hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺移植の拒絶反応抑制のためのサイトカイン受容体脱リン酸化分子標的療法の開発

肺移植後の遠隔成績を決める最大の理由は慢性拒絶の有無である。肺移植後の慢性拒絶は、病理学的に閉塞性細気管支炎(BO)が形成されることによって診断されるが、その形成機序・抑制方法・治療法はまだ解明されていない。我々はこれまでに、BO形成にIL-6が関わっていることを明らかにした。IL-6受容体はSTAT3により、そのシグナル伝達がなされる。我々はSTAT3の活性化を抑制により、BO形成を抑制できるという仮説を立てた。そしてマウスBOモデルを用い、抑制物質の探索を行ったところ、亜鉛投与によってBO形成は軽減されることが示唆された。しかし、その抑制の機構解明までには至らず、現在研究を続行中である。肺機能不全に対する治療は、現在、肺移植しかなく、徐々に社会的コンセンサスが得られてきている。しかし、肺移植後の成績に関しては、まだまだ満足のいく成果が得られていない。肺移植後の遠隔成績を決める最大の理由は、慢性拒絶の有無である。肺移植における慢性拒絶は、病理学的に閉塞性気管支炎(BO)が形成されることであるが、その形成機序・抑制方法・治療法はまだわかっていない。我々はこれまでの研究において、BO形成にIL-6が関わっていることを明らかにした。IL-6受容体はSTAT3という伝達物質により、そのシグナル伝達をしていることがわかっている。これより、我々はマウスBOモデルにおいて、STAT3の活性化を抑制し、BO形成を抑制できるのではないかと仮説を立てた。STAT3は、そのリン酸化のよりシグナル伝達をすることがわかっている。そこで、BO形成抑制効果が得られる抗リン酸化物質を探し、今年度の研究により、亜鉛投与により、BO形成が軽減されること判明した。関節リュウマチの研究により、亜鉛投与がSTAT3リン酸化を阻害し、関節の炎症を抑制することがわかっており、同様の機序が起こっていると考えている。肺移植後の予後を決める最大の要因は慢性拒絶である。その慢性拒絶は、病理学的に閉塞性細気管支炎(Bronchiolitis Obliterans: BO)として診断されるが、その病態はまだ不明なところが多い。移植後の臓器拒絶の主な原因は免疫応答によるものであり、その免疫応答はT細胞によって制御されている。特にhelper T細胞が関与しているといわれているが、これまではTh1とTh2の2分画にのみ分けられ、そのバランスによって制御されているといわれていた。しかし近年、制御性T細胞(Treg)という免疫寛容をつかさどる分画が見つかり、さらにここ数年でTリンパ球の新しい分画であるTh17や、Pro-inflammatory cytokineであるIL-6が関与していることが明らかにされつつある。Th17はTh1およびTh2と同じくeffector T細胞の分画であるが、naïve T細胞から分化する際、Tregと共通の刺激因子TGFβを必要とし、その方向性を決定づけるのはIL-6の存在である。IL-6はTh17の分化に必要であり、Tregの分化を抑制する。これまでの研究により心・肝・腎移植後の拒絶にTh17が関与していることが明らかになっており、我々の研究でBOの形成にも関与していることが分かった。我々はすでに、そのIL-6の受容体を阻害することによって、BO形成を抑えることができることを報告している。今年度は、IL-6の受容体シグナルの伝達を脱リン酸化物質を用いることにより、抑制することにより、病理学的にBO形成を抑制できることまで実験を行った。また、メッセンジャーRNAレベルで、IL-6およびIL-17の産生が抑制されていることも分かった。現在、最近報告されているIL-6増幅回路の関与が無いかを検索中である。呼吸機能不全に対す治療は、現在、肺移植しかない。肺移植自体、治療としては徐々に社会的コンセンサスが得られてきており、一定の成果が見られてきているものと思われる。しかし、肺移植後の遠隔成績はまだまだ満足できる結果ではない(5年生存率50%)。肺移植後慢性拒絶は、病理学的に閉塞性細気管支炎(BO)が形成されていることによって診断されるが、その形成機序・抑制方法・治療法はまだ解明されていない。我々はこれまでの研究において、BO形成にIL-6がかかわっていることを明らかにした。IL-6受容体はSTAT3という伝達物質により、そのシグナル伝達をしていることが分かっている。これより、我々はマウスBOモデルにおいて、STAT3の活性化を抑制し、BO形成を抑制できるという仮説を立てた。STAT3はそのリン酸化によってシグナル伝達をすることが分かっている。そこで、BO形成抑制効果が得られる抗リン酸化物質を探索した。

昨年度の研究により、亜鉛投与によりBO形成が軽減されることが示唆された。関節リュウマチの研究により、亜鉛投与がSTAT3リン酸化を阻害し、関節の炎症を抑制することが分かっている。本年度は、亜鉛によるBO軽減の機構も関節リュウマチと同様の機構が働いているものと考え、その証明を行った。しかし、はっきりとした成果が得られず、現在、他の機構を探索中である。肺移植抗リン酸化化物質としての亜鉛投与により、BO形成の抑制が得られることがわかった。概ね順調に研究は進んでいる今後、亜鉛によるBO形成抑制の機序が、本当に抗リン酸化によるものなのかを組織の免疫染色やRT-PCR、タンパク解析(Western blot)により、解析していくつもりである。また、将来的にはヒトで胃粘膜保護剤服用群(亜鉛投与群)と、非投与群の比較試験を行う予定である。抗リン酸化物質のIL-6増幅回路への関与を調べ、今後の研究、治療につなげていきたい。抗リン酸化物質投与によるIL-6増幅回路の回転低下の確認具体的には回路と中の産物(EGFR)や回路伝達物質IL-7の産生量の確認を行う。また、現在調べている抗リン酸化物質のほかに、同様の効果が規定できる物質が無いか、検索・確認していく。
EBウイルス活性化を抑制する天然物質とその抗プロモーター作用に関する研究

プロモーション過程が発がんの場に於いて極めて重要であり、またその機構が複雑であることが明らかにされつつある現在、本研究者等は、臨床的な意味は勿論、その機構解明のためにも新しい抗プロモーターの開発が必要であるとの見地から、次の研究を行ってきた。天然抗プロモーターの短期検出法として、Epstein-Barrウイルス(EBV)活性化抑制試験法-EBVゲノムを保持したRaji細胞を用い、TPAに誘起される本ウイルス活性化の、被検物質による抑制率を測定する-を用いた。先ず、強力なプロモーターは炎症作用を合わせ持つ事実から、抗炎症性植物に着目し、これらのEBV活性化抑制作用を調べた。その結果、カキドオシ(Glechoma hederaceae)に強い活性が認められた。本抑制活性を指標に活性体を分離精製し、ウルソール酸(UA)及びオレアノール酸(OA)を単離同定した。両者の抑制活性は既知の抗プロモーター、レチノール酸(RA)のそれと同程度であった。しかしながら、UA,OAに関し特徴的であったことは、これら両者のRaji細胞に対する毒性がRAのそれに比しはるかに低い事実であった。UA,OAはin vivo発がん二段階試験で、RAと比肩し得る抗プロモーション活性を示した。興味あることにUAはイニシエーション一週後唯一度の処理で、充分抗プロモーターとしての効果が認められた。以上の実験で、EBV活性化抑制作用が抗プロモーション活性と良く対応することがわかったので、多くの植物、微生物抽出物についてEBV活性化抑制作用をスクリーニングしてみた。それぞれ400種について検討した結果、植物では60種と巾広く活性が認められた。一方微生物については2種のみが活性であった。現在、さらに多くの植物、微生物についてスクリーニングを進めると共に、上記活性植物より活性体の精製単離を続行中である。
歯肉上皮組織自然免疫システムの調節により歯周病原細菌の結合組織侵入を阻止できるか

