hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
暑熱下における家畜由来の温室効果ガス排出量モニタリングと実態評価

従って、メタンガス分析計およびその付帯設備である水素発生装置等の購入を一時保留し、23年度では炭酸ガス分析計によるシステムの試作と分析技術的課題解決に努めたため繰越金が生じている経緯である。今年度は、前年度に購入を保留したガス分析計システムおよびその付帯機器を手配する予定である。また、ガス分析計システムのメンテナンスに必要な消耗品を購入する。当初予定通り、暑熱ストレスに伴う生体反応測定(呼吸回数)とメタン・二酸化炭素排出量との関係についての研究に展開するため、呼吸測定用の機器(ストレインゲージを用いた呼吸量)を配備する。調査研究旅費は、設置畜舎への月1往復費用、実験補助については、夏季の集中観測補助のために学生アルバイトを依頼する。成果発表は、前年度末に解析した結果を、国内学会発表、論文投稿し、国際学会に話題提供する。
有機セレン化学種の異常原子価

本研究の目的は,生展内酸化還元反応における2価有機セレン化合物の酸化過程(これは代謝で生ずる有毒過酸化物の還元,すなわち老廃物の無毒化過程)およびその過程に関与する中間体の異常原子価性を適当なモデル化合物を用いて明かにし,最終的には,得られた情報をグルタチオンペルオキシダ-ゼ様活性を有する人工酵素の分子設計に役立てることである.昨年度は、βーヒドロキシセレニドをモデル化合物としてセレンと水酸基の異常に強い水素結合を定量的に評価し、これがセレンの超原子価性に基づくものであることを明かにした.本年度は、生体内酸化還元モデル化合物として種々の置換基を有する芳香族セレン化合物を合成し,それらの酸化還元挙動(サイクリックボルタメトリ-)および酸化物(セレノン,またはセレノキシドなどの多価中間体)の生成速度を測定し,置換基の電子効果との関係を明らかにした.この結果から、生物が硫黄でなく、セレンを老廃物の無毒化作用のための触媒として選択した理由が明かとなった。さらに、適当なモデル反応の速度論的検討から,生体内において超原子価中間体が無毒化プロセスの触媒として重要な役割を果たしている可能性が示唆された.生体内における老廃物としての過酸化物の無毒化プロセスにおいては,2価の有機セレン化学種(グルタチオンペルオキシダ-ゼ)が過酸化物によって4価または6価のセレン酸化物の変換される(第1過程).生じたセレン酸化物はグルタチオン(硫黄を含むペプチド;補酵素)によって還元され2価にもどる(第2過程).これら2つの過程を,適当なモデル系の選捕,速度論,中間体の構造(単離してX線構造解析)と性質を検討することにより解明を試みた.さらにこれらの知見をもとにグルタチオンペルオキシダ-ゼモデル化合物を設計し,その触媒活性を評価し,この種の触媒反応設計に人工酵素として応用できるかを検討し、非常に興味深い知見が得られ始めたところである.本研究の目的は,生展内酸化還元反応における2価有機セレン化合物の酸化過程(これは代謝で生ずる有毒過酸化物の還元,すなわち老廃物の無毒化過程)およびその過程に関与する中間体の異常原子価性を適当なモデル化合物を用いて明かにし,最終的には,得られた情報をグルタチオンペルオキシダ-ゼ様活性を有する人工酵素の分子設計に役立てることである.昨年度は、βーヒドロキシセレニドをモデル化合物としてセレンと水酸基の異常に強い水素結合を定量的に評価し、これがセレンの超原子価性に基づくものであることを明かにした.本年度は、生体内酸化還元モデル化合物として種々の置換基を有する芳香族セレン化合物を合成し,それらの酸化還元挙動(サイクリックボルタメトリ-)および酸化物(セレノン,またはセレノキシドなどの多価中間体)の生成速度を測定し,置換基の電子効果との関係を明らかにした.この結果から、生物が硫黄でなく、セレンを老廃物の無毒化作用のための触媒として選択した理由が明かとなった。さらに、適当なモデル反応の速度論的検討から,生体内において超原子価中間体が無毒化プロセスの触媒として重要な役割を果たしている可能性が示唆された.生体内における老廃物としての過酸化物の無毒化プロセスにおいては,2価の有機セレン化学種(グルタチオンペルオキシダ-ゼ)が過酸化物によって4価または6価のセレン酸化物の変換される(第1過程).生じたセレン酸化物はグルタチオン(硫黄を含むペプチド;補酵素)によって還元され2価にもどる(第2過程).これら2つの過程を,適当なモデル系の選捕,速度論,中間体の構造(単離してX線構造解析)と性質を検討することにより解明を試みた.さらにこれらの知見をもとにグルタチオンペルオキシダ-ゼモデル化合物を設計し,その触媒活性を評価し,この種の触媒反応設計に人工酵素として応用できるかを検討し、非常に興味深い知見が得られ始めたところである.
サハリン石油開発を考慮した航行リスクエリアと火災・流出油影響評価に関する研究

