では不適当とされている。本研究の目的は心停止ドナー肝移植の成功に向け、P38MAPK抑制作用をもつ選択的TNF-α,IL-1β産生阻害剤FR167653及び強力なセリンプロテアーゼインヒビターであるnafamostat mesilateの温阻血再灌流障害における効果を明らかにするとともに、屍体肝グラフトのコンディショニング法を開発することである。【方法】雄性Wistar ratを使用し、5群に分け肝摘出再灌流実験を施行した。1)Heart beating群(HB群);心拍動下に肝摘出。6時間保存後再灌流。2)Non-heart-beating群(NHB群):呼吸停止から心停止を誘導し、心停止下に肝摘出。6時間冷保存後再灌流。3)nafamostatmesilate投与群(NM群):nafamostat mesilete投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。4)FR167653投与群(FR群):FR167653投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。5)FR167653+nafamostatmesilate投与群(FR+NM群):nafamostat mesilate及びFR167653投与後,NHB群と同様に肝摘出。冷保存後再灌流。5群とも灌流時間は1時間としその後にサンプルを採取した。検査項目は胆汁産生量、灌流液量、生化学検査、IL-1β,TNF-α,thromboxaneB2(TXB2),6-ketoPGF1α,leukotrieneB4,Cox-2,NF-kB, AP-1,病理組織(電顕、光顕)である。【結果】HB群と比し、NHB群でIL-1β,TNF-α,NF-κB, AP-1,TXB2,leukotrieneB4,Cox-2が有意に高く、FR+NM群ではNHB群に比し有意に低下した。病理所見でもFR, FR+NM群で肝類洞の微小循環障害が改善された。以上の結果から、FR167653とnafamostat mesilateは、温阻血再灌流障害時において、炎症性サイトカイン及びアラキドン酸カスケードのメディエーターを著明に抑制することが確認された。また、この2剤併用療法は屍体肝グラフトの肝類洞における微小循環保持に極めて有用であることが示唆された。【結語】心停止ドナーからの肝移植では死戦期(温阻血期)におけるIL-1β・TNF-αの抑制およびアラキドン酸カスケードの抑制が重要であると考えられた。
海外高性能望遠鏡を用いた観測によるミリ波・光・赤外線天文学の研究

大石は、米国国立電波天文台において大質量星生成領域におけるCH3NH2の観測を行い、この分子がHII領域近傍に局在していることを見出した。またSEST電波望遠鏡を用いて銀河中心領域のSiOの広域マッピング観測を行い、SiOの雲は数10Kの励起温度で非常に広く分布している事があきらかになった。太田は、米国国立電波天文台のVLAを用いてCO輝線観測を行った。残念ながら天候に全く恵まれず、当初予定していたノイズレベルは達成できなかった。川辺は、米国国立電波天文台のVLAを用いて原始銀河候補天体のCO輝線及び、連続波の高空間分解能の観測を行った。遠方銀河と思われる銀河を1つ見出した。馬場は、サン・ペドロ天文台の望遠鏡を使用して、ベテルギュウスなどをスペックル分光により観測した。主鏡のアクティブサポートシステムが有効に働き良質のデータを得た。比田井は、マウナケア山頂のケック10m望遠鏡に取り付けた高分散分光器により、重力レンズクエーサーなど4個のクエーサーの高分散スペクトルを観測した。柴田は、アメリカ国立電波天文台の超長基線干渉計VLBAで、メガメーザー天体のVLBI観測を行い、角度分解能0.5-5ミリ秒角で中心核近傍にあるガスの構造を調べた。尾中はアリゾナ大学の2つの望遠鏡を使用し、中間赤外域で低温度星の分光撮像観測を行った。珪酸塩の特徴的なバンドなどを得ることに成功した。菅井は、UKIRTのファブリペロ撮像モードを用いて相互作用・合体銀河の近赤外線輝線観測を行った。天気が悪く観測時間3日間のうち実際観測できたのは1日分だった。林の今回の観測では、原始星からの高速ジェットが作り出す衝撃波領域から発生する水素分子輝線の分布を高い解像度で明らかにすることができた。山下の今回の観測ではいくつかの遠方にある活動銀河の中間赤外分光を行った。大石は、米国国立電波天文台において大質量星生成領域におけるCH3NH2の観測を行い、この分子がHII領域近傍に局在していることを見いだした。またSEST電波望遠鏡を用いて銀河中心領域のSiOの広域マッピング観測を行い、SiOの雲は数10Kの励起温度で非常に広く分布している事が明らかになった。太田は、米国国立電波天文台のVLAを用いてCO輝線観測を行なった。川辺は、米国国立天文台のVLAを用いて原始銀河候補天体のCO輝線及び、連続波の高空間分解能の観測を行った。遠方銀河と思われる銀河を1つ見いだした。比田井は,マウナケア山頂のケック10m望遠鏡に取りつけた高分散分光器により、重力レンズクエーサーなど4個のクエーサーの高分散スペクトルを観測した。尾中はアリゾナ大学の2つの望遠鏡を使用し、中間赤外域で低温度星の分光撮像観測を行なった。菅井は、UKIRTのファブリペロ撮像モードを用いて相互作用/合体銀河の近赤外線輝線観測を行った。

林の今回の観測では,原始星からの高速ジェットが作り出す衝撃波領域から発生する水素分子輝線の分布を高い解像度で明らかにすることができた.山下の今回の観測ではいくつかの遠方にある活動銀河の中間赤外分光を行った。
サイトカインGIFのGerminal Centerにおける制御の分子機構の解明