歯周炎歯周組織において一部の歯周病原細菌が歯肉上皮組織や、さらに深部の結合組織内に侵入していることが報告されている。しかしながら角化層、顆粒層、有棘層、基底層、基底膜から構成される重層上皮において、どのような経路で細菌が侵入しているか明らかではない。そこで我々は歯肉上皮細胞と歯肉線維芽細胞からなる三次元歯肉再構成モデルを作製し、トレーサーで標識した歯周病原細菌を感染させ、継時的に観察することにより歯肉上皮組織内への侵入経路を明らかにしようと考えた。そこで口腔扁平上皮細胞株のHSC-2と健常者の歯肉から採取した歯肉線維芽細胞を用いリフトアップ法にて三次元歯肉モデルの作製を試みたが、歯肉上皮はガン真珠様に重層し、正常な歯肉組織像を示さなかった。そのため、我々は健常者の歯肉から上皮細胞を分離しているところである。また近年、腸管細菌感染でインフラマソームによるカスパーゼ1活性化に伴う上皮細胞の脱落がおこり、このことが細菌の上皮下結合組織への侵入につながることが報告された。そこで我々はカスパーゼ4、5刺激によるノンカノニカルなNLRP3インフラマソーム・カスパーゼ1活性化による上皮細胞細胞死に関する研究を行った。その結果、E. coli LPSのHSC-2細胞へのトランスフェクションは、細胞死を誘導するのに対して、P. gingilvalis LPSは細胞死を誘導しないことを見出した。P. gingivalis LPSは腸内細菌のLPSとは構造が異なっていることと関連しているものと推測している。歯肉扁平上皮細胞腫瘍株のHSC-2とヒト歯肉から採取した線維芽細胞を用いた3次元歯肉再構成モデルの作製を試みたが、歯肉上皮はガン真珠様に重層し、正常な歯肉組織像を示さなかったことから、本実験のモデルとしては適さないと考えられた。しかしながら、HSC-2細胞におけるP.gingivalis LPSのトランスフェクションによるカスパーゼ4の活性化によるプロトーシスの誘導は、E.coli LPSのものと比較してとても弱いことを見出した。健常人から採取した歯肉上皮細胞と歯肉線維芽細胞を用いたを3次元歯肉再構成モデルを作製し、歯周病原細菌による感染実験を行う。また歯周病原細菌LPSのカスパーゼ4の活性化能について、Aggregatibacter actinomycetemcomitansやFusobacterium nucleatumのLPSでも実験を行う。またsiRNAトランスフェクションによるカスパーゼ4とカスパーゼ1の遺伝子発現抑制実験を行い、ノンカノニカルなインフラマソーム活性化によるピロトーシス誘導における、これらの分子の役割を明らかにする予定である。

HSCー2上皮細胞を用いた歯肉三次元構築モデルの作製ができなかったため、歯周病原細菌による感染実験ができていないために、次年度使用額が生じた。早急にプライマリーなヒト上皮細胞の分離と培養方法を確立し、それを用いた歯肉三次元構築モデルの作製を目指す予定である。また単層上皮細胞培養による感染実験も同時進行する予定である。
ROCK阻害薬の糖尿病網膜症に対する治療の可能性

糖尿病網膜症の基本病態は高血糖に伴う血管原生病変である。糖尿病網膜症を発症する前に、微小血管細胞のアポトーシス増加、周皮細胞の減少、正常構造をもたない血管の増加などを特徴とする血管病変が生じる。コネキシン(Cx)が糖尿病で減少するとギャップジャンクションを介した細胞間コミュニケーションが減少し、結果としてアポトーシスが増加する。近年の研究でRho/Rhoキナーゼ(ROCK)が、糖尿病血管合併症に関与していると考えられており、またROCKは、細胞間連絡を阻害し、Cx43と深い関係があることが報告されている。我々は、糖尿病網膜症においてROCKを阻害すると網膜血管細胞や網膜組織内のギャップジャンクションを介した細胞間連絡とCx43の減少が抑制され、アポトーシスが減少すると仮説を立てた。このことを実証するため、選択的ROCK阻害剤であるファスジルを糖尿病ラットの硝子体に注射し、影響を調べる。ファスジルは、抗VEGF抗体の約5万分の1とはるかに安価であり、作用機序が抗VEGF抗体や副腎皮質ステロイド薬と全く異なる。そのため、抗VEGF抗体や副腎皮質ステロイド薬が無効な症例にも有効な可能性がある。また動物実験で作用機序の確認だけではなく、実際にヒトの糖尿病網膜症に対して効果があるかどうか確認することが最重要である。ヒトの糖尿病黄斑症患者に対してファスジルを硝子体注射して、実際の治療効果を検討する。現在まで、ヒト糖尿病黄斑浮腫8人10眼にROCK阻害薬であるファスジル硝子体注射を施行した。注射前と注射後1月、2月、3月まで経過観察中で、症例を現在増やしている所である。ファスジル硝子体注射に同意される患者様が予想よりも少なかったため。ファスジル硝子体注射に同意される患者様を増やしていき、最終的に30眼ほど集める予定である。糖尿病黄斑浮腫患者に対してROCK阻害薬であるファスジルの硝子体注射(0.025mg/0.05ml、Nourinia et al., 2013, Ahmadieh et al., 2013)を8人10眼に行った。経過は良好でヒトの糖尿病黄斑浮腫に有効である可能性が高い感触を得ている。しかしながら症例数がまだ少数であり、今後も更に症例数を増やし、最終的には倍の症例数で確かめたいと考えている。現在、ファスジル単剤の硝子体注射をヒトの糖尿病黄斑浮腫に行った報告も未だ存在せず、副作用もなく有効であれば、さらに安価で抗VEGF抗体とは異なる機序を持つ薬剤と言う点で今後の糖尿病網膜症治療に大きく貢献する。今まで金銭面の問題から糖尿病黄斑浮腫の治療を躊躇する患者、抗VEGF抗体の硝子体注射が無効であった患者などには第一選択薬になる可能性があり、糖尿病黄斑浮腫の治療が大きく変わる可能性がある。ファスジルだけで糖尿病黄斑浮腫治療できるかと言えば、それほど単純ではないと推測される。ファスジルに抗VEGF抗体や副腎皮質ステロイド薬などを組み合わせて、治療を行うようになれば、治療の幅が広がり、成績も向上すると期待される。現状では、網膜光凝固、硝子体手術、硝子体注射の合わせ技で治療を行っているが、治療方法がひとつ増えると、それに伴い今後の発展が多いに期待される。これらの点からヒト糖尿病黄斑浮腫での有効性確認は、大変意義深いと考える。動物実験が遅れている。ヒト糖尿病黄斑浮腫に対するファスジルの硝子体注射でなかなか思うように症例が集まらず、進行が遅れ、そこに集中したところ、動物実験に遅れが出た。ヒト糖尿病黄斑浮腫に対するROCK阻害薬であるファスジル硝子体注射の効果が予測よりも弱く、かつ注射希望が少ないので、動物実験に移行できていない。