本格的な生産体制となったサハリンの原油ガス生産活動に関連し、北海道近海において危惧される油流出事故を具体的に想定するため、宗谷海峡周辺の船舶航行危険度を評価する手法の確立と、想定される危険域からの油流出にともなう沿岸への環境影響について実証試験を含めて明らかにすることを目指した研究を行った。研究2年目の平成22年度は、研究初年度に北欧諸国等から招聘した研究者からの助言をもとに、AISデータを用いた船舶航行状況の新たな評価手法を検討し、宗谷海峡において収集した船舶のAISデータを用いた宗谷海峡の船舶航行危険域の把握を行った。また初年度に実施した油濁海水のホタテガイへの影響について、手法を改良し引き続き油濁水によるホタテガイへの影響を調査した。さらに漂流シミュレーションを実証するため、小樽港外における流況調査について漂流ブイを用いた流況調査を行った。これらの調査の結果、膨大なAISデータから衝突危険船を抽出する手法が開発され、AISデータにもとづく宗谷海峡のタンカー等船舶通過頻度および航行密度が高く衝突確率が高いエリア、原油LNGの出荷状況などが明らかとなった。また航行密度の高い衝突危険域における船舶の接近状況を確認した。ホタテガイへの油濁水の影響については、前年度の実験により油濁水に暴露されたホタテガイの個体のサロマ湖内への垂下養殖を継続し、翌年の生殖器の変化を検査し、油濁の影響を調査した。また前年の急性毒性に関する実験手法を改良し、油濁水暴露時にホタテガイの挙動を測定するセンサーにより、油濁水の急性的な影響を調べた。その結果、影響は50ppm以上の濃度の油濁水を受けた個体に異常な動きが測定された。昨年の評価試験においても50ppmの濃度から死亡個体が現れ、50ppmが影響の現れる閾値と考えられた。しかしながら生殖器への影響については、油濁水に暴露されていない通常のホタテガイ個体と比較して、明確な個体差を明らかにすることはできなかった。これらの結果については、地質研究所成果報告会、沿岸地質グループ成果報告会、国際学会、国内学会等において成果報告を行った。研究2年目の平成22年度は以上の調査を進めたが、平成23年度4月から研究代表者が独立行政法人海上災害防止センターへ転職となり、3年目の調査をやむを得ず中止した。本研究は、本格的な生産体制となったサハリンの原油ガス生産活動に関連し、北海道近海において危惧される油流出事故を具体的に想定するため、宗谷海峡周辺の船舶航行危険度を評価する手法の確立と、想定される危険域からの油流出にともなう沿岸への環境影響について実証試験を含めて明らかにすることを目指している。研究初年度の平成21年度は、宗谷海峡における船舶航行状況についてAISを用いて蓄積し、AISによる航行リスクの抑制と管理を先駆的に行っている北欧諸国等から研究者を招聘し、専門家会合を開催した。また油濁海水のホタテガイへの影響を評価するため、実際のホタテガイを油濁水に暴露させる実験や、サハリン原油の物性特性実験を実施した。宗谷海峡の船舶から発信されるAIS情報の収集活動では、宗谷岬の宗谷漁協の協力を得て、タンカーやLNG船を含む各船舶から発信されるAIS電波を受信し、宗谷海峡において航行密度が高く衝突確率が高いエリアを解析し、衝突確率分布図を作成した。また状況が把握しにくい、サハリンの原油LNGの輸送状況について、把握が可能であることを明らかにした。AISの専門家を招聘した専門家会議では、フィンランド・エストニア・ロシア・台湾から専門家を招聘し、網走市においてAISを活用した航行リスク抑制に関する報告会を実施し、資料集としてまとめた。ホタテガイを用いた油濁水の影響実験では、ホタテガイに影響が現れはじめる濃度を検討するため、0ppmから100ppmの濃度の油濁水をホタテガイに暴露し、その影響を調べた。50ppmの濃度から死亡個体が現れ、100ppmでは半数以上が死亡した。また生残したホタテガイについては、ひきつづき垂下養殖を行い、翌年の産卵活動への影響を調査している。垂下養殖中のホタテガイは今年度水揚げされ、卵巣サイズの測定などを行う。以上の調査等を実施し、実際の事故の想定と油濁の2つの側面から影響評価を進めている。

ホタテガイへの油濁水の影響については、前年度の実験により油濁水に暴露されたホタテガイの個体のサロマ湖内への垂下養殖を継続し、翌年の生殖器の変化を検査し、油濁の影響を調査した。また前年の急性毒性に関する実験手法を改良し、油濁水暴露時にホタテガイの挙動を測定するセンサーにより、油濁水の急性的な影響を調べた。その結果、影響は50ppm以上の濃度の油濁水を受けた個体に異常な動きが測定された。昨年の評価試験においても50ppmの濃度から死亡個体が現れ、50ppmが影響の現れる閾値と考えられた。しかしながら生殖器への影響については、油濁水に暴露されていない通常のホタテガイ個体と比較して、明確な個体差を明らかにすることはできなかった。これらの結果については、地質研究所成果報告会、沿岸地質グループ成果報告会、国際学会、国内学会等において成果報告を行った。研究2年目の平成22年度は以上の調査を進めたが、平成23年度4月から研究代表者が独立行政法人海上災害防止センターへ転職となり、3年目の調査をやむを得ず中止した。
低分子ゲル化剤を利用したラジカル重合反応の制御

1.ラジカル重合の反応場としての効果ゲル化剤が形成した三次元構造中でラジカル重合を行うと、停止反応が抑制される結果、成長ラジカルが長寿命化することをESRスペクトルにより確認した。この長寿命化した成長ラジカルを開始種として重合を行ったところ、イタコン酸エステル類・長鎖アルキル基を有するメタクリル酸エステルにおいては、後重合が進行することを明らかにした。イタコン酸エステルを用いて行った後重合の結果では、通常のイタコン酸エステルの溶液重合にみられる立体効果や溶媒効果が認められなかった。これは、ゲル化剤が形成した反応場としての影響が大きいためであると考えられる。そこで、反応場であるゲル構造に対する外力の影響として磁場効果の検討を行った。ゲル中で進行する後重合に関して、4000Gの磁場が存在した場合、イタコン酸ジオクチルの後重合で重合速度の促進・生成ポリマーの分子量の増加が見られた。スチレン・メタクリル酸エステル・N-置換マレイミドとの共重合系でも同様に磁場効果の検討を行ったが、顕著な変化は認められなかった。2.ビニルモノマーの置換基としての効果ジベンジリデンソルビトールを用いて、数種類のビニルモノマーの合成を行った。2つのOH基をともにメタクリロイル化あるいは1級アルコールの部分のみメタクリロイル化したモノマーの合成を行ったが、モノマーに有機溶媒に対するゲル化能は見られなかった。二官能性モノマーを用いてラジカル環化重合を行ったところ、ポリマー主鎖へ不斉導入の可能性が認められた。そこで、さらに水素結合力を持つと考えられるカルバモイルオキシメタクロイル基を導入するため、ジベンジリデンソルビトールとメタクリロイルイソシアネートを反応させ、二官能性モノマーの合成を行ったが、得られたモノマーには種々の有機溶媒に対するゲル化能は見られなかった。1.ラジカル重合の反応場としての効果ゲル化剤が形成した三次元構造中でラジカル重合を行うと、成長ラジカルが長寿命化することをESRスペクトルにより確認した。このとき成長反応と競争して連鎖移動反応が起こるため、リビング成長の特徴である収率の増加に伴うポリマーの分子量増加はみられなかった。イタコン酸エステルを用いて行った後重合では、通常の溶液重合にみられる立体効果や溶媒効果が認められなかった。これは、ゲル化剤が形成した反応場としての影響が大きいためである。得られたポリマーの立体規則性について解析したところ、通常の溶液重合で得られたポリマーと比較して、ややシンジオタクティック成分の増加がみられた。2.ビニルモノマーの置換基としての効果12-ヒドロキシステアリン酸を用いて、数種類のビニルモノマーの合成を行った。12-メタクリロイルオキシオクタデカン酸メチルのラジカル重合系では、成長ラジカルが実際の重合条件下でESRによって観測できることを見い出した。ゲル骨格部分の立体障害により、停止反応が抑制された結果である。ESRによる各素反応過程の解析を行い、詳細な重合挙動を明らかにした。また、12-ヒドロキシオクダデカン酸ビニルを合成した。12-ヒドロキシステアリン酸のゲル形成に重要な役割を果たしている水酸基がモノマーの反応性に大きく影響を及ぼしていることが明らかになった。生成ポリマーは高い結晶性を示した。生成したポリマーを加水分解すると、シンジオタクティシティに富んだポリビニルアルコールが得られた。
新たな肝特異機能検査としての血中アシアロ糖蛋白受容体測定系の開発:新しい肝予備能のマーカーとして

