hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハンセン病政策と医学　-　日本と世界　-

2.WHOのハンセン病対策と世界のハンセン病の現状の研究3.世界のハンセン病政策の医学史的研究4.Web公開ハンセン病学術データベース「近現代ハンセン病資料アーカイブス」の構築と公開の開始調査と研究が多岐に渡ること(医学研究、事例研究、データベース作成など)、その解析とまとめ(論文作成)などが複雑であり、人手不足も重なり進展に少々の遅れが出ている。「近現代ハンセン病資料アーカイブス」は近現代のハンセン病に関する未公開資料を収集・検証し、Web上に公開することによって、ハンセン病問題の学術研究の進展へ貢献すること、多くの方々へハンセン病問題への理解を深めていただくことを目的とする学術データベースです。また、本データベースはハンセン病の歴史を未来に残し、ハンセン病問題を人類の歴史として記憶することを目指すものです。ハンセン病の医学史次年度は事例調査の継続、データベース公開、ハンセン病療養所での社会復帰の実態などの調査を日本ハンセン病学会の協力の下で行う予定である。また、諸外国(台湾やハワイ、フィリピンなど)の隔離政策の実態を現地のハンセン病対策担当者OBや資料研究などで研究する。最終年であるため論文投稿を行いまとめとする予定である。本研究の目的は明治に始まり平成まで維持された日本の隔離政策と医学の関わりを国内外の調査・研究から検証することである。今年度は日本の隔離政策における療養所内での入所者数、退所者数、死亡者数などの100年間の総計をまとめその実態を明らかにした。埋葬習慣とハンセン病の関わりをを歴史学的および分子疫学的に証明した。WHOのハンセン病政策と世界のハンセン病の現況を研究しハンセン病の課題を調べた。今まで未公開であった回復者(社会復帰者)、療養所OB(医師、看護師、事務官)、厚生省OBなどの資料(写真、日記、研究記録、論文、随筆)や面談資料のデータベース化を始めた。また、日本の隔離政策の要因となる世界のハンセン病の歴史を研究した。これらの成果から研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。年度末納品等にかかる支払いが平成27年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成26年度分についてはほぼ使用済みである。今後はハンセン病医学に関する国内外の文献資料の調査と系統解析を行う。合わせて療養所OBなどの面談調査(国内)を継続する。また、海外でのハンセン病医学の一次資料調査を開始すると共に面談調査(国内・国外)を主とした研究へと移行する。同時にデータベースの作成を進め、公的な公開を目指すが、公開した場合の倫理面の問題や公開時に予想される批判などを十分に考慮し、部分公開や申請者への公開など、どの形態を採用するかを複数の専門家を交えて慎重に議論したい。本データベースの今後の進展を見て、公開費用、データベースの作成費用などの申請を行いたい。上記のとおり。英文校正費用の請求が決算まで間に合わなかったため、本費用が次年度使用額となった。英文校正費用の支払いに用いる。
タミフルのワンポット、ワンフローでの集積化全合成

欲しい有機化合物を少ない工程数で簡便に合成する事は、化学における最重要課題の1つである。申請者は、同一容器中に化合物を順次加えていく事により、複数の反応が順次進行し、目的の化合物が得られるone-pot集積化反応に基づく合成研究を行っている。2009年diphenylprolinol silyl ether有機触媒を用いた不斉マイケル反応を鍵反応とする、インフルエンザ治療薬タミフルの3ポット合成を報告した。反応に改良を加え、ポット数の減少を検討し、2ポット合成を2010年に、さらにone-pot合成を2013年に報告した。一方、フロー合成はバッチ合成に比べ、エネルギー効率、反応速度、収率、安全性、スケールアップ、装置の設置箇所や対応できる反応、条件の制御能に優れるとされる。特別大きな反応釜が必要なく、必要な時に、狭いスペースで大量の化合物を合成できる手法である。申請者の開発したone-potタミフル合成をフローに適用できれば、より実用的かつ大量合成可能な手法になる。2013年のone-pot法では長時間を要する反応があり、フローに適用するには短時間で完結する反応条件を見出す必要がある。また、有機溶媒に難溶性の反応試剤があり、溶解度の向上した反応試剤に置き換える必要がある。平成28年度は、反応時間という観点から、スキームの変更および反応条件の詳細な最適化をバッチ方式で行い、できるだけ短時間で完結するone-pot合成法の確率を目指した。その結果、チオウレアの添加、マイクロウェーブの使用等により、1時間という短時間で終了する反応条件を見出した。またマイクロウェーブを使用しなくても3時間で反応が完了する。平成29年度は、バッチ方式で最適化した反応を、フロー方式に適用した。再度、フローでの最適化を行い、最終的にマルチステップ、ワンフローでのタミフル合成に成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。一方、フロー合成は、再現性に優れた、効率的な物質合成法である。タミフルのone-pot合成は、試薬を順次加えるだけで、反応溶媒の置換がなく、フロー合成に適用可能と考え、本学術領域研究では、タミフルのワンフロー合成に挑戦する。まず、初年度は、反応時間という観点から、スキームの変更および反応条件の詳細な最適化を行い、できるだけ短時間で完結するone-pot合成法の確立を目指す。連続する3つの不斉点を有するタミフルをone-potで合成すること自身が挑戦的な課題である。さらに短時間で合成を完了するのは、現在の有機合成化学の力量を持ってしてもかなり困難な課題であると考えられる。種々検討を行った結果、ニトロ基の還元反応にマイクロウェーブを使用することにより、全ての反応を1時間という短時間で終了する反応条件を見出した。申請者は2008年頃より、タミフルの合成に取り組んでいる。また本研究を開始する以前の研究により、1つの反応容器を用い、5工程の反応でタミフルを合成する手法を開発した。全反応時間は約3日である。そこで、この手法をフローに適用する事を考えたが、いくつかの問題点がある。1工程目:反応基質が反応溶媒に難溶である。2工程目:塩基Cs2CO3が有機溶媒に難溶である。3工程目:チオールのマイケル反応が長時間である。5工程目:チオールのレトロマイケル反応が長時間である。この問題に対して、先ずはバッチ方式で反応の最適化を行い、解決することを目指した。第一工程の反応の検討として、種々の添加剤の効果を調べた。すると予期に反し、チオウレア誘導体を添加すると、大幅な反応時間の短縮を見出した。この現象の本質を見極めることが不可欠であることから、追加実験を行う必要が生じた。そのため、当初の予定よりも研究は遅れている。