Glycosylation-inhibiting factor (GIF)はCD4T細胞内で活性化・分泌され、CD4細胞がサイトカインIL-4を分泌するTh2細胞への分化を阻止する分子であることを明らかにしてきた。アレルギーにおいて重要な杯中心(germinal center)においてGIFが濾胞性ヘルパーT細胞への分化・産生とIL-4の分泌を制御し、T細胞依存性抗体IgEの産生を抑制することを明らかにした。GIFのレセプターの候補遺伝子を同定した。我々はさらにGIFにagonisticな抗体を作製し、IL-4の分泌とIgE抗体の産生を阻止するアレルギーの創薬に発展する予定である。GIFはCD4T細胞がサイトカインIL-4を分泌するTh2細胞へ分化するのを阻止、さらにGIFがB細胞からT細胞依存型のIgG, IgE抗体が産生されるのを阻止する機能を持つことを我々は報告している。IL-4を産生するT細胞はTh2CD4細胞の他Follicular helper CD4細胞(以下TFH)があるが、Th2細胞とTFH細胞の関連については不明な点が多い。抗体は胚中心(germinal center;以下GC)で1.IgE, IgG抗体へのclass switch2.maturationを経て産生されるが、抗体産生におけるGCでのB細胞と濾胞細胞特異的なTFH細胞との相互作用が報告されている。1.GCの検討;1) GIF+/+マウスとGIF-/-マウスにOvalbuminで免疫を行った脾臓を免疫染色し通常リンパ濾胞内に位置するGCが、GIF-/-マウスでは濾胞の外に位置することを見い出した。2) GCB細胞の数がGIF-/-マウスではGIF+/+マウスに比較して有意に増加している。GIFがCD4細胞のTh2分化だけでなくGCB細胞とTFHを制御し、抗体産生、アレルギー発症に重要であることが示唆された。2. GIFのcysteinylationの作用機序の解明; cysteinylation化したGIF(以下modifed GIF)に特異的に結合するmonoclonalGIF抗体(mAb12)を用いて、modifed GIFはCD4T細胞、B細胞、好酸球に結合するがmacrophage, NKT細胞とは結合しないことを見い出した。GIFはcysteinylation化によって生物活性を得CD4T細胞とautocrine的、あるいはT-B相互作用によって、IL-4産生、IgE産生を制御することを見い出した。3.GIFレセプターの同定; expression cloningを用いて、B細胞、T細胞のcDNAをtransduceしたcDNAライブラリーにmodified GIFを添加、mAb12に特異的に結合する細胞をsortingによって採取し、GIFレセプター候補遺伝子をえた。レセプターが同定されれば、agonisticな抗体を作製し、IL-4, IgEの産生を阻止するアレルギーに対する創薬を検討できる。昨年度の研究を継続して遂行、発展させることができた。1.GIFによるGCでのT-B細胞相互作用の制御; GIF+/+, GIF-/-マウスをovalbuminを用いて免疫した脾臓から採取したCD4T細胞をin vitroでTFH分化の条件で培養し、IL-4の産生とTFH産生を制御するIL-21の産生を検討した。また、両マウスのTFH, Germinal Center B細胞をsortingし、microarrayを用いて相互の作用に必要な新規分子の同定の準備を行っている。2. cysteinylationの作用機序: modified GIFにspecificに結合する抗体を用いて、modified GIFが小胞体(Endoplasmic reticulum;ER) Golgiに位置する事、unmodified GIFが細胞質にとどまることの再検討を行い、確認した。3. GIFのレセプターの同定: expression cloningの手法を用いて同定したcandidateのsequenceをsiRNA,の手法を用いて、GIFのreceptorである検討を行い、さらにcandidateを絞り込むことができた。以上のように平成26年度に予定していた実験計画を予定通り行うことができた。免疫学,代謝学、内分泌学,代謝免疫学今後の研究の推進方策H26年度に行った研究を遂行し完成させる。さらに1 GIFによるGCにおけるT-B細胞相互作用の制御; GIF+/+マウス、GIF-/-マウスからTFH, GCB細胞を分離し、microarrayによって両者の発現分子の違いからTFH分化、GC分化と相互作用に必要な新規の分子を同定する。2 Cysteinylation; immunoglobulinにおけるcysteinylatinにおいてPD1もしくはErp57分子の関与が報告されている。これらの分子をknockdownして免疫染色しcysteinylationについて検討する。3 GIFレセプターの同定1) GIFレセプターが同定されればmodified GIFの結合を阻止するブロッキング抗体を作製し、この抗体を用いてGIF-/-