糖尿病網膜症を発症する前に、微小血管細胞のアポトーシス増加、周皮細胞の減少、正常構造をもたない血管の増加などを特徴とする血管病変が生じる。コネキシン(Cx)が糖尿病で減少するとギャップジャンクションを介した細胞間コミュニケーションが減少し、結果としてアポトーシスが増加する。近年の研究でRho/Rhoキナーゼ(ROCK)が、糖尿病血管合併症に関与していると考えられており、またROCKは、細胞間連絡を阻害し、Cx43と深い関係があることが報告されている。我々は、糖尿病網膜症においてROCKを阻害すると網膜血管細胞や網膜組織内のギャップジャンクションを介した細胞間連絡とCx43の減少が抑制され、アポトーシスが減少すると仮説を立てた。このことを実証するため、選択的ROCK阻害剤であるファスジルを糖尿病ラットの硝子体に注射し、影響を調べる。ファスジルは、抗VEGF抗体の約5万分の1とはるかに安価であり、作用機序が抗VEGF抗体や副腎皮質ステロイド薬と全く異なる。そのため、抗VEGF抗体や副腎皮質ステロイド薬が無効な症例にも有効な可能性がある。また動物実験で作用機序の確認だけではなく、実際にヒトの糖尿病網膜症に対して効果があるかどうか確認することが最重要である。ヒトの糖尿病黄斑症患者に対してファスジルを硝子体注射して、実際の治療効果を検討する。現在まで、ヒト糖尿病黄斑浮腫8人10眼にROCK阻害薬であるファスジル硝子体注射を施行した。注射前と注射後1月、2月、3月まで経過観察中で、症例を現在増やしている所である。ファスジル硝子体注射に同意される患者様が予想よりも少なかったため。ヒト糖尿病黄斑浮腫に対するファスジルの硝子体注射の症例が集まるよう、周囲に呼びかけている。症例数が集まり軌道に乗ったら動物実験も開始する。糖尿病黄斑浮腫に対するROCK阻害薬であるファスジル硝子体注射を積極的にすすめて症例数を増やしていく。ファスジル硝子体注射に同意される患者様を増やしていき、最終的に30眼ほど集める予定である。予定よりも動物実験が進まず、費用を使い切れなかった。ヒト糖尿病黄斑浮腫に対するROCK阻害薬ファスジル硝子体注射の効果が弱く、かつ硝子体注射希望者が少なかったので、動物実験が遅れた。そのため、積極的にヒト糖尿病黄斑浮腫へのファスジル硝子体注射をすすめて症例数を増やす。また動物実験を速やかに行う。動物実験やヒト糖尿病黄斑浮腫に対する治療を今後も進めていく。
内部構造をもつ磁性不純物による超伝導転移温度増大の可能性

超伝導研究は、将来の科学技術推進において重要なテーマの1つである。本研究では、より高い温度で超伝導を安定化する、軌道など磁性以外の余分な自由度の役割を明らかにした。特にマルチバンド超伝導体の場合に、バンド間の秩序変数の符号の関係と、バンド電子と結合する磁性不純物の多極子(軌道モーメント)のタイプに注目し、超伝導転移温度増大の条件を求めた。これは超伝導および磁性研究における新たな知見である。本研究の実施計画は、Prを磁性不純物として含む超伝導体を念頭においているが、昨年初めに報告された鉄系の高温超伝導体にも注目して研究を進めている。両者の共通点として、伝導バンドの多重性、あるいは軌道自由度が重要であると考えられる。初年度の研究では最初のステップとして、2つの伝導バンドで互いに符号の異なる秩序変数をもつ超伝導を仮定して、その不純物問題を厳密に解いた。以下、簡単にその内容を列挙する。1.超伝導ギャップ内に現れる不純物準位は、不純物による伝導電子のバンド内散乱とバンド間散乱に依存し、それらの役割は、不純物の磁性・非磁性とで互いに入れ替わる。2.仮定した超伝導は、カイラリティーをもつ(クーパー対が角運動量をもつ)超伝導に対応し、我々が以前研究した近藤効果の問題と密接に関連することがわかった。3.伝導バンドの多重性を考慮することによって、磁性不純物による超伝導転移温度が増大しうることがわかった。これは単一バンドでは考えにくいことである。以上の成果について、現在論文投稿準備中である。これらの成果は、「超伝導と磁性の競合・共存」の概念に新しい知見をもたらすものである。今年度は、磁性不純物の内部構造だけでなく、複数の伝導バンドによる効果も考慮した超伝導転移温度増大の理論を構築し、理論の応用として、LaOs_4Sb_<12>超伝導体において磁性原子であるPrの不純物としての役割を明らかにした。これは、通常の超伝導体が磁性に対して不安定であるという従来の理解に一石を投じ、バンドの多重性、あるいは軌道自由度の役割がいかに重要であるか再認識するきっかけとなる成果である。特に、1.不純物を含む単一バンド超伝導転移温度の理論を2バンドに拡張し、バンドと不純物局在電子軌道との混成を考慮した、より一般的な理論を構築した。2.バンド間散乱が強められるような不純物の構造、特にPrの一重項-三重項についてPrの周囲の特異な構造を考慮した結果、転移温度増大が可能である。3.一重項-多重項の構造をもつ不純物の場合、磁気的散乱と非磁気的な散乱が競合するので、転移温度増大のためにはどちらか一方が支配的である必要がある。ことを示した。以上の成果は、日本物理学会において発表し、また現在論文として投稿中である。最終年度にあたる今年度は、La_<1-x>Pr_xOs_4Sb_<12>超伝導体の磁性原子であるPr濃度の増加とともに超伝導転移温度鴛が増大するという実験事実を念頭に置いて、Pr不純物原子の結晶場-重項-三重項状態の寄与について詳しく調べた。以下、主な成果を列挙する。1.非弾性不純物散乱のタイプ(磁気的・非磁気的)と超伝導のバンド多重性(バンド間の秩序変数の符号の同・異)との関係に注目し、T_c増大条件を明らかにした。2.Pr-重項-三重項に起因する多極子散乱の異方性とT_cの磁場方向依存性との連関を明らかにし、弱磁場領域での上部臨界磁場の観測によるその実験的検証を提案した。本研究成果は、多極子の動的振る舞いという観点から超伝導相関における不純物効果を再考する契機を与えるものである。今後、最新の実験情報を調査し、多極子起源による超伝導物性について本理論の適用可能性を検討していく。
室温動作超小型広帯域波長可変テラヘルツパラメトリック光源の試作研究