本研究では,我々がすでに作製した24種類の抗ヒトアシアロ糖蛋白受容体(AGPR)モノクローナル抗体(MoAb)を用いて,ヒト血清中に循環する遊離AGPRを測定し得るELISAの開発を試みた。その結果,30220MoAbを固相化し30201MoAbを標識2次抗体としたELISA測定系によりヒト血清中のAGPRを定量できることが明らかとなった。次に,283名の健常人(男性125名,女性113名)の血清AGPR濃度を測定したところ,健常人のその分布は正規分布を示さず,Q-Qplotによる分布解析を行った。血清AGPR値は,年齢,性別による偏りを示さず,Q-Qplotによる中央値は0.4μg/l,90%tile値は2.4μg/lであった。さらにアルコール性肝障害患者の血清AGPR濃度を測定した結果,アルコール性肝硬変患者での分布は中央値0.7μg/l,90%tile5.7μg/lと健常人およびウイルス性肝硬変の分布に比べ高値を示した。また,AGPR高値を示したアルコール性肝硬変患者では,禁酒後の血清AGPRは低下した。これらのことから,血清AGPRはアルコール性肝障害のマーカーとなることが示唆された。
Stanley-Reisner イデアルの算術階数とその記号的べきの射影次元

本研究の目的は、Stanley-Reisnerイデアルのべきについてその可換環論的、ホモロジー代数的性質を考察し、組合せ論的応用を探ることにある。可換環の満たす最も重要な性質としてCohen-Macaulay性がある。したがって、Cohen-Macaulay性を判定する条件を与えることや、そのような環を分類することは極めて意義深いことである。その3乗以上のべきがCohen-Macaulayになる必要十分条件は元のStanley-Reisnerイデアルが完全交差であることはすでにわかっているので本研究では2乗に焦点を当てた。本年度はまず、その2乗がCohen-Macaulay性をもつStanley-ReisnerイデアルについてGiancarlo Rinaldo氏とともにデータベース作りを行った。Cohen-Macaulay性をもつStanley-ReisnerイデアルはGorenstein性を持つ。特に低次元の場合は対応する単体的複体が球面であることがわかるので、Frank H. Lutzが作った球面の三角形分割のデータベースを利用して、そのうちから2乗がCohen-Macaulay性をもつStanley-Reisnerイデアルを抽出した。また、licci性をもつGorenstein Stanley-Reisnerイデアルはその2乗がCohen-Macaulay性をもつので、そのリストの中から、licci性をもつGorenstein Stanley-Reisnerイデアルを特定した。論文として結果をまとめて投稿した。計画どおりその2乗がCohen-Macaulay性をもつStanley-ReisnerイデアルについてGiancarlo Rinaldo氏とともにデータベース作りが実行できた。また、licci性をもつGorenstein Stanley-Reisnerイデアルはその2乗がCohen-Macaulay性をもつので、そのリストの中から、licci性をもつGorenstein Stanley-Reisnerイデアルを特定することができ、論文として投稿することが出来た。さらに頂点数を増やした球面の三角形分割を探索し、その2乗がCohen-Macaulay性をもつStanley-Reisnerイデアルについてのデータベースの充実を図りたい。学内業務のため予定していた研究出張ができなかった。また、研究の進行の都合上、進行中の研究がある程度まとまった段階で研究打合せを行ったほうが効果的であると判断したためでもある。次年度に研究代表者が研究分担者を訪問する研究打合わせのための旅費として使用する。
ＦＳＰ２７による臓器間の脂肪分布変化がインスリン感受性を制御するメカニズムの解明

FSP27は効率的な脂肪蓄積に極めて重要な因子であり、白色脂肪細胞におけるFSP27の発現量は同細胞における脂肪蓄積能を反映している。FSP27欠損マウスでは過剰な栄養が長期にわたり負荷された場合、脂肪組織や脂肪細胞のサイズは対照群よりも小さいが、脂肪肝や全身のインスリン抵抗性はかえって悪化する。これは脂肪細胞のサイズとは独立して、脂肪細胞における脂肪の蓄積能が肝臓への脂肪蓄積を制御することで全身のインスリン感受性の維持に重要であることを示唆している。本課題の目標はFSP27の発現レベルがインスリン感受性臓器における中性脂肪蓄積量およびインスリン感受性に如何なる影響を与えるかを検討すると共に、効率よく中性脂肪滴を形成する脂肪細胞特異的FSP27変異体過剰発現マウスを作成し脂肪細胞の脂肪蓄積能と耐糖能・インスリン感受性の関係を解析することである。FSP27の発現量と脂肪蓄積能に関しては、摂食と絶食という、相対するエネルギー出納の状態で、インスリン感受性臓器の脂肪蓄積量とFSP27の発現量に関連があることを明らかにした。絶食というエネルギー欠乏状態では、白色脂肪組織でFSP27の発現量とともに中性脂肪量が著明に減少した。一方、肝臓では絶食により逆にFSP27の発現量とともに中性脂肪蓄積量も増加した。褐色脂肪組織でもFSP27の発現が著明に増加した。これは個体のエネルギー代謝において、エネルギー欠乏時はエネルギー貯蔵臓器である白色脂肪細胞からエネルギー消費臓器である肝臓や褐色脂肪細胞に中性脂肪の蓄積が移動するのに際し、各臓器におけるFSP27の発現変化が効率的に細胞内の蓄積脂肪量を制御している機構が示唆された。同時にFSP27の構造機能連関を解析した。その結果、巨大な脂肪滴の形成に重要なFSP27のC末端側構造(131-239アミノ酸)のうち、脂肪滴膜に局在するためには131-200アミノ酸部分で十分であるが、巨大脂肪滴を形成するのには最もC末端側の201-239アミノ酸部分の39アミノ酸が必須であることを見出した。さらに、この中でも206-214アミノ酸が極めて重要であり、それに続く215-226アミノ酸部位に含まれる酸性アミノ酸群がおそらく脂肪滴の融合を介して巨大脂肪滴形成の効率をあげていることも明らかにした。脂肪細胞特異的FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成は現在進行中である。当該年度の目標はFSP27の発現レベルがインスリン感受性臓器における中性脂肪蓄積量にどういった影響を与えるかを検討すると共に、効率よく中性脂肪滴を形成するFSP27のカルボキシル(C)末端側の変異体を脂肪細胞特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作成することである。FSP27の発現量に関しては、B57BL6マウス(野生型)を自由摂食群と24時間絶食群にわけ、白色脂肪組織、褐色脂肪組織、肝臓、骨格筋で、中性脂肪量とともにFSP27のmRNAレベルおよび蛋白レベルの発現量を検討した。その結果、24時間絶食では、白色脂肪組織で中性脂肪量が著明に減少するとともに、肝臓では逆に中性脂肪量が増加した。これに呼応して、白色脂肪組織のFSP27はmRNAレベルでも蛋白レベルでも共に減少が認められた。一方、褐色脂肪組織と肝臓では絶食によりFSP27のmRNAおよび蛋白量に増加が認められた。特に褐色脂肪組織では絶食によってFSP27の蛋白レベルが大きく増加した。また骨格筋では有意な変化が認められなかった。以上の結果から、臓器に中性脂肪が蓄積するためにはその臓器のFSP27の発現増加が重要な役割を担っていることが示唆された。同時に当該年度はFSP27のC末端側の変異体を過剰発現するトランスジェニックマウスを作成するにあたり、FSP27の構造機能連関を解析した。FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成についてはtransgeneの構築に着手している。本課題の目標は脂肪滴蛋白FSP27の発現レベルがインスリン感受性臓器における中性脂肪蓄積量およびインスリン感受性に如何なる影響を与えるかを検討することである。まずマウスでFSP27の発現量と脂肪蓄積能の関連を検討した。絶食というエネルギー欠乏状態では、白色脂肪細胞(精巣上体脂肪組織)でFSP27の発現量と中性脂肪蓄積量が著明に減少した。逆に、肝臓では絶食によりFSP27の発現量と中性脂肪蓄積量が増加した。これは個体のエネルギー代謝において、エネルギー欠乏時はエネルギー貯蔵臓器である白色脂肪細胞からエネルギー消費臓器である肝臓に中性脂肪の蓄積が移動するのに際し、各臓器におけるFSP27の発現変化が細胞内の蓄積脂肪量を制御していることを示唆している。