マウスを用いて行った研究結果と一致することを確認する。2) agonisticな抗体の作製も検討する。この抗体はIL-4, IgEの産生を阻止することが予想される。この抗体を用いて、アレルギーなどに対する創薬を検討する。4.肥満におけるアレルギー発症の機序;高脂肪食負荷を行ったGIF+/+, GIF-/-マウスに気管支喘息を発症させ、普通食下のマウスの喘息モデルと比較しGC B細胞、TFH細胞について検討し、代謝によるこれらの細胞への免疫的影響について検討する。1.GIFによるGCでのT-B細胞相互作用の制御; GIF+/+, GIF-/-マウスをovalbuminを用いて免疫した脾臓を免疫染色し、GIF-/-マウスのGCがGIF+/+の位置と異なることを確認し、さらにGCB細胞の数がGIF-/-マウスではGIF+/+マウスに比較して有意に大きい事を確認した。3. GIFのレセプターの同定; expression cloningの手法を用いて、いくつかのcandidateを同定することができた。以上,平成25年度に予定していた実験計画を予定通り遂行できている。H25年度に行った研究を遂行、発展させ完成する。さらに1 GIFによるGCにおけるT-B細胞相互作用の制御; GIF+/+マウス、GIF-/-マウスからTFH, GCB細胞を分離し、microarrayによって両者の発現分子の違いからTFH分化、GC分化、相互作用に必要な新規の分子を同定する。3 GIFレセプターの同定;1)GIFレセプターが同定されればmodified GIFの結合を阻止するブロッキング抗体を作製し、この抗体を用いてGIF-/-マウスを用いて行った研究結果と一致することを確認する。物品購入に差額が生じた。物品購入に充当する。
高速In-situ赤外分光法によるゼオライト細孔内でのMTG反応の分子論的研究

H-ZSM-5ゼオライトへのメタノール吸着は、メタノールからガソリンを合成する反応(MTG反応)の機構を解明する上で重要である。MTG反応は工業的に重要であるだけでなく、触媒作用機構の解明という学問的見地からも興味深い。また、構造がメタノールと類似している水の吸着は、酸性水酸基から吸着種へのプロトン移動という観点から重要である。本研究費により、まず、高速測定を可能とする高感度MCT検出器を購入し、0.2秒ごとに1スペクトルを測定することを可能とした。さらに本研究費により排気系・測定系の整備を行った。このような実験装置の拡充を行った後、メタノールや水の吸着挙動、反応過程を高速測定モードで追跡した。その結果、メタノールがゼオライト表面上でジメチールエーテル吸着種に変換していく様子を、広い温度範囲にわたってリアルタイムに捕えるころができた。また、水は吸着が平衡に達したあともゼオライトの水酸基と動的に水素交換を行っていることを、分光学的な直接的な証拠により示した。このように、今年度の研究から、触媒表面で進行している吸着や反応のプロセスを動的にしかもリアルタイムに観測できることを示した。このような知見はMTG反応の機構を明らかにする上で重要である。この結果は第11回国際ゼオライト会議で発表する予定である。また、^<18>Oの水を用いることによりプロトン交換型ゼオライトへの水吸着で観測される赤外バンドは,水素結合状態に帰属できることを初めて直接的に示した。
京レベル抗体ライブラリーの開発とプロテオミクス解析基盤ツールの作製

本研究は以下の2つの関連する項目を実施した。(1)抗がん活性を有する既得抗体の採用機序解明、(2)京レベルを有する抗体ライブラリーの作製である。それぞれの成果に分けて記載する。(1)9種の癌細胞株を用いてEGFRからの細胞内シグナルおよびアポトーシスに対する抗体の作用を調べたところ、統一的な解釈ができるメカニズムは発見できずさらなる解析が必要である。(2)数々の創意工夫を導入したベクターを作製し、H鎖L鎖とも10の9乗を超えるレパートリーを有する抗体ライブラリーシステムを構築した。京レベルの抗体提示ファージライブラリーとしてVH・VLそれぞれ10の9乗レベルのscFv抗体ライブラリーを作製したが、欠失クローンが約40%ほど含まれるなどスクリーニングシステムの確認中に不具合があることが判明した。そこでこれらの欠点を克服するため、超可変領域の組み込み法からベクターまで大幅な再設計を行い、ライブラリー作製用プラスミドベクターおよび多量の高効率コンピテントセルを調製した。現在実質10の18乗を超えるヒトFab抗体提示ファージライブラリーを作製中である。また小規模ライブラリーでスクリーニングシステムのチューニングを行っている。組換え抗EGFR抗体の調製に関して、レンチウィルスによる多重感染により高産生細胞を作製し、これにより数mgの組換え抗体の調製に成功した。これらを使用し今年度は抗体が誘導する癌細胞のアポトーシスにメカニズムを探る。さらに新規の抗IGFR抗体も同様に調製したので、併用効果を確認し、細胞内シグナルへの影響を評価する。(i)抗がん活性を有する既得抗体の作用機序解明と(ii)京レベル以上のレパートリーを有する抗体ライブラリーシステムの作製に分けて記載する。(i)EGFレセプター(EGFR)の発現量の異なる9種の癌細胞について、抗体によるEGFRリン酸化の阻害、ERKリン酸化の阻害、Aktリン酸化の阻害、アポトーシスの誘導を調べた。EGFRリン酸化の阻害について発現量に関係なくリン酸化阻害がみられる細胞とみられない細胞が有り、また、EGFRリン酸化阻害が必ずしもアポトーシスの誘導するとは限らなかった。同様にERKリン酸化の阻害、Aktリン酸化の阻害ともにアポトーシスの誘導するとは限らなかった。(ii)詳細は省くが数々の創意工夫を導入した新規ライブラリー用のVHおよびVLベクターは完成した。また、抗体遺伝子作製において200本ほどのオリゴDNAを用いて、CDR12には位置をずらしながらの連続する2アミノ酸に停止コドンが現れないランダム変異を導入した。さらにCDR3にはプライマー配列に独自の工夫し全てのレパートリーを単一のフレームワーク(抗体遺伝子骨格)に連結した。また、停止コドンが現れないランダム配列を用いて人工CDR3配列も作製し、単一のフレームワークに連結した。この2種のCDR3配列により新規ライブラリーは幅広い抗原種に対してそれぞれ高親和性を有した抗体遺伝子を含んでいると考えている。またペリプラズマシャペロンベクターにも改良を施し、宿主大腸菌の性能をも向上させた。現在試験的な小規模ライブラリーを作製し、VH,VL遺伝子配列の健全性およびVH/VL組換えシステムの作動効率を検証している。本研究は以下の3つの関連する項目を目標とした。(1)抗がん活性を有する既得抗体の作用機序解明、(2)京レベル以上のレパートリーを有する抗体ライブラリーシステムの作製、(3)抗体アレイの作製である。2年目に発見された病気治療のため学会参加も控え十分な研究が出来なかったことを陳謝する。(1)(2)も遅れたため(3)を実施出来なかった。それぞれの成果を分けて記載する。(1)EGFレセプター(EGFR)の発現量の異なる9種の癌細胞について、抗体によるEGFRリン酸化の阻害、ERKリン酸化の阻害、Aktリン酸化の阻害、アポトーシスの誘導を調べた。抗体タンパクの調製に手間取ったたこともあり、未だ細胞死を引き起こすメカニズムの全容を解明出来ておらず、より詳細な検討が必要である。(2)数々の創意工夫を導入した新規ライブラリー用のVHおよびVLベクターを作製した。またそれに組み込む抗体断片(VH,VL)中のCDR1および2にはストップコドンが出現しないように設計したランダムなアミノ酸をコードするオリゴDNA、CDR3にも長さが2種となるランダムなアミノ酸をコードするオリゴDNAをそれぞれ設計し単一の抗体骨格(フレームワーク)に挿入した。CDR3には複数のヒトcDNAライブラリーからPCRで増幅した配列も挿入し、抗体レパートリーの質的向上を図った。これらを利用し、H鎖、L鎖それぞれ10の9乗を超えるFab抗体ライブラリーが完成した。今後はこの抗体スクリーニングシステムを活用していきたい。

