hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
犬種特異的な炎症性腸疾患の病態における腸内細菌叢および制御性T細胞の関連性の解明

本年度は犬における腸内細菌叢の変動と制御性T細胞(Treg)との関連性を評価するため、実験犬5頭を用いてプレバイオティクスによる腸内細菌叢および抹消血中のTregの変動についての検討を行った。その結果、FaecalibacteriumやBlautiaなどのClostridium cluster IV&XIVaに属する菌種が増加したのに対し、CD4+Foxp3+細胞数に有意な変動は認められなかった。本検討では腸内細菌叢とTreg数の変動との間の相関が認められなかった。今後腸粘膜におけるTregの動態に対する検討が必要と考えられる。本研究にて、炎症性結直腸ポリープ(ICRP)症例犬における腸内細菌叢変動や糞便中短鎖脂肪酸の減少との相関が認められた。また、病変部におけるTregの増加が認められたが、この遺伝子発現の上昇率は自然免疫系の炎症性サイトカインよりも少ないものであった。ICRPはもともと化膿性肉芽腫性炎症像を特徴とし、過去の報告でもマクロファージからのIL-8産生亢進やパターン認識受容体のSNP・機能異常などが報告されるなど、自然免疫系の異常が病因の本体と考えられている。一方で、腸炎の結果としての腸内細菌叢変動や短鎖脂肪酸の減少、Tregの相対的減少もまた増悪因子として作用している可能性は十分に考えられる。この証明のために、実験3としてプロバイオティクスなど併用による治療効果を確認する臨床試験を実施しているが、当初の想定よりも大幅に症例数が減少しているため(ダックスフンドの飼育頭数減少が大きな要因と思われる)、解析に耐えうる症例数に達しておらず、さらに数年かけてデータを蓄積していく必要がある。しかし、中にはプロバイオティクスのみで長期的な寛解維持に成功している症例も存在するため、プロバイオティクスの有無による予後の変化について今後も検討を続けていきたいと考えている。今年度は炎症性結直腸ポリープ(ICRP)に罹患したミニチュア・ダックスフンド(MD)症例犬における糞便中の短鎖脂肪酸(SCFA)濃度およびSCFA産生菌量を対照MDと比較し、さらにSCFA濃度とSCFA産生菌量との相関を検討した。その結果、ICRP症例犬は対照犬に比べて糞便中の総SCFA濃度が減少する傾向にあり、特にプロピオン酸の有意な減少が認められた。また、ICRP症例犬では対照犬に比べてBifidobacteriumの有意な減少が認められたが、他の菌種については有意差が認められなかった。糞便中の総SCFA濃度とFirmicutes、BifidobacteriumおよびLactobacillus量との間に有意な正の相関が認められ、またFirmicutes量とプロピオン酸濃度との間に有意な正の相関が認められた。以上の結果より、ICRP症例犬では糞便中SCFA濃度が減少しており、腸内細菌叢の変動が関連していることが示唆された。SCFAは結腸粘膜における制御性T細胞の分化誘導能を有することが報告されているため、今回認められたプロピオン酸の減少がICRPの病態に関与していることが示唆された。今後は、犬におけるSCFAと制御性T細胞との関連性、およびICRP病変部における制御性T細胞の動態について検討していく予定である。ICRP症例犬における糞便中短鎖脂肪酸の解析はほぼ完了している。また、制御性T細胞の動態解析についても条件検討はすでに終了しており、検体も一定数は既に収集しているため、症例犬を用いた実験1は順調に進行していると考えている。一方で、実験2(食事などによる腸内細菌叢や短鎖脂肪酸、および制御性T細胞への影響の検討)については、研究に組入れ可能な実験犬の手配に時間がかかったことにより、現時点で実験は開始しているもののまだデータが得られていない状況である。そのため、全体としては(3)やや遅れていると判断した。今年度は炎症性結直腸ポリープ(ICRP)の病変部における制御性T細胞(Treg)の動態についての解析として、ICRP症例犬28頭のポリープ病変部および肉眼的に正常な結腸粘膜、ならびに健常ビーグル犬21頭の結腸粘膜を使用した(一部は過去の研究で用いたサンプルである:Igarashi et al, 2014)。各種サイトカインおよびFoxp3遺伝子の発現を定量PCR法により解析し、また粘膜内でのTregやマクロファージの分布を免疫組織化学により評価した。その結果、ポリープ病変部ではIFNγ、IL-17、IL-22、IL-10、TGFβ、Foxp3遺伝子発現が有意に上昇していた。さらに各サイトカインおよびFoxp3、ならびに過去の研究にて報告した炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6、IL-8、TNFα)のポリープ病変部における発現上昇率を比較したところ、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17の上昇率はIL-10よりも有意に高く、IFNγやTNFαはIL-10よりも有意に低いものであった。また、ポリープ病変部におけるTreg数は健常な結腸粘膜と比較して有意に増加していたが、マクロファージの数に有意差は認められなかった。また、正の相関がIL-10遺伝子発現量とTreg数(r=0.527、P<0.01)およびFoxp3遺伝子発現量(r=0.749、P<0.001)との間に認められた。以上より、ICRP病変部ではマクロファージよりもTregが増加しており、病変部におけるIL-10遺伝子の発現亢進と関連していることが明らかとなった。