一方、フロー合成はバッチ合成に比べ、エネルギー効率、反応速度、収率、安全性、スケールアップ、装置の設置箇所や対応できる反応、条件の制御能に優れるとされる。特別大きな反応釜が必要なく、必要な時に、狭いスペースで大量の化合物を合成できる手法である。申請者の開発したone-potタミフル合成をフローに適用できれば、より実用的かつ大量合成可能な手法になる。2013年のone-pot法では長時間を要する反応があり、フローに適用するには短時間で完結する反応条件を見出す必要がある。また、有機溶媒に難溶性の反応試剤があり、溶解度の向上した反応試剤に置き換える必要がある。平成28年度は、反応時間という観点から、スキームの変更および反応条件の詳細な最適化をバッチ方式で行い、できるだけ短時間で完結するone-pot合成法の確率を目指した。その結果、チオウレアの添加、マイクロウェーブの使用等により、1時間という短時間で終了する反応条件を見出した。またマイクロウェーブを使用しなくても3時間で反応が完了する。平成29年度は、バッチ方式で最適化した反応を、フロー方式に適用した。再度、フローでの最適化を行い、最終的にマルチステップ、ワンフローでのタミフル合成に成功した。タミフル合成の問題点として以下の行程がある。2工程目:塩基Cs2CO3が有機溶媒に難溶である。3工程目:チオールのマイケル反応が長時間である。5工程目:チオールのレトロマイケル反応が長時間である。今後、これら第二から第五工程の問題点の解決を行う。これらの問題点を解決し、短時間でのタミフルの合成法を確立する。その後、フロー合成手法を用いて、タミフルのワンフロー合成を実現する。各反応のバッチ方式での最適化の後に、フロー方式での最適化を行う。フロー合成では濃度、流速、流路長、温度を再度最適化する。各素反応をそれぞれ個別にフローで最適化した後、それらを連結しワンフローでの合成を検討する。連続的にフローを行う事で、タミフルの連続的ワンフロー合成法として確立する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
定量的リン酸化プロテオーム解析による慢性骨髄増殖性腫瘍の発症機序の解析

チロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)は、慢性骨髄増殖性腫瘍の原因遺伝子である。JAK2V617F変異体は恒常的な活性化型であり、異常な細胞増殖や腫瘍形成を誘導することが知られているが、JAK2 V617F変異体が誘導する発がんシグナルの分子機構は不明である。JAK2V617F変異体が誘導する発がんシグナルを理解するには、JAK2V617F変異体の下流における全てのシグナル分子の状態変化を同時に網羅的に解析する必要がある。本研究では、定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2V617F変異体の下流でリン酸化される分子を同定し、それらの発がんシグナルにおける役割を解析した。慢性骨髄増殖性腫瘍(MPN)の原因遺伝子としてチロシンキナーゼJAK2の点変異体が同定されたが、現在までJAK2の点変異がMPNを引き起こすメカニズムは不明である。本研究では、分子レベルでMPNの発症機序を解明することをめざして、細胞内においてJAK2変異体が誘導するシグナル分子の状態変化を同時に網羅的に検討するために、定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化されるタンパク質を探索した。その結果、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化される分子を約50種類同定した。その中には、DNAの安定化に関与するファンコニ貧血症原因因子(FANC)と呼ばれる一連の因子が含まれており、今年度は、JAK2変異体発現細胞におけるFANCファミリーの役割に着目した。JAK2変異体は、転写因子STAT5の活性化を介して、FANCファミリーの一つであるFANCCの発現を特異的に誘導することを見出した。また、JAK2変異体発現細胞では、FANCD2のユビキチン化が誘導され、DNA修復系が活性化されることを明らかにした。実際、JAK2変異体発現細胞は多くの抗がん剤に対し耐性を示すことが知られているが、FANCCをノックダウンするとCDDP (シスプラチン)やMMC (マイトマイシン)などのDNA架橋剤に対して感受性が亢進することが明らかになった。したがって、MPNで見られる抗がん剤耐性には、JAK2変異体によるFANCファミリーの発現誘導や活性化が関与していることを明らかにした。慢性骨髄増殖性腫瘍(MPN)の原因遺伝子として、チロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)が同定されたが、JAK2の点変異がMPN発症へと至る分子機構は不明である。これまでに、JAK2V617F変異体のシグナル伝達経路を解明することをめざし、JAK2V617F変異体を発現したBa/F3細胞を作製し、定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化されるタンパク質を網羅的に探索した。その結果、JAK2変異体発現細胞で特異的にリン酸化される分子を約50種類同定した。今年度はその分子群の中で、サイトカイン抑制因子CISに着目し、CISのJAK2変異体による細胞増殖や腫瘍形成に及ぼす影響を検討した。リン酸化プロテオーム解析により、JAK2変異体発現細胞では、CISのチロシン残基(Y253)がリン酸化されていることを見出した。CISの機能に及ぼすリン酸化の役割を検討するために、Y253をフェニルアラニンに置換した非リン酸化型CISを作製した。CISの過剰発現は、JAK2変異体発現細胞の増殖能を顕著に抑制したが、非リン酸化型CISは、JAK2変異体発現細胞の増殖能に影響を及ぼさなかった。また、ヌードマウスにおけるJAK2変異体による腫瘍形成は、CISの発現により顕著に阻害された。一方、非リン酸化型CISは、JAK2変異体による腫瘍形成を全く抑制しなかった。このCISのリン酸化は、JAK2変異体により誘導されることが予測され、JAK2変異体は、リン酸化を介して、CISによる抑制シグナルを阻害することにより、細胞増殖や腫瘍形成を誘導するという新しい分子機構を明らかにした。慢性骨髄増殖性腫瘍患者で同定されたチロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)は、細胞増殖や腫瘍形成を誘導する強力な癌遺伝子産物である。しかしながら、現在まで、JAK2の点変異が慢性骨髄増殖性腫瘍の発症を引き起こすメカニズムは不明である。本研究では、定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2V617F変異体の下流で特異的にリン酸化されるタンパク質を探索し、それらの機能を解析することにより、慢性骨髄増殖性腫瘍の発症機構の解明をめざした。JAK2V617F変異体の下流では、エリスロポエチン受容体(EpoR)やRNAヘリカーゼDDX5のリン酸化が誘導されることを見出した。EpoRの細胞内領域に存在するリン酸化チロシン残基を全てフェニルアラニンに置換した非リン酸化EpoR変異体(EpoR-YF)を作製し、JAK2V617変異体が誘導するがん化シグナルに及ぼすリン酸化EpoRの影響を検討した。その結果、EpoR-YF変異体は、JAK2V617F変異体との結合やJAK2V617F変異体の活性化には影響を及ぼさなかったが、JAK2V617F変異体が誘導する細胞増殖や腫瘍形成を完全に阻害した。したがって、EpoRのリン酸化は、JAK2V617F変異体の発がん誘導に必須の役割を果たすことが明らかになった。