2年目に発見された重篤な病気の治療のため学会参加も控えた。期間中十分な研究が出来なかったことを陳謝する。細胞生物学個人的な理由ではあるが、昨年度は左脚大腿骨腫瘍の治療で十分な研究時間が取れなかったため。現在は松葉杖が必要な状態であるが職場復帰したので、遅れを取り戻したい。(i)各種実験に供する組換えIgG抗体の大量調製に手間取ったためであるが、レンチウィルスベクターを利用した安定発現細胞の樹立法を採用し、作業効率が大幅に向上した。このシステムは今後(ii)の課題から単離される抗体クローンに応用が容易なため、研究課題全体としてはパフォーマンスが向上したと考えている。(ii)大腸菌・培養細胞兼用とした独自の新技術を採用した新規ライブラリー用ベクターの作製に配列上の困難がありクローニングに時間が必要だったことおよび作製後性能評価を行ったためライブラリー作製に供するまでに時間が掛かった。また多くの新規プライマー配列を採用したことにより、PCR条件検討に予想外の時間が必要だったことが影響した。しかし、一番の技術的難所を克服したことにより、今後の研究計画の進行は予定通りに進むと考えている。(i)抗がん活性を有する既得抗体の作用機序解明:ようやく材料が揃ったので昨年に引き続き、主要なEGFR下流のシ細胞障害性を引き起こす主要なパスウェイを探す。すなわち、ERK,Akt以外のパスウェイのシグナルを調べて行く。またEGFレセプターはホモダイマーだけでなくerbB2-4とヘテロダイマーを形成する。そこ使用する癌細胞株を増やし、そのヘテロダイマー化阻害活性の有無および阻害による増殖阻害・アポトーシスの誘導が生じるか細胞内シグナルからも検討する。抗IGFレセプター抗体も十分量調製できたので、抗EGFR抗体の併用効果を検証する。(ii)京レベル以上のレパートリーを有する抗体ライブラリーシステム:早急に新システムの抗体ライブラリーを完成させ研究計画に沿ったスクリーニングを実施する。(i)(i抗がん活性を有する既得抗体の作用機序解明:主要なEGFR下流のシグナル分子のリン酸化の阻害について統一的に説明可能な結果が得られていないため、細胞障害性を引き起こす主要なパスウェイを探す必要がある。このため、ERK,Akt以外のパスウェイのシグナルを調べて行く。また、使用する癌細胞株も増やし、由来組織によって特徴があるか否かも検討する。(ii)京レベル以上のレパートリーを有する抗体ライブラリーシステム:早急に新システムの抗体ライブラリーを構築し、研究計画に沿ったスクリーニングを実施する。病気療養のため実質的な研究実施期間が短かったため。各種試薬購入費に充てる。人件費・謝金は新規抗体ライブラリーの構築を補助する人員に対するものである。
LーバンドESRイメ-ジング法による肝機能のin situ測定法の開発