さらに脂肪貯蔵能が低下しているFSP27欠損マウスを用い、脂肪細胞の脂肪蓄積能がインスリン感受性や脂肪組織以外の臓器の脂肪蓄積量にどう影響するか検討した。FSP27欠損マウスに過剰な栄養負荷を長期間かけたモデルや高度の肥満と過食を伴う遺伝性肥満マウスであるdb/dbマウスで、FSP27欠損マウスとの交配によりFSP27を欠失させると、長期の過剰栄養負荷FSP27欠損マウスやdb/db/FSP27ダブル欠損マウスでは対照マウスに比べてやせ型で脂肪細胞のサイズが小さいにもかかわらず、脂肪肝やインスリン抵抗性の増悪が認められた。この結果は脂肪細胞におけるFSP27の発現低下に起因した脂肪蓄積能の低下は過剰な栄養が長期にわたり負荷された場合、脂肪細胞のサイズとは独立して、脂肪肝やインスリン抵抗性の増悪に繋がることが推測された。内科系臨床医学・代謝学脂肪組織におけるFSP27の蛋白レベルの解析、特に褐色脂肪組織におけるFSP27の蛋白量の定量が当初予想していたよりも不安定で難渋したため、遅れが生じている。さらに、解析途中で明らかになったことは、FSP27の蛋白が初めに予想していたよりもダイナミックに翻訳後修飾を受ける可能性があることも解析の遅れの原因となっている。このため、本課題の主要な解析項目の1つである組織のFSP27蛋白量と脂肪蓄積能の関係を明らかにすることに時間を消費している。またFSP27変異体トランスジェニックマウスの作成も予定よりも遅れている。理由:脂肪組織のFSP27の蛋白量解析に手間取ったため、肥満病態における脂肪組織のFSP27の発現量と中性脂肪蓄積能に関する検討がやや遅れている。また、FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成に関して、transgeneの作成が予定よりも遅れている。脂肪細胞特異的FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成に重点を置いて進めて行く。今回の検討過程でFSP27欠損マウスは週令によって糖代謝能が変化することが明らかになった。これは週令によってインスリン感受性臓器への脂肪蓄積が変化するためと考えており、この検討も進める。さらに、高脂肪食投与によって、脂肪組織の脂肪蓄積状態に変化を与えた状態で、脂肪組織のFSP27の発現量と脂肪蓄積能の関係を明らかにすると同時に、肝臓や骨格筋の脂肪蓄積量がどう変化するのか、続いて検討を進める。今後は脂肪細胞特異的FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成のためのtransgeneの完成に全力を挙げる。また、高脂肪食や絶食などの操作によって、脂肪組織の脂肪蓄積状態に変化を与えた状態で、脂肪組織のFSP27の発現量と脂肪蓄積能の関係を明らかにすると同時に、肝臓や骨格筋の脂肪蓄積量がどう変化するのか、続いて検討を進める。文具が予定額よりも安くなったため。平成26年度と合算して使用を予定している。平成25年度の研究費は、脂肪細胞特異的FSP27変異体トランスジェニックマウスの作成のためのtransgeneの作成に要する試薬代、FSP27の構造と機能を詳細に解析するための試薬および細胞培養に関する費用、マウスの飼育管理費、インスリン感受性臓器を用いての中性脂肪量測定やウエスタン解析、定量的PCR解析に要する経費、そして研究補助員の人件費などである。
機能異常を伴う早期発症型歯周病患者好中球のプロテオーム解析

14年度に続き、広島大学医学部歯学部附属病院歯周診療科を受診し、口腔内臨床所見、レントゲン所見および歯周病関連細菌に対する血清抗体価検査の結果から早期発症型歯周病と診断された患者を選び、早期発症型歯周病患者のデータベースを作成した。本年度は14年度の30名につづき70名の患者を登録し、合計100名の登録患者が得られた。登録患者には好中球機能検査を実施した。検査は好中球の貪食能および走化能について調べた。14年度と同様に、好中球貪食能が正常者に比べて低下している患者はいなかった。好中球走化能を合成FMLPを用いてジグモイドチャンバー法によって調べた結果、正常者に比べて有意に低下している患者2名をスクリーニングした。2名の患者については再検査を行い好中球走化能が低下していることを確認した。14年度、15年度に好中球走化能低下を明らかに認め、本研究に同意の得られた3名の患者から末梢血を採取して、好中球を分離した。比較対象として歯肉に炎症が認められず、4mm以上の歯周ポケットが存在しない成人健常者3名の好中球も分離した。分離した好中球を合成FMLPによって刺激した後に、総蛋白質を得た。得られた蛋白質を2次元電気泳動によって分離展開し、成人健常者の好中球の電気泳動パターンとの比較をコンピュータ画像処理によってディファレンシャル分析した。その結果、早期発症型歯周病と診断され好中球走化能低下を認める患者の好中球に発現の増加するタンパク質スポット群、発現の低下するタンパク質スポット群を得た。早期発症型歯周病は早期に発症し、重篤な症状を示す歯周炎である。しかし、その発症メカニズムは解明されておらず、患者の中に、好中球機能異常を示すものがいると報告されている。そこで本研究では、好中球機能異常に関わる蛋白質の発現量、あるいは蛋白質の修飾などをプロテオーム解析を用いることによって解明することを目的とする。本年度は、広島大学歯学部附属病院歯周病診療室を受診し、口腔内所見およびレントゲン所見から早期発症型歯周病の疑われた患者を選び、早期発症型歯周病患者のデータベースを作成した。本年度は20名の患者を登録した。検査は好中球の貧食能および走化能について調べた。好中球貧食能が正常者に比べて低下している患者はいなかった。好中球走化能を合成FMLPを用いてジグモイドチャンバー法によって調べた結果、正常者に比べて有意に低下している患者3名をスクリーニングした。3名の患者については再検査を行い好中球走化能が低下していることを確認した。好中球走化能低下を認める3名の患者から末梢血を採取して、好中球を分離した。得られた蛋白質を2次元電気泳動によって分離展開し、正常者の好中球の電気泳動パターンとの比較をコンピュータ画像処理によってディファレンシャル分析した。結果、好中球走化能低下を認める患者に特異的な蛋白質のスポットを得ている。
画像生成と画像解析を統合した脳血流SPECT画像の知的CAD