一方で、IL-10遺伝子は自然免疫系の炎症性サイトカインおよびTh17サイトカインよりも発現上昇率が低かった。このことから、炎症に対する反応性変化としてTregは増加するものの、その他の炎症細胞の浸潤・活性化の制御には不十分であることが示唆された。ICRP症例犬における腸内細菌叢の変動と短鎖脂肪酸濃度の変化との関連性に関する解析に加え、今回ICRP病変部における制御性T細胞の動態が明らかとなった。これにより、実験1として当初計画していたICRPの回顧的な病態解析はほぼ完了したと考えている。腸内細菌叢の変動と制御性T細胞の動態との関連性については実験犬を用いた研究を実験2として実施しており、こちらについては現在データ解析中であるため、概ね順調と考えている。実験3として計画していた臨床試験については、ミニチュア・ダックスフンドの飼育頭数の減少もあり症例数が減少しつつあるため、進行に遅れが生じている状況である。今後は、他の診療施設と連携することで症例数を蓄積していく予定である。以上より、全体としては(3)やや遅れていると判断した。本年度は犬における腸内細菌叢の変動と制御性T細胞(Treg)との関連性を評価するため、実験犬5頭を用いてプレバイオティクスによる腸内細菌叢および抹消血中のTregの変動についての検討を行った。その結果、FaecalibacteriumやBlautiaなどのClostridium cluster IV&XIVaに属する菌種が増加したのに対し、CD4+Foxp3+細胞数に有意な変動は認められなかった。本検討では腸内細菌叢とTreg数の変動との間の相関が認められなかった。今後腸粘膜におけるTregの動態に対する検討が必要と考えられる。本研究にて、炎症性結直腸ポリープ(ICRP)症例犬における腸内細菌叢変動や糞便中短鎖脂肪酸の減少との相関が認められた。また、病変部におけるTregの増加が認められたが、この遺伝子発現の上昇率は自然免疫系の炎症性サイトカインよりも少ないものであった。ICRPはもともと化膿性肉芽腫性炎症像を特徴とし、過去の報告でもマクロファージからのIL-8産生亢進やパターン認識受容体のSNP・機能異常などが報告されるなど、自然免疫系の異常が病因の本体と考えられている。一方で、腸炎の結果としての腸内細菌叢変動や短鎖脂肪酸の減少、Tregの相対的減少もまた増悪因子として作用している可能性は十分に考えられる。この証明のために、実験3としてプロバイオティクスなど併用による治療効果を確認する臨床試験を実施しているが、当初の想定よりも大幅に症例数が減少しているため(ダックスフンドの飼育頭数減少が大きな要因と思われる)、解析に耐えうる症例数に達しておらず、さらに数年かけてデータを蓄積していく必要がある。しかし、中にはプロバイオティクスのみで長期的な寛解維持に成功している症例も存在するため、プロバイオティクスの有無による予後の変化について今後も検討を続けていきたいと考えている。今年度はICRP症例犬における腸内細菌叢の変動と短鎖脂肪酸減少との関連性を解明することができた。次年度は条件検討の終えている制御性T細胞の動態解析を進め、ICRPの病態解析を進めていく予定である。
低炭素社会に貢献する土質系廃棄物の二酸化炭素固定化の可能性調査

製鋼スラグのCO2固定化特性を実験的に調査し,メカニズムの推察および固定化量の評価を行った.CO2固定化特性を調べるために,一定流量通気型CO2固定化試験を実施した.その結果,大気圧下において,初期濃度が4500mg/LのCO2を0.05 mg/Lで供試体に通気した場合において,エージング製鋼スラグは0.03 g-CO2/g-slagのCO2を固定し,未エージング製鋼スラグは0.04 g-CO2/g-slagのCO2を固定した.これらのCO2固定化量は,それぞれの製鋼スラグの持つ水溶性カルシウムの約20%に値した.これに基づき,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を提示した.平成24年度は,各種廃棄物のCO2固定化特性を定量的かつ詳細に調査するために,昨年度のバッチ試験を中心とした実験に加えて,一定流量通気型CO2固定化試験を実施した.また,昨年度の結果を踏まえて,有効な廃棄物材料として製鋼スラグを抽出し,本材料を中心に実験的検討を進めた.その結果,大気圧下において,初期濃度が4500mg/LのCO2を0.05 mg/Lで供試体に通気した場合において,エージング製鋼スラグは0.03 g-CO2/g-slagのCO2を固定することが,実験的に明らかになった.また,未エージング製鋼スラグは0.04 g-CO2/g-slagのCO2を固定することが可能であった.さらに,CO2固定化メカニズムの推察について,X線回折および炭酸塩含有量試験によって推察した.その結果,固定化されたCO2は,ほぼ全量が炭酸カルシウムとして存在していることが明らかとなった.また,アベイラビリティ試験によって得られたCa溶出量に基づいたCO2固定化量の評価を行った.これより,本研究のCO2固定化試験では,エージング製鋼スラグおよび未エージング製鋼スラグは,それぞれのもつCa量の約23%および約20%に値するCO2を固定することが分かった.以上の実験結果とメカニズムに関する推察に基づき,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を提案した.したがって,平成24年度までの研究成果から,CO2固定化特性を有する製鋼スラグを有効利用していくことで,温室効果ガスの削減および循環型社会の形成に寄与することの可能性を明らかにした.本研究では,低炭素社会および循環型社会の形成を目的として,製鋼スラグのCO2固定化特性を調査し,CO2固定化メカニズムの推察および固定化量の評価を行うものである.CO2固定化特性を調べるために,一定流量通気型CO2固定化試験を実施した.その結果,大気圧下において,初期濃度が4500mg/LのCO2を0.05 mg/Lで供試体に通気した場合において,エージング製鋼スラグは0.03 g-CO2/g-slagのCO2を固定した.また,未エージング製鋼スラグは0.04 g-CO2/g-slagのCO2を固定した.これらのCO2固定化量は,それぞれの製鋼スラグの持つ水溶性カルシウムの約20%に値した.これより,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を示した.また,CO2固定化メカニズムの推察について,X線回折および炭酸塩含有量試験によって推察した.その結果,固定化されたCO2は,ほぼ全量が炭酸カルシウムとして存在していることが明らかとなった.また,アベイラビリティ試験によって得られたCa溶出量に基づいたCO2固定化量の評価を行った.これより,本研究のCO2固定化試験では,エージング製鋼スラグおよび未エージング製鋼スラグは,それぞれのもつCa量の約23%および約20%に値するCO2を固定することが分かった.以上のような研究成果から,CO2固定化特性を有する製鋼スラグを有効利用していくことで,温室効果ガスの削減および循環型社会の形成に寄与することが可能であると考えられる.製鋼スラグのCO2固定化特性を実験的に調査し,メカニズムの推察および固定化量の評価を行った.CO2固定化特性を調べるために,一定流量通気型CO2固定化試験を実施した.その結果,大気圧下において,初期濃度が4500mg/LのCO2を0.05 mg/Lで供試体に通気した場合において,エージング製鋼スラグは0.03 g-CO2/g-slagのCO2を固定し,未エージング製鋼スラグは0.04 g-CO2/g-slagのCO2を固定した.これらのCO2固定化量は,それぞれの製鋼スラグの持つ水溶性カルシウムの約20%に値した.これに基づき,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を提示した.近年,地球温暖化を背景とした温室効果ガスの削減に関する取り組みが活発となっている.特に二酸化炭素(CO2)は,排出される温室効果ガスの9割強を占めており,大気中のCO2濃度は,18世紀後半の産業革命以降,森林伐採や化石燃料の使用量増加とともに,急速に上昇してきた.また,温暖化に伴う海面上昇や集中豪雨の増加が,液状化の発生するリスクを増大させるという知見もあり,地球温暖化は,地盤工学の分野においても重要な問題とされている.このような背景から,大気中のCO2濃度を低下させる技術,CO2の排出量を削減する技術,もしくはCO2を処分する技術等の開発が強く求められている.