広帯域波長可変かつコヒーレントなTHz波光源は、物性、分子分光、生命科学、薬学、化学などの基礎分野から大気計測、ガスモニタリング、材料検査、食品検査、診断などの広範囲な応用分野への展開が期待される。我々はTHz波パラメトリック発振器(THz-wave parametric oscillator : TPO)およびTHz波パラメトリック発生器(THz-wave parametric generator : TPG)に関する研究を進めてきた。これらは、ナノ秒パルスレーザーを光源とし、高い時間的・空間的コヒーレンシーを有する広帯域波長可変THz波光源であり、室温動作と小型・簡便性が特色である。TPOとTPGの違いは、結晶中で発生するアイドラー光(近赤外光)に対する共振器の有無である。TPGは周波数選択機構を持たないため発生するTHz波線幅は500GHz以上あり、出力もTPOよりはるかに小さかった。そのため、我々はTPOの開発を中心に進めてきたが、従来型のTPOも線幅が数十GHzあり応用範囲が限られていた。我々はTPGに光注入を導入し、THz波の線幅が数百GHzからフーリエ限界の約100MHzへ、出力が数pJから900pJへと大幅に性能向上し、さらに120460μm(0.72.5THz)の超広帯域波長可変性も実現した。さらに、励起用の半導体励起YAGレーザーを最適条件で試作し、TPGと組み合わせることで、室温動作の超小型テラヘルツパラメトリック光源開発に成功した。我々はTHz波パラメトリック発振器(THz-wave parametric oscillator:TPO)およびTHz波パラメトリック発生器(THz-wave parametric generator:TPG)に関する研究を進めてきた。昨年度我々はTPGに光注入を導入し、THz波の線幅が数百GHzからフーリエ限界の約100MHzへ、出力が数pJから900pJへと大幅に性能向上し、さらに120460μm(0.72.5THz)の超広帯域波長可変性も実現した。我々はTHz波パラメトリック発振器(THz-wave parametric oscillator : TPO)および、THz波パラメトリック発生器(THz-wave parametric generator : TPG)に関する研究を進めてきた。

我々はTPGに光注入を導入し、THz波の線幅が数百GHzからフーリエ限界の約100MHzへ、出力が数pJから1.3nJへと大幅に性能向上し、さらに120460μm(0.72.5THz)の超広帯域波長可変性も実現した。さらに励起用の半導体励起YAGレーザーを最適条件で試作し、TPGと組み合わせることで、室温動作の超小型テラヘルツパラメトリック光源開発に成功した。
東日本大震災が全国貝類相の３０年以上の時空間変化に与える影響

北海道から九州にいたる岩礁潮間帯(磯)の貝類相について、19782014年の計13回の調査データを解析し、調査定点ごとの東日本大震災の物理的な規模と、貝類相の震災前後変化との間に以下の相関を見出した:津波最大波高や震度の大きかった定点では、単位面積あたりの種数が増加しやすく、種組成の震災前後変化が大きくなりやすかった。また、こうした定点では、震災後に、単位面積あたり種数や種組成が不安定に変動しやすかった。【目的】2011年の東日本大震災にともなう津波や地盤沈下の規模は、特に東北地方で大きかった。その結果、特に東北地方において浅海の生物が大きく変動した可能性がある。こうした変動は、過去30年間の日本列島全体という大きな時空間スケールでの浅海生物相変動に比べて、どの程度大きいのか?この問いに定量的に取り組んでいる研究は、まだ無いようである。そこで我々は、日本全国の太平洋岸潮間帯の磯浜で1970年代から断続的に行われてきた貝類相調査に、震災後の調査を加えて、種別密度・分布高度・種数・種組成という4つの特性の時間変化を東北地方と他地方とで比較した。【方法】北海道九州の19定点(うち、東北地方に3定点)で19782006年に計7回、低潮線高潮線に高度別に約9個の方形枠が設置され、内部の貝類が計数されてきた(1990年以前のデータは環境庁自然環境保全基礎調査に基づく)。これと同様の計数調査を、震災後の2012年の春と夏に行った;ただし、東北地方においては、地盤沈下後に新たにできた低潮線高潮線で方形枠を設置した。以上の計9調査から、4つの特性(種ごとの密度、種ごとの分布高度、種数、種組成)について、時間変動の大きさを定点別に計算した。優占種183種を解析対象とした。【結果と考察】調査開始前の危惧に反し、4つの特性の震災前後の変動幅は、いずれも東北地方の3定点とそれ以外の地方の16定点とで同程度だった。また、各定点において、4特性の震災以前の時間変動に対する、震災前後の変動の相対的な大きさを評価したが、相対的な大きさは東北地方と他地方とで似通っていた。これらの結果を見る限りでは、過去30年間の北海道九州という大きな時空間スケールでの磯の貝類相変動に比べて、東日本大震災による東北地方の変動は、大きくはなかった。【目的】前年度に日本全国の太平洋岸潮間帯の磯浜における19782012年の貝類相調査のデータを解析した結果、2011年の東日本大震災の前後での貝類相の変動規模は、東北地方とそれ以外の地方との間で似通っていることが示唆された。そこで本年度は、こうした傾向の再確認と、震災以外の観点からのデータの解析とをおこなった。後者においては、近年さまざまな地域で危惧されている種多様性の減少と外来種の増加とについて、正否を検討した。これと同様の計数調査を、震災後の2012年春・夏と2013年春とに行った;ただし、東北地方の3定点においては、地盤沈下後に新たにできた低潮線高潮線に方形枠を設置した。以上の計10調査のデータを用いて、東北地方と他地方との間で震災前後の貝類相変動の規模を比較し、さらに、各定点について種多様度指数と外来種ムラサキイガイの密度との時間的変動を解析した。【結果と考察】震災前後での貝類相変動の規模は東北地方とそれ以外の地方との間で似通っていることを、再確認した。種数や種多様度指数は2/3以上の数の定点において19782013年に上昇していた。外来種ムラサキイガイの定点間平均密度は1970年代→80年代→、、、→2010年代と時を追って、48.9→23.5→6.2→0.4→1.2個体/m2とほぼ右肩下がりの傾向を示した。前年度と同様に、2014年45月に北海道から九州にいたる19定点で、0.25m2方形枠をおおむね9個ずつ設置し、内部の貝類を種別に計数した。この調査も含めると、全国の岩礁潮間帯(磯)の貝類相について、19782014年に計13回の調査データが蓄積できたことになる。このデータを解析した結果、調査定点ごとの東日本大震災の物理的な規模と、そこでの貝類相変化との間に以下の相関を見出した。