また、野生型JAK2発現細胞に比べて、JAK2V617F変異体発現細胞では、DDX5の発現が亢進していることを見出した。shRNAを用いて、JAK2V617F変異体発現細胞におけるDDX5の発現を抑制すると、増殖能や腫瘍形成能が顕著に抑制されたことから、JAK2V617F変異体は、DDX5の発現誘導を介して発がんシグナルを活性化することが示唆された。チロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)は、慢性骨髄増殖性腫瘍の原因遺伝子である。JAK2V617F変異体は恒常的な活性化型であり、異常な細胞増殖や腫瘍形成を誘導することが知られているが、JAK2 V617F変異体が誘導する発がんシグナルの分子機構は不明である。JAK2V617F変異体が誘導する発がんシグナルを理解するには、JAK2V617F変異体の下流における全てのシグナル分子の状態変化を同時に網羅的に解析する必要がある。本研究では、定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2V617F変異体の下流でリン酸化される分子を同定し、それらの発がんシグナルにおける役割を解析した。今年度は、JAK2変異体の下流でリン酸化される分子の機能解析およびリン酸化の意義を解明することを目標とした。今回着目したCISに関しては、JAK2変異体が誘導するがん化シグナルにおける役割だけでなく、そのリン酸化の意義も明らかにすることができた。よって、概ね計画通りに研究が進んでいると思われる。シグナル伝達今後は、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化されるタンパク質として同定したCIS以外のリン酸化分子について、JAK2変異体のがん化シグナルにおける影響を検討し、そのリン酸化の役割を解析している予定である。その一つとして、現在までに、JAK2変異体発現細胞では、核内タンパク質HMGAが顕著にリン酸化されることを見出している。HMGAは、これまでに多くのがん細胞で高発現していることが確認されているが、その機能に関しては不明な点が多い。今後は、JAK2変異体のがん化シグナルにおけるHMGAの機能およびそのリン酸化の役割を解析することを計画している。今年度の計画として、1定量的リン酸化プロテオーム解析を行い、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化される分子を同定することおよび2リン酸化分子の発現ベクターおよび特異的なshRNAの発現ベクターを作成し、それらを発現した細胞株を作成することを予定していた。現在までに、FANCファミリーに関しては、その機能まで明らかにすることができた。また、リン酸化されることが明らかになったHMGAは、野生型だけでなく、非リン酸化型変異体の過剰発現細胞を作成することに成功している。また、現在、STAT5の非リン酸化型変異体に関しては、発現ベクターの構築を行っており、概ね計画通りに、研究が遂行できていると考えられる。今後は、定量的リン酸化プロテオーム解析により、野生型JAK2に比べて、JAK2変異体の下流で特異的にリン酸化された分子である核タンパク質HMGAや転写因子STAT5に着目し、その生理機能やリン酸化誘導機構について解析を行う。現在までに、JAK2変異体発現細胞において、HMGAは、転写因子c-Mycを介して発現が誘導されることを見出しており、JAK2変異体のシグナル経路では遺伝子の発現誘導とタンパク質の翻訳後修飾が複雑に機能している可能性が高いと考えられた。
4・5才児の身体表現力の発達

1目的4・5才児の継続した2年間の身体表現の指導において、4・5才児の身体表現力がどのように変化、発達したかを明らかにする。2方法(1)対象東京都内の私立N幼稚園4才児、5才児各2クラス(2)期間昭和62年4月平成元年3月(3)手順上記により、身体表現の指導を行ない、VTR録画、写真撮影を行なう。これらの観察記録とVTRによる動きの分析により明らかにする。3結果4・5才児の身体表現力の発達の概要は次の通りである。「動き」については、4才児の初めでは、題材の形や動きの大まかな特徴を、主に上下肢の単一の運動の反復でほぼ同様に表現していた。その後次第に多様化していき、5才児の終わり頃では、題材の色々な角度から、形態、質の変化、抽象的なものもとらえ、体幹から大きくダイナミックに全身で表す。「保育者や子どもとの関わり」は、保育者対子ども個人から子ども同士の関わりが密になり、友達との表現、更にはグル-プ表現もできるようになる。「表現体になりきって動き続ける」は、4才児の初めでは全般に12割の子どもは集中しきれずにいたが、次第に多くの子どもが表現に集中するようになり、5才児では、丁寧に気持ちを入れて表現したり、声を発して活発に動き続ける。すなわち、4才児では、題材からイメ-ジが次第に広がり、そのものになりきって表現できるようになり、身体表現を楽しんで行なえる土台ができたといえ、5才児ではその上に知的、情緒的、社会的発達と相まって、身体表現力の著しい発達がみられた。身体表現力を次の観点からみた. 1.動き.2.教師や子どもとの関わり. 3.表現体になりきって動き続ける.これらの観点から4才児の各指導毎に分析した結果を1年間通してみると,およそ次のように3期にまとめることができた.1期(4月夏期休暇前迄)身体表現活動に全員が集中できず,教師主導の元で,教師の言葉がけに従う形で動く.動きは,初めはほとんどの子どもが同じように表現するものであるが,指導により,少しづつ体幹も動き始め,動きの個性の兆しがみえ,子ども達もそのことに気づき始めている.この期の特徴は次の通り. (1)題材の形や動きの大まかな特徴を,体幹の動きの少い,左右対称の上肢のふりと下肢のステップで,誰もが同じように表現.少しづつ体幹動く.(2)身体での表現をしばしば忘れる.(3)個人で表現するのが主.多勢で一緒に動くことを喜び,友達との関わりを楽しむが,ふざけることがある.(4)教師の傍では比較的落ちついて表現するが,空間が広がると表現の持続が短く困難. 2期(9月冬期休暇前迄)題材の確かめのための教師と子どもとの言葉や動きでの応答が活発になり,一部流動的参加がいるものの,多くの子ども達が身体表現活動に集中し始め,友達と関わりながら働きを楽しみ,子ども間に動きの多様性がみられる.(1)題材の性質や内容の変化をとらえる.(2)体幹の動きが加わった全身での活発な動きが増え,空間を広く使い,のびのび動く.(3)単一の運動の反復であるが,子ども間では運動の種類も増える.(4)個人のみならず2人で工夫して動く.3期(1月4才児の終わり頃迄)題材から自由にイメージを広げ,全身的な屈曲した動きで個性的に表現する.(1)題材の細かな変化を体幹の自由自在な働きで表わす.(2)単一運動の反復が多いが,速さ,高低,場所の移動などで変化を表わす. (3)4, 5名までのグループ表現の兆しが,ポーズやその場での動きに現れる. 63年度は5才児の分析を行う.1目的4・5才児の継続した2年間の身体表現の指導において、4・5才児の身体表現力がどのように変化、発達したかを明らかにする。

