hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
潜在性乳房炎羅患牛におけるウシ組換えサイトカイン乳房内投与の治療効果

酪農経営に甚大な被害を与える乳房炎の治療は、抗生物質中心であるが、その多用による薬剤耐性菌の出現が危惧されている。生体の生理活性物質であるサイトカインを利用した乳房炎治療技術の確立は、この薬剤耐性菌の問題を解決できる可能性がある。本試験において乳房炎罹患分房内にウシサイトカインGM-CSF、IL-8を単独および併用投与したところ、全群で乳房炎治療効果が示され、特にGM-CSFにおいて顕著だった。全群で乳汁中貪食細胞機能が亢進したことから、自然免疫系を介した治療効果であることが示唆され、さらにGM-CSFではT細胞系の機能亢進も誘導したことから獲得免疫系も含めた効果と考えられた。牛の乳房炎は酪農経営を脅かす最大の病気であり、年間被害額は約800億円と概算されている。抗生物質中心の治療が行われているが、原因菌の乳腺組織への定着性が早く慢性化しやすいため、治癒率は極めて低い。また、過剰な治療による薬剤耐性菌の出現や薬剤残留の問題も「食の安全性」の観点から問題となっている。これらのことから抗生物質の使用を避けようとする世界的な動きが強まっており、抗生物質の低減化に繋がる次世代治療技術の開発が心待ちにされている。本研究において、潜在性乳房炎罹患牛に対するDrug Delivery System(DDS)リポソーム包埋組換えウシ(rb)顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)乳房内投与による治療効果ならびに生体防御機構へ及ぼす影響を免疫学的に評価し、その作用を検討した。潜在性乳房炎に罹患している泌乳中期のホルスタイン牛を供試し、罹患乳房内にリポソーム包埋rbGM-CSF(LGM)を投与した。臨床症状、血液及び乳汁一般検査ならびに血液及び乳汁単核球サブポピュレーション解析を実施した。乳汁検査の結果、LGM投与7日目以降にCMT値及び総菌数は低下した。末梢血単核球サブポピュレーションの変動は、投与後3日にCD3+及びCD8+細胞率が上昇し、投与後7日にCD21+細胞率が上昇した。乳汁単核球サブポピュレーションの変動は、投与後1日にCD14+細胞率が上昇し、投与後2日からCD4+及びCD8+細胞率が上昇した。以上のことから、乳房炎罹患乳房内へのLGM投与は潜在性乳房炎の治療効果を有することが示された。そのメカニズムは、LGMが罹患乳房内においてマクロファージ(CD14+細胞)を誘導し、その後、T細胞(CD4+およびCD8+細胞)を動員する生体防御機構が働いたためと考えられた。本研究において、潜在性乳房炎罹患牛に対するDrug Delivery System(DDS)リポソーム包埋組換えウシ(rb)インターロイキン8(IL-8)乳房内投与による治療効果ならびに生体防御機構へ及ぼす影響を免疫学的に評価し、その作用を検討した。潜在性乳房炎に罹患している泌乳中期のホルスタイン牛9頭を供試し、罹患乳房内にリポソーム包埋rbIL-8(LIL)を投与した。LIL投与により、3頭が治癒し(治癒群)、6頭が治癒に至らなかった(非治癒群)。治癒群は非治癒群に比べLIL投与前において、体細胞数及び乳汁化学発光(CL)能が低く、A/G比が高かった。一方、血液単核球表面抗原においては、二群間の差はなく、またLIL投与の影響もなかったが、乳汁単核球表面抗原においては、二群間に差はないものの、両群ともにLIL投与後6時間から1日でCD3の発現が低下し、投与後2日から3日でWC1の発現が上昇した。これらのことから、A/G比が高くかつ体細胞数及び乳汁CL能が低い急性期で軽度と考えられる乳房炎に対して、LILの治療効果は高いことが考えられた。またLIL乳房内投与は、治癒効果とは関連性は示されなかったが、乳汁中の単核球の細胞構成比に影響を与えることが明らかになった。

酪農経営を脅かす最大の疾病である乳房炎の治療には、主に抗生物質が使用されているが、薬剤耐性菌出現の危険性から、これに替わる次世代の治療薬の開発が広く求められている。これまでに、体細胞数は高いが臨床症状を示さない潜在性乳房炎罹患牛に対して、サイトカインを罹患乳房内に投与することによって、体細胞数を低減させることを確認してきた。その治癒メカニズムを明らかにするため、平成19年度ならびに20年度において、組換えウシ顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(rbGM-CSF)およびインターロイキン8(rbIL-8)を難治性の黄色ブドウ球菌(SA)性の潜在性乳房炎罹患牛に投与し、乳房内免疫細胞の動態とその治療効果について解析した。平成21年度においては、rbGM-CSFおよびrbIL-8を同じくSA性潜在性乳房炎罹患乳房内に併用投与し、その効果を検証した。また、平成19年度ならびに20年度に実施した各サイトカインの乳房内単独投与試験と平成21年度の併用投与試験の結果を比較解析し、潜在性乳房炎に対して治療効果の高い投与方法について検討した。乳房炎簡易診断法であるCMTスコアを用いて治療効果を調査したところ、併用投与法は単独投与法の効果と大きな違いは無かった。これらの中で、サイトカイン投与前に比較し最もCMTスコアが減少した投与法は、有意では無いもののrbGM-CSF単独投与であった。また、乳汁中の貪食細胞活性はいずれの投与法においても同様に上昇していたが、乳汁中単核球の構成は、rbGM-CSFのみにおいて投与後CDI4+ならびにCD4+細胞率の上昇がみられた。以上のことから、SA潜在性乳房炎に対するこれらのサイトカイン投与は、rbGM-CSF単独が最も治療効果が高い可能性があり、その機序は乳汁中白血球の貪食機能ならびに細胞性免疫機能を亢進させるためと考えられた。
階層モジュラー構造物の構造概念と力学特性に関する研究