ESRイメ-ジング法にはニトロキシドラジカルで標識した化合物が画像化剤として広く用いられている。そこで肝機能をニトロキシドの代謝反応と関連づけ、一連の検討を行い、以下の通り測定法を開発した。(1)ニトロキシドラジカルを脂肪酸鎖の異った部位に付け、肝ミクロソ-ムでの還元反応の活性部位を調べた結果、ステアリン酸の712位の位置にニトロキシド還元反応の活性部位が局在することが明らかとなった。また、還元反応に関与している酵素系と酸性リン脂質との間の特異的相互作用が示唆された。(2)酸素ストレスが肝ミクロソ-ムでのニトロキシドの酸化還元にどの様に関与するかを検討した。その結果、ニトロキシドは嫌気条件で還元されその常磁性を失い、好気条件下で、再酸化され再びその常磁性を発現することが見いだされた。(3)ニトロキシドラジカルの還元がス-パ-オキシドシスムタ-ゼで阻害されることが示され、ESRイメ-ジング法により活性酸素産生の画像化の可能性が示唆された。(4)マウスの尾静脈にニトロキシド標識化合物を投与し、肝部位および膀胱部位でのESRシグナルを無侵襲かつリアルタイムで測定を行った結果、大変良好なin vivo ESRスペクトルが得られ、ニトロキシド標識化合物の肝クリアランスを測定した。(5) ESRイメ-ジングに関しては、装置の試作ならびに計算プログラムの作成を行い、肝部位における画像を得ることが出来た。以上よりニトロキシド標識化合物により、酸化還元反応を含む生体内代謝を動物丸毎で測定する系が出来たので今後、肝機能障害と結び付けて応用研究を進めるつもりである。L-バンドESR分光器の設置に先立ち,種々の基礎研究を行い,下記の結果を得た.1.ESRイメージングを行う場合,通常ニトロキシドラジカルがプローブに使われるものと考えられる.そこで,生体内でニトロキシドラジカルの挙動に最も深く関与していると推測される肝ミクロソームを調整し,肝ミクロソーム内でのニトロキシドラジカルの消長およびその生化学的特性をスピンラペル法により検討した.その結果,ニトロキシドラジカルの還元反応にチトクロームP-450が関与すること,還元反応の速度は,肝ミクロソーム膜内の縦方向の深さで異なり,膜内部ほど速いこと,この速度に関する酵素化学時検討より,酵素と基質の親和性よりも別の因子が関与していることなどが明らかになった.2.肝ミクロソーム膜には種乗りのリン脂質が存在している.最近,リン脂質のある種のものが,生体膜での情報伝達に深く関与していることが示唆されつつある.そこで,上記ニトロキシド還元反応が膜脂質にいかなる依存性を示すかを明らかにする為に,レシチン,ホスファチジルエタノールアミン,ホスファチジルグリセロール,ホルファチジン酸にニトロキシド基を付した基質を合成し,肝ミクロソームでのニトロキシドラジカル還元反応とリン脂質種との関係をESRにより測定した.その結果,ニトロキシド基還元反応の酵素の関りにはホスフャチジン酸が優先的に存在し,他のリン脂質間では余り差がないことが示された.3.リン脂質と肝ミクロソーム蛋質との相互作用を検討するために,肝ミクロソーム膜よりチトクロームP-450を単調した.更に再構成膜を作成し蛋白質-リン脂質間相互作用の特異性をESRにより検討するため種々の検討を進めている.1.LーバンドESR分光器およびループギャップレゾネーターを用いその特性に関し、ジフェニルピクリルヒドラジドを標準物質とし、感度の空間均一性を解析した。その結果、今年度納入された本装置は十分な機能を有すると判断された。

つづいて、マウスにニトロキシドラジカルを投与し、実際にin vivoでのESR測定を試みたところ、シグナル/ノイズ比は未だ不満足であるが、ESR信号を得ることが出来た。現在、種々のニトロキシドラジカル誘導体を用いて、in vivo ESR測定を進めている。2.Xーバンド分光器を用いて、磁場勾配用コイルを作成し、その勾配特性を調べた。今回、自作したコイルにより10ガウス/cm程度の磁場勾配を得ることができた。次に、画像化用プログラムとして、フィルター逆投影法を基礎とし、ESRデータの採取、重畳、逆投影の各サブルーチンを作成し、モデルスペクトルによる画像化に成功した。更に、スピンラベル剤をxーy平面に置き、18のプロジェクションスペクトルを測定した。このスペクトルより、ESRイメージングした結果、実像と一致する画像を得ることができた。3.肝ミクロソームで発生する活性酸素種を同定するために、DMPOによるスピントラッピングおよびそのESR測定を行った。その結果スーパーオキシドアニオンラジカルとヒドロキシルラジカルの産生が初めて確かめられた。4.リポソームと肝細胞との相互作用を解析するために、スフィンゴ糖脂質であるGMを含有するリポソームを作成し、in vivoでの臓器分布を放射性同位元素法で検討した。その結果、肝へのリポソームのターゲッチングに関する基礎データが得られた。1.L-バンドESR分光器を用いて肝機能のin situ測定を行なうため、ラット摘出肝及びマウスin situ肝における投与ニトロキシドラジカルの挙動を測定した。肝の正中葉ないし下大静脈から、カルバモイル-テトラメチルピロリジンオキシルを投与し、直ちにL-バンドESR分光器でシグナルの経時的変化を観察したところ、ラット摘出肝、マウスin situ肝共に3本のESRシグナルを観測することができた。またこれらのESRシグナルは、経時的に減少し、減少速度は下大静脈投与の方が正中葉内投与よりも有意に速いことが明らかとなった。現在、再生肝及び肝障害モデルマウスを用いて、スピン標識化合物の代謝・拡散速度を検討中である。2.種々のスピン標識化合物を用いて、筋肉内投与後のスピン標識化合物の挙動の解析を行なった。マウス大腿部にニトロキシド系スピン標識化合物を筋肉内投与し、L-バンドESR分光器を用いて一定時間毎にESRスペクトルを観測した。その結果、投与直後のESRスペクトルにはブロ-ドな1本のシグナルが見られ、標識化合物が高濃度で局在していることが示された。その後、標識化合物の濃度の減少を示す3本のシャ-プなシグナルが観測され、標識化合物の筋肉内での拡散が観測された。さらに時間が経過するとこのシャ-プなシグナルも消失したことにより、投与部位内でのニトロキシドラジカルの代謝反応もあわせて観測された。また、スピン標識化合物の拡散及び消失速度は、種々の化合物により異なることが明らかとなった。3.磁場勾配用コイルを用いて、L-バンドESR分光器でESRイメ-ジングに成功した。その結果、今年度購入された装置は十分な機能を有すると判断された。現在、ESRデ-タの画像化用プログラムの改良を進めている。
生命尊重の態度を育成する体系的な生物学習プログラムの開発と評価に関する調査研究