1目的5才児の身体表現の1年間の指導において、その身体表現力がどのように変化したかを明らかにする。2方法(1)観察対象東京都内の私立N幼稚園、5才児2クラス、57名(2)観察期間昭和63年4月昭和64年3月(3)手順およそ1ケ月に1回のペースで指導を行い、VTR収録し、指導後、反省会を行い記録した。記録の整理とVTRによる動きの分析から検討し明らかにする。3結果身体表現力の1年間の変化をII期に分け、およそ次のようにまとめた。I期(4.5月)(1)題材の細かな変化を体幹の動きとの関連で上下肢の微妙な動きで表わそうとしている。(2)「色々な方向に伸びる・縮む」の指導により、次第に体幹と上下肢が一体となった全身の大きな動きになりつつある。(3)教師に注目しながら部屋一杯に拡がり個人で動くが主である。II期(6月11月)(1)指導により、高低の変化に富んだ動的な一連の動きや、回転と跳躍などの一連の動きの反復がみられるようになり、より感じをとらえた個性的な表現となる。(2)空間を広く使い個人で動くが主であるが、動きの中で周りの友達と関わりながら動いたり、23人での表現を楽しむ。III期(13月)(1)題材の形、動き、性質など自分でとらえてすぐ活発に声も出しながら動く。(2)2種類の複合的運動の反復、2・3種類の一連の運動や連続した2種類の運動の反復などにより動きの空間が拡がり、リズミカルでダイナミックになり「より感じをとらえた1人1人の動き」の感が強くなる。1.目的4・5才児の身体表現の2年間の指導において、その身体表現力がどのように変化、発達したかを明らかにする。2.方法(1)観察対象東京都内の私立N幼稚園、5才児2クラス、57名(2)観察期間昭和62年4月平成元年3月(3)方法VTRによる動きの分析3.結果4・5才児の身体表現力の発達の概要は次の通りである。「動き」については、4才児の初めでは、題材の形や動きの大まかな特徴を、主に上下肢の単一の運動の反復でほぼ同様に表現していたのが次第に題材を色々な角度からとらえ、5才児の終わりでは、形態、質の変化、更には、抽象的なものもとらえ、体幹から大きくダイナミックに全身で表す。「保育者や子どもとの関わり」は、4才児前半では、保育者の言葉がけに従い個人で表現するであったが、次第に保育者と子どもとの応答が活発になり、更に動きの中で友達との関わりも増え、23名の友達との表現もみられる。又、5才児になると保育者の援助によりグル-プ表現もみられ、5才児終わり頃では、異なった動きの組み合わせや隊形の工夫もみられる。「表現体になりきって動き続ける」は、4才児の初めの頃は、全般に12割の子どもは集中できずにいたが、次第に多くの子どもが表現に集中するようになる。5才児では、細かな変化に気づき、気持ちを入れて丁寧に表現しようとし、更に声を発し活発に動き続ける。すなわち、4才児では、身体表現を楽しんで行なう土台ができたといえ、5才児では、その上に、知的、情緒的、社会的な発達と相まって身体表現力の著しい発達がみられたといえよう。
上オリーブ核の誕生日時と形質発現

1)神経発生学的研究:BrdUの免疫組織化学で、特定の胎生期に分裂発生したニューロンをラット成体で同定した。神経トレーサーである蛍光色素で標識された神経細胞と二重標識して観察する手法も我々が独自に開発した。外側上オリーブ核一下丘投射ニューロンのうち、交叉性投射ニューロンは発生時期が早く(胎生12-13日)、非交叉性投射ニューロンは発生時期が遅い(胎生14-16日)ことを世界ではじめて発見した。投射の側性(laterality)によってそのニューロン群の発生時期が異なるという仮説を、聴覚系では本研究ではじめて証明した。国際学会で発表(第25回北米神経科学協会年次総会,San Diego,1995年11月;第4回IBRO世界大会、京都、1995年7月)した。2)脳幹神経回路網の生後発達と脳の可塑性:内側上オリーブ核一下丘投射の発達は短い期間に成立するものではなく、それらのニューロンのなかには、生後発育中の様々な時期に軸索を下丘まで伸展していくものが混在していることが判明した。新生児期に一側下丘を実験的に剥離した場合の成長後の変化を調べた結果、逆行性の細胞死、異常な線維連絡の形成、投射標的の剥離に対する抵抗性の出現等の興味ある現象がおこることが証明された。原著論文2編にまとめ国際誌に公表した(Okoyama et al.,Hearing Research 1995a,b)。
多項式計画問題とその拡張に対する効率的かつ頑健な解法に関する研究

多項式計画問題および対称錐上の多項式計画問題に対する半正定値計画緩和の研究を行った。特に多項式の疎性や等式条件を利用して、半正定値計画緩和の問題のサイズを劇的に小さくできることを示した。この手法を利用したソフトウェア、SparsePOPを開発し、公開した。SparsePOPにより、これまでは解けなかったような多数の変数を持つ多項式計画問題を解く事ができるようになった。多項式計画問題(POP)の大域的最適値を,半止定値計画問題(SDP)の列を解くことにより求める方法に関する研究である。一つの方向として,多項式半正定値計画(PSDP)に関する結果を得た。最初の論文は,通常の多項式計画における基本定理となっているPutinarの結果を,(PSDPよりも広いクラスである)多項式対称錐計画に対して拡張したものである。これにより,多項式対称錐計画に対してもSDPの列を解くことにより大域的最適解を求められる,という認識が確立した。ただし,POPの場合もそうだが,大域的最適解を求めるためには,一般に解くべきSDPは巨大になり,現在のSDPソルバーでは解けない場合も多い。それを克服する一手法として,POPが等式条件を含む場合に,それを利用してSDPのサイズを縮小し,かつ,緩和を強める工夫を提案した。それが二つ目の論文となっている。また,近年,多項式計画の疎性を用いてSDPのサイズを縮小する手法を提案しているが,同手法を用いたソラトウエア,SparsePOPの開発を東工大の小島研究室とともに継続して行なっている。これを用いて,POPを解く際のSDPの性質に関して,様々な知見を集めた。これらは次年度の研究計画の遂行において重要な役割を果たすものと考えられる。最初の成果であるSparsePOPは、多項式最適化問題に対する半正定値計画緩和のソフトウェアである。このソフトウェアは、公開されたフリーソフトウェアであり、今回の研究の基本となるツールである。半正定値計画問題の生成に関して、効率性、安定性について十分に検討されており、この分野の有力なソフトウェアとして認知されている。その重要性は、今年度、論文がACM TOMSに掲載されたことからも明らかであろう。つぎに、多項式計画問題に対する半正定値計画緩和に対して、内点法が数値的に不安定/不可思議な振る舞いを見せることを発見し、それに関して原因究明を行った。ここでは、必要な計算をするために、多倍長の計算を行わなくてはならないことを示した。この研究では、多倍長計算による半正定値計画のソルバー、SDPA-GMPが主導的な役割を果たした。結果はいくつか、内外の学会で発表し、また、論文は現在投稿中である。さらに次の段階として、「錐の面的削減」のテクニックを用いて、数値的に不安定な半正定値計画問題を安定な問題に帰着させることに関する研究を現在行っている。多項式計画問題に対する半正定値計画緩和問題は、数値的に不安定になりやすく、これを解くための内点法が不可思議な振る舞いを見せることが、前年までに発見されていた。このとき挙げられた例題に関して、「錐の面的削減」のテクニックを用いて、数値的に不安定だった半正定値計画問題を安定な問題に帰着させることが可能なことを明らがにした。「錐の面的削減」は、凸錐を次々と部分空間に射影していくことで、もともと内点許容解を持たない錐計画問題を、内点許容解を持つ別の錐計画問題に変換する技術である。これにより、「錐の面的削減」のテクニックが、半正定値計画問題の数値的安定性を増大させる事が示唆される。さらにこの「錐の面的削減」に関する研究を進め、一般の凸錐に対する面的削減のアルゴリズムを提案し、収束を証明するとともに、その特殊なバージョンがLuo, Sturm, Zhangらの「錐的拡大アプローチ」の双対となっていることを明らかにした。一般には、「錐的拡大アプローチ」に比べて「面的削減」の方が自由度が大きく、細かな制御が可能であることもわかった。また、「錐の面的削減」のテクニックを用いて、疎な多項式最適化問題に対して、変数の少ない半正定値緩和が可能なことを示した。これは、部分的には従来知られている技法と一致するが、さらに変数を削減できる可能性を示唆する。面的削減に関しては未だ研究中であるが、ここまでの結果はとりあえず論文にし、投稿中である。
消化管吸収性の改善を指向した天然機能性化合物の配糖体化