一方,2000年に循環型社会推進形成基本法が公布されたことに伴い,循環型社会の構築に向けた廃棄物の有効利用が求められている.新たに採取する天然資源と自然界へ排出されるものを最小化する資源の循環的利用が重要であり,既往の研究として,鉄鋼スラグをコンクリート用骨材や道路の路盤材に用いるものや,浄水汚泥を道路の路盤や路床および埋戻し材として利用するものがある.以上の現状を踏まえ,今年度は,大気中のCO2濃度の低下と廃棄物の有効利用を両立する技術の開発を目指して,各種廃棄物のCO2固定化特性を明らかにし,CO2固定を考慮した廃棄物の有効利用方法の試作を行った.今年度は,主にカルシウム成分を含有する廃棄物を用いてCO2固定化特性を調査した.CO2と廃棄物の接触条件の差異に着目したCO2固定化試験を実施し,CO2固定化のメカニズムおよび試験結果に基づいた各種廃棄物を用いて,廃棄物処分場の即日覆土材として用いた場合のCO2固定化量の試算を行った.CO2固定に有効な材料として,製鋼スラグを特定でき,さらには,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を研究開始2年目でおおよそ構築できたことは,当初の計画よりも半年程度早く進展したと考えている.数多くの廃棄物材料を使用したCO2固定化実験には,作業に長時間が要するものの,当初計画した通りに進んでいる.CO2固定に有効な材料として抽出した製鋼スラグの新しい有効利用フローを最終年度に提示する.有効利用方法の概念を具体的に提示し,CO2固定化層として利用する際の層厚設計法を,平成24年度までに得られたメカニズム解明研究の成果に基づいて提案する.さらには,CO2固定化層としての利用を終了し,新たな利用に移行するフローを提案する.CO2固定化後の製鋼スラグの新たな利用方法として期待されるのが,重金属吸着材としての利用である.建設現場等で掘削された重金属汚染土の保管のために,従来の吸着材の代わりに利用することが期待されることから,鉛を事例として,その吸着効果を実験的に調査し,有効性を確認する.当初の計画通りの実験条件で研究を進めると共に,現在までに取得してきた研究成果に関する考察を深め,各廃棄物材料のCO2固定化メカニズムの解明を目指す.CO2固定化後の製鋼スラグの鉛吸着実験に必要となる実験用具を購入するとともに,研究成果発表のための出張旅費として使用する.CO2センサーの購入,カラム試験用用具,化学分析用消耗品,関連図書購入,成果発表のための国内学会出張費に支出予定である.
高い抗エイズウイルス活性および制限された抗凝血活性を持つ硫酸化多糖の合成

本研究においては、未だに調べられていない天然多糖および合成多糖を硫酸化して新規硫酸化多糖を得た。硫酸化多糖の抗エイズウイルス活性、抗凝血活性を測定して、その化学構想が活性に及ぼす影響を検討した。抗癌剤であるレンチナンの硫酸化を種々の条件で行った。ピリジン中においてクロル硫酸で硫酸化した後、水酸化ナトリウムで中和して得られた硫酸化レンチナンはグルコース1残基当たり硫酸のナトリウム塩とピリジニウム塩が略1;1に存在した。このポリマーは吸湿性であった。この硫酸化レンチナンのエイズウイルス増殖抑制作用は、100μg/mの濃度で有効に働いた。抗凝血活性は26μnit/mgであった。ジメテルスルホキシド中、ピペリジン硫酸を硫酸化剤として用いて、70°Cで硫酸化したレンチナンは硫黄含量が低く、グルコース残基当たりの硫酸エステル基の数は0.5であった。得られた多糖には、抗エイズウルス活性、抗凝血活性とも認められず、これらの生理活性の発現には、ある程度以上の硫酸化度が必要なことが分かる。ピペリジン硫酸を用いて80°Cで硫酸化したレンチナン硫酸は、非常に高い抗エイズウイルス活性を示した。S含量16%および分子量1.8×10^4のレンチナン硫酸は、エイズウイルス存在下でのT細胞培養系に添加してその活性を調べたところ、3.3μg/mlという低濃度で完全にウイルスの増殖を抑制した。一方、このレンテナン硫酸の抗凝血活性は21unit/mgと低く、市販のデキストラン硫酸のそれとほぼ同程度であった。S含量14%及び分子量4.8×10^4のレンチナン硫酸も同様に3.3μg/mlの低濃度で抗エイズウイルス活性を示した。しかし、抗凝血活性は高かった。2種類の保護基を持つ無水糖モノマーの重合及び共重合、得られた多糖の選択的脱保護、オルソエステルによる分枝化、硫酸化によって、硫酸化分枝多糖を化学合成した。硫酸化分枝多糖はHIV活性を示した。
高機能薄膜被覆材料の耐久性に対する微視構造ベース評価手法の開発