本研究では、将来のよりよい構造物システム構築のために、構造物に要求される基本的な特性を整理検討し宇宙などの極限環境における大型あるいは複雑な構造物システムに対応できる階層モジュラー構造物の構造概念を提示して、その有用性を明らかにしてきた。その概念に基づき構造物システムにおける時間的複合構造物としての要求に対応するために、モジュールを増殖させて構造物システムを構築する。具体的には、最初に幾つかのモジュールを組み合わせた第1世代の構造物を構成し、次にはその第1世代の構造物を新たなモジュールと見なして複数の第1世代の構造物を組み合わせて第2世代の構造物を作る。それらを順次繰り返して階層的に構造物システムを拡大構成していこうとするのが基本的な考え方であり、幾何学的対称性に基づいた系統的な手法を提示した。さらに階層モジュラー構造物におけるモジュール間の相互作用を利用した制御のあり方を検討し、その有効性を数値計算によって示した。また階層モジュラー構造物の構築において、構造物の構造物システムと組立システムを分散化して、モジュール化した構造物と組立作業ロボットを統合したより柔軟な自動組立システムを提案した。個々のモジュールに単純な建造機能を持たせた多数の均質なモジュールからなる宇宙構造物の自動組立の概念について考察し、その特徴を明確にするとともに、基本的な課題である組立完了までのモジュールの移動手順計画(自己組立の動作計画)に関するアルゴリズムを提案した。また二次元の正六角形状のモジュールにより頂点を軸に回転移動しつつ初期に集積していた状態から目的形状を構成しようとする場合を例にしたシミュレーションによりその有効性を示した。将来の本格的な宇宙構造物システムを想定した階層モジュラー構造の自己組立が可能であることを明確にするため、ハードウェアモデルを製作し、基本的な動作実証をおこなった。本研究では、自律的なライフサイクルを考慮した空間的・時間的複合構造物という視点から構造物を捉えなおし、受動構造、要素論的アプローチ、最適化指向といった従来の構造物の考え方に加え、新たに能動構造、システム論的アプローチ、多様化指向の考え方が将来の構造物システムには必要であるとの認識の基に、新たな構造物の概念として階層モジュラー構造物が有効であることを示そうとしている。平面フラクタル図形として代表的なSierpinski-Gasketの形態を持つトラス構造物が境界条件および規模の変化に対して適応的であることを示し、そのような自己相似形態の数式表現を拡張して、階層モジュラー構造の基本的な幾何学的数式表現を提示することができた。さらにその数式表現に閉ループ構成を導入して、2次元階層モジュラー構造物の具体的な構成法を提案した。回転写像を適用した構成法によって、はじめて階層モジュラー構造物の概念を系統的に提示できることを明らかにした。また、階層モジュラー構造物における相互作用について、運動方程式と剛性行列を用いて考察し、そのさい具体的な結合部を用いることでモジュール間の相互作用を明示的に扱えることを示し、簡単な1次元バネマスモデルを用いて、結合部の制御による相互作用の調整が効果的であることを明らかにした。次年度では、階層モジュラー構造の構成法をより実際的な3次元の構造形態に拡張すること、およびモジュール間の相互作用の調整が結合部の導入によって容易であることを、梁やトラス構造を例として示すことを予定している。本研究では、新しい構造物の概念である階層モジュラー構造物システムが、将来の大規模あるいは複雑な構造物システムとして有効であることを示そうとするものである。前年度提示した2次元的アプローチを基に、階層的な構成アルゴリズムに3次元空間における有限回転群から導かれる写像を利用することで、より実際的な3次元構造形態の構成法を提案した。提案した構成法による構成例は全体および部分系における幾何学的対称性が強い。この構成法によれば、様々な3次元校造形体の系統的な創成が可能で、従来の平面オクテット

トラス構造なども容易に表現できる。さらにこうしたシステムの階層構造を効果的に機能させるために、モジュール(群)間の相互作用を明示的に扱う具体的な結合部を導入した。このような結合部を制御することは、モジュール(群)間の相互作用を陽に調整できることを意味するので、構造物システムのもっ階層性によって多様な制御法の系統的な構築が可能となる。また局所的パラメータを用いた制御則を適用することで自律分散概念を容易に実現できる。2次元階層モジュラー構造物の構成例を対象に、結合部の局所的な制御による効率的な自律分散制御や、階層ごとに異なる制御則を適用した多様な制御法の系統的な構築が可能となることを示した。次年度は、これまで考察してきた階層モジュラー構造による宇宙構造物システムの構築方法のひとつとして分散化の概念を導入した自動組み立て方法とその動作計画について考察し、シミュレーションによってその有効性を定量的に評価し、簡単なモデルによる実験について検討を試みることを予定している。本研究では、将来のよりよい構造物システム構築のために、構造物に要求される基本的な特性を整理検討し、宇宙などの極限環境における大型あるいは複雑な構造物システムに対応できる階層モジュラー構造物の構造概念を提示して、その有用性を明らかにしてきた。その概念に基づき構造物システムにおける時間的複合構造物としての要求に対応するために、モジュールを増殖させて構造物システムを構築する。具体的には、最初に幾っかのモジュールを組み合わせた第1世代の構造物を構成し、次にはその第1世代の構造物を新たなモジュールと見なして複数の第1世代の構造物を組み合わせて第2世代の構造物を作る。それらを順次繰り返して階層的に構造物システムを拡大構成していこうとするのが基本的な考え方であり、幾何学的対称性に基づいた系統的な手法を提示した。さらに階層モジュラー構造物におけるモジュール間の相互作用を利用した制御のあり方を検討し、その有効性を数値計算によって示した。また階層モジュラー構造物の構築において、構造物の構造物システムと組立システムを分散化して、モジュール化した構造物と組立作業ロボットを統合したより柔軟な自動組立システムを提案した。個々のモジュールに単純な建造機能を持たせた多数の均質なモジュールからなる宇宙構造物の自動組立の概念について考察し、その特徴を明確にするとともに、基本的な課題である組立完了までのモジュールの移動手順計画(自己組立の動作計画)に関するアルゴリズムを提案した。また二次元の正六角形状のモジュールにより頂点を軸に回転移動しつつ初期に集積していた状態から目的形状を構成しようとする場合を例にしたシミュレーションによりその有効性を示した。将来の本格的な宇宙構造物システムを想定した階層モジュラー構造の自己組立が可能であることを明確にするため、ハードウェアモデルを製作し、基本的な動作実証をおこなった。
証拠に基づく信念形成システムにおける知識獲得のためのプランニング-基礎理論とプロトタイプシステム-