・新学習指導要領における生命尊重の態度の育成について考察した。・小学校、中学校における理科と道徳とを関連させた授業プログラムを開発し実践研究を行った。理科と道徳の授業との連携は、双方の学習に効果的であることを明らかにした。・ドライラボ(dry laboratory)を取り入れた解剖実習の授業プログラムを開発し実践研究を行った。それらは生命尊重の態度を育成するのに効果があることが明らかになった。小学校,中学校の新学習指導要領理科の「生命」領域及び生活科の動植物の飼育・栽培を中心とした内容を検討し,生命尊重の態度を育成する学習プログラムの開発とその授業実践を進めた。また,平成1719年度科研費で実施した全国の高校生物担当教員及び中学校理科担当教員に対する実態調査の結果を,IEA-TIMSS2007, OECD-PISA2006等の結果も参考にしながら二次分析を行い,生命尊重の態度の育成のための生物教育の現状と課題を検討した。研究成果の一部を以下のとおり発表した。1.日本生物教育学会第86回全国大会(平成21年1月10.11日,福岡市,中村学園大学)(1)鳩貝太郎:生物教育における生命尊重の指導に関する教材構成の視点(2)土屋敦,鳩貝太郎:中学校理科におけるドライラボを活用したラットの解剖(3)岩崎正彦,鳩貝太郎:小学校第6学年「人の体のつくりと働き」におけるメダカの受精卵を使った拍動と血流の観察(4)小川博久:生命尊重の視点を育てるウニの個別飼育の実践とその効果2.日本理科教育学会第58回全国大会(平成20年9月14. 15日,福井大学)(1)小椋郁夫:小・中学校の関連を重視し「生命尊重」も心情を育成する生物学習指導事例集の作成(2)小川博久,鳩貝太郎:バフンウニの個別飼育の実践とその効果小学校、中学校の新学習指導要領理科の「生命」領域の内容を基に、生命尊重の態度を育成する生物学習プログラムの開発、実践研究を行った。その成果については以下の内容で平成22年1月に開催された日本生物教育学会全国大会(宮城大会)で発表した。1)生命の尊さを実感する解剖実習の指導について、小学校、中学校、高等学校、看護系短期大学、大学、及び教員研修の実践研究を発表した。2)「自然の観察(1941年(昭和16年)文部省著作・発行)」は、生活科・初等理科の目的・目標に通じるものがある。そこで,新学習指導要領実施にあたり,生物教育における生命尊重の指導を更に充実させる観点から新学習指導要領と「自然の観察」との関連表を作成するとともに,小椋(2008)発表の「生命尊重の指導(4観点)」を参考に,「自然の観察」の内容を整理し、本書の活用を提案した。3)学校での動物の継続飼育活動の教育的効果は、学校の教育目標、指導計画に基づき、教師の積極的な指導のもとに獣医師の支援を得ながら「大人が命を大事にする態度」を児童に示すことが重要な因子となることを明らかにし、幼稚園から高校までの教育課程に位置づけた動物介在教育のあり方を提案した。4)理科教育と道徳教育との関連を図った生命尊重を学ぶための指導事例集を作成しその内容について提案した。またその後、授業実践研究を行った。4)中学校理科においてDNA・遺伝子のはたらきを実感することができるように教材を検討し、学習プログラムを開発し、実践研究を行った結果について発表した。・生命尊重の心や態度を育成し、生命の尊厳を実感させる生物教育の在り方と新学習指導要領に示された生命尊重の指導の体系を明らかにした。・小学校、中学校、高等学校、及び大学においてドライラボ(dry labratory)を取り入れた解剖実習の授業プログラムを開発し実践研究を行った。適切な手順を踏みドライラボを取り入れた解剖実習は、生命の尊さを実感し、生命尊重の心や態度を育成するのに効果があることが明らかになった。また、教員研修においてもドライラボを取り入れることは効果的であることが明らかになった。・学校で愛着を持って継続飼育することによる教育的効果を整理し、幼児期から高等学校までの動物飼育体験活動の指導計画を作成するとともに実践研究を行った。中学校での稚ウニの継続飼育は生徒の生命観に影響を与えた。・小・中学校において道徳と理科を関連させて生命尊重を学ぶための指導事例を作成し、実践研究を行った。その結果、理科の授業と道徳の授業との連携を図り、しかもその授業を連続的に展開することが、理科の学習と道徳の学習の双方にとって効果があることが明らかになった。・看護の専門家を目指す学生を対象にした「魚の解剖」を実践し、看護教育の基礎科目として動物の解剖を位置づけ、専門科目につながる効果的な看護教育カリキュラムを編成することの必要性を提案した。・復刊「自然の観察」の生命尊重の指導の観点からの整理,生命尊重の指導をより充実させるための指導法と教員研修の進め方を提案した。
魚類の索餌場としての藻場の機能解明

