hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生命倫理分野におけるヨーロッパ人権条約8条の適用可能性と実効性に関する研究

ヨーロッパ人権条約8条をめぐる議論に関して、(ヨーロッパ人権裁判所の)生殖補助医療に関する判例については、平成29年度にParrillo対イタリア事件判決について研究を進めることができたため、概ね当初の計画通りに進行しているといえる。他方で、終末期医療に関する判例の分析は、現在行っている途中であり、そのためこの部分の研究成果の公表が若干遅れている。終末期医療、とりわけ自殺幇助に関わる事案に関しては、申立人の状況の変化により、一度出された判決が変更されるなど、分析に時間がかかる要素が多い。判例としても複数のものがあり、これらの関連付けは今年度の研究において実施する予定である。それによって、遅れを取り戻すことに専心したい。平成30年度の研究では、一方で、ヨーロッパ人権条約8条に関してヨーロッパ人権裁判所に提起された事案のうち、Pretty事件、Haas事件、Koch事件およびGross事件をもとに私生活を尊重される権利と死をめぐる決定との関係について考察し、他方で、Hristozov事件を取り上げ、終末期患者に保障される権利を検討した。第一の点については、8条により、「生命の質について選択する権利および自由な意思に基づいて死期および死ぬ方法を自ら決定する権利」は保障されるが、このことは、直ちに個人に死に対する権利があることを認めることにはならないことを明らかにした。とりわけ上述の4つの事案は、最終的に死に至るかどうかという結果とは別に、死の時期や死ぬ方法に関する選択肢がある中で死について決定できる権利を保障することが重要であることを示している。ここに人権条約8条の意義が認められる。他方で、8条違反が認定された事案では、締約国の義務不履行は認められたものの、違反判決によって当事者の死に関わる希望が叶えられたわけではない。人権裁判所の統制が手続的側面に留まったからである。人権裁判所によれば、これは「補完性の原理」の適用の帰結であり、実体的判断は締約国の義務であるというが、見方を変えれば、こうした人権裁判所の統制のあり方に8条の限界が示されているともいえる。第二の論点については、Hristozov事件の分析から、未医薬品へのアクセスが「生命の質について選択する権利」に関わることを根拠に、8条が保障する「個人の自律」の射程に患者の権利保障も含まれることを導き出した。未承認薬の使用の可否は、当事者の「延命・救命のための治療の方法を決定する自由」に関わる。「生命の質について選択する権利」が、死に至るまでの過程で患者が治療方法を決定する際にも保障されるべき性質のものであることを、この事案も示している。現在、分析を行っている終末期医療分野における人権条約8条の適用可能性に関わる判例(Lambertおよびその他対フランス事件判決など)を中心に研究を進める。同時に、同条約8条が締約国の国内法に与える影響についても考察する。たとえば、ルクセンブルクでは、2009年に安楽死法および緩和ケア法が同時に成立しているが、その立法過程においては、人権裁判所の判例が頻繁に引用されている。
有機金属分子の触媒作用