1.本研究の目的は,数年来,継続して研究しているデンプスター・シェイファー(D-S)の証拠理論に基づく信念形成システムに,自律的な知識獲得の能力を与えるための証拠に基づくプランニングの基礎理論を確立し,かつ,その有効性を確認するために画像検索システムにおける質問の明確化に応用することであった.2.知識獲得のためのプランニング理論に関しては,以下の3段階で研究を進めた.(1)証拠の型の分類:証拠を前年度奨励研究(A)で探究した知識獲得のための諸条件(知識条件と呼ぶ)に照らして分類の上,各証拠の型が満たさない知識条件を対応付けた.(2)証拠の型に対する知識獲得条件の整理:証拠の各型に対して、新たな証拠の獲得のし易さを情報量の観点から定量化し,各型が満たす複数の知識条件に順序関係を与えることに成功した.その結果,システムはこの順序付けに従って次に必要な証拠の候補を示唆することが可能となった.(3)プランニングのアルゴリズムを定式化した.3.画像検索システムについて,そのプロトタイプシステムは科研費で購入したパソコン上に構築した.しかし,D-S理論の欠点が計算量であることは広く知られており,この点は画像検索では致命的であった.よって,今回,構築したシステムでは線画レベルの画像に限定し,画像データは本学学生の協力によって作成した.本システムであいまいな質問を証拠とみなして,そのあいまいさを減じるために必要な証拠を逆算し,ユーザに提示することで、ユーザの質問を明確化できることが直観的にわかったが,定量的評価については現在,更に検討中である。なお,計算量の問題はD-S理論に基づく推論に遺伝的アルゴリズムを自然に適用できることが分かっので,計算時間の短縮が期待できる.尚,本観点の文献検索における質問の明確化への応用は既に研究に着手しており,この4月に米国における国際学会で発表する予定である.1.本研究の目的は,数年来,継続して研究しているデンプスター・シェイファー(D-S)の証拠理論に基づく信念形成システムに,自律的な知識獲得の能力を与えるための証拠に基づくプランニングの基礎理論を確立し,かつ,その有効性を確認するために画像検索システムにおける質問の明確化に応用することであった.2.知識獲得のためのプランニング理論に関しては,以下の3段階で研究を進めた.(1)証拠の型の分類:証拠を前年度奨励研究(A)で探究した知識獲得のための諸条件(知識条件と呼ぶ)に照らして分類の上,各証拠の型が満たさない知識条件を対応付けた.(2)証拠の型に対する知識獲得条件の整理:証拠の各型に対して、新たな証拠の獲得のし易さを情報量の観点から定量化し,各型が満たす複数の知識条件に順序関係を与えることに成功した.その結果,システムはこの順序付けに従って次に必要な証拠の候補を示唆することが可能となった.(3)プランニングのアルゴリズムを定式化した.3.画像検索システムについて,そのプロトタイプシステムは科研費で購入したパソコン上に構築した.しかし,D-S理論の欠点が計算量であることは広く知られており,この点は画像検索では致命的であった.よって,今回,構築したシステムでは線画レベルの画像に限定し,画像データは本学学生の協力によって作成した.本システムであいまいな質問を証拠とみなして,そのあいまいさを減じるために必要な証拠を逆算し,ユーザに提示することで、ユーザの質問を明確化できることが直観的にわかったが,定量的評価については現在,更に検討中である。なお,計算量の問題はD-S理論に基づく推論に遺伝的アルゴリズムを自然に適用できることが分かっので,計算時間の短縮が期待できる.尚,本観点の文献検索における質問の明確化への応用は既に研究に着手しており,この4月に米国における国際学会で発表する予定である.
セキュアシステム構築のための計算論理的基盤技術の研究

本研究はシステムやソフトウェアを対象にして,その設計や開発の正当性,妥当性の形式的検証を可能とする計算論理的基盤技術の確立を目的とする.そのための計算論理に基づく方法として,論理プログラムによって対象システムの記述し,プログラム変換技術を用いてその性質を検証するという方法論をとる.次のような3つの研究成果を得た.(1)層状論理プログラムに対する変換において,従来の負の展開規則の条件が誤っていること反例を挙げて示し,これを解決するための新しい負の展開規則を与えた.(2)拡張された負の展開規則を与え,その結果プログラム変換による検証法の適用可能性を拡大させた.(3)余論理プログラ(co-logic programs)に対するプログラム変換規則を与えた.従来知られている検証方法より簡明な検証ができることを示した本研究はシステムやソフトウェアを対象にして,その設計や開発の正当性,妥当性の形式的検証を可能とする計算論理的基盤技術の確立を目的とする.そのための計算論理に基づく方法として,論理プログラムによって対象システムの記述し,プログラム変換技術を用いてその性質を検証するという方法論をとる.次のような3つの研究成果を得た.(1)層状論理プログラムに対する変換において,従来の負の展開規則の条件が誤っていること反例を挙げて示し,これを解決するための新しい負の展開規則を与えた.(2)拡張された負の展開規則を与え,その結果プログラム変換による検証法の適用可能性を拡大させた.(3)余論理プログラ(co-logic programs)に対するプログラム変換規則を与えた.従来知られている検証方法より簡明な検証ができることを示した本研究では、複雑化・高度化するシステムやソフトウェアを対象にして、その安全性や信頼性の向上を目指し,設計・開発の正当性・妥当性の形式的検証を可能とする計算論理的基盤技術の確立を目的とする.本研究の特徴は,形式的検証のための計算論理に基づく技術として,論理プログラムに対するプログラム変換による検証技術を中核に用いる点にある.本研究の提案者は,先行研究で局所層状論理プログラムに対するプログラムの等価変換の枠組みを提案している.今年度は,この枠組みを基にして,それをシステムの性質を検証する推論のために変換の枠組みの拡張を行い,その性質について以下のようなことを示した:1.負リテラルに対する展開規則の新しい適用条件を提案した.従来研究で提示されている条件では不十分な場合があることを示し,その問題点を解決する変換の枠組みを与えた.2.従来よりも一般的なゴール置換規則を与え,その正当性を証明した.3.提案したプログラム変換に基づく証明システムが,Jaffarらによって提案されている余帰納法(双対帰納法)による証明システムと同等以上の推論能力を持つことを証明した.この目的のために,ゴール置換規則を拡張して"健全な"ゴール置換規則を導入した.これにより,検証のための特別な帰納法の推論スキーマを用いることなく,畳み込み及びゴールの置換えなどのプログラム変換規則の適用によって同等の帰納的推論が実現できることが分かった.本研究では、複雑化・高度化するシステムやソフトウェアを対象にして、その安全性や信頼性の向上を目指し,設計・開発の正当性・妥当性の形式的検証を可能とする計算論理的基盤技術の確立を目的とする.本研究の特徴は,形式的検証のための計算論理に基づく技術として,論理プログラムに対するプログラム変換による検証技術を中核に用いる点にある.本研究の提案者は,昨年度,層状論理プログラムに対する等価変換の枠組みにおいて,負リテラルに対する展開規則が従来研究の条件では不十分であることを示し,新しい適用条件を明らかにした.今年度はこの結果を基にして,それをシステムの性質を検証する推論のために用いる変換の枠組みの拡張を引き続き行い,以下のようなことを示した:1.負リテラルに対する展開規則の拡張を提案した.従来研究では扱えないような場合でも適用可能な形式を与え,それを含んだ変換の枠組みを示した.2.更に上記のプログラム変換システムに2つの変換規則,すなわち,斉時畳込み(simultaneous folding),負リテラルの畳込み(negative folding)を導入し,その正当性を証明した.3.提案したプログラム変換に基づく証明システムが,従来研究でのプログラム変換によるプログラムの性質の証明方法と比較して,より単純で従って自動化しやすく,しかも直観的に分かりやすい方法で検証が実現できることを例により示した.このようにプログラム変換技術を用いた検証方法の確立へ向けて基礎となる知見を得ることができた.本研究では、複雑化・高度化するシステムやソフトウェアを対象にして、その安全性や信頼性の向上を目指し,設計・開発の正当性・妥当性の形式的検証を可能とする計算論理的基盤技術の確立を目的とする.本研究の特徴は,形式的検証のための計算論理に基づく技術として,論理プログラムに対するプログラム変換による検証技術を中核に用いる点にある.昨年度から引き続いて,システムの様々な性質を検証するために必要な推論方法の見直しを進めていたが,従来のプログラム変換の枠組みを拡張して,余論理プログラム(co-logic programs)を対象とした新しいプログラム変換規則とそれを用いた検証方式の定式化を行った.その結果,以下の研究成果を得ることができた:1.従来の論理プログラムに対するプログラム変換規則では,余論理プログラムの場合には不十分であることを示し,新しい適用条件を明らかにした.2.通常のプログラム変換