スパッタリング法を用いて,ホウケイ酸ガラス基板上にセラミック薄膜を形成し,セラミック被膜の微視構造の状態を反映する巨視的な物性と考えられる表面粗さおよび微小硬度を計測した.相対硬度,相対粗さの平方根の逆数およびスパッタ時間の指数関数を乗じた関数として,被覆材料の強度改善率を評価する手法を提案した.その結果,推定強度は実験結果に対して±10%の範囲内で一致した.また,被覆材料の最小疲労寿命は平均強度のべき数関数として表示できることがわかったスパッタリング法を用いて,ホウケイ酸ガラス基板上にセラミック薄膜を形成し,セラミック被膜の微視構造の状態を反映する巨視的な物性と考えられる表面粗さおよび微小硬度を計測した.相対硬度,相対粗さの平方根の逆数およびスパッタ時間の指数関数を乗じた関数として,被覆材料の強度改善率を評価する手法を提案した.その結果,推定強度は実験結果に対して±10%の範囲内で一致した.また,被覆材料の最小疲労寿命は平均強度のべき数関数として表示できることがわかった高周波マグネトロンスパッタリング法を用いて,セラミック材料のアルミナおよび炭化ケイ素をターゲット材とし,種々の成膜条件の下でホウケイ酸ガラス基板上にアルミナー炭化ケイ素二層スパッタ膜を形成した.いずれの成膜条件下で作製したアルミナ-炭化ケイ素二層被膜および同被覆材は,ガラス基板単体の特性に比べて,表面粗さは粗く,また気孔率は高くなったが,硬さ特性,曲げ強度および疲労寿命は向上することが明らかになった.また表面粗さ,硬さ特性および曲げ強度についてはアルミナおよび炭化ケイ素両層の影響を受けたのに対して,気孔率は表層である炭化ケイ素層のみの影響を受けることが判明した.さらに,高周波電源出力が高くなると,気孔率は上昇し,硬さ特性および曲げ強度は高くなることも確認された.なお,各特性値の相関としては,気孔率と表面粗さの間,ならびに硬さ特性と曲げ強度の間に,それぞれ若干弱い相関が認められた.また,曲げ強度と疲労寿命のそれぞれの平均値間には明確な線形関係が現れた.このことから,長時間を要する疲労試験を行わなくても曲げ試験の結果を用いて,疲労寿命の平均的特性の推定が可能であると予想されるが,現実には疲労寿命もばらつきが大きいので,寿命分布特性も考慮した低寿命側の推定が不可欠となる.また,本年度は特にアルミナ単層被覆材の曲げ強度および疲労寿命について,その特性評価を行うとともに,その結果に基づいた保証試験を実施した.保証試験によるスクリーニングを行うことによって短寿命の試験片を除外できたことから,この手法は試験片の最低疲労寿命を保証する上で有効であることが示唆された.今後,他の成膜条件下で様々な被覆材料を作成し,この保証試験の有効性や,繰返し速度,保証応力,最低疲労寿命の間の関連性について検討する必要がある.高周波マグネトロンスパッタリング法を用いて,セラミック材料のアルミナ,炭化ケイ素および窒化チタンをターゲット材とし,ホウケイ酸ガラス基板上に,2レベルの高周波電源出力のもとで各ターゲット材料とも3種類の膜厚の被膜を形成した.成膜したセラミック被膜特性の評価にあたり,表面粗さおよび微小硬度を計測した.この場合,高レベルの高周波電源出力で成膜するほど,表面粗さはより大きくなるが,被膜硬度は高くなった.また,膜厚が厚いほど,表面粗さは増し,より高硬度になった.また,被膜材料に対する依存性としては,表面粗さはアルミナ,炭化ケイ素,窒化チタンの順に大きくなり,硬度はバルク材料と同様にアルミナ,炭化ケイ素,窒化チタンの順に高くなった.一方,被覆材料の耐久性の評価にあたっては,被覆面が引張側となるように試験機に装着し,3点曲げ強度を測定した.いずれの成膜条件においても,基板の曲げ強度に比べて,セラミック薄膜を被覆することにより曲げ強度が増大した.また,曲げ強度の統計的分布特性は2母数ワイブル分布関数でほぼ近似できた.高周波電源出力を高いほど,また膜厚が厚いほど,曲げ強度は増大した.上述のように窒化チタン被膜はアルミナ被膜および炭化ケイ素被膜に比べて表面粗さは大きくなったが,曲げ強度については窒化チタン被覆材料が最も高くなり,炭化ケイ素被覆材料,アルミナ被覆材料の順に低下した.さらに,被覆材料の強度評価にあたり,相対硬度,相対粗さの平方根の逆数およびスパッタ時間の指数関数を乗じた関数として評価する手法を新たに提案した.この評価手法を用いて推定した強度は,実験結果に対して・10%の範囲内で一致することを確認した.曲げ強度と疲労寿命との間には正の相関があることが昨年度の成果も踏まえてわかっているので0耐久性評価にあたって本研究で提案した手法が有効であるといえる.高周波マグネトロンスパッタリング法を用いて,セラミック材料のアルミナおよび炭化ケイ素をターゲット材とし,ホウケイ酸ガラス基板上に,2レベルの高周波電源出力のもとで各ターゲット材料とも3種類の膜厚の被膜を形成した.成膜したセラミック被膜特性の評価にあたり,微視構造の状態を反映する巨視的な物性と考えられる表面粗さおよび微小硬度を計測した.昨年度提案した被覆材料の強度改善率の評価手法,すなわち相対硬度,相対粗さの平方根の逆数およびスパッタ時間の指数関数を乗じた関数として評価する手法を,本年度作成した被覆材に適用したところ,推定強度は実験結果に対して±10%の範囲内で一致した.ただし,本年度作成した被覆材の強度改善率は,従来の結果に比べて低めになった.

その要因としてロットの相違によるものと推察された次に,被覆材料の耐久性の評価にあたっては,被覆面が引張側となるように試験機に装着し,3点曲げ強度特性および疲労寿命特性を測定した.アルミナ被覆材料,炭化ケイ素被覆材料ともに,膜厚が厚くなるほど曲げ強度が向上し,疲労寿命は長寿命側になることが判明した.疲労寿命の分布特性は3母数ワイブル分布関数でほぼ近似でき,その近似関数にける位置母数は実験結果の最小疲労寿命とほぼ一致した.また,両対数紙上で,実験結果における最小疲労寿命と平均曲げ強度はほぼ直線的となり,最小疲労寿命が平均曲げ強度のべき数関数として表示可能であることがわかった.上述のように,曲げ強度は相対硬度,相対粗さおよびスパッタ時間の関数として推定できるので,最小疲労寿命も同様の3種類のパラメータの関数として推定できるさらに,保証試験を実施し,スクリーニングによる耐久性評価の可能性について検討した.その結果,短寿命側の試験片を除外でき,保証試験が最小疲労寿命を保証する上で,有効であることが判明した
中性子ラジオグラフィによる鉄筋コンクリートの局所劣化リスクの評価