津波最大波高や震度の大きかった定点では、単位面積あたりの種数が増加しやすく、これに呼応して、種組成の震災前後変化が大きくなりやすかった。また、こうした定点では、震災後に、単位面積あたり種数や種組成が不安定に変動しやすかった。こうした種数や種組成の変動に強く寄与した種の1つは二枚貝のムラサキインコだった。以上の解析に加えて、貝類相の多様性や外来種の密度について、長期変動傾向を解析した。その結果、貝類相の多様性が2/3以上の定点において19782013年に上昇しており、とくに移動性の貝類においてその傾向が顕著だった。外来種のうち、ムラサキイガイは他二枚貝類よりも顕著な長期的減少を示していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。個体群生態26年度が最終年度であるため、記入しない。連携研究員とうまく連絡をとりながら、類例の無いデータを、狙い通り取得できた。また、予想外に貝類相が頑健であるとの予備的結果を得られた。また、計画通り学会発表を行えた。連携研究員と連絡をとりながら、類例の無い大規模なデータを、狙い通り得られた。また、震災前後での貝類相変動の規模が東北地方内外で似通っているという傾向を再確認できた。くわえて、多くの定点における種多様性の上昇、ならびに外来種ムラサキイガイの減少という興味深い傾向を得られた。ただし、データの規模の大きさゆえに、解析と論文化が遅れている。2012年度の傾向を確かめるため、2013年度の春に再調査を行う。また、震災影響評価に加えて、他の観点でのデータ解析も行う。具体的には、外来種の増加傾向の解析、種多様性の変動傾向の解析などである。2012・3年と同様の調査を2014年の春に実施し、これまでデータを蓄積してきた東北地方の「旧潮間帯」、すなわち震災時の地盤沈下により潮下帯へと近づいた古い潮間帯について、貝類相の変動速度を解析する。また、震災前後における貝類相変動の東北地方内外の比較、種多様性の変動パタン、外来種ムラサキイガイの密度低下について、詳細な解析と論文化を急ぐ。好天にめぐまれたため、調査を順調に進められ、旅費を当初予定額よりも低く抑えられた。天候不良による調査の延長・延期にそなえ、旅費を多い目に確保する。もし、余剰金が46月の調査シーズンの終わりごろに生じた場合には、本研究の成果発表の経費(学会参加、英文校閲など)にあてる。
拘束系の正準理論によるマルチボディシステム解析の並列処理最適化と状態推定への応用

浮体式生産貯蔵積出設備や浮体式洋上風力発電において,係留や送電等を目的としたケーブル状構造物を介して接続された複数の浮体構造や洋上設備の動揺問題が重要な課題となっている.本研究では,大規模なマルチボディシステムに対し,並列計算や状態推定器の設計へも拡張可能な動力学モデルの構築と運動方程式の導出を試みた.具体的には,時間増分量に着目した要素の回転運動の記述,局所Lagrange multiplier法による並列処理モデルの構築を行い,実験・既存手法との比較により妥当性を検証した.今年度は,並列処理を想定した解析モデルの構築とそれに基づいた運動方程式の導出と妥当性検証のための予備実験を行った.構造系の定式化では,空間運動の記述に用いる回転パラメータに起因した数値計算上の問題を回避するため,Rotationless formulationの導入を試みた.具体的には,数値積分の時間刻みのオーダを考慮し,運動の増分量を用いて運動を記述する方法と,回転行列の各成分の間に存在する代数関係を拘束式として系に組み込む方法の2種類の定式化を行った.後者は当初の予定になかった方法であるが,要素結合を表す拘束式を簡潔な形で表せる点や計算付加の少ない数値積分法を導入できるという点から新たに導入を試みた.一方,流体系の定式化では,修正Morisonモデルに基づいた定式化法を導入した.次に,全体系の運動方程式の導出では,Local Lagrange multiplier法による定式化を試みた.この手法では,系を複数のサブシステムに分割したのち,結合点に仮想的な節点自由度を付加して拘束条件によって全体系を構築する.意図的に拘束を付加して定式化を行うという点で本研究の方針に合致しているが,構造系の定式化に上記の新しい方法を導入したため,計算精度・効率に関してはさらなる検証が必要である.また,予備試験として水槽内に発生させた波による水中のチェーンの動的挙動の計測を行った.浮体とチェーンの間の連成挙動の観測実験は行わなかったが,これは今年度に行った定式化により,浮体とケーブルのモデル化が適切に行われれば,複数の構造からなる系やレイアウト変更に対して柔軟に対応可能であり,かつ並列処理モデルの妥当性検証の観点からも一般性を失わないことが分かったためである.これを踏まえ次年度実施する実験では,効率的に研究を進められるような簡略化した浮体とチェーンの連成系の装置を考案して研究を進める.浮体ーケーブル連成系のレイアウト(位置レベルの拘束)に相当する拘束式が非線形関数を含む複雑な代数方程式となるため,数値計算での収束性の問題を見越して当初予定していた定式化手法以外の方法についても検討を行った.この方法も空間運動の数値計算を行う際に課題となる,回転に関する物理量の表現に修正を加えたRotationless formulationの一種であり,系の自由度が多少増加するものの,拘束式をより簡潔な数式で表現できることに加え,計算負荷の少ない数値積分法を導入できるという特徴がある.このように,当初予定していた手法と合わせて二通りの方法を並行して進めることとなったため,数値計算と状態推定に用いる数理モデルに関して検討項目が増加し,計画に遅れが生じる原因となった.今年度は,剛体の空間運動の解析を行う際に問題となる回転パラメータに起因した数値計算上の問題を回避するために導入した2つの定式化法(平成27年度に実施)によってそれぞれ導かれた要素から全体系を構成する方法の構築と,その際に生じた解の収束性の悪化の改善に着手した.具体的には,要素から全体系を構築する際に,各要素間の位置関係を表す拘束式を利用する方法の導入と,それにより生じた解の収束性の悪化の改善を試みた.適用対象は,浮体を模した構造とチェーン(あるいはケーブル)によって全体系が構成されるが,これらをどのように配置するかを検討する際に使用可能な数理モデルとその計算法を構築することが本研究の目的となる.そのため,解析の最小単位である要素間の位置関係を拘束式として直接利用した数理モデルの構築が必須である.この方法では,各タイムステップでこの拘束式が満たされるように収束計算を行う必要があるが,ベンチマーク問題に適用した結果,この拘束式が原因で解の収束性が悪化していることがわかった.具体的には,各タイムステップにおけるこの拘束式(代数方程式)と各物理量の時間発展を支配する微分方程式の数値のオーダの差が大きいことが原因であった.そこで,時間刻みを基準とした運動方程式のスケーリング法により方程式間のオーダをそろえた上でエネルギーと運動量の保存性を理論的に保証するEnergy-momentum法を組み合わせた離散化法を適用した時間離散モデルを構築した.その結果,収束計算の反復回数を大幅に減少させることに成功した.一方,この修正によって状態推定に用いる数理モデルに関しても変更を加える必要が生じたため,これを次年度の検討課題にする.また,今年度は上記のモデルの改良作業に想定以上に時間を要したため,実験による検証は十分に進まなかった.次年度は引き続き画像解析用のプログラム作成に取り組む予定である.浮体ーケーブル連成系のレイアウトを表す位置レベルの拘束を直接解析に用いるため,この拘束式を収束させながら各物理の時間発展を表す常微分方程式を計算する手法(微分代数方程式の数値積分法)の構築を試みたが,数値計算の際の拘束式と常微分方程式の数値のオーダの差が非常に大きくなることが原因で解の収束性の悪化するという問題が生じた.この問題は位置レベルの拘束式を用いた微分