多様な海藻類が藻場を構成するなか、魚類に対する各海藻種の役割には不明点が多く、どのような藻場を保全すべきかについての科学的根拠は存在しない。生産性や多様性の高い藻場を保全・再生するためには、各海藻種が魚類に対してどのような機能を担っているか解明する必要がある。本研究では、索餌場としての藻場の機能を海藻種レベルで解明することを目指し、各海藻種が索餌場としてどれくらい利用されるか、野外で定量評価するとともに、各魚種が索餌場を選定するメカニズムを、飼育実験で明らかにする。
脳白質線維画像統合による安全な定位放射線治療の確立

脳の定位放射線治療に脳白質線維画像を統合することを汎用化することを実現した。これまでに全治療の約半数に達する71例で実際に統合を行った。後方視的にケースコントロール研究を行うと、特に皮質脊髄路に近い病変で統合して治療を行った24例では、統合開始以前に治療を行った類似の病変を有する28例に比較して、有意に治療後の麻痺が減少していた。定位放射線治療に白質線維画像を統合することは治療をより安全にするものと期待される。脳の定位放射線治療はさまざまな頭蓋内病変に対してガンマ線などの放射線を正確に大量一括照射するものである。その有効性は広く知られているが、病変の存在する部位によって常に一定の確率で治療に伴う合併症が発生する。大脳白質内の線維はこれまではその存在部位が同定できなかったため重篤な合併症を伴うことがあるのが現状である。画像診断技術の進歩によりMRIの拡散テンソル画像から大脳の白質線維を描出するトラクトグラフィという技術が可能となり、我々はこれまでガンマナイフによる治療に統合することを試みてきた。治療計画に軸索路を統合することを汎用化するため、種々の計算処理環境を整え、短時間で簡便に行えるようにするシステムを開発した。ガンマナイフ治療の対象症例のうち、病変と錐体路、視放線、弓状束が近接すると考えられる症例において、これらの白質線維を治療計画に統合、白質線維に照射される線量を計算した。その際、軸索画像を合成しなかった場合の白質路への照射線量と、軸索画像を合成し、白質路への照射線量を低減すべく修正を行った後の白質路への照射線量を比較した。実際に治療に応用しうる時間の範囲内で、脳白質線維画像を定位放射線治療の治療計画に統合することが可能となった。実際に、144例の治療のうち、必要と判断した71例で白質線維画像を統合して治療を行った。ケースコントロール研究では錐体路に近接する病変で治療を行った24例の結果につき、白質線維画像の統合を開始する前の同様の病変の治療例28例と比較したところ、運動麻痺は統合開始後は1例、開始前は5例(p = 0.021)で、白質線維画像統合開始後に有意に合併症率が低下していた。病変の治癒率(p = 0.68)は両者に有意な差がなかった。白質線維画像を定位放射線治療に統合することにより、治療効果を減ずることなく神経学的な有害事象を減ずることができると考えられた。ガンマナイフ治療に伴う合併症を減らすべく、拡散テンソルトラクトグラフィを治療計画に統合することを試みた。LINUXのワークステーションにおいて、トラクトグラフィを通常のMR画像と合成し、DICOM化することで、ガンマナイフの治療計画ソフトに導入することが可能となった。この作業がルーチン化したために、錐体路、視放線、弓状束に近接する病変の治療において、トラクトグラフィを統合した治療計画を行うことが可能となった。トラクトグラフィを併用して治療した症例をデータベース化し、その治療成績を検討した。140例の脳動静脈奇形の患者において、トラクトグラフィを併用して治療計画を行った。以前の研究結果から、錐体路、視放線、弓状束の耐用線量は20Gy、10Gy、15Gy程度と考えられていたため、それぞれの白質線維への照射線量が、その耐用線量を可及的に超えないよう治療計画を修正した。その治療成績を検証すると、治療後の神経症状の悪化は3.5%であった。一般にガンマナイフ治療後の神経症状の悪化は5-20%と報告されており、そのhistorical controlと比較すると有害事象は少なかったということができ、トラクトグラフィを併用することでガンマナイフ治療の有害事象を少なくすることが可能であると示唆された。今後、より詳細な検証によって、トラクトグラフィ導入の治療結果に与える効果につき検討する必要があるものと考えられる。トラクトグラフィを簡便にガンマナイフの治療計画に統合するシステムを構築した。さらにトラクトグラフィ併用治療の成績をデータベース化し、簡易に参照できるシステムを構築した。これらに基づき、概要ではあるが治療成績を検証し、トラクトグラフィの治療計画への統合によって、ガンマナイフ治療に伴う有害事象が減少した可能性があると示唆される結果を得た。おおむね、予定通りの進捗状況が得られているものと考える。トラクトグラフィを併用することでガンマナイフ治療の有害事象を少なくすることが可能であると示唆される結果であったが、有害事象の低下にトラクトグラフィ併用が有意に貢献したものであるかどうかが、依然不明である。また治療計画を修正することで脳動静脈奇形の治療目標である閉塞率に影響が生じないかどうかも重要な点である。今後の研究ではさらなる症例の蓄積と、詳細な解析を加えることによって、これらの点を明らかにすることを目標とする。