本年度研究では,中性子ラジオグラフィによる局所的な水分供給状況の完全非破壊定量化技術を基軸として,各種環境条件が局所劣化現象に及ぼす影響について明らかにし,さらに、」鉄筋への水分供給状況が鉄筋腐食に及ぼす影響を明らかにすることを目的として,因子別腐食促進試験を実施し,これを既存の水分移動モデル・腐食モデル構築の基礎データを得た。鉄筋コンクリート構造物の耐久性は、局所的な水分挙動が大きく作用していることは理解されているが,既往の測定手法では対照とする系に影響を与えることなく,高空間分解能・高時間分解能での測定は不可能であった.一方で,コンクリート中の水分挙動は,多くの研究者により緻密な理論研究がなされているものの,それに見合った高空間・時間解像能での検証が困難であった。そこで、本研究は建築材料分野での適用例が少ない中性子ラジオグラフィを適用し、コンクリートのひび割れを介した劣化因子の浸透に起因する局所的劣化リスクの評価手法の構築することを目的とした一連の実験を行っており、当該年度は(1)環境条件に応じた水分移動に関わる基礎物性の把握に関する実験、(2)鉄筋近傍の水分移動特性の評価に関する実験を実施した。具体的には、(1)コンクリート中の水分移動に関わる基礎物性の温度依存性を明らかにすることを目的として、中性子ラジオグラフィ撮影室に温度コントロールチャンバを導入(ペルチェ素子温調ユニット)し、異なる温度環境下における吸水試験(ASTM C 1585-04準拠)を行った。温度水準は5囗60囗、初期含水率水準として水分飽和度を3水準程度して実験を行った。得られた結果から、開発済みの画像解析手法により、コンクリート中の水分移動モデルとして知られる水分拡散係数を得た。(2)鉄筋コンクリート中の鉄筋周囲に生じている付着損失領域での水分移動特性を把握することを目的として、両引き試験により人工的に鉄筋とコンクリート間の付着損失領域を設けた鉄筋コンクリート試験体及び損傷を加えていない試験体の鉄筋近傍における水分挙動について中性子ラジオグラフィにより測定を行った。その結果、鉄筋近傍におけるコンクリート中の水分挙動を可視化で捉えることに成功し、さらに得られた結果より、水分移動特性の評価を行い局所的な水分環境の知見を得た。本年度研究範囲では,中性子ラジオグラフィによる局所的な水分供給状況の完全非破壊定量化技術を基軸として,各種環境条件が局所劣化現象に及ぼす影響について明らかにし,さらに、鉄筋への水分供給状況が鉄筋腐食に及ぼす影響を明らかにすることを目的として,因子別腐食促進試験を実施し,これを既存の水分移動モデル・腐食モデル構築の基礎データを得た。具体的には,環境条件に応じた水分移動に関わる基礎物性の把握コンクリート中の水分移動に関わる基礎物性の温湿度依存性を明らかにすることを目的として、温湿度コントロールチャンバを導入し、各種環境条件下で乾燥・吸水プロセスにより水分移動に関わる基礎物性の測定に成功した。また、ひび割れ部からの水分供給をモデル化することを目的として、ひび割れ部の水分挙動を中性子ラジオグラフィにより定量化を行った。具体的には、鉄筋コンクリート中の鉄筋近傍における水分挙動の知見を得ることを目的とし、両引き載荷により人工的に鉄筋周囲に付着損失領域を導入した鉄筋コンクリート試験体及び無載荷試験体を準備し、非破壊イメージング技術である中性子ラジオグラフィを用いて実験的検討を行った。得られた測定値からコンクリート中の水分質量を定量化し、水分濃度依存の非線形拡散現象として拡散係数を算出した。また、画像及び拡散係数の結果から、鉄筋近傍における水分移動が支配的であり、特に両引き載荷による付着損失部分は健全な部分に比べて顕著であることが明らかとなった。加えて,鉄筋コンクリートの腐食促進試験を実施し,腐食後の鉄筋近傍の水分状況の可視化と水分移動特性の評価を行い、局所的な水分環境が腐食に与える影響について明らかにした。
親による子どもの感情認知と親子の相互作用の検討-I FEEL PICTURE TESTを用いて-

<目的>本研究はEmde(1988)の作成したI feelpicturetestの日本版(JIFPT)を用いて、母親による子どもの感情認知と母子相互作用との関連性、さらに出産体験と育児がJIFPTの感情認知と母親の精神健康とどのように関連し、母親意識がどのように発達するかを明らかにすることが目的であった。<方法>研究1では29組の母子が、母子相互作用の調査と観察に参加したのは29組。母親は2136歳、子どもは第一子で月齢1229ケ月。10分間自由遊びの後、母親が質問に答えた。JIFPTのほかSDS、STAI、対児感情尺度なども母親に対して実施した。研究2では0歳から12歳までの子をもつ母親129名に対して、出産と育児に関する調査を実施した。母親の平均年齢は34歳であった。研究3では5歳から14歳までの子どもをもつ36歳から41歳までの母親5人にJIFPT、精神健康度、母親意識、および母親としての体験と自分の変化についての面接を実施した。<結果>研究1で母子相互作用とI feelpicturetest(JIFPT)との関連性を29組の母子を対象に検討した結果、抑うつの高い母親ほど写真図版に対して感情的に中立の反応を示し、相互作用も少ないという結果が得られた。このときの面接から出産経験も育児に影響を及ぼすことが予測された。そのため研究2において出産経験について調査したところ、出産体験者は母親の育児や人生観にさまざまな影響を及ぼしており、子どもへの愛情、命に対する責任、親としての自覚ばかりでなく、夫や母親自身の親との関係にも変化を生じさせるものであることが明らかにされた。研究3で、調査に参加した母親は抑うつ傾向・不安傾向ともに低く、精神的に健康な母親でJIFPTに対する感情認知は多様で、結果は研究2を支持した。面接の結果から複数の子どもを持つ体験が子どもを見る視点を広げ、母親意識を豊かにしていることが示された。〈目的〉Emde(1988)は、母親が子どものシグナルに敏感で適切に反応する能力を感情応答性とし、母子間の相互作用を一層促進するものであると指摘した。母親が感情を適切に読みとることのできる能力は、望ましい母子相互作用に必要であり、効果的な相互作用につながると予測される。本研究は、幼児の表情写真(JIFPT)を用いて母親の感情認知と母子相互作用がどう関連するかを検討することが目的である。〈方法〉1)被験児:T市内に住む母子29組。母親は2136歳。子どもは第一子で月齢は1229ヶ月。2)調査内容:(1)JIFPT図版(2)精神健康度(抑うつ、不安、対児感情)(3)子どもの行動特性。3)母子相互作用場面の観察:遊具のあるプレイルーム内で母子の自由あそびの場面を設定しマジックミラーごしに母子相互作用を10分間観察した。8ミリビデオにより記録。〈結果と考察〉1)29人の母親から得られたJIFPTへの反応のうち、量的質的に異なる反応を逸脱反応とし、逸脱反応高群と低群で抑うつ・不安・対児感情に有意な差は見られなかった。2)JIFPTの反応において逸脱高群と低群で母子相互作用の行動(接近、回避、かかわりの程度、かかわりの適切さと肯定感情表出の程度)の比較を行ったが有意な差は示されなかった。