クチナシ、イチゴ、ダイズなどの植物から低分子化合物の水酸基または炭素原子に糖鎖を抱合する糖転移酵素を単離し、その機能を解析した。これによって、天然の生理活性化合物のたよ配糖体ライブラリーの拡大が可能になった。これらの配糖体の消化管での加水分解反応の受けやすさと消化管吸収性との関係を解析するために、ヒト及びラット消化管由来のlactose-phlorizin hydrolase(LPH)の組換酵素を用いて各種天然化合物由来の配糖体の加水分解特性を比較するために、LPH組換酵素の作製を試みた。配糖体合成に用いる糖転移酵素ライブラリーを拡張するためのcDNAクローニングを実施し、クチナシからアポカロチノイドを基質とするglucosyltransferaseとイリドイドを基質とするglucosyltransferaseを、ニチニチソウからイリドイドを基質とするglucosyltransferaseを得ることに成功した。また、センブリとイチゴからそれぞれセコイリドイドとフラノクマリンを基質とするglucosyltransferaseを得ることを目的に実験を行い、現在までにいくつかの候補クローンを得ており、これらの機能解析を実施中である。さらに、クチナシから得ているglucosyltransferaseとその上流の反応を組み合せることにより、キサントフィルからアポカロチノイド配糖体に至る反応を酵素合成する系の確立に向けた検討を実施し、現在までにキサントフィルの酸化的開裂反応産物から最終配糖体までの酵素合成に成功している。今後、最初の開裂反応を触媒する酵素をクローニングすることによって、非天然型アポカロチノイド配糖体の酵素合成が可能になるものと期待される。現在、これまでにクローニングした糖転移酵素を利用して各種の配糖体の酵素合成を遂行中である。植物機能性化合物のグルコース配糖体合成に用いるための糖転移酵素cDNAライブラリーの拡張に関しては、水上はダイズのESTライブラリーからflavanone C-glucosyltransferase活性を示す糖転移酵素cDNAクローン(UGT708D1)の機能的同定に成功した。これまで、C-glucosylation活性を示す糖転移酵素の単離例は非常に少なく、研究の基礎となる機能性化合物配糖体の幅を広げる上で重要な成果である。また、分担研究者の寺坂は、イチゴの特異的芳香成分として花托に存在している4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)- furanone (HDMF)に対して糖転移活性を有する配糖化酵素として、ESTなどのデータベース情報を利用してFaGT9を単離した。基本骨格としてフラン構造を有する化合物に対する糖転移酵素としては最初の単離例であり、この成果も供試する配糖体の構造の幅を拡大する上で重要である。小腸粘膜に存在する加水分解酵素であるLPH(lactose phloridin hydrolase)を単離して、その組換酵素を用いて各種機能性配糖体の加水分解能を比較することが次の研究ステップである。これまでにヒト小腸粘膜由来のcDNAライブラリーを購入し、またラットの小腸粘膜からcDNAライブラリーを作成して、データベース情報に基づいてそれぞれのcDNAを単離することはできている。現在、単離したcDNAを発現用ベクターに組み込む作業を実施中である。ラットおよびヒトの小腸由来のcDNAライブラリーからlactose-phlorizinhydrase遺伝子のcDNAを単離し、発現用ベクターpCI-neoに組み込んでHEK239細胞に導入した。形質転換した細胞から調製した粗酵素液にbeta-glucosidase活性があることを確認できたが、発現レベルが安定せず、現在形質転換法について検討中である。機能性化合物の配糖体合成のための糖転移酵素のクローニングと機能解析は順調に進んでいるが、配糖体の加水分解性を調べるためのヒト小腸LPH(lactose phloridin hydrolase)の組換え酵素生産が予定より遅れている。薬用植物学、生薬学これまでに単離した糖転移酵素の組換酵素を用いて各種機能性化合物の配糖体を合成する。また咲く年度末に単離できたヒトおよびラット小腸粘膜由来のLPHの発現ベクターを構築して組換体を作成し、各種配糖体に対する基質特異性を比較検討する。本研究の推進には、種々の天然機能性物質を配糖化できる糖転移酵素をそろえることが前提として必要であるが、平成25年度の研究でこの部分が基本的に達成できている。研究代表者の所属の変更に伴い前年度未使用額が大きくなったために、今年度についてもなお未使用額が残っていることが主要な原因である。また、ヒトおよびラットの小腸粘膜由来LPHの発現ベクターの構築に至っていないことも、経費の支出が予想よりも低くなった一因である。研究は順調に進行しており、予定通り下記の計画に従って研究を推進する。これまでにクローニングした糖転移酵素の組み換えタンパク質を調製し、研究のターゲットとしているケルセチン、クルクミン、レスベラトロール、クロセチンの種々の位置にグルコースを抱合した配糖体を酵素合成する。

ヒト小腸由来細胞からlactose-phlorizin hydrolase(LPH)のcDNAをクローニングする。組み換えLPHと酵素合成した各種配糖体を反応させ、LPHの基質特異性を明らかにする。並行して、各種配糖体の消化管吸収性を検討し、消化管吸収性とLPHによる加水分解の受けやすさの関係を明らかにする。LPH発現ベクターの構築、組換LPHの生産と精製、基質となる配糖体の大量酵素合成に積極的に投入するとともに、学会発表および論文発表の経費としても積極的に使用する計画である。糖転移酵素の遺伝子クローニングが順調に進行したため、消耗品費の使用が計画以下で済んだ。また、研究代表者が3月末で研究機関を移動したため、1月から3月にかけての学会等での出張が困難であったため、旅費の支出が計画を下回った。酵素合成した配糖体の精製のために、従来の予定になかったprepatarive HPLC法を導入し、そのためのpreparative columnの購入に当てるとともに、学会等での発表をより積極的におこなうための旅費支出の増額分に充当する。
義歯動揺量測定装置の開発-加速度とその変位量の関係の評価