本研究では、痴呆性疾患の画像診断を支援するため、SPECT画像とMRI画像を融合して用い脳の萎縮を伴わずに血流が低下している部位を検出する画像処理手法とソフトウェアFUSEの開発を行った。本年度は、FUSEの性能向上と詳細な評価を目的として、以下の3つの項目について検討を行った。まず、FUSEにおける解析の対象となるSPECT画像の画質を改善しFUSEの性能を向上させるため、同一患者のMRI情報を用いて血流低下部位がより検出しやすい高画質のSPECT画像を生成する新しい画像再構成法Anatomic-MAP法を開発した。Anatomic-MAP法は同一患者のMRI情報から患者が正常と仮定した時のSPECT画像を模擬したテンプレート画像を作成し、これと再構成画像の距離を評価関数に加えて画像再構成を行う考え方に基づいている。モデル画像と痴呆性疾患の実SPECTデータを用いた実験を行い、Anatomic-MAP法により血流低下部位がかなり検出しやすい高画質のSPECT画像が生成できることを示した。次に、SPECT画像から,血流低下部位を検出する従来の代表的手法である3D-SSPとFUSEの性能の相違を評価するため、16人の正常人SPECT画像にアルッハイマー型痴呆を想定して人工的に血流低下部位を付加した合成画像を用いた比較実験を行った。その結果、血流低下部位の検出はFUSEも3D-SSPもほぼ同等の感度で行えるが、血流低下部位以外の誤検出はFUSEの方が幾分少ないことが明らかとなった。最後に、昨年度までの研究で使用していた26症例(16正常例+10痴呆性疾患例)に加えて新たに10の痴呆性疾患症例を追加した臨床データでFUSEの性能を評価した。2年間の研究によってFUSEは3D-SSPと同等またはそれ以上の性能を持つことが明らかになり、脳血流画像解析の新手法として実用化になることが期待される。本研究では、SPECT画像とMRI画像を融合して用いる新しいアイデアに基づき、脳の萎縮が伴わずに血流が低下してる部位を抽出し痴呆性疾患の診断に役立てる計算機支援診断(CAD)ソフトウェアFUSEの実現を目指している。前年度までの研究において、MRI画像を領域分割・ヒストグラムマッチング・位置合わせなどにより解析して正常人のSPECT画像を模擬したテンプレートを作成し、これと患者のSPECT画像の差分をとり正常人と比較して血流が低下している部位を抽出する手法とソフトウェアを開発している。本年度は、以下の2点について研究を行い、国際会議論文2件と国内会議4件の論文として発表することができた。まず、部分容積効果によるSPECT画像の劣化を補正する処理をFUSEに組み込むことで、血流低下部位低下検出の分解能と定量性を向上させることを検討した。具体的には、Muller-Gaertnerらにより提案された同一患者のMRI画像を用いたSPECT画像の部分容積効果補正法を補正に必要な未知パラメータ(点拡がり関数や脳質の血流値など)が自動推定できるように改良し、これを実装してFUSEに組み込んだ。更に、より厳密な手法として、統計的SPECT画像再構成法にMRI情報に基づく部分容積効果補正を組み込む手法も開発した。次に、前年度までの研究では少数の症例に対する有効性の確認しか行っていなかったが、本年度は筑波大学病院で撮影された30症例からなる多数データセットでFUSEの性能評価を行った。その結果、(1)部分容積効果の補正を行うことで血流低下部位検出の分解能や定量性が向上し診断に使いやすい結果が出力されること、(2)3D-SSPと呼ばれる類似の目的を達成するソフトウェアとFUSEの処理結果の間には強い相関がありFUSEの方が幾分正常人と痴呆性疾患を識別しやすい処理結果を出力すること、などが明らかとなった。
piRNA生合成経路の分子メカニズム解明

ショウジョウバエ培養細胞株OSCでは、piRNAは一次生合成経路により生成され、Piwiタンパク質に結合する。piRNAは主に転移因子に由来するが、一部のpiRNAはmRNAの3'UTRにコードされている。これまでに、多くのpiRNAを産生するTraffic jam(Tj)の3'UTRにおいて、100塩基長のpiRNA生合成に必須のシス配列が同定された。SHAPE法と呼ばれるRNA二次構造解析法により、このシス配列が特異的な構造を持つことが示唆された。構造変異体ではpiRNA生合成活性が失われたことから、シス配列の構造的特徴がpiRNA生成に必須であることが示唆された。piRNAは、相補的な配列を持つ遺伝子の発現を抑制する生殖細胞特異的な小分子RNAである。ショウジョウバエをモデルとした解析から、piRNAのほとんどはレトロトランスポゾンの発現抑制を担っているが、約20%のpiRNAは遺伝子の3'非翻訳領域に由来する標的未知のpiRNAであることがわかっている。これまでに、traffic jam(tj)と呼ばれる遺伝子の3'非翻訳領域にpiRNA生合成に必須の100塩基長のシス配列が存在することが示唆されていた。CRISPR/Cas9システムによるゲノム編集法により、tjシス配列を欠失した変異体を作製した結果、下流からpiRNAが合成されなくなったことから、シス配列がpiRNA生成に必須であることを示した。しかし、このシス配列において保存性の高いモチーフ配列などは特定できず、どのような共通性を持つのかは不明だった。そこで、二次構造的な共通性があるかどうかを調べるために、selective 2'-hydroxyl acylationanalyzed by primer extension (SHAPE)法を用いたRNA二次構造解析を行った。tjのシス配列に対してSHAPE法を行った結果、再現性のあるバンドパターンが観察され、特異的な構造を持つことが明らかとなった。二本鎖形成部位の塩基を変異させた配列では、piRNA生成能がなくなることから、構造的特徴がシス配列として識別されるために重要であることが示唆された。遺伝子の3'非翻訳領域からpiRNAを生成する経路は、mRNAの分解を伴いタンパク質の翻訳効率に影響を及ぼすことが予想される。piRNA生合成経路による翻訳制御の可能性を検証するために、ショウジョウバエ培養細胞株OSCを用いたリボソームプロファイリング法を確立した。SHAPE法を用いてtjのシス配列の構造的特徴を明らかにした。また、ショウジョウバエ卵巣細胞株OSCにおいてCRISPR/Cas9システムによるゲノム編集法を確立し、tjシス配列の重要性を明らかにした。この過程で作製された様々な変異体の多くで、下流からのpiRNA生成が減少したが、予想に反してpiRNAとは別の小分子RNAであるendo-siRNAが代わりに生成されるようになった変異体が単離された。endo-siRNAは、生殖細胞以外の体細胞でも恒常的に発現している小分子RNAであり、piRNAと同様に転移因子を標的としていることが知られている。これまで、piRNA生合成に必須のYbが、endo-siRNA生合成経路でも必要であることが示唆されていたが、詳細な解析はされていなかった。この変異体は、2つの小分子RNAの生合成経路のリンクを示すとともに、その解析に適した実験材料になると考えられる。tj mRNAの半減期を測定したところ、piRNA生合成経路を機能阻害した場合に安定化することがわかった。一方で、翻訳効率は低下しタンパク質量が減少した。このことからpiRNA生合成を制御するシス配列が、3'非翻訳領域に存在するその他の翻訳抑制に関与する領域に干渉し、翻訳効率を安定化することが示唆された。