3)JIFPTの中立写真に対する反応カテゴリーの使用頻度を抑うつ高群と低群で比較したところ、抑うつ高群が有意に感情的に彩られていない中立的な反応をする傾向が示された。以上より、次のことが示唆された。まずJIFPTの反応のカテゴリー化の妥当性についてより詳細に検討する必要があることである。カテゴリー化しにくい複合的反応も多く示され、これをどうカテゴライズするかが今後の一つの課題である。次に母子相互作用の分析方法の精錬である。母子の相互作用を別々に分析するのではなく、相互的かかわりに焦点をしぼり検討する必要がある。またさらに抑うつの母親について検討をすすめ、母子相互作用への影響を検討する必要性が示された。<目的>Emde(1988)は母親の子どもの感情を読みとる能力を感情応答性とし、母子の相互作用を促進するものとして指摘した。平成8年度は母子相互作用を観察記録し、I feelpicturetestとの関連性を検討した。その結果、抑うつの高い母親ほど写真図版に対して感情的に彩られていない反応を示すという結果が得られた。このときの面接から母親の出産経験も育児に影響を及ぼすことが予測された。これより平成9年度は母親の出産経験についての調査を実施し、育児との関係を検討する先行研究とすることを目的とした。<方法>調査対象:0歳から12歳までの子どもを持つ母親87名。年齢は24歳44歳で、平均年齢は34歳であった。子どもの数は1人から5人までで平均は1.94人であった。調査内容:調査の内容は、出産前の出産に対する気持ち、準備、出産に対する態度、初めての出産出産の捉え方、育児への影響などについて自由記述によって回答を求めた。<結果>母親にとって出産は、不安と期待を持たせるものであること、出産後もさまざまな影響を及ぼすことが明らかにされた。まず、出産前は不安と心配の訴えが最も多く、逆に期待をもつとの回答も30%程度見られた。知識は本や雑誌などから得、またアドバイスは母親や友人、姉妹が多く、医師や助産婦と答えた者は10%にも満たなかった。出産体験者は母親の育児や人生観にさまざまな影響を及ぼしており、子どもへの愛情、命に対する責任、親としての自覚ばかりでなく、夫や母親自身の親との関係にも変化を生じさせるものであることが明らかにされた。ただ、出産体験に関しては満足と不満足が二分されており、これが出産体験と育児、ひいては子どもとの相互作用にどのような影響をもたらすかが今後の課題となった。<目的>Emde(1988)は母親の子どもの感情を読みとる能力を感情応答性とし、母子の相互作用を促進するものと指摘した。平成8年度はI feelpicturetestへの反応と母子相互作用を実験的に観察記録した。その結果母親の抑うつと図版への反応、子どもとの関わりが相互に関連していることが明らかにされた。平成9年度は母親の出産経験についての調査を実施し、出産前は不安と同時に期待を持つこと、知識や助言は本や雑誌、身近な人から得ており、出産体験は母親の育児や人生観にさまざまな影響を及ぼしていることが明らかにされた。
球面デザインにおける統計的最適配置と物理的最適配置の双対構造と構成法

本研究では,球面上の関数を多項式で近似して積分する際に,被積分多項式が2次以下のときに,2つの同心球面上で,Φp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について,球面の半径比と各球面上の点配置を明らかにした.本研究成果は,2012年7月のism-APRMをはじめとして様々な国際会議などで発表し,国際的な統計雑誌Sankhyaをはじめとするさまざまな国際誌に掲載された.本年度は、昨年度に続き、ユークリディアンデザインの統計的最適性に注目し、非積分多項式が2次以下のときに、複数の同心球面上でΦp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について、半径比と最適配置の場合の各球面上の点の数、および最適な点配置を明らかにした。本研究成果は、2012年7月に開催されたims-APRMで発表し、論文としてまとめて投稿した。また、複素球面上の球面デザインについても研究を行い、量子ジャンプ符号に用いられるmutually orthogonal t-designs(t-MOD)という複素数上の組合せデザインが最適である場合には、それらを複素球面上に配置することにより、それらの点の間の内積に注目すると内積の絶対値の種類が非常に少ない点配置が存在する例を5次元複素球面上で見出した。これは、複素球面上の配置のクーロン力によるf-エネルギーを最小化する組合せ構造と関係があると思われる。また、2012年11月に、これらの研究成果について情報交換を行うことを目的として、日本、台湾、中国などの組合せデザインやグラフ理論の研究者、代数的組合せ論の研究者の参加を得て国際会議を開催した。本研究では,下記の研究を実施した.(1)球面上の関数を多項式で近似して積分する際に,被積分多項式の次数がある値以下の場合に,実際に球面上で積分する代わりに,有限個の観測点の関数値の重み付和として積分を表現することができることが知られている.また,被積分関数が回転不変な性質を持つ場合に,n次元空間全体で積分する代わりに,複数個の同心球面上の観測点での関数値の重み付和として積分を表現できることも知られている.本研究では,ユークリディアンデザインの統計的最適性に注目し,被積分多項式が2次以下のときに,2つの同心球面上で,Φp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について,球面の半径比と,最適配置の場合の各球面上の点の数,およびその点の数を持つ最適な点配置を明らかにした.本研究成果は,2012年7月のism-APRMをはじめとして様々な国際会議,国内学会,研究集会で発表し,国際的な統計雑誌Sankhya The Indian Journal of Statisticsに掲載された.(2)複素球面上の球面デザインについても研究を行い,量子ジャンプ符号と同値なt-mutually orthogonal t-designs (t-MOD)という複素数体上のデザインがある意味で,最適な時には,それらを複素球面上に配置することにより,それらの点の内積に注目すると,内積の種類が少ないd-codeと呼ばれる点配置となっている例を見出した.これは,複素球面上の配置のクーロン力によるf-エネルギーを最小化する組合せ構造と関係があると思われるがその解明には至らなかった.さらに,この問題は完全グラフの因子分解問題の複素数体上への拡張とみなすこともでき,その方向への一般化との関連も見出した.これらの研究成果は現在,論文として,取りまとめ中である.本研究では,球面上の関数を多項式で近似して積分する際に,被積分多項式が2次以下のときに,2つの同心球面上で,Φp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について,球面の半径比と各球面上の点配置を明らかにした.本研究成果は,2012年7月のism-APRMをはじめとして様々な国際会議などで発表し,国際的な統計雑誌Sankhyaをはじめとするさまざまな国際誌に掲載された.本年度は、球面デザインあるいはユークリディアンデザインの統計的最適性に注目し、非積分多項式が2次以下のときに、2つ以下の同心球面の場合にΦp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について新たな結果を得た。Φp-最適性はA-最適、D-最適、E-最適などを含むより一般的な最適性である。統計的実験計画の分野で、これまでにrotatable designの分野でこのような研究がなされてきたが、主に、計算機を用いて、最適性あるいは有効性を議論している。また、Bannai, Bannai(2006)は、D-最適性についての結果を得ているが、D-最適性の場合には、最適配置は同心球面の半径の比に依存しないことが分かっている。我々は、A-、E-最適性にも注目して、半径比と最適配置の場合の各球面上の点の数、および最適な点配置を明らかにした。本研究成果は、2012年7月に開催されるims-APRMで発表予定である。また、量子ジャンプ符号に用いられるmutually orthogonal t-designs(t-MOD)という複素数上の新たな組合せデザインを提案し、与えられたパラメータのもとでデザイン数が最大という意味で最適なt-MODは、複素球面上の配置のクーロン力によるf-エネルギーを最小化する組合せ構造と関係があると思われる結果を得た。一方で、球面上のf-最適性と統計的Φp-最適性との双対関係については、明らかにするに至らなかった。これは今後、継続して取り組むべき課題である。