トラクトグラフィをガンマナイフ治療計画に統合するシステムとしてのハードは構築されたが、汎用化が困難であったため、汎用化を可能にするワークステーションとソフトの購入を平成23年度に予定していたが、ワークステーションの納品が平成24年度となったために、残金が生じた。平成24年度においては、このワークステーションを購入するとともに、解析のために必要なソフトウェアの購入を予定している。また研究成果発表のための学会出張費や、論文出版費用に研究費を充てる予定である。
フリプトコックス感染症の発症機序におけるストレス蛋白の関与-ワクチン療法への応用

Cryptococcus感染症は、AIDSの日和見感染症の一つとして重要な疾患であるばかりでなく、健常人にも発症する疾患である。近年、細菌や寄生虫などの感染症における主たる抗原がこれらの病原体のストレス蛋白(Heat shock protein:HSP)であり、HSPが宿主の免疫応答を引き起こす認識抗原となっていることが明らかになった。しかし、Cryptococcus neoformansに関する報告は未だみられない。今回、我々は肺感染マウスモデルを用い、Western blotting法にて、感染マウス血清中のHSPに対する抗体の存在の有無について検討を行った。その結果、感染血清中には菌体の蛋白に対する数種類の抗体の出現が認められた。その中で77kDaの蛋白は、immunodominantで、抗HSP70抗体を用いた実験などでHSP familyであることが証明された。これらの結果より、Cryptococcus感染症においても他の感染症と同様に微生物自身のHSPが免疫応答を引き起こしているものと思われた。本研究は、Cryptococcus感染症における免疫機構の一部を解明できたと思われる。近年、多くの感染症において、微生物自身のストレス蛋白質(HSP)が宿主免疫機構における主たる確認抗原になることが報告されている。また、HSPはワクチンとしての可能性があることが示唆されている。しかし、AIDSなどの日和見感染症として重要な原因菌であるCryptococcus neoformansのHSPの役割はよく分かっていない。我々はWestren blotting法を用い、肺感染モデルマウスの血清ならびに肺クリプトコックス症患者血清中に菌体のHSPに反応する抗体の有無を検討した。感染マウス血清中には、菌体蛋白に反応する数種の抗体(77、36、22kDaなどに対する抗体)が認められた。そのうち77kDaの蛋白はimmunodominantであり、抗体を用いた実験やアミノ酸配列より77kDaの蛋白はHSP70familyであることが考えられた。以上より肺感染症モデルにおいてC.neoformansのHSP70は免疫応答における認識抗原と考えられた。肺クリプトコックス症患者における検討では、13/21症例(61.9%)に抗C.neoformans HSP70抗体が認められた。対照として使用した健常人血清では2/15症例(13.3%)、カンジタ感染症患者では2/10症例(20.0%)、アスペルギルス症患者では2/10症例(20.0%)、結核症患者では4/11症例(39.1%)に菌体のHSP70に反応する抗体が存在した。対照に比べ、クリプトコックス患者における抗HSP70の抗体の所有率は有意に高かった。対照群における抗体陽性は種を越えたHSPの相同性による交差反応と考えられた。以上の結果より、菌体のHSP70はクリプトコックス感染症における主要な認識抗原であることが示唆された。今後、ワクチンへの応用実験を行う予定である。近年、感染症において抗生物自身のストレス蛋白(HSP)が宿主免疫機構における主たる認識抗原となることが報告され、各種感染症において免疫応答を引き起こすHSPが報告されている。AIDSなどの日和見感染症として重要なクリプトコックス症の感染モデルを用い、我々はWestern blotting法をにて,Cryptococcus neoformans肺感染マウス血清中の菌体の蛋白に対する抗体の反応を検討した。その結果、感染血清中には菌体の数種の蛋白に対する抗体が産生されていたが、その中でもHSP70に対する反応は明確で、菌体のHSP70は抗原性の高い蛋白であり、液性免疫の主要な認識抗原であることが明らかとなった。また、肺クリプトコックス症患者における検討でも、菌体のHSP70に対する抗体の所有率は対照群に比べ、有意に高かった。次に、HSP70の免疫反応を調べるために、マウス脾細胞とHSP70の反応を検討した。非感染マウス,C.neoformans肺感染マウスより脾細胞を分離し、RPMI1640にて培養。それにHSP70を加え,培養上精中のTh-1およびTh-2関連のサイトカインを測定した。その結果、菌体のHSP70は、Th-2反応に比べTh-1反応を引き起こす蛋白であることが示唆された。クリプトコックス症の感染防御は、Th-1反応が重要な働きをすることが知られている。我々の結果は、クリプトコックス症の感染防御にも菌体のHSP70が大きく関わる可能性を示唆した。

Cryptococcus感染症は、AIDSの日和見感染症の一つとして重要な疾患であるばかりでなく、健常人にも発症する疾患である。近年、細菌や寄生虫などの感染症における主たる抗原がこれらの病原体のストレス蛋白(Heat shock protein:HSP)であり、HSPが宿主の免疫応答を引き起こす認識抗原となっていることが明らかになった。しかし、Cryptococcus neoformansに関する報告は未だみられない。今回、我々は肺感染マウスモデルを用い、Western blotting法にて、感染マウス血清中のHSPに対する抗体の存在の有無について検討を行った。その結果、感染血清中には菌体の蛋白に対する数種類の抗体の出現が認められた。その中で77kDaの蛋白は、immunodominantで、抗HSP70抗体を用いた実験などでHSP familyであることが証明された。これらの結果より、Cryptococcus感染症においても他の感染症と同様に微生物自身のHSPが免疫応答を引き起こしているものと思われた。本研究は、Cryptococcus感染症における免疫機構の一部を解明できたと思われる。