SHAPE法と呼ばれるRNA二次構造解析法により、このシス配列が特異的な構造を持つことが示唆された。構造変異体ではpiRNA生合成活性が失われたことから、シス配列の構造的特徴がpiRNA生成に必須であることが示唆された。OSCを用いたリボソームプロファイリング法を確立したので、piRNA生合成経路を阻害したときのpiRNAコード遺伝子における翻訳効率の変化を調べる。また、今回単離されたpiRNAとendo-siRNAがスイッチしたtj変異体を解析し、piRNA生合成経路とendo-siRNA生合成経路のリンクを明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。分子生物学28年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒトリンパ球系細胞からの新規インターフェロン様タンパク質の単離と同定

インターフェロンをはじめとした新規サイトカイン遺伝子を単離するためには、その母集団として様々なT細胞株を取得する必要があると考え、ヒト抹消血に電気穿孔法によりガン遺伝子を導入し、ヒトT細胞株の樹立を行った。その結果、健常人、ガン患者及びアレルギー患者由来のリンパ球からそれぞれ317株、692株及び154株のT細胞株の取得に成功した。これらT細胞株はCD4あるいはCD8などの膜表面抗原を発現しており、また既知のサイトカインであるインターロイキン2、インターロイキン6、インターフェロンγ及び顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子などのサイトカインを分泌しており、機能的なT細胞であると推測された。次にこれらT細胞株の抗原認識能を混合リンパ球試験により検証した。その結果、これらT細胞株は同種異系細胞であるRaji細胞やDaudi細胞及び異種細胞であるP815細胞に対して反応性を有し、抗原認識能が保持されていることが確認された。また意外なことに主要組織適合性抗原遺伝子複合体(MHC)を持たないK562細胞に対して最も強い反応を示し、MHC抗原に依存しないT細胞の活性化が起きているものと考えられた。実際にこれらT細胞株はK562細胞に対して強い細胞障害活性を有していたことから、MHC非依存的に細胞障害活性を有するナチュラルキラー細胞様の活性を有したT細胞が多く含まれているものと考えられた。さらにこれらT細胞株は肺ガン細胞株であるA549細胞に対しても細胞障害活性を有してしたことから、腫瘍細胞を特異的に攻撃しうるエフェクター細胞として利用しうる可能性が示唆された。
拡大・新生児スクリーニングをめぐる法と倫理ー対象疾患拡大に伴う課題と解決策の探求

本研究の対象は,先天性稀少疾患の早期発見・早期治療を目指す公衆衛生分野のプログラムである新生児スクリーニング(以下「NBS」と記す)である.新たな検査技術導入により近年日本でもその対象疾患が急増したが,本研究では従来十分検証されてこなかった拡大「NBS」をめぐる法的・倫理的課題を探ることとした.拡大「NBS」の問題群の分析は,医療の発展のための遺伝学的情報の利活用とプライバシーの尊重との相克,真の患者の視点とは何か,などという医療と法のあり方そのものにかかわる,広がりのあるテーマである.本研究では,単なる海外の制度や実態の紹介を超え,近年日本でも拡大された「NBS」という現実の政策における課題の掘り起こしを含め政策提言を行うことを目指すと同時に,それらの分析を通じ医療と法(医事法)の在り方を再検討することによって,公衆衛生の視点を重視し,人々の健康や医療に関わる問題の総合的な分析(統合的なヘルス・ロー(健康をめぐる法学))の視覚をも検討対象する点に,本計画の特色がある.具体的な分析対象は,(1)拡大「NBS」の効果と問題点,(2)「NBS」残余血液サンプルの目的外利用の是非,(3)「NBS」の対象拡大をめぐる政策決定プロセスと患者支援の在り方,の3つである.文献調査と国内外の専門家へのインタビューなどを織り交ぜて検討を行い,日本での政策変更に伴い近い将来直面しうる課題と弊害を洗い出し,解決策の提言をも目指す研究である.研究期間を通じ,文献研究を中心として,上記3点の最新の議論状況の確認を行ってきた.特に合衆国における制度挿入の歴史などについても検討し論文を執筆を行った.また制度の担当部局に対するアンケート調査なども行い国際学会などでの報告も行った.すでに論文を公表したが,引き続きさらに公表作業に取り組んでいきたい.本研究の対象は,先天性稀少疾患の早期発見・早期治療を目指す公衆衛生分野のプログラムである新生児スクリーニング(以下「NBS」と記す)である.新たな検査技術導入により近年日本でもその対象疾患が急増したが,本研究では従来十分検証されてこなかった拡大「NBS」をめぐる法的・倫理的課題を探る.拡大「NBS」の問題群の分析は,医療の発展のための遺伝学的情報の利活用とプライバシーの尊重との相克,真の患者の視点とは何か,などという医療と法のあり方そのものにかかわる,広がりのあるテーマである.本研究では,単なる海外の制度や実態の紹介を超え,近年日本でも拡大された「NBS」という現実の政策における課題の掘り起こしを含め政策提言を行うことを目指すと同時に,それらの分析を通じ医療と法(医事法)の在り方を再検討することによって,公衆衛生の視点を重視し,人々の健康や医療に関わる問題の総合的な分析(統合的なヘルス・ロー(健康をめぐる法学))の視覚をも検討対象する点に,本計画の特色がある.具体的な分析対象は,(1)拡大「NBS」の効果と問題点,(2)「NBS」残余血液サンプルの目的外利用の是非,(3)「NBS」の対象拡大をめぐる政策決定プロセスと患者支援の在り方,の3つである.文献調査と国内外の専門家へのインタビューを織り交ぜて検討を行い,日本での政策変更に伴い近い将来直面しうる課題と弊害を洗い出し,解決策の提言をも目指す研究である.初(平成27)年度は,文献研究を中心として,上記3点の最新の議論状況の確認を行ってきた.今後は,文献研究の結果生じた疑問などを解消のために海外の専門家などから情報を収集するために実地調査を行うと同時に,分析してきた文献研究についてなるべく早く論文などにまとめていく作業にも着手したい.初(平成27)年度は,文献研究を中心として,日米などを中心に新生児スクリーニングおよび稀少疾患患者をめぐる支援のあり方についての議論状況の確認を行ってきた.研究開始後約1年間は資料の集中的な収集を行い,先行研究の網羅的な吸収を図ってきた.収集した文献は膨大となっているが,おおむね順調に進んでいる.初年度の文献調査の対象は,(1)「NBS」をめぐる法的・倫理的課題の検討,(2)残余血液サンプル・情報の研究利用とプライバシー,(3)稀少疾患支援のあり方と課題,政策決定プロセスにおける法的課題の洗い出し,などの3点を行ってきた.今後は,文献研究の結果生じた疑問などを解消のために海外の専門家などから情報を収集するために実地調査を行うと同時に,分析してきた文献研究についてなるべく早く論文などにまとめていく作業にも着手したい.テーマ自体が医療と法との学際的なテーマであり,かつ,その医療の中でも,遺伝性疾患に対する発症前診断という,単に専門的であるだけではなく,最新のテクノロジー発展や最先端の医学・遺伝学的な知識がかかわる分野で,正確な理解も困難な場面も多々あるが,協力者などからのサポートを受けることによって,研究計画は順調に進めていくことができると考えている.本研究の対象は,先天性稀少疾患の早期発見・早期治療を目指す公衆衛生分野のプログラムである新生児スクリーニング(以下「NBS」と記す)である.