H24年度までに、当初の計画のうち、非積分多項式が2次以下のときに、2つ以下の同心球面の場合にΦp-最適となるユークリディアンデザインの満たすべき点配置について、半径比と最適配置の場合の各球面上の点の数、および最適な点配置を明らかにした。本研究成果は、2012年7月に開催されたims-APRMで発表し、その後、論文としてまとめて投稿中である。また、研究開始当初は想定していなかったが、量子ジャンプ符号に用いられるmutually orthogonal t-designs(t-MOD)という複素数上の組合せデザインを導入し、与えられたパラメータのもとでデザイン数が最大という意味で最適な1-MODの構成例を与えたが、この例は、5次元複素球面上に配置すると互いの点の内積の絶対値が2種類しかないというきれいな構造を持っており、配置のクーロン力によるf-エネルギーを最小化する組合せ構造と関係があると思われる結果を得た。この成果は、今後の研究の指針となるものであり、同様のより多くの点配置を見出すテーマへとつながるものである。しかし、当初の目的の1つであった、球面上のf-最適性と統計的Φp-最適性との双対関係については、まだ、明らかにするに至っていない。本年度は、当初の計画のうち、ユークリディアンデザインの統計的最適性に注目し、非積分多項式が2次以下のときに、2つ以下の同心球面の場合にΦp-最適となる球面デザインの満たすべき点配置について、A-、E-最適性にも注目して、半径比と最適配置の場合の各球面上の点の数、および最適な点配置を明らかにした。本研究成果は、2012年7月に開催されるims-APRMで発表予定である。また、研究開始当初は想定していなかったが、量子ジャンプ符号に用いられるmutually orthogonal t-designs(t-MOD)という複素数上の組合せデザインについて、与えられたパラメータのもとでデザイン数が最大という意味で最適なt-MODは、複素球面上の配置のクーロン力によるf-エネルギーを最小化する組合せ構造と関係があると思われる結果を得た。この成果は、今後、より詳細に吟味し、その関係を明らかにすることにより新たな展開が期待できる。一方で、球面上のf-最適性と統計的Φp-最適性との双対関係については、明らかにするに至らなかった。これは今後、継続して取り組むべき課題である。H25年度は本研究の最終年であり、下記のような研究を遂行して行きたい。(1)、H24年度から取り組んでいる課題、すなわち、3次多項式で、3重同心球面の場合にΦp-最適であるための同心球面の半径比と配置する点の数との関係および最適配置について、新たな結果を得たい。また、m変数、n次多項式の場合に、多重同心球面上でのΦp-最適な点配置に関するより一般的な結果を得たい。(2)最適な1-MODの無限系列を構成し、これらから得られる複素球面上の点配置とクーロン力に関するf-最適な点配置を明らかにしたい。これはこれまでに得られた例から洞察される新たな研究課題であり、複素数体上の球面デザインの新たな構成法への発展が期待できる。(3)当初の目標の1つである、球面デザインの統計的最適性(universal optimality)とクーロン力のf-最適と名付けられている最適性との間の双対的関係を明らかにしたい。本年度得られた新たな研究の方向性も加えて下記のような研究を遂行して行きたい。(1)m変数、n次多項式の場合に、多重同心球面上でのφp-最適な点配置に関するより一般的な結果を得たい。
胸腺間質リンパ球増殖因子受容体オリゴマー化がアレルギー誘発に及ぼす影響の解明

本研究ではアレルギー誘発機構におけるサイトカイン作用発現の分子生物学的メカニズムの解明を目指し、胸腺間質リンパ球増殖因子(TSLP)応答機構とアレルギー誘発の関連を検討した。前年度において、LPS(リポ多糖)による感染様刺激を用いたアレルギー減弱モデルマウスの確率に成功した(未発表)。しかし、アレルギー減弱メカニズムについては不明であることから、アレルギー増悪化のマスタースイッチとして知られるTSLPの受容体(TSLPR)発現変動に着目しメカニズム解明を目指した。我々は、感染様刺激により骨髄由来樹状細胞(BMDC)におけるTSLPRの発現が低下すること、及び抗原の取り込み能が低下することを見出した。そこで、感染様刺激によるBMDC分化への影響を検討するため、DCによる抗原提示に重要な表面分子の発現を解析した。その結果、DCマーカーであるCD11cの発現には変化を認めなかったが、抗原刺激後に発現増加することが知られているCD80、CD86及びMHCIIの発現については、感染様刺激により低下した。これらの発現低下は、感染様刺激によるBMDCの抗原取り込み能低下に起因するものかについては今後の検討課題である。次に、我々はアレルギー抑制機構に重要な役割を果たす制御性T細胞(Treg)に着目した。感染様刺激によるアレルギー減弱モデルマウスよりリンパ節を採取し、Tregマーカーとして知られるFoxp3遺伝子の発現について解析した。その結果、感染様刺激群においてFoxp3発現レベルの上昇を確認した。また、本モデルのアレルギー性炎症惹起部位である皮膚を採取し、免疫蛍光染色法によりFoxp3発現を観察した結果、感染様刺激群のみでFoxp3の発現をみとめた。CD80、CD86及びMHCIIの発現が低下したBMDCは、共培養した未成熟T細胞のTregへの分化誘導能が高いことが報告されており、感染様刺激によるFoxp3発現細胞の誘導が、BMDCの機能変化を介している可能性が考えられる。現在、アレルギーの根本的治療法の開発が強く望まれている中、TregあるいはDCの移入による治療法の発展が期待されており、抗原特異的かつ効率的に免疫応答を制御できる細胞の調整方法が課題となっている。本研究では、Treg高誘導型DCの新規調整法の手がかりとなる可能性がある。さらに、TSLPR発現変動との関連については報告がなく、新規マーカーとしての応用も期待できると考えている。本研究課題は平成26年度途中で廃止のため記入しない。本研究では胸腺間質リンパ球増殖因子(TSLP)受容体(TSLPR)オリゴマー化とアレルギー誘発の関与を検討することを目的とし研究を行った。1. TSLPRとIL-7受容体α鎖(IL-7Rα)の共発現がTSLPRの局在変化に及ぼす影響・・・TSLPR及びIL-7RαプラスミドDNAを作製し、HEK293T細胞に一過的に過剰発現させ、TSLPR細胞内局在を確認した。TSLPR単独発現時と比較して、TSLPR/IL-7Rα共発現細胞では細胞膜での局在が増加した。次にTSLPを恒常的かつ多量に産生するKCMH-1細胞の上清を用い、TSLP刺激によるTSLPR局在変化を観察した。その結果、共発現細胞ではTSLP刺激によるTSLPR細胞質内移行が観察されたが、TSLPR単独発現細胞では減弱した。これらのTSLPによる反応は、抗TSLP抗体を中和抗体として前処置することで抑制された。どちらか一方の受容体発現の低下が、アレルギー誘発機構減弱に繋がることが予想され得る。2.アレルギー性炎症モデルマウスの作製及びTSLPR発現変化・・・TSLPRがアレルギー減弱化にも寄与すると考え、衛生仮説に基づくモデルマウスを作製した。感染様刺激としてリポ多糖(LPS)を幼少期マウスに投与し、続いて成熟期に鶏卵オボアルブミン(OVA)を用いてアレルギー性炎症を惹起した。その結果、LPS投与により、続くアレルギー炎症症状が減弱する新規モデルマウスを確立した。また、本モデルマウス由来の骨髄由来樹状細胞(BMDC)において、対照群と比較してTSLPR発現が低下していることを見いだした。さらに、OVAを取り込ませた本モデルマウス由来BMDCを移入したマウスでは、対照群由来BMDC移入マウスと比較して有意にアレルギー反応が低下した。これらの結果より、TSLPR発現低下とBMDC機能低下の間に相関が示唆される。以上の結果より、アレルギー誘発・増悪化抑制の新たなターゲットの一つとして、TSLPR発現調節が期待できると考えている。