全部床義歯は維持および支持を被圧変位性と可動性に富む口腔粘膜に依存しているため、機能時における義歯床の動揺・変位は避けることができない。しかし、義歯の動揺を最小に抑え維持・安定の向上を図ることは咀嚼・発音などの機能の回復、顎堤の保護の観点からも重要なことである。従って、機能時の義歯の動揺を定量的に把握し、それを直ちに臨床操作に反映できるような手法を開発することは意義のあることと考える。その目的を実現するために、小型かつ簡便な加速度センサを用いた義歯動揺量測定装置の開発を平成6年度より始めている。本年度は平成6年度の基礎実験で得たデータをもとに、義歯に加えられた加速度とその変位量との相関を調べその重回帰式を決定し、さらにその当てはまり具合を検定する事である。その結果、以下のことがわかった。1.加速度センサからの加速度波形の極性と変位方向との間に強い相関が認められた。2.加速度センサからの加速度波形の第1振幅と変位量との間に強い相関が認められた。3.加速度波形の減衰率と変位量との間に相関が認められた。4.人工粘膜が変化すると加速度波形の減衰率が変化する傾向が認められた。5.加速度波形の第1振幅とその減衰率とを説明変数に使って重回帰式を求めた。今後、追実験を行って重回帰式の当てはまり具合を検討して行く計画である。さらに次年度では3個の加速度センサからのデータより義歯の変位を測定していくプログラムを開発して行く計画である。
X線異常散乱法による原子価揺動状態の研究

回折法と分光法を組み合わせ同原子種で価数の異なるイオンを区別することを目的に、原子価揺動を起こす遷移金属・希土類金属化合物を異常分散法で調べた。結果として、結晶内イオン分布、原子価状態が変化する転移、電子的秩序状態等について新しい知見が得られた。吸収端近傍のXANES領域で観測される前吸収端構造やケミカルシフトから、遷移に対応した電子状態や酸化数の増加に伴う結合エネルギーの増加に関する知見が得られる。このようなある特定のエネルギーに注目し、電子状態の差をX線解折の手段で研究した。このとき、例えばFe^<2+>とFe^<3+>とでは、原子散乱因子の異常分散項fに差が生じ、散乱能(X線回折強度)の差から従来は不可能とされた価電子の差が識別できる。本研究では、観測吸収スペクトルから原子価ごとの異常分散項fを直接求めて「原子価差コントラスト法」を開発し、更に「原子価状態を探求する実験」を行なうことを目指した。原子価揺動状態では、電気抵抗・磁化率その他の物性に特有の異常がみられる。研究では最初にマグネタイトFe_3O_4を手掛け、Fe^<2+>とFe^<3+>とのホッピング伝導の部分凍結やフェルベェ転移以下での電子的秩序状態を求めた。更に遷移金属酸化物やRuを含む希土類金属化合物に研究対象を拡張した。電荷配列の秩序パターンが非常に複雑な場合、中性子回折や核磁気共鳴からの情報のみでイオン配列に伴う結晶構造を決定することは困難である。本研究により、価電子の差をX線では区別できないという一般概念が打破でき、しかも本手法を従来のX線構造解析法に容易に取り込むことができたと考えている。Fe原子のK吸収端で観察されたケミカルシフトを基に、Fe^<2+>とFe^3イオンの正確なX線異常散乱因子を求めた。吸収データからその散乱因子を得るために観測値を理論式へ代入する新しい方法を開発した。波長1.7415ÅではX線散乱能で2.5という非常に大きな差でもって両イオンを区別できることがわかり、X線の回折散乱法へ適用を試みた。マグネタイト結晶のフェルベ-転移温度以上で観察される比熱異常領域に注目し、低温単結晶試料を放射光X線散漫散乱法で調べた。そして、X線では検出不可能と考えられていたファン散乱を観察することに成功した。その散漫散乱強度分布は中性子線データと類似しているが、伸長方向や非対称性において特徴的な差異がみられる。中性子が酸素変位を見るのに対し、本研究はFe^<2+>、Fe^<3+>イオンの直接観察を行なっている。結果から格子の歪みを伴う局所構造モデルを検討し、マグネタイトのホッピング伝導の部分的凍結や相転移前後での電子的秩序状態について考察した。X線でイオンを明瞭に識別でき原子価状態の解析が可能であることがわかったので、マグネタイトのフェルベ-転移点以下でのX線回折実験の研究をスタートさせた。単結晶-単結晶転移を起こさせ新ブラッグ反射を検知するために磁場発生付属装置を作製した。これで外場をかけた単結晶実験が可能になった。また、他の遷移金属元素や希土類元素に対し吸収端でのXANES吸収測定を行なった。実験的なX線異常散乱因子を求めることで、他の混合原子価化合物での原子価揺動状態の研究が行なえる。マグネタイト結晶は、約123Kのフェルヴェー転移温度でFe^<2+>・Fe^<3+>イオン間に凍結が起こり規則配列をとると言われている。この転移温度以上でも、比熱測定や中性子散乱測定からイオンの部分凍結による局所歪みの存在が報告されている。

本研究では、放射光X線散漫散乱法で低温単結晶試料を調べ、X線では検出不可能と考えられていたホアン散乱を観察することに成功した。実験には、Fe原子のK吸収端XANES領域にある波長1.7415Åを選択した。我々が本研究で開発した原子価コントラスト法を用いれば、この波長で約2.5という非常に大きな散乱能の差でFe^<2+>とFe^<3+>イオンを区別していることになる。今回得られたホアン散乱強度分布は、基本的には中性子線データと類似している。しかし、伸長方向や非対称性において異なり、Fe^<2+>・Fe^<3+>イオンを直接観察した結果と考えると説明できる。中性子が酸素変位を間接的に見ているのと対照的である。更に、格子歪みを伴う局所構造モデルの検討から、マグネタイト・ホッピング伝導での電子的秩序状態について考察した。引き続き、マグネタイトのフェルベ-転移点以下でのX線回折実験を原子価コントラスト法でスタートさせた。単結晶-単結晶転移を起こさせ、1/2周期の位置にブラッグ反射強度を検出した。すでに結晶構造解析のための積分反射強度の収集を完了し、現在、規則配列を解析中である。Fe_3O_4は、Fe^<2+>イオンとFe^<3+>イオンとの速い電子交換で導電性(ホッピング伝導)を示すが、フェルヴェ転移(123K)以下では揺動が静止し電子的秩序状態になると考えられている。しかし低温での結晶構造については未解明な部分が多い。種々の結晶構造モデルが提案されてきているが、複雑な双晶を生成するため、観測強度データを完全に満足するモデルはまだ得られていない。そのため本研究では、今回開発した原子価コントラスト法を用い、Fe^<2+>イオンとFe^<3+>イオンとの間でX線散乱能に大きな差をつけることにより単結晶X線回折実験を行なった。今回初めて、102Kでマグネタイト結晶を単結晶-単結晶転移させることに成功し、半周期の位置に超過ブラッグ反射を観測した。さらに対称性・回折強度分布等の解析から、斜方晶系(空間群Cmcm)に属し、室温相の立方晶格子をa=2a_1+2a_2,b=-2a_1+2a_2,c=2a_3に変換する8倍格子の電荷秩序相であることが判明した。X線異常散乱因子が大きく異なるFeK吸収端近傍の2波長(1.7421Åと1.7488Å)の放射光X線を用い、積分反射強度を収集した。得られたX線回折強度のエネルギー依存性に着目し、規則配列を解析した。一方、室温での電子密度の動径分布解析から、Fe_3O_4のAサイトがBサイトより0.46価程度イオン的であるとの結果を得た。この結果から、BサイトではFe^<2+>イオンとFe^<3+>イオンとが混在(原子価揺動)していることが推察でき、X線回折法によるホッピング状態の間接的な確認となった。
無血清・無フィーダ培養系でのヒトｉＰＳ樹立と胚様体培養法を用いた顎骨・歯胚誘導