新たな検査技術導入により近年日本でもその対象疾患が急増したが,本研究では従来十分検証されてこなかった拡大「NBS」をめぐる法的・倫理的課題を探る.拡大「NBS」の問題群の分析は,医療の発展のための遺伝学的情報の利活用とプライバシーの尊重との相克,真の患者の視点とは何か,などという医療と法のあり方そのものにかかわる,広がりのあるテーマである.本研究では,単なる海外の制度や実態の紹介を超え,近年日本でも拡大された「NBS」という現実の政策における課題の掘り起こしを含め政策提言を行うことを目指すと同時に,それらの分析を通じ医療と法(医事法)の在り方を再検討することによって,公衆衛生の視点を重視し,人々の健康や医療に関わる問題の総合的な分析(統合的なヘルス・ロー(健康をめぐる法学))の視覚をも検討対象する点に,本計画の特色がある.具体的な分析対象は,(1)拡大「NBS」の効果と問題点,(2)「NBS」残余血液サンプルの目的外利用の是非,(3)「NBS」の対象拡大をめぐる政策決定プロセスと患者支援の在り方,の3つである.文献調査と国内外の専門家へのインタビューを織り交ぜて検討を行い,日本での政策変更に伴い近い将来直面しうる課題と弊害を洗い出し,解決策の提言をも目指す研究である.第2年度は,初年度に引き続き文献研究を中心として,上記3点の最新の議論状況の確認を行ってきた.特に合衆国における制度挿入の歴史などについても検討し論文を執筆を行った.今後は,文献研究の結果生じた疑問などを解消のために海外の専門家などから情報を収集するために実地調査を行うと同時に,分析してきた文献研究についてなるべく早く論文などにまとめていく作業にも着手したい.第2年度は,初年度に引き続き,文献研究を中心として,日米などを中心に新生児スクリーニングおよび稀少疾患患者をめぐる支援のあり方についての議論状況の確認を行ってきた.初年度に集中的に行った資料収集を行ったが,第2年度はそれらの分析とともに補充的に文献収集を行った.収集した文献は膨大となっているが,先行研究の網羅的な吸収を図ってきた.特に合衆国における制度挿入の歴史などについても検討し論文を執筆を行い,おおむね順調に進んでいるといえよう.これまでの文献調査の対象は,(1)「NBS」をめぐる法的・倫理的課題の検討,(2)残余血液サンプル・情報の研究利用とプライバシー,(3)稀少疾患支援のあり方と課題,政策決定プロセスにおける法的課題の洗い出し,などの3点を行ってきた.今後は,文献研究の結果生じた疑問などを解消のために海外の専門家などから情報を収集するために実地調査を行うと同時に,分析してきた文献研究についてなるべく早く論文などにまとめていく作業にも着手したい.テーマ自体が医療と法との学際的なテーマであり,かつ,その医療の中でも,遺伝性疾患に対する発症前診断という,単に専門的であるだけではなく,最新のテクノロジー発展や最先端の医学・遺伝学的な知識がかかわる分野で,正確な理解も困難な場面も多々あるが,協力者などからのサポートを受けることによって,研究計画は順調に進めていくことができると考えている.本研究の対象は,先天性稀少疾患の早期発見・早期治療を目指す公衆衛生分野のプログラムである新生児スクリーニング(以下「NBS」と記す)である.
パターン認識による低水流況の評価と渇水コントロールに関する研究