規則である定義の導入,展開,畳込みの3規則に加えて,余論理プログラム用に設計したゴール置換規則を導入し,その正当性を証明した.3.提案したプログラム変換に基づく証明システムが,従来研究でのプログラム変換によるプログラムの性質の証明方法と比較して,より単純で従って自動化しやすく,しかも直観的に分かりやすい方法で検証が実現できることを例により示した.余論理プログラムでは無限項を扱うことができるので,リアクティブ・システムを対象としてその性質を検証することが可能となった.このように,プログラム変換技術を用いたリアクティブ・システムの検証方法の確立へ向けて基礎となる知見を得ることができた点で意義がある.
クリスタリン非可換ホッジ理論の研究

平成16年度は、京都大学の原田氏とトーエンの理論の分析を中心に研究してきた。その中ではドワイヤー・カンの単体的ホモトピー論の手法が効果的に用いられており、そのため前半ではそれらの理論の研究にかなりの時間を要した。これは本研究のクリスタリン非可換ホッジ理論に不可欠であるクリスタリン非可換コホモロジーの理論の構築に向けて重要な手法を提供するものと思われる。実質的な意味でどこにどのようにその理論を用いるかがわかったという意味で前半のこの研究成果は実りのあるものであった。後半の研究では高次元トポスと数理論理学の関係の研究にもかなりの時間を割いた。これは本研究と一見したところ無関係のように見えるが、そうではなく実はこのような関係があるから、高次元カテゴリーや高次元トポスを導入するのが有効だということが見えてきた。これは数理論理学の分野でのモデル理論をカテゴリー論的に展開するカテゴリー的モデル理論の研究と密接な関係があり、モデル理論の手法を高次元トポスに応用したある種のコンパクト性定理を導くことが、高次元トポスを利用したモジュライの理論の研究に役に立つという可能性が見えてきた。これはまだ発表できる段階のものではないが、さらに研究を進めることが全体の理論の中で重要な意味を持つと思われる。正標数の代数幾何での有界性の問題などは高次元クリスタリントポスのこのような理解の上で自然に解かれる問題となるのではないかという予想が得られた。シンプソンの非可換コホモロジーは,空間を適切な高次のスタックで置き換え,係数となる群も高次のスタックにし,それらから作られる写像の高次スタックのホモトピーとして得られる.そこで,現在知られている可換な場合のクリスタリンコホモロジーをシンプソンの方法で,高次のスタックを用いて表現しようと試みた.また,非可換の高次ホモトピースタツクはシンプソンの意味のベクトル層として現れるはずであるが,正標数のベクトル層の理論はまだ不完全であった.そのため,この理論を整備することを手がけた結果,ロビーによる古典的な被約冪の理論との関係が見えてきた.これにより,かなりの部分が正標数にも拡張できることがわかった一方,幾つかの難点も明らかになってきた.しかし,そこにまた興味ある理論が隠れているようにも見える.これは来年度のテーマとする.また,トーエンにより,高次のスタックを扱うのに必ずしもシンプソンの意味の高次元カテゴリーを用いなくてもすむようになってきた.この分野の研究は海外で急速に進展しており,その成果の理解と研究にかなりの時間を費やした.国内ではこの方面の研究はほとんどなされていないが,この手法は代数幾何に限らず数学,特に幾何学の分野で重要なものになると思われるので,啓蒙的な講演をおこなったり,配布のための講義ノートも作成した.当初の目的であった高次元トポスについては,ある意味でトーエンの結果により解決されてしまったが,この枠組みで実際に意味のある高次のクリスタリントポスが構成できるかどうかはまだ検討中である.昨年度は、現在知られている可換な場合のクリスタリンコホモロジーをシンプソンの方法で,高次のスタックを用いて表現しようと試みた.今年度は正標数のベクトル層の理論のより完全な整備を目標として,ロビーによる古典的な被約幕の理論との関係を研究してきた.それについては奈良女子大の武田氏と数回にわたり議論を重ね、かなりの部分が正標数にも拡張できることがわかった一方,整数環上の大域的サイトの難しさから幾つかの問題点も見えてきた。また,トーエンにより,高次のスタックを扱うのに必ずしもシンプソンの意味の高次元カテゴリーを用いなくてもすむようになってきたが、昨年度に引き続き、この方面の研究は海外で急速に進展しており,その成果の理解と研究にかなりの時間を費やした.国内ではこの方面の研究はほとんどなされていないが,ホモトピー、K理論のエキスパートである京都大学の原田雅名氏がこの方面の研究に目を向けられたので、数回にわたり議論を重ね、また解説の講演をお願いするなどして理解が進んだ。啓蒙的な講演も何回か行った。また、今年に入ってクリスタリンホモトピーの構成に成功した海外の研究者が現れたので、現在はその理論の研究に打ち込んでいる。このようにこの分野の研究は海外で活発に動いているので、その理論の紹介を目的とした来年度の研究会を計画している。

これはまだ発表できる段階のものではないが、さらに研究を進めることが全体の理論の中で重要な意味を持つと思われる。正標数の代数幾何での有界性の問題などは高次元クリスタリントポスのこのような理解の上で自然に解かれる問題となるのではないかという予想が得られた。
線虫の休眠・寿命を正負に制御するインスリン様ペプチドの分子機構