代数方程式の数値計算において起こりうる問題の1つであり,これを解消するために時間刻みを基準とした方程式の正規化を施した後,計算負荷の増加を抑えるためにEnergy-momentum法に基づいた単段式の数値積分法の導入を行った.こうした一連の改良に時間を要したため,計画に遅れが生じた.複数の構造を組み合わせて全体系の解析モデルを構成する際に,構造設計上最も使用しやすい位置拘束を用いた数理モデルの改良を行った.この拘束を使った数理モデルは運動方程式が本質的にスティフ系になることから数値積分が困難であったが,平成27年度に導入したスケーリング法によりこの問題は解決している.平成28年度は,系の非線形性を生む原因となる回転運動の表現に時間離散による増分量を導入し,精度を保持しつつ運動方程式の簡略化・自由度の低減を実現した(手法1).また,並行してオイラーパラメータを用いた数学モデルも構築した(手法2).また,数値積分には時間に関して重み付き積分を併用したEnergy-momentum法を導入し,手法のさらなる改善を試みた.また,上記の2モデルでは時間離散系の使用を前提としているため,状態推定法としては拡張カルマンフィルタの適用がスムーズであるが,この方法を直接適用するためには,拘束条件を消去したモデルを使用することが望ましく,運動方程式が極めて複雑な形になる.また,Local Lagrange multiplierを用いることの重要な利点である並列処理における計算工程の効率化の効果も限定的になる.拘束系を使用するという定式化のメリットを最大限に活かすには使用する微分代数方程式を状態推定法に合わせて調整する必要があるが,一般的な体系化(汎用的性が高いもの)が現時点では困難なため,今後の課題としたい.一方,弛緩係留を想定したモデルを対象に実験を行い,チェーンの変位の計測結果を用いて妥当性の検証を行った.手法1,2ともに実験結果とは良好な一致を得たが,計算自由度の観点からは手法1,収束の速さの観点からは手法2にそれぞれ優位性が見られた.なお,静的つり合いの計測時から実験結果に若干のオフセット誤差が含まれていたため,データ計測に関してはまだ改善の余地がある.浮体式生産貯蔵積出設備や浮体式洋上風力発電において,係留や送電等を目的としたケーブル状構造物を介して接続された複数の浮体構造や洋上設備の動揺問題が重要な課題となっている.本研究では,大規模なマルチボディシステムに対し,並列計算や状態推定器の設計へも拡張可能な動力学モデルの構築と運動方程式の導出を試みた.具体的には,時間増分量に着目した要素の回転運動の記述,局所Lagrange multiplier法による並列処理モデルの構築を行い,実験・既存手法との比較により妥当性を検証した.平成27年度に得られた知見をもとに,引き続きモデル構築,運動方程式の導出を行い,それらをベースに状態推定アルゴリズムを構築する.さらに,GPUによる並列処理のための開発環境であるCUDAとOpenCVを用いて計測用のプログラムを作成する.まず,Rotationless formulationとLocal Lagrange multiplier法に基づいた離散時間モデルをベースとした状態推定アルゴリズムの構築を行う.具体的には,(1)非線形系にも適用可能な拡張カルマンフィルタと(2)静力学解析により算出した平衡点からの微小振動を表す線形化モデルを利用した線形カルマン
皮膚発癌におけるヒト乳頭腫ウイルス(HPV)のトランスホーム遺伝子E7機能の解析

疣贅状表皮発育異常症(EV)の皮膚癌からは、ヒト乳頭腫ウイルス(HPV)5型、8型が高率に分離されるが、そのE7遺伝子にはトランスホーム活性はないとされてきた。われわれは、最近E7遺伝子が活性型ras遺伝子と協同で初代ラット細胞をトランスホームし、同型ラットに強発癌性を示すことを見いだし報告した。本研究では、EV症病変部組織(HPV5型を含む)からHPV5型E7領域を含むmRNAが検出された。すなはちLCRから読まれ、E6E7領域内でスプライスを受けるmRNAをRT-PCR法によって同定し、塩基配列と生物学的および生化学的機能を解析することにより、患者癌組織でのE7領域の転写活性について検討した。また、HPV8型E7遺伝子と活性型ras遺伝子でトランスホームした細胞が同型ラットに強発癌性を示したことから、8型E7遺伝子のMHCクラスIプロモーター領域の転写調節にあたえる影響をCATアッセイ法を用いて解析した。その結果、EV症関連のHPV5型、8型では、子宮頚癌から分離される16型、18型、また、尖圭コンジローマなどから分離される6型、11型とも異なったmRNAやE6領域のやや上流から読まれ、スプライスを受けずにE6E7領域の下流まで連続して読まれるmRNAが認められた。HPV16型では、そのE7領域にMHCクラスIIの発現を抑える性質が報告されているが、HPV8型E7遺伝子では、16型E7遺伝子よりも強いMHCクラスIIの発現を抑制する機能があることが明らかとなった。
後期読本の長編構成に関する複眼的検討