インテグレーションフリー・フィーダー細胞フリー・無血清条件にて、鎖骨頭蓋異形成症(CCD), Noonan、Von Recklinghousen病、基底細胞母斑症候群、Cawden症候群の患者歯髄細胞、末梢血単核球細胞及び疾患組織細胞より疾患特異的iPS細胞を樹立し長期間に継代培養が可能であった。これらiPS細胞は各種未分化マーカー遺伝子を発現し、iin vitro及びin vivoにおいて三胚葉への分化能を有していた。CCD及びNoonan由来iPSCによるテラトーマの軟骨組織は疾患症状に合致した軟骨基質が貧弱な組織像を示し、疾患特異的iPSは疾患研究に有用であることが示唆された。本年度においては、フィーダー細胞を用いずに無血清培地(hESF9)で、健常人歯髄細胞(DPC)、健常人末梢リンパ球(PBMC)及び頭蓋顎顔面骨・軟骨・歯胚形成異常を伴う鎖骨頭蓋異形成症(CCD)患者由来DPCおよびPBMC由来ヒトiPS細胞(iPSC)を樹立し、各細胞の特性解析を行った。DPC、PBMCはそれぞれRD6F及びRD6F+IL2で初代培養し、初期化遺伝子の導入は、ゲノムDNAへランダムな遺伝子挿入が起こらないセンダイウイルスベクター(SeVdp (KOSM)を用いて行った。DPCからのiPSCの樹立には細胞接着因子としてフィブロネクチンが最適であったが、PBMCにはラミニンが最適であった。各hiPSCではSeVdpの残存は認めず、完全に除去されていることが明らかとなった。マウス皮下への移植によるテラトーマ形成能を検討したところ、健常人由来iPSCでは3胚葉への分化を示し、その組織像は正常であった。しかしCCD-iPSC由来テラトーマも3胚葉への分化を示したものの、CCD-hiPSC由来テラトーマにおける軟骨組織は、軟骨基質が疎であり疾患の特徴を反映した組織像を認めた。疾患特異的iPS細胞(iPSC)は各種疾患の分子・細胞レベルでの解析を可能とし、病態解明および治療法の開発に貢献することが期待されています。顎顔面口腔領域に病変を生じる遺伝性疾患においては、その発症機構の解明や診断・治療法が十分に確立されておりません。そこで疾患特異的hiPSCを用いてこれら疾患研究をブレークスルーする必要が有ります。我々は、宿主染色体に遺伝子挿入がないセンダイウイルスベクター(SeVdp)を用いて、鎖骨頭蓋異形成症(以下CCD)及びNoonan syndrome(NS)等の遺伝性疾患患者由来細胞の初代培養時から完全無血清・フィーダー細胞フリーの培養系で特異的iPS細胞(iPSC)の樹立・長期維持に成功し、報告してきました。さらに、SCIDマウスを用いたテラトーマ形成にて分化多能性を検討した結果、これら疾患特異的iPSC由来テラトーマにおける軟骨組織は、健常人iPSC由来テラトーマの軟骨組織と比較し、CCD及びNSいずれにおいても、細胞が膨化し軟骨基質が疎な疾患病態を反映した組織像を示しておりました。そこで今回、これらiPSCより、無血清培養条件で軟骨分化誘導を行い、解析することで、疾患モデルとしての有用性を検討しました。誘導したiPSCをin vitroで3次元培養系を用いて4週間軟骨分化誘導を行ったところ、テラトーマで見られた軟骨組織と同様に、健常人の軟骨組織と比較し軟骨基質が疎な組織像を呈しました。以上の結果、これら疾患特異的iPSCは、疾患病態の一部をin vitro及びin vivoで再現可能であることが示された。血清や未知の成分、フィーダー細胞などの不確定要素を完全に排除した、再現性の高い本iPSC誘導・培養系は、増殖・分化を促進あるいは制御する既知あるいは未知の因子の同定や機能解析を可能とした。さらにこれら疾患モデルを用いることで、各種疾患の分子・細胞レベルでの病態解明および治療法開発が期待されると考えられます。以上のように、初年度の予定を順調に達成することができた。口腔外科学各種分化誘導因子を用いて歯胚細胞系への分化誘導法を検討するとともに、各分化誘導因子の最適濃度を探索し、効率的な分化誘導法の開発を検討する。さらに、CCDの原因遺伝子産物Runx2は軟骨細胞分化、歯骨細胞分化、歯の発生に重要な因子であるため、骨・軟骨細胞系列への分化誘導を行い、健常人由来iPS細胞と比較検討を行うことで、発症メカニズムの解明ならびに詳細な機能解析を行うことが可能であると考える。さらに、同様に顎骨や歯胚形成異常を伴う他の遺伝子疾患患者由来iPS細胞を樹立し同様の検討を行う。26年度に予定していた、旅費及び人件費の支出がなかったため使用額が生じた。今年度は研究計画を達成するため、特に大学院生の研究補助などの人件費を計上する。
癌ワクチン療法を目指したDendritic Cellを用いた免疫療法の研究