線虫Caenorhabditis elegansは,生育環境の悪化(生育密度の上昇に伴う休眠誘導フェロモンの濃度上昇・餌の枯渇)に応答して幼虫休眠を行う。この幼虫休眠は,TGF-β経路ならびにインスリン経路によって制御される。興味深いことに,インスリン経路は幼虫休眠のみならず成虫寿命を制御する。報告者は,これまでの研究において,線虫のインスリン様分子INS-17,INS-18を同定し,さらに,遺伝子破壊線虫の解析により,両ペプチドが休眠誘導フェロモンによる幼虫休眠を部分的に抑制することを見出している。本研究では,休眠誘導フェロモンの化学的・生物学的特性を明らかにすると共に,インスリン遺伝子の多重機能破壊株を用いて,寿命制御機構の解析を行った。まず,各種クロマトグラフィーによるフェロモン精製を進め,本物質が非常に高極性の中性物質であり,その分子量が1,000程度であることを明らかにした。また,粗精製物が濃度依存的に成虫寿命を延長させ,その寿命延長が転写因子DAF-16依存的であることを発見した。これは,フェロモンがインスリン経路を制御することを示す。次いで,RNA干渉による機能抑制により延命を示すins-7の解析を行った。遺伝子破壊線虫を作出し,寿命測定を行ったところ,予想通り延命の表現型を示した。すなわち,INS-7は寿命を負(短命)に制御する。そこで,ins-17,ins-18破壊線虫と交雑し,多重遺伝子破壊線虫を作出後,寿命測定を行った。興味深いことに,ins-18が破壊されるとins-7破壊による延命効果が消失した。すなわち,INS-18は寿命を正(延命)に制御する。一方,ins-17破壊ではins-7破壊による延命が保持されたことから,ins-17が寿命制御に寄与しないことが判明した。一方で,ins-17は休眠を正(休眠促進)に制御することから,インスリン様分子によって寄与する生命現象(休眠あるいは寿命)が異なると考えられる。線虫Caenorhabditis elegansは、生育環境の悪化に応答して幼虫休眠を行う。環境要因としては、生育密度の上昇に伴う休眠誘導フェロモンの濃度上昇が最上位にある。この幼虫休眠はTGF-β経路およびインスリン経路の制御下にある。さらに、インスリン経路は線虫の成虫寿命を制御することが知られている。報告者は、これまで、線虫のインスリン様分子Ceinsulin-1,-2を同定し、さらに遺伝子破壊線虫の解析により両ペプチドが休眠誘導フェロモンによる幼虫休眠を部分的に抑制する可能性を見出している。本研究では、フェロモンによるインスリン様遺伝子の発現変動に着目している。そこで本年度は、両ペプチド遺伝子の発現部位の同定を行い、TGF-βおよび他のインスリン様分子産生細胞との相対的位置関係を明らかにすることにした。転写開始部位約4kbを含むCeinsulin-1および-2遺伝子にレポーターであるVenus(改変型GFP)を連結し、マーカー遺伝子と共に線虫に顕微注入を行い、トランスジェニック線虫を作出した。蛍光顕微鏡下で発現部位を観察したところ、両遺伝子は頭部の異なる神経細胞で発現していることが明らかとなった。また、発現部位の相対的位置関係を明らかにするために、化学受用細胞に蛍光物質DiIを取り込ませ、ASK,ADL,ASI,ASH,ASJニューロンを標識した。その結果、これらのニューロンでは両ペプチド遺伝子が発現していないことが判明した。

TGF-β様分子DAF-7およびインスリン様分子DAF-28はそれぞれASIニューロンおよびASI/ASJニューロンで発現することから、Ceinsulin-1,-2はDAF-7,DAF-28とは異なる細胞で発現することが明らかとなった。現在、休眠誘導フェロモン存在下での遺伝子発現量の変動を解析中である。線虫Caenorhabditis elegansは,生育環境の悪化に応答して幼虫休眠を行う。環境要因としては,生育密度の上昇に伴う休眠誘導フェロモンの濃度上昇が最上位にある。この幼虫休眠はTGF-β経路およびインスリン経路の制御下にある。さらに,インスリン経路は線虫の成虫寿命を制御することが知られている。報告者は,これまで,線虫のインスリン様分子INS-17,INS-18を同定し,さらに遺伝子破壊線虫の解析により両ペプチドが休眠誘導フェロモンによる幼虫休眠を部分的に抑制する可能性を見出している。本年度の研究では,インスリン遺伝子の多重機能破壊株などを用いて,寿命制御機構の解析を行った。まず,RNA干渉による機能抑制により延命を示すins-7の解析を行った。遺伝子破壊線虫を作出し,寿命測定を行ったところ,予想通り延命の表現型を示した。すなわち,INS-7は寿命を負(短命)に制御する。そこで,ins-17,ins-18破壊線虫と交雑し,多重遺伝子破壊線虫を作出後,寿命測定を行った。興味深いことに,ins-18が破壊されるとins-7破壊による延命効果が消失した。すなわち,INS-18は寿命を正(延命)に制御する。また,ins-17破壊ではins-7破壊による延命が保持されたことから,ins-17が寿命制御に寄与しないことが判明した。一方で,ins-17は休眠を正(休眠促進)に制御することから,インスリン様分子によって寄与する生命現象(休眠あるいは寿命)が異なると考えられる。さらに,延命時のins-18の発現変動をliving GFP法により解析した。ins-7 RNA干渉あるいはインスリン受容体様遺伝子daf-2のRNA干渉による延命誘導を行った場合,腹部神経細胞での発現が誘導されることが判明した。また,延命誘導を行わない場合には,腹部神経細胞での発現時期が遅れた。以上のことから,INS-18が寿命(生存)を制御する際には,腹部での発現が重要であることが示唆された。
エイズ発症者から分離された新規HIV-2が宿主防御機構から逃避する分子機序の解明