本年度も研究会・原本調査を実施し、成果論文を公表した。1.2度の研究会において、研究テーマに即した研究報告・討論を行い、認識の共有と深化を図った。○第1回研究会(平成30年8月6日、国文学研究資料館、出席者11名/8月7日、同、出席者9名):森藍子「『奴の小万』考ー唐衣の造型と話の枠組みをめぐってー」、野澤真樹「鉄格子波丸『葦牙草紙』の構想」。○第2回研究会(平成30年11月17日、明治大学駿河台校舎、出席者8名):大高洋司「『双蝶記』の長編構成と〈勧善懲悪〉」。2.京都大学文学部濱田啓介文庫(近世小説を中心とする400点余り)の第3回共同調査を実施し、後期読本・実録を含む約120点のカード調査、及び第1・2回調査結果の点検・照合を行った。3.国文学研究資料館において資料整理等補助員を雇用(6・7・9月)し、前年度・前々年度における濱田文庫の調査データ整理の滞貨分を完了させると共に、本年度の調査、最終年度の調査結果公表についても、十分な準備作業を行うことができた。4.前年度研究会における研究報告(口頭発表)に基づく成果論文3本を公表した。:伊與田麻里江「山東京伝『双蝶記』の創作法ー時行主従の造型をめぐってー」(「読本研究新集」第10集、「小特集/山東京伝」、2018年6月)・大関綾「『自来也説話』における「自来也」像」(「読本研究新集」第10集、2018年6月)・大高洋司「「拙作」としての『頼豪阿闍梨怪鼠伝』」(「国語国文」87-10、2018年10月)。研究会における若手研究者の発表内容の質、及び質疑応答の内容は当該分野の研究の現状に即して先端的なものであり、その成果は、いずれも査読付きの専門誌に公表されている。また本年度は、代表者も論文の公刊・口頭発表を行った。共同調査の進行は順調であり、本年度は、国文学研究資料館において資料整理等補助員を雇用して、データ整理の滞貨分を完了させることができた。ただ、想定したテーマ(「後期読本の長編構成」)に即して解明できた点は、代表者の実感では当初の半分程度であり、個別の検証事項を数多く残していると言わねばならない。江戸時代の長編小説として近代に接続する「後期読本」の研究において最も肝要な作業のひとつに「長編構成」を可能にした要素の解明があり、その成果に基づいて適切な分類を施すことが、「後期読本」を大局的に理解するための基盤となる。本課題の最終年度にあたる令和元年度には、「長編構成」を含む読本の諸問題を総合的に論じた田中則雄氏『読本論考』(本年前半刊行予定)を取り上げ、田中氏を研究会にお招きして、著書の内容に関する質疑を行い、今後研究者の取り組むべき課題を共有すると共に、講演していただく準備を進めている。1.研究テーマに即した研究会を開催し、研究報告・討論を通じて、後期読本における長編構成の問題点について認識を共有した。本年度は、読本の発生期、後期読本の形成期・展開期における「小説作り」の在り方について、研究協力者・研究支援者に研究報告をお願いし、それぞれ今後の研究に資する注目すべき指摘を得た。〇第1回研究会(平成28年4月22日、国文学研究資料館、出席者5名):今後の打ち合わせ〇第2回研究会(平成28年7月2日、明治大学駿河台キャンパス、出席者6名):〈研究報告〉紅林健志「『大友真鳥実記』と『本朝水滸伝』ー長編読本登場の一前提ー」〇第3回研究会(平成28年10月22日、明治大学駿河台キャンパス、出席者6名):〈研究報告〉伊與田麻里江「山東京伝と岸本由豆流の交流ー『双蝶記』の一文をめぐってー」〇第4回研究会(平成28年10月22日明治大学駿河台キャンパス出席者7名):〈研究報告〉村上義明(研究支援者)「高井蘭山の著述活動と『絵本三国妖婦伝』2.後期読本を多く含む京都大学文学部濱田啓介文庫(同大学濱田名誉教授の寄贈資料約500点)共同調査を実施し、後期読本及び実録その他、近世後期文芸資料120点の書誌データを作成した。3.2の調査で見出された資料、また国文学研究資料館所蔵の資料を複写・共有し、できる限り善本テキストに基づく研究の推進を図った。4.アルバイトを雇用し、調査データの整理・共有を進めると共に、今後調査に入る向井信夫文庫(専修大学図書館)の要調査リストの作成、国文学研究資料館に所蔵される関連資料の原本確認を行った。本年度(初年度)の研究は、研究協力者・研究支援者の助力を得て、ほぼ当初の計画通りに進展した。京都大学濱田啓介文庫の共同調査は、同文学部関係者の全面的なご援助によって、滞りなく予定点数のデータ化を完了することができた。ただ、代表者自身が諸事情により本年度の研究報告に加わっていないことが大きな反省点である。昨年度に引き続き、研究会・原本調査などを実施し、成果をあげた。1.研究テーマに即した研究会を開催して研究報告・討論を行い、認識の共有を深めた。

〇第1回研究会(平成29年8月2122日、国文学研究資料館、出席者8名):(研究報告)牧野悟資「狂歌判者赤城山人の読本『僊窟史』考ー実録と『源氏物語』への挑戦と挫折ー」、大関綾「『自来也説話』の長編構成」〇第2回研究会(平成29年12月2日、明治大学駿河台キャンパス、出席者6名):(研究報告)大高洋司「「拙作」としての『頼豪阿闍梨怪鼠伝』」。2.京都大学文学部濱田啓介文庫(近世小説を中心とする約400点)の第2回共同調査を実施し、後期読本・実録を含む120点のカード調査を終えた(平成29年8月24日、参加者7名)。また国文学研究資料館における研究会の両日、前後の時間を確保して、後期読本を中心とする同館所蔵原本資料の調査を行った。4.研究代表者大高洋司は、本研究経費による『絵本朝鮮軍記』・『絵本太閤記』の資料複写(原本は、共に国文学研究資料館蔵)を用いて、〈絵本もの〉読本・〈図会もの〉読本における長編構成のあり方につき、本研究のテーマを念頭に置いた講義を行った(「軍記と読本ー『絵本朝鮮軍記』の位置」、国文学研究資料館第4回古典籍セミナー、平成30年2月27日、北京日本学研究センター〈北京外国語大学〉))。5.研究協力者紅林健志は、平成28年7月2日に行った研究報告に基づいて、論文「仮作軍記と『本朝水滸伝』(「国語と国文学」、平成29年11月号、特集「近世文人の文学」)を発表した。研究会については、本年度も予定していた作者・作品をほぼ取り上げることができており、若手研究者の研究報告を通じて得られる知見の豊富さは、予想以上と言って良い。共同調査も順調に消化できている。代表者も研究報告に加わることができたので、次年度は論文として査読誌に投稿すべく準備中である。なお、本年度はアルバイト(補佐員)経費を十分に確保しなかったため、京大濱田文庫調査カードをデータ化することができておらず、次年度に、本年度分と併せた滞貨の解消を予定している。本年度も研究会・原本調査を実施し、成果論文を公表した。1.2度の研究会において、研究テーマに即した研究報告・討論を行い、認識の共有と深化を図った。○第1回研究会(平成30年8月6日、国文学研究資料館、出席者11名/8月7日、同、出席者9名):森藍子「『奴の小万』考ー唐衣の造型と話の枠組みをめぐってー」、野澤真樹「鉄格子波丸『葦牙草紙』の構想」。○第2回研究会(平成30年11月17日、明治大学駿河台校舎、出席者8名):大高洋司「『双蝶記』の長編構成と〈勧善懲悪〉」。2.京都大学文学部濱田啓介文庫(近世小説を中心とする400点余り)の第3回共同調査を実施し、後期読本・実録を含む約120点のカード調査、及び第1・2回調査結果の点検・照合を行った。3.国文学研究資料館において資料整理等補助員を雇用(6・7・9月)し、前年度・前々年度における濱田文庫の調査データ整理の滞貨分を完了させると共に、本年度の調査、最終年度の調査結果公表についても、十分な準備作業を行うことができた。4.前年度研究会における研究報告(口頭発表)に基づく成果論文3本を公表した。:伊與田麻里江「山東京伝『双蝶記』の創作法ー時行主従の造型をめぐってー」(「読本研究新集」第10集、「小特集/山東京伝」、2018年6月)・大関綾「『自来也説話』における「自来也」像」(「読本研究新集」第10集、2018年6月)・大高洋司「「拙作」としての『頼豪阿闍梨怪鼠伝』」(「国語国文」87-10、2018年10月)。研究会における若手研究者の発表内容の質、及び質疑応答の内容は当該分野の研究の現状に即して先端的なものであり、その成果は、いずれも査読付きの専門誌に公表されている。また本年度は、代表者も論文の公刊・口頭発表を行った。
動脈硬化進展におけるVEGFの役割に関する研究