目的:これまでの我々のDCの機能解析を基盤として"nature adjuvant"としてのDCの機能を臨床応用へ進展させるものである。方法:Autologous Systemにて検討するために、Eps tein-Barr Virus(EBV)トランスフォーム芽球株(LCL)を健常ドナーの末梢単核球(PBMC)より樹立した。同ドナーのPBMCよりIL-4,GM-CSFを用い7日間培養しDCを誘導し、それぞれの抗原でパルス後、Moncyte-condition medium(MCM)を用いてDCを成熟化させstimulatorとした。同ドナーのPBMCをIL-2およびIL-7の存在下で、1)LCL lysate pulsed DC,2)Total RNA Pulsed DC,3)Unpulsed DC,4)Irradiated LCL,5)LCL lysate(without DC)でそれぞれ刺激しautologous特異的細胞傷害T細胞(CTL)の誘導を試みた。結果:^<51>Cr release assayにおいて、1)群は、3回のみの刺激にて自己LCLに対する特異的CTLの誘導が可能であった。そして、5回の刺激にて自己LCLに対する細胞傷害能は60%以上(E/T Ratio 25:1)に達したが、非自己LCLに対しては5%以下であった。一方、他の群では、自己LCLに対する特異的細胞傷害能は認められなかった。また、サイトカインrelease assayにおいても、1)群では、γ-IFNの著明な産生を認めた(3176pg/ml)。考察:以上より、Tumor lysate pulsed DCは腫瘍特異的CTLを誘導したと考えられた。これらのことより、Tumor lysate pulsed DCは癌免疫療法の新しいアプローチの一つと成り得る可能性が示唆された。目的:最近、専門的抗原提示細胞であるDendritic Cell(DC)を用いた癌ワクチン療法が脚光を浴びている。本研究は、DC療法を有効な治療法として確立するため、DCの細胞学的特性と腫瘍免疫における役割の解析をさらに進めるものである。方法:健常ドナーの全血より末梢単核球(PBMC)を分離後、2時間、37°Cでincubateしadhesion cellを採取し、IL-4とGM-CSFを用い7日間培養しDCの誘導を行った。また、Monocyte-Condition-Medium(MCM)を加え、さらに2日間培養し、MatureDCの誘導を行った。FACS analysisにて、誘導されたそれぞれのDCのphenotypeの解析を行い、それぞれのDCでリンパ球を刺激し、リンパ球増殖能をも検討した。結果:IL-4とGM-CSFを用い7日間培養した細胞は、T CellのマーカーであるCD3、B CellのマーカーであるCD20、MacrophageのマーカーであるCD14、NK CellのマーカーであるCD56はいずれもminimalであったが、co-stimulator moleculeであるCD40、CD54、CD80、CD86は、いずれも高発現し、MHC class IもMHC class IIも両方ともに高発現でありDCパターンを示した。MCMを加え、さらに2日間培養したMatureDCは、CD80はup-regulateし、MatureDCのマーカーであるCD83も高発現を示した。また、MatureDCでリンパ球を刺激すると、有意にリンパ球の増殖を認めた。結語:PBMCより、IL-4とGM-CSFを用いDCの誘導が可能であり、MCMを用いることによりMatureDCの誘導が可能であった。また、MatureDCは、より優れたstimulatorになりうる可能性が示唆された。
手術侵襲の生体防御機構への影響と術後感染-サイトカイン・ネットワークを中心に-

手術侵襲によるサイトカイン・ネットワークの過剰反応と術後肺臓器障害の関連について、特に、食道癌手術患者を対象に肺胞洗浄液を用い、肺胞内でのIL-8産生と好中級活性化への影響と術後肺臓器傷害との関連を調べてきた。現在までの対象は、食道癌右開胸手術症例19例であり、測定項目は、肺胞洗浄液中IL-8値、エラスターゼ値、細胞成分好中球数(比率)、活性酵素産生能、肺臓器傷害の指標としてAaDO_2である。<結果>肺胞洗浄液中IL-8値の変動が2,000pg/ml以上に達する高値群と2,000pg/ml以内で推移する低値群に分け検討した。(1)高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中エラスターゼ値が術後5日目において有意に高値であった。(2)高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中好中球数が有意に多かった。(3)高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中細胞成分の活性酸素産生能が高い傾向にあった。(4)肺臓器傷害の指標としたAaDO_2は、高値群で低値群に比し有意に開大していた。以上により、食道癌の手術侵襲により肺胞でのIL-8産生が、好中球遊走を引き起こし、これによるエラスターゼ、活性酸素の産生亢進による肺臓器傷害を引き起こすことが示唆された。1.手術侵襲の単球サイトカイン産生への影響手術侵襲の末梢血単球におけるTNF-α、IL-1β、IL-6産生能への影響をしらべると、侵襲の大きい食道癌手術が術直後に最も強く産生能を亢進させ、侵襲の小さい胃癌手術、胆のう手術の産生能亢進は僅かであった。また、この亢進時期には、末梢血IL-6値およびエラスターゼ値の上昇がみられた。2.手術侵襲による単球サイトカイン過剰産生と肺臓器障害食道癌手術により、術直後に単球サイトカイン産生能の著明に亢進する例がみられることから、亢進群(術後1病日、TNF-α>400pg/ml、IL-1β>200pg/ml)と通常群に分けて、2群間の肺臓器障害発生との関連を検討した。その結果、亢進群では通常群に比し、術1病日の血清エラスターゼ値が有意に上昇し、また、術後5-7病日のA-aDO_2が有意に高いのが認められ、単球サイトカインの過剰産生が術直後における肺臓器障害に関与していることが示唆された。3.術前単球機能の術後肺炎発症への関与術後に単球サイトカイン産生能が上昇した群ではA-aDO_2が上昇し、ほとんどの例(6例中5例)で肺炎が発症した。そこで、肺炎発症群と非発症群に分け、術前単球機能を比較した。その結果、肺炎発症群では非発症群に比し、術前における単球の活性酸素産生能が有意に高く、また、TNF-α、IL-1β産生能も有意に亢進していることが示された。このような術前における単球機能の亢進の要因を検討すると、低栄養および慢性閉塞性肺疾患の存在が関与していることが判明した。本年度、手術侵襲によるサイトカイン・ネットワークの過剰反応と術後肺臓器障害の関連について、特に、食堂癌手術患者を対象に肺胞洗浄液を用い、肺胞内でのIL-8産生と好中球活性化への影響を術後肺臓器障害との関連を調べてきた。現在までの対象は食堂癌右開胸手術症例18例であり、測定項目は、肺胞洗浄液中IL-8値エラスターゼ値、細胞成分好中球数(比率)、活性酸素産生能、肺臓器障害の指標としてAaDO_2である。〈結果〉肺胞洗浄液中IL-8値の変動が2000pg/ml以上に達する高値群と2000pg/ml以内で推移する低値群に分け検討した。【.encircled1.】高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中エラスターゼ値が術後5日目において有意に高値であった。【.encircled2.】高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中好中球数が有意に多かった。【.encircled3.】高値群では低値群に比し、肺胞洗浄液中細胞成分の活性酸素産生能が高い傾向にあった。【.encircled4.】肺臓器障害の示標としたAaDO_2は、高値群で低値群に比し有意に開大していた。以上より食堂癌の手術侵襲により肺胞でのIL-8産生が、好中球道走をひきおこし、これによるエラスターゼ、活性酸素の産生亢進による肺臓器障害をひき起こすことが示唆された。<結果>