本研究では、長期的な気温、水温、地温、蒸発散量の推定、メッシュ型降雨・積雪流出モデルによる流量系列の算定、パターン分類による低水流況の分類、ファジイ推論による渇水流況の予測と渇水対策を提案しようとしたものである。各分担課題における研究成巣をまとめると以下のようになる。(i)長期気候変動下での気温・降水量・蒸発散量の推定:温暖化シナリオとして気温で十3°C、降水量±10%与え、メッシュ単位での気温、降水量、蒸発散を算定した。観測点からの推定には高度による線形回帰式での推定と積雪観測による補正を行った。(ii)多層メッシュ法による降雨・融雪流出量の把握:多層メッシュモデルを作成すると共に、気象NOAAからの情報は、その時点での温度・積雪が判別できるので、判別誤差最小となる判別関数を求め、空間分布でのパラメータ同定に使用した。(iii)パターン分類による低水流況の分類と流量分布の同定:パターン分類化手法を用いて、低水流況、気温を分類できた。これにモンテカルロシミュレーションを実施し、気候変動下での低水流況の知識ベースを求めた。(iv)ファジイ推論による低水流況の予測と節水率の決定:現在観測されている低水流況と知識ベース内の代表流況と比較し、ファジイ推論によって、今後の渇水の危険度(信頼度、回復度、深刻度)を求めることができた。さらに、操作の達成度、予測精度、管理者の安心感をルールベースとしたチューニングモデルを加え、貯水池操作の効率化を図った。本年の主要課題は、(1)気候変動下での流量・蒸発量の推定、(2)多層メッシュ法による降雨・融雪流出量の把握、(3)パタ-ン分類による低水流況の分類と流量分布の同定、(4)ファジィ推論による低水流況の予測と節水率の決定、である。まず、課題(1)については、モンテカルロシミュレ-ション法による降水・気温分布の発生とそれを用いて、既にモデル化されている流域での水文応答特性を求めた。課題(2)については、多層メッシュ型の積雪・融雪ー流出モデルを定式化すると共に、実流域でのパラメ-タ同定を行った。さらに、衛星情報としてNOAAを用い、積雪域の把握と積雪・融雪パラメ-タの同定を行った。課題(3)については、ソフトクラスタリング手法を導入し、ファジィ集合として流況の分類を行った。分類された流況の頻度分布とその統計的特性を利用した日デ-タ(降水・気温)のシミュレ-ション法を提案した。また、パタ-ン分類の結果と現流況の相違(距離)に基した低水流況の発生評価(渇水評価)を行った。課題(4)については、分類された流況と長期気象予報を組み合わせた低水流況の予測と節水ル-ルー知識ベ-ス型の実時間貯水池操作手順を提案した。加えて、予測精度、貯水池、流量の現状、今までの達成度を考慮した節水率の変更過程をモデル化し、制御の効率化を行った。次年度は、今年度の成果を基に研究課題の達成を図りたい。各分担課題における研究成果をまとめると以下のようになる。(i)長期気候変動下での気温・降水量・蒸発散量の推定:温暖化シナリオとして気温で+3°C、降水量±10%与え、メッシュ単位での気温、降水量、蒸発散を算定した。(ii)

多層メッシュ法による降雨・融雪流出量の把握:多層メッシュモデルを作成すると共に、気象NOAAからの情報は、その時点での温度・積雪が判別できるので、判別誤差最小となる判別関数を求め、空間分布でのパラメータ同定に使用した。(iii)パターン分類による低水流況の分類と流量分布の同定:パターン分類化手法を用いて、低水流況、気温を分類できた。これにモンテカルロシミュレーションを実施し、気候変動下での低水流況の知識ベースを求めた。(iv)ファジイ推論による低水流況の予測と節水率の決定:現在観測されている低水流況と知識ベース内の代表流況と比較し、ファジイ推論によって、今後の渇水の危険度(信頼度、回復度、深刻度)を求めることができた。さらに、操作の達成度、予測精度、管理者の安心感をルールベースとしたチューニングモデルを加え、貯水池操作の効率化を図った。
B細胞共受容体CD72による自己免疫制御機構の解明

精製組換えCD72タンパクを用いた糖鎖アレイと表面プラズモン共鳴解析によりCD72が糖鎖と結合するレクチンとして機能すること、糖鎖アレイにより同定した糖鎖とCD72欠失マウスのB細胞を用いることにより、CD72はその糖鎖リガンド存在下で抗原受容体架橋によるB細胞の増殖を抑制する働きをもつことが示唆された。これらの結果によりこれまで明らかになっていなかった糖鎖シグナルによるCD72を介したB細胞免疫応答制御機構、自己免疫抑制機構が示唆された。B細胞膜型分子CD72はB細胞抗原受容体シグナルを負に制御する分子であり、その異常は自己免疫につながることが明らかとなってきている。しかし、典型的なカルシウム結合サイトを欠いたCタイプレクチン様ドメインを有するCD72の細胞外領域の機能については明らかになっていない。新規CD72リガンドの探索を行うために、マウスミエローマ細胞株でCD72の細胞外領域とCD8の細胞外領域の融合タンパクを培養上清中に発現させ、培養上清より精製したCD72融合タンパクを用いて、CD72架橋カラムを作成した。マウス脾臓細胞抽出液を用いてCD72架橋カラムに結合するタンパクの探索を行い、結合するタンパクの同定を行い、その結合には高マンノース型の糖鎖が重要な役割を果たしていることを明らかにした。またこのタンパクとCD72の結合を表面プラズモン共鳴測定により確認し、EDTAを用いた実験によりその結合はカルシウムイオン非依存的であること、CD72のCタイプレクチン様ドメインを欠失した融合蛋白を用いた実験によりCD72のCタイプレクチン様ドメインが必要であることを明らかにした。今後はCD72の糖鎖認識活性及びCD72リガンドがB細胞免疫応答をどのように制御するのかプライマリーB細胞及びB細胞株を用いて解析を行う予定である。またCD72の糖鎖リガンド特異性について糖鎖アレイにより網羅的な解析を行い、CD72機能がどのような糖鎖により制御されるか明らかにすると共にCD72糖鎖リガンドの発現分布についても解析を行う。CD72のC型レクチン様領域(CTLD)を有する細胞外領域がどのような糖鎖と特異的に結合するか網羅的解析により明らかにする。またCD72とCD72リガンドによってB細胞免疫応答がどのように制御されるかを明らかにすることを目的とした。600種以上の糖鎖を用いた。糖鎖マイクロアレイにより複数のCD72糖鎖リガンドボがCD72と相互作用する事が示唆され、糖鎖アレイで同定されたCD72リガンドについて表面プラズモン共鳴を行った所、CD72と特異的に相互作用する事が明らかとなった。さらにC57BL6マウスとC57BL/6 CD72-/-マウスから調整した正常B細胞にCD72糖鎖リガンドをコーティングしたプレートで抗原受容体架橋によって増殖を誘導することで、CD72糖鎖リガンド存在下では抗原受容体架橋による増殖が抑制されること、一方でCD72欠失マウスではCD72糖鎖リガンドによる増殖抑制が起きないことが明らかとなった。これらの結果からCD72の細胞外領域は糖鎖と結合するレクチンとして機能すること、CD72糖鎖リガンド存在下ではCD72の働きによって抗原受容体架橋によるB細胞の増殖が抑制されることが明らかとなった。CD72糖鎖リガンドとCD72の相互作用はB細胞の増殖を抑えることで自己抗原に対する免疫応答を抑制している可能性が考えられる。CD72糖鎖リガンドによるCD72を介したB細胞免疫応答の抑制はこれまで明らかになっていない自己免疫抑制機構であり、自己免疫病発症の理解に寄与する成果である。また本研究の成果はこれまであまり明らかになっていない糖鎖シグナルによるB細胞免疫応答、獲得免疫の制御を明らかにしている点においても意義深い研究成果と考えられる。