本研究により、由来の異なる培養細胞および初代培養細胞におけるHIV-2組換え流行株の増殖動態が初めて明らかにされた。また、HIV-2組換え流行株が細胞侵入の際にケモカイン受容体のCCR5を利用していることが示された。本研究で得られた知見は新規HIV-2組換え流行株の学術的な基盤情報を提供するだけでなく、感染患者の治療の改善に大いに役立つと考えられる。平成26年度は、HIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株について、由来の異なる細胞株に対する感染能を比較した。これまでにT細胞由来のR5-Marbleでは、HIV-2グループA株、B株に比べてHIV-2組換え流行株が高い増殖能を持つことがわかっている。一方、ヒト子宮頸癌由来のMAGIC-5A細胞、TZM-bl細胞を使って培養した場合、HIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株の間に顕著な増殖能の違いは見出されなかった。上記細胞は、すべてケモカイン受容体のCCR5, CXCR4を有しており、どちらかの受容体を用いて細胞に侵入、感染していると思われた。そこで、CCR5とCXCR4のどちらも発現しているR5-MaRBLEとCXCR4のみ発現しているX4-MaRBLEを使って、ケモカイン受容体に対する指向性を解析した。その結果、X4-MaRBLEにおいては、ほとんど感染が見られなかったことから、HIV-2組換え流行株はCCR5指向性であることが示された。さらに、CCR5阻害剤であるMaravirocに対して感受性を示した。その際の50%有効濃度(EC50)は0.6-7.7 nM、最大阻害率(MPI)は99-100%であった。次に、ウイルスの動態をより生体内に近い条件で比較するため、ヒト全血から調整した初代培養細胞を用いてウイルス増殖能の違いを評価した。その結果、末梢血単核球を用いた場合、HIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株の増殖速度に顕著な差は見られなかった。一方、単球由来マクロファージを用いた場合、HIV-2グループB株のみ、増殖がまったく見られなかったが、これはマクロファージのもつHIV感染抑制因子を分解する作用を持つvpxにpremature stop codonが入っているためと考えられた。HIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株の増殖速度には顕著な差は見られなかった。平成26年度に、HIV-2組換え流行株がCCR5指向性であり、T細胞由来のR5-MaRBLEに感染することを見出した。そこで、平成27年度にはR5-MaRBLEへのHIV-2組換え流行株の感染プロセスを詳細に解析した。その過程で、HIV-2ウイルスを産出させる細胞によって、HIV-2ウイルスの感染細胞に与える影響が異なることを新たに見出した。まず、ヒト胎児腎由来の293T細胞で産出させたウイルスを用いて、R5-MaRBLEへの感染実験を行った。R5-MaRBLEはプロモーター活性を持つLTR(Long Terminal Repeat)の下流にFireflyルシフェラーゼがコードされたプラスミドを持つため、R5-MaRBLE内でのウイルスの増殖はFireflyルシフェラーゼの発光強度の増加によりモニタリングが可能である。ウイルス感染後、1,3,5,7日目にFireflyルシフェラーゼの発光強度を測定したところ、HIV-1ウイルスでは、7日目にかけて発光強度が増加していくのに対し、HIV-2ウイルスを感染させた細胞では培養3日目に最も高い発光強度を示した後、5日目以降ほとんど発光が確認できなくなった。また5日目以降にHIV-2ウイルスを感染させた細胞の生存率が極端に低下していることが確認された。ヒト子宮頸がん由来HeLa細胞で産出したHIV-2ウイルスを用いて同様の実験を行ったところ、7日目においても細胞生存率の低下は確認されなかった。このことから、293T細胞に産出させた場合、HIV-2ウイルス特異的に、細胞内での急激な増殖および細胞死を引き起こすような変異、もしくは翻訳後修飾が起きている可能性が示唆された。現在、293T細胞に産出させたHIV-2ウイルスとHeLa細胞に産出させたHIV-2ウイルスの違いを明らかにするため、遺伝子、タンパク質レベルで解析を進めている。平成26年度に実施予定であった種々の細胞株におけるHIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株の増殖能の比較だけでなく、当初平成27年度に実施を計画していた初代培養細胞における増殖能の比較も行なった。これまでのところ、HIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株の間に顕著な増殖能の差は見出されていない。医歯薬学平成26年度は種々の細胞におけるHIV-2組換え流行株とHIV-2グループA株、B株のウイルス増殖能の違いについて解析を行なったが、これまでのところ顕著な差は見出せていない。HIV-2組換え

流行株とHIV-2グループA株、B株に感染した患者の病態の違いが何に起因するのかを明らかにするために、ウイルスの増殖能だけではなく、感染した細胞や複製したウイルスのゲノムについても詳細な解析を行なっていく必要があると考えられた。最近の研究から、HIV-1については感染細胞ゲノム中のウイルスゲノムの挿入部位の違いが感染細胞の生存に影響することが示されている。このことから、感染細胞ゲノム中へのHIVゲノムの挿入部位の違いが病態の違いに関係している可能性がある。そこで、今後はHIV-2を感染させた細胞を用いて、感染細胞ゲノム中のウイルスゲノムの挿入部位についても詳細に解析を行なっていく予定である。
粗さ面接触解析による摩耗モード遷移モデルの作成

本テーマは,「粗さを持つすべり接触面の摩耗率の急激な上昇が,表面下の降伏領域のオーダが微小突起レベルから見かけの接触部のレベルへと移るためである」としたBurwell-Strangの摩耗状態の遷移に関する仮説を実験的に検証することを目的とし、下記の試みを行った。1.まずBurwell-Strangの概念に基づくすべり線場理論解析と比較するため、単一突起に着目し、市販の金属顕微鏡を用いて断面方向の変形を観察する装置を開発した。硬い面にある粗さ突起を模した硬質くさびを軟らかい平滑面に押しつけ,荷重をかけながら相対すべりを行うことにより変形させ、あらかじめ軟かい面の側面にきっておいた格子の変形を観察した。2.申請者らによるすべり線場モデルによる数値解析結果と有限要素解析結果との比較を行い、モデルによる予測結果と良い一致を示すことがわかった。有限要素解析結果との比較により理論を補正し、遷移圧力条件の推定の高精度化を行った.また垂直応力およびせん断応力がかかる場合の真実接触点分布を数値解析で見積もった。3.ランダムな粗さ面の接触における遷移圧力を実験的に見積もることを目的に,全反射顕微鏡を用いた真実接触点観察装置を製作した.また,本装置は荷重をかけた状態ですべり運動が可能であるが,まず予備的な実験として,ブラスト加工によるランダムな粗さ面の接触における垂直荷重のみの増加による真実接触点の成長・増加の様子を観察し,遷移圧力推定のための理論の検証実験に用いる性能を十分に持つことを確認した.なお,今後は,本年度に製作した観察装置を用いて,垂直荷重や粗さやすべりの影響による真実接触点の変化の様子を詳細に調べ,幅広い接触状態に対応できる摩耗状態遷移圧力の推定理論の構築を試みていく.本テーマは,「粗さを持つすべり接触面の摩耗率の急激な上昇が,表面下の降伏領域のオーダが微小突起レベルから見かけの接触部のレベルへと移るためである」としたBurwell-Strangの摩耗状態の遷移に関する仮説を実験的に検証することを目的とし、下記の試みを行った。3.ランダムな粗さ面の接触における遷移圧力を実験的に見積もることを目的に,全反射顕微鏡を用いた真実接触点観察装置を製作した.また,本装置は荷重をかけた状態ですべり運動が可能であるが,まず予備的な実験として,ブラスト加工によるランダムな粗さ面の接触における垂直荷重のみの増加による真実接触点の成長・増加の様子を観察し,遷移圧力推定のための理論の検証実験に用いる性能を十分に持つことを確認した.なお,今後は,本年度に製作した観察装置を用いて,垂直荷重や粗さやすべりの影響による真実接触点の変化の様子を詳細に調べ,幅広い接触状態に対応できる摩耗状態遷移圧力の推定理論の構築を試みていく.本研究はBurwellとStrangの遷移モデルを直接観察により検証する試みである。すなわち、ランダムに分布した表面粗さを持つ表面が(滑らずに)せん断応力をうけて接触していると単純化し、荷重(垂直、せん断)を変化させていくに伴って、粗さ突起の真実接触点の変形と見かけの接触部の変形を測定することによって、軽荷重状態から重荷重状態の遷移条件を定量的に求め、マイルド摩耗からシビアー摩耗への遷移という摩耗の重要な現象を定量的に扱う理論の基礎となることを意図している。本年度は主として,高倍率接触顕微鏡を既存の滑り出し接線力・摩耗試験機に組みこむための検討と予備実験として、下記を行った。・研究代表者らが以前行った理論解析・実験結果をもとに、垂直応力およびせん断応力がかかる場合の真実接触点分布を数値解析で見積もった。・真実接触面積の遷移を知るため、まず単一突起に着目し、市販の金属顕微鏡を用いて断面方向の変形を観察する装置を開発した。・申請者らの行った、Burwell-Strangの概念に基づくすべり線場理論解析と比較するため、単一くさびの押し込み・せん断による変形について有限要素法を用いて計算を行った。また、すべり線場モデルと、数値解析結果・実験結果との比較を行い、モデルによる予測結果と良い一致を示すことがわかった。なお、来年度は、実際の粗面に対し接触顕微鏡を使った摩耗の観察実験を行い、モデルの検証を行う。本テーマは,Burwell-Strangの摩耗状態の遷移に関する仮説,すなわち「粗さを持つすべり接触面の摩耗率の上昇が,表面下の降伏領域のオーダが微小突起レベルから見かけの接触部のレベルへと移るためであるとした」説を実験的に検証することを目的としている.