その結果、DCマーカーであるCD11cの発現には変化を認めなかったが、抗原刺激後に発現増加することが知られているCD80、CD86及びMHCIIの発現については、感染様刺激により低下した。これらの発現低下は、感染様刺激によるBMDCの抗原取り込み能低下に起因するものかについては今後の検討課題である。次に、我々はアレルギー抑制機構に重要な役割を果たす制御性T細胞(Treg)に着目した。感染様刺激によるアレルギー減弱モデルマウスよりリンパ節を採取し、Tregマーカーとして知られるFoxp3遺伝子の発現について解析した。その結果、感染様刺激群においてFoxp3発現レベルの上昇を確認した。また、本モデルのアレルギー性炎症惹起部位である皮膚を採取し、免疫蛍光染色法によりFoxp3発現を観察した結果、感染様刺激群のみでFoxp3の発現をみとめた。CD80、CD86及びMHCIIの発現が低下したBMDCは、共培養した未成熟T細胞のTregへの分化誘導能が高いことが報告されており、感染様刺激によるFoxp3発現細胞の誘導が、BMDCの機能変化を介している可能性が考えられる。現在、アレルギーの根本的治療法の開発が強く望まれている中、TregあるいはDCの移入による治療法の発展が期待されており、抗原特異的かつ効率的に免疫応答を制御できる細胞の調整方法が課題となっている。本研究では、Treg高誘導型DCの新規調整法の手がかりとなる可能性がある。さらに、TSLPR発現変動との関連については報告がなく、新規マーカーとしての応用も期待できると考えている。本研究課題は平成26年度途中で廃止のため記入しない。本年度の計画(1)BRET^2によるオリゴマー化形成評価方法確立については、プローブタンパク検討あるいは融合方法の改良が必要であり、確立に至っていない。しかし、計画(2)及び(3)に関しては目標のTSLPR発現量変化解析のみならず、BMDCにおけるTSLPR発現低下がアレルギー減弱に寄与する可能性を新たに見いだした。現在学術誌への発表を目指し、投稿中である。本年度の計画(1)については、従来のプローブタンパクの融合では、目的タンパク質の細胞内局在に影響を与えてしまい、本来のオリゴマー形成機能の評価が難しいため、別の方法の導入を検討したい。本年度作製した新規アレルギー減弱モデルにおいてTSLPR発現変動が見られたことから、アレルギー減弱化の新たな標的としてTSLPR発現調節が期待できる。そのため、感染様刺激によるTSLPR発現調節メカニズムについて詳細に検討したい。また、本モデルにおいて、アレルギー減弱に制御性T細胞の可能性も示唆しており、TSLPRとの関連についても追求していきたい。
肝癌における腫瘍増殖因子による細胞増殖停止とp27Kiplによる遊走化機構の解明

肝細胞及び肝癌細胞の増殖制御機備についてはまだまだ未解明な点が多く、細胞外からの刺激や細胞内シグナル伝達系の重要な分子についての、特に相互作用に関する研究は不十分である。腫瘍増殖因子(以下TGF-b)は上皮細胞では細胞増殖に抑制的に作用するが、特に肝細胞や肝癌細胞に対してはアポトーシスを誘導する。我々はHuh2、Huh7、Hep3B、HepG2の4つの継代肝癌細胞株を用いてこれらに対するTGF-bの細胞増殖抑制乍用を検討したところ、Huh2、Huh7、Hep3Bではアポトーシスが誘導され、HepG2ではG1期での細胞周期停止がみられた。また肝細胞増殖因子(HGF)投与によりHepG2では同様にG1期停止が観察された。Huh2、Huh7、Hep3BのアポトーシスはHGF、上皮増殖因子(EGF)の前投与により回避されたが、FACSによる解析で細胞は増殖せずG1期で停止していることが判明した。さらにHGFやEGFの前にERK阻害剤のPD098059やAkt阻害剤であるLY294002を投与しておくとアポトーシスが再度誘導された。またHepG2細胞をLY294002、PD098059で前処理した後TGF-bを添加するとやはりアポトーシスが生じた。これらの結果はTGF-bによるアポトーシス誘導は肝癌細胞では一般的な現象であり、HepG2細胞においても恒常的に活性化しているERKやAkt経路を遮断してやると同様にアポトーシスを誘導できた。さらにアポトーシスを回避するにはERK, Aktの両者の活性化が必要であり、しかもこの時細胞がG1期で細胞周期停止を来たしていることを考えるとTGF-bは通常アポトーシスとG1期での細胞周期停止により細胞増殖を抑制していることが判明した。肝細胞癌の増殖制御機構を解明することは癌の病態を理解し、治療に直結する可能性もあるので重要である。TGF-βはある種の細胞には増殖を刺激するように作用するが、多くの上皮系の細胞では細胞増殖が抑制される。継代肝癌細胞株HepG2を使用してTGF-βの作用を検討した。0.1%血清存在下でTGF-βを添加し経時的に細胞数と細胞周期をFACSを用いて検討した。この条件では細胞増殖がやや抑制されるが、細胞死は起こらない。一方初代肝細胞ではTGF-βによって細胞はアポトーシスにより死滅することが知られている。どんな分子機構がHepG2細胞でTGF-βによる細胞死を免れさせているのか検討するために、種々の情報伝達系を特異的に抑制する薬剤を使用した。MAPK系を抑制するPD98059とPI3K系を抑制するLY294002をそれぞれ異なる濃度で、TGF-βを添加する1時間前に前投与すると、それぞれ濃度依存性に細胞数は減少しFACSではsubG1の細胞数が増加していた。これはHepG2細胞では既にMAPK系とPI3K系とが活性化されており、これらによりアポトーシスが抑制されていることを示すと考えられた。現在これらの生存シグナルの上流に位置する分子の同定に取りかかっている。HepG2細胞では肝細胞増殖因子により細胞周期停止が生ずるが、この時にはCDK抑制分子であるp27kip1蛋白質の増加とCDK2/cycEへの結合の割合が増加していることを既に報告した。現在、肝細胞増殖因子からp27kip1に至る情報伝達系の解明のために、p27kip1の細胞内局在を検討しているところである。