ヒト動脈硬化病変におけるvascular endothelial growthfactor(VEGF)の存在ならびに局在を検討し、粥状硬化初期病変に内膜泡沫細胞の存在部位、進行病変のマクロファージ由来泡沫細胞に富むlipid core病変、さらにcore直下の平滑筋細胞に富む部位に多量にVEGFの蓄積を認めた。VEGFは血管平滑筋細胞のみならず、マクロファージ由来泡沫細胞由来と想定された。酸化的変性低比重リポ蛋白(Ox-LDL)がマクロファージのVEGF発現に影響を与えるか否かを検討したところ、Ox-LDLによりマクロファージVEGFの発現の増加を認めた。VEGFの粥状動脈硬化病変における局在より、VEGFは病変部の血管新生に関与するのみならず、内腔側内皮に何らかの影響を与えていることが示唆された。VEGFのOx-LDLによる内皮細胞障害に与える影響を検討したところ、VEGFはその障害を著しく防御した。そのVEGFの内皮細胞障害抑制効果は一酸化窒素依存性、細胞内グルタチオン依存性による2種類の機構によることが明らかとなった。VEGFの2種類の受容体(Flt-1,KDR/Flk-1)に対する特異的中和抗体を使用することにより、これらのVEGFの効果はKDR/Flk-1を介していることを明らかにした。以上より、VEGFはヒト粥状動脈硬化病変に存在し、その局在よりVEGFはOx-LDLにより誘導されたマクロファージ由来、さらに血管平滑筋細胞由来である可能性が高い。VEGFは病変内の血管新生に関与しているのみならず、内皮細胞に対し、KDR/Flk-1受容体を介して一酸化窒素の産生を促し、さらに細胞内クルタチオンを増加させ、Ox-LDLを始めとする種々の酸化ストレスに対し防御的に作用している可能性が示唆された。Vascular endothelial growthfactor(VEGF)の血管内皮に対する障害防御機構に関して検討した。既にVEGFのレセプター(Flt-1,KDR/Flk-1)の存在が分かっている培養ウシ胎児大動脈血管内皮細胞(BAEC)をVEGF(1-30ng/ml)で前処置し、酸化的変性低比重リポ蛋白(Ox-LDL)が誘導するBAECへの影響を検討した。VEGFは前処置時間(8時間-72時間)依存性、濃度依存性にOX-LDLの内皮細胞障害を抑制した。前処置なしにVEGFをOx-LDLと同時に投与しても軽度だが内皮細胞障害を抑制した。この同時投与による障害抑制効果はNOS阻害剤であるL-NAMEにより完全に消失した。一方VEGFの前処置による効果はグルタチオン合成阻害剤、BSOにより消失した。実際VEGFの暴露により、BAEC内グルタチオン濃度は時間依存性に増加した。Flt-1のもう一つのリガンドとして知られるplacenta growthfactor(PIGF)には内皮細胞の障害抑制作用はなく、細胞内グルタチオンへの影響もなかった。以上の結果より、VEGFの血管新生誘導作用以外の血管壁での役割が明らかになった。すなわち、血管壁に存在するVEGFはヒト粥状硬化巣に存在し、病変形成に重要な役割を果たすことが知られるOx-LDLの内皮細胞障害を抑制し、動脈硬化進行に対し抑制的に働く可能性がある。その機構にはNOを介する経路と、細胞内グルタチオンを増加させることによる2種類の機構が示唆された。さらに、PIGFにはその作用がないため、上記の機構はVEGF受容体のうちKDR/Flk-1を介している可能性が強い。VEGF受容体と内皮細胞障害抑制機構をさらに明確にするため、現在Flt-1,KDR/Flk-1受容体をそれぞれ単独に発現させる系を作成中である。昨年度にvascular endothelial growthfactor(VEGF)が酸化的変性低比重リポ蛋白(Ox-LDL)の血管内皮細胞障害を抑制することを報告した。

さらに一酸化窒素合成酵素阻害剤の使用によってVEGFの効果が一部消失することから、一酸化窒素がVEGF内皮細胞障害抑制効果に関与していることを示唆する成績を得た。今回、実際に一酸化窒素がVEGFと同様にOx-LDLの内皮細胞障害を抑制するか否かを検討した。一酸化窒素ドナーとしてSpermine NONOateを使用したところ、Spermine NONOateは1μMから300μMまで濃度依存性にOx-LDLの内皮細胞障害を抑制した。またVEGFの上記の効果がいずれの受容体を介しているかを明らかにするために、Flt-1,KDR/Flk-1遺伝子を内皮細胞のcell lineに導入し安定発現系を確立した。このFlt-1,KDR/Flk-1発現細胞を使用しVEGFによる効果を検討したが、いずれの発現細胞にもOx-LDLによる障害に対して抑制効果を認めなかった。以上より、VEGFによる内皮細胞障害抑制効果はFlt-1,KDR/Flk-1両受容体が必要な可能性がある。今後両遺伝子を同時に発現する系を確立し再検討するとともに、Flt-1,KDR/Flk-1に特異的中和抗体を使用し、VEGFの内皮細胞防御効果に関与する受容体の特定を検索する予定である。本助成により、vascular endothelial growth factor(VEGF)は酸化的変性低比重リポ蛋白(Ox-LDL)による内皮細胞障害を2種類の機構(一酸化窒素依存性、細胞内グルタチオン依存性)によって抑制することを明らかにした。昨年度はVEGFのOx-LDLによる内皮細胞障害抑制効果が、VEGFの2種類の受容体、Flt-1ならびにKDR/Flk-1のいずれの受容体を介しているかを明らかにするために、それぞれの受容体の強制発現系を作成し検討した。しかしながら、この細胞のいずれもVEGFのOx-LDL毒性抑制効果を認めず、この実験系に疑問が残った。今回、Flt-1,KDR/Flk-1の特異的中和抗体を使用し、VEGFの内皮細胞防御効果に関与する受容体の同定を試みた。Flt-1の特異的中和抗体はVEGFのOx-LDLによる内皮細胞障害抑制効果に影響を与えなかったが、KDR/Flk-1抗体は濃度依存性にVEGFの障害抑制効果をブロックした。さらにKDR/Flk-1抗体はVEGFによる内皮細胞内のグルタチオン発現の増加を濃度依存性に抑制した。以上より、少なくとも細胞内クルタチオンを介する機構では、VEGFは内皮細胞のKDR/Flk-1受容体を介して、Ox-LDLによる内皮細胞障害を抑制していることが明らかとなった。この結果は以前Flt-1のリガンドであるplacenta growthfactorにはOx-LDLに対する内皮細胞障害抑制効果が無いこと、さらに細胞内グルタチオン発現にも影響が無い結果と一致する。