そこで,昨年度から垂直荷重とせん断荷重を受ける粗さ面接触部を観察することにより降伏領域のオーダの変化をとらえ,上記摩耗状態の遷移を起こす圧力条件を定量的に推定する試みを行ってきた.本年度は,昨年度に実施した予備実験の結果をふまえ,単一突起による接触部表面下の変形そのものの直接観察,および真実接触点の成長によるランダム粗さ面の観察の両面から,より高いレベルでの遷移圧力推定の定量化の試みを行った.具体的には以下のようになる.1.硬い面にある粗さ突起を模した硬質くさびを軟らかい平滑面に押しつけ,荷重をかけながら相対すべりを行うことにより変形させた.その後,あらかじめ軟かい面の側面にきっておいた格子の変形を観察し,これと有限要素解析結果との比較により申請者らによる理論を補正し,遷移圧力条件の推定の高精度化を行った.2.ランダムな粗さ面の接触における遷移圧力を実験的に見積もることを目的に,全反射顕微鏡を用いた真実接触点観察装置を製作した.また,本装置は荷重をかけた状態ですべり運動が可能であるが,まず予備的な実験として,ブラスト加工によるランダムな粗さ面の接触における垂直荷重のみの増加による真実接触点の成長・増加の様子を観察し,遷移圧力推定のための理論の検証実験に用いる性能を十分に持つことを確認した.なお,今後は,本年度に製作した観察装置を用いて,垂直荷重を粗さやすべりの影響による真実接触点の変化の様子を詳細に調べ,幅広い接触状態に対応できる摩耗状態遷移圧力の推定理論の構築を試みていく.
親と子(当事者の同胞)で学ぶアウトリーチ型精神疾患心理教育プログラムの開発と導入

本研究の目的は、精神疾患を患う当事者の同胞への心理教育の手段として、『アウトリーチ型の心理教育プログラムを開発』することである。研究機関の目的として以下の3点を掲げている。1)若年の精神疾患患者の同胞の実態を明らかにする<作業12>1ヤングケアラーの実態調査2同胞自身の状況についての実態調査、2)思春期・青年期の同胞向け心理教育用ワークブックの作成、3)アウトリーチ型心理教育プログラムの開発および試適運用と評価2018年度は、作業1及び2を行うことを前提に、きょうだいのおかれている状況や、支援等についても資料を集めるようにした。作業1若年の精神疾患患者の同胞の実態を明らかにするため、対象とする3県から、都市部及び農村部に立地する精神病院10か所において2017年度10代20代で入院・受診した統合失調症圏内患者の、同胞の有無・同胞の年齢・性別・同居の有無について調査する予定であったが、病院との調整に時間を要し、実際の調査にまでは着手できていない。きょうだい支援の現状を知るために、国内のきょうだい支援事業を実践している団体の一つである、NPO法人しぶたねが開催した「シブリングサポーター研修ワークショップ(和歌山市開催)」に参加した。精神疾患に特化したものではないが、病気のきょうだいをもつ子どもたちのもつ心理状態や、親の思いについての講義を受けた後、実際に子どもたちを対象にしたアクティビティの実際を演習として行った。研修の中で提示されたきょうだいがもちやすい気持ち「不安・恐怖」「困惑・恥ずかしさ」「罪悪感・自責感」「怒り・嫉妬」「寂しさ・孤立感」「自己肯定感の低下」「将来への不安」は、精神疾患患者のきょうだいにも同様に認められることであり、きょうだい支援の重要性を改めて実感することができた。研修内容を基にきょうだいへのインタビューガイド等を再検討したい。2018年度は、目的の作業1にあたる若年の精神疾患患者の同胞の実態を明らかにするため、対象とする3県から、都市部及び農村部に立地する精神病院10か所において2017年度10代20代で入院・受診した統合失調症圏内患者の、同胞の有無・同胞の年齢・性別・同居の有無について調査する予定であったが、病院との調整に時間を要し、実際の調査にまでは着手できていない。理由としては、1対象となる病院との交渉準備に時間がかかり、実際のデータ収集まで着手することができなかった。2主任研究者における研究以外のエフォートが増加する状況があり、共同研究者との打ち合わせ等も十分に行えなかったこと。これら2点が主たる理由である。2019年度は、遅れている研究を進めるために、共同研究者との会議等も密に取り合うようにし、研究の進捗状況についてもこまめに確認を行うようにする。病院に対する調査については、再度主任研究者の居住する地域の精神科病院を中心に、調査の目的を説明するとともに協力を依頼していく。病院の数に関しては当初の数より少なくなるかもしれないが、きょうだい支援の必要性に関して一定のエビデンスを得るためにも、今年度後半には、数値化したデータをまとめていく予定である。きょうだい当事者に関するインタビューについても、今年度中に倫理審査を通すとともに、協力者を捜していきたい。協力者に関しては、共同研究者からもそれぞれ対象となる協力者の選定を依頼していく。心理教育プログラムに関する取り組みとしては、メリデン版家族支援の研修会の受講や、イギリスでのきょうだい支援プログラムについての視察等を、それぞれ計画し具体化していく。メリデン版家族支援研修は、受講人数の制限もあるため今年度受講できない場合は次年度以降の受講を目指す。

2018年度は、目的の作業1にあたる若年の精神疾患患者の同胞の実態を明らかにするため、対象とする3県から、都市部及び農村部に立地する精神病院10か所において2017年度10代20代で入院・受診した統合失調症圏内患者の、同胞の有無・同胞の年齢・性別・同居の有無について調査する予定であったが、病院との調整に時間を要し、実際の調査にまでは着手できていない。理由としては、1対象となる病院との交渉準備に時間がかかり、実際のデータ収集まで着手することができなかった。2主任研究者における研究以外のエフォートが増加する状況があり、共同研究者との打ち合わせ等も十分に行えなかったこと。これら2点が主たる理由である。2019年度は、遅れている研究を進めるために、共同研究者との会議等も密に取り合うようにし、研究の進捗状況についてもこまめに確認を行うようにする。病院に対する調査については、再度主任研究者の居住する地域の精神科病院を中心に、調査の目的を説明するとともに協力を依頼していく。病院の数に関しては当初の数より少なくなるかもしれないが、きょうだい支援の必要性に関して一定のエビデンスを得るためにも、今年度後半には、数値化したデータをまとめていく予定である。きょうだい当事者に関するインタビューについても、今年度中に倫理審査を通すとともに、協力者を捜していきたい。協力者に関しては、共同研究者からもそれぞれ対象となる協力者の選定を依頼していく。心理教育プログラムに関する取り組みとしては、メリデン版家族支援の研修会の受講や、イギリスでのきょうだい支援プログラムについての視察等を、それぞれ計画し具体化していく。メリデン版家族支援研修は、受講人数の制限もあるため今年度受講できない場合は次年度以降の受講を目指す。2018年度は、実質的な調査を実施することができなかった。そのために、本来調査対象機関に対する謝礼やそこに出向く交通費等を使用することが無かった。また、データ入力や分析に係る人員への謝礼および、分析ソフト等必要な機器の購入も見送る形となってしまった。今年度は研究を進めていくうえで、計画的に予算執行を行っていきたい。家族・きょうだい支援の研修や、視察についても計画的に進めていくこととする。
病原ビブリオが産生するシデロフォアと宿主の炎症惹起反応との関連

鉄は細菌の生存に必須の元素である。また多くの病原細菌における効率的な鉄獲得系は病原因子の一つである。食中毒原因菌である腸炎ビブリオはシデロフォア(三価鉄キレート分子)であるvibrioferrinを産生し、効率的な鉄獲得に役立てている。本研究はvibrioferrin生合成の新規調節機構を明らかにするとともに、vibrioferrinの生理作用も検討した。また、vibrioferrin産生抑制株における細胞障害性の変化についても検討した。鉄(イオン)は生命維持に必須の元素であるが、好気環境下や宿主内では細菌が自由に利用できる遊離鉄は極めて少ない。細菌はこのような鉄制限下で増殖するための手段としてシデロフォア(微生物が産生する三価鉄キレート分子)を介する鉄獲得機構を有している。病原細菌のシデロフォアを介する効率的な鉄獲得系は宿主内での増殖に関わる病原因子の1つとして知られている。本研究では、病原ビブリオ、特に腸炎ビブリオが産生するシデロフォアであるvibroferrinのsmall RNA RyhBを介する新規産生調節機構を解明するとともに、その調節機構に関わる遺伝子の欠失による本菌病原性の変化を検討した。最終年度では、腸炎ビブリオRyhBがvibrioferrin生合成オペロン(pvsOp)mRNAの5'非翻訳領域にRNAシャペロンであるHfqを介して直接結合することでpvsOp mRNAの安定化に寄与していることを明らかにした。この結果をまとめた論文については現在投稿中である。また、vibrioferrin産生抑制株である、pvsOp欠失株、ryhB欠失株、およびhfq欠失株の腸管上皮細胞株への細胞障害性について検討した。その結果、本研究においては、pvsOp欠失株とryhB欠失株は野生株と同程度の細胞障害性を示したが、hfq欠失株については野生株に比して顕著に細胞障害性が低下した。さらにvibrioferrinの生理作用を検討するため、精製vibrioferrinをヒト腸管上皮細胞に添加し、炎症性サイトカイン等各種パラメーターの変化を調べたところ、本研究においては各種パラメーターに大きな変化は認められなかった。今後は腸炎ビブリオの病原性発現におけるHfqの役割を解明するとともに、Hfq依存的に機能する各種small RNAの本菌病原性発現における役割について検討する予定である。鉄(イオン)は生命維持に必須の元素であるが、好気環境下や宿主内には細菌が自由に利用できる遊離鉄は極めて少ない。細菌はこのような鉄制限下で増殖するための手段としてシデロフォア(三価鉄キレート分子)を介する鉄獲得機構を有している。病原細菌が鉄制限下である宿主内で増殖・定着することは感染成立の条件であるため、シデロフォアを介する効率的な鉄獲得系は病原因子の1つである。食中毒原因菌である腸炎ビブリオは鉄制限ストレス下においてシデロフォアであるvibrioferrinを産生し、必須元素である鉄を効率的に獲得している。本研究ではビブリオ属菌シデロフォアの産生調節機構を解明するとともに、その調節機構に関わる遺伝子の欠失株において病原性がどのように変化するのかを検討している。本年度は腸炎ビブリオの産生するvibrioferrinがsmall RNAであるRyhBにより産生増大されていることがわかった。また、vibrioferrinの産生増大はvibrioferrin生合成オペロン(pvsO)mRNAの5'非翻訳領域にRyhBが直接作用し、その結果pvsO mRNAが安定化したために起きたことが示唆された。現在はpvsO mRNAの安定化に必要なRyhB結合部位の同定を目指すとともに、vibrioferrin産生抑制株であるryhB欠失株の感染による細胞毒性が野生株感染時と比較してどのように変化するのかをヒト腸管上皮細胞を用いて検討している。また、vibrioferrinの生理作用について検討するため、腸炎ビブリオ培養上清よりvibrioferrinの単離・精製も行った。この精製品をヒト腸管上皮細胞へ作用させ炎症性サイトカインの発現量の変化等を現在検討している。・交付申請書に記載した平成23年度研究実施計画に従い、腸炎ビブリオの産生するシデロフォアであるvibrioferrinの分取・精製は完了し、現在vibrioferrin精製品をヒト腸管上皮細胞株の培養液に添加し、炎症性サイトカイン等の発現量の変化を調べている。また、平成23年度研究実施計画であったシデロフォア生合成遺伝子欠失株の構築は腸炎ビブリオ株において完了し、さらにシデロフォア産生抑制株であるryhB欠失株も構築済みである。・平成23年度研究実施計画では腸炎ビブリオのsmall RNA RyhBによるvibrioferrinの産生調節機構の検討についても記載した。