本研究では、触媒反応の活性種のモデルとなるような各種の有機遷移金属錯体を合成し、その化学的性質を調べることにより、既知の触媒反応の機構に関する理解を深めると共に、新規触媒反応を開発することを目的として研究を行った。山本は各種のホスフィン及びホスファイトを配位子とする中性及びカチオン性の有機パラジウム及びルテニウム錯体を合成し、これら錯体のオレフィン、一酸化炭素、イソシアニド等不飽和化合物に対する反応性を研究し、配位不飽和な錯体の性質が反応性に及ぼす影響を明かにすると共に、パラジウム錯体を用いる、アルコール類の新しいカルボニル化反応、イミン類の還元反応を見出し、その反応機構を明かにした。伊藤は、安定な螺旋構造を有するパラジウム錯体を合成し、螺旋型ポリマーの液晶としての性質等を研究した。小宮は、C-H結合の活性化により活性なルテニウム錯体を合成し、触媒的C-C結合生成反応の機構に関する知見を得た。薗頭は、フェロセニル型配位子を有する新規白金錯体を合成してその反応を研究すると共に、ジアルキニルフェロセンの触媒的カルボニル化反応を開発した。故高谷および野崎は、キラルホスフィンホスファイト配位子を有するパラジウム錯体を用いプロピレンと一酸化炭素からイソタクチックポリケトンを合成することに成功した。田丸は、パラジウム錯体を触媒として用い、有機亜鉛化合物との組み合わせにより不飽和アルコール類を合成する新規な方法を開発した。本研究では、各種の新規な遷移金属錯体を合成し、その化学的性質を調べることにより触媒反応の素反応に関する理解を深めるとともに、新規触媒反応を開発することを目的として研究を行った。山本は、各種のホスフィン配位子を有する一連のアルキルパラジウム錯体を合成し、オレフィン、CO等の不飽和化合物の反応を検討した結果、カオチン性パラジウム錯体が高い反応性を示すことを見出だした。また新規ルテニウム錯体を合成しその性質を研究した。伊藤は、光学活性パラジウム錯体を触媒としてジイソシアニドベンゼンを重合させることにより、螺旋状ポリマーの合成に成功し、このポリマーを分割することによって新しい光学活性螺旋状ホスフィン配位子の合成に成功した。小宮はルテニウム錯体を用いるアルドール反応およびマイケル反応に関連して、その中間体と見なすことのできる新規のルテニウムヒドリド錯体を合成し、反応機構に関する重要な情報を得た。薗頭は、異種金属結合を有する新しい金属クラスター錯体を合成し、その触媒反応を検討した。高谷は、新規キラル配位子BINAPHOSを用いて、ロジウム錯体触媒による各種オレフィンのヒドロフォルミル化反応を行い、高い鏡像体過剰率(ee)で不斉ホルミル化を実現した。さらに、この反応を利用して乳酸、スレオニン等の有用な生理活性物質中間体を効率よく合成する可能性を明らかにした。田丸は、主としてパラジウム錯体を触媒として用い、モノオレフィン、ジエン、アセチレン等のアミノ化、アミノカルボニル化、アミノアリル化反応を開発し、窒素求核剤の適用範囲を明らかにした。本研究では、各種の新規な遷移金属錯体を合成し、その化学的性質を調べることにより触媒反応の素反応に関する理解を深め、新規触媒反応を開発することを目的として研究を行った。山本は、各種のホスフィン配位子を有する一連のアルキルおよびアリールパラジウム錯体を合成し、オレフィン、CO、イソシアニド等の不飽和化合物との反応を検討した結果、カチオン性パラジウム錯体が高い反応性を示すことを見出だした。小宮はルテニウム錯体を用いるアルドール反応およびマイケル反応に関連して、その中間体と見なすことのできる新規のルテニウムおよび鉄エノラート錯体を合成し、反応機構に関する重要な情報を得た。薗頭は、新規のフェロセニル白金およびコバルト錯体を合成し、その触媒反応を検討した。

高谷は、新規キラル配位子BINAPHOSを用いて、ロジウム錯体触媒による各種オレフィンのヒドロフォルミル化反応を行い、高い鏡像体過剰率(ee)で不斉ホルミル化を実現した。また、BINAPを不斉配位子とすオレフィンおよびアルデヒドの新規不斉還元反応を見出した。田丸は、主としてパラジウム錯体を触媒として用い、アリル亜鉛化合物との組み合わせにより、極性転換反応を利用して、各種不飽和アルコール類の選択的合成反応を開発した。本研究では、各種の触媒的有機合成反応において触媒活性種として作用していると考えられる有機遷移金属錯体を合成し、その化学的性質を明らかにするとともに、基本的研究において得られた成果を基に新規触媒反応を開発することを目的として研究をおこなった。山本は、有機パラジウム錯体の特質を利用してアリルアルコールのC-O結合を選択的に切断し、アリルアミン、ブテン酸等を触媒的に合成する新反応を開発し、また、酸無水物の選択的C-O結合切断反応を利用して、酸無水物からアルデヒドを触媒的に合成する方法を開発した。またホスホニウム塩のC-P結合切断反応を利用する新規なオレフィンのアリール化を開発した。伊藤は、軸不斉光学活性ヨウ化ビナフチルを用いて安定な螺旋状の光学活性キノキサリンの合成に成功した。小宮は反応性ルテニウム錯体を合成し、ジアステレオ選択的マイケル反応を起こさせることに成功したほか、ルテニウム(0)錯体に対するアリルエステル類の酸化的付加反応を見出した。薗頭は、フェロセニル基を配位子とする新規白金錯体を合成し、フェロセニル基-白金間の炭素-白金結合への一酸化炭素、イソシアニド等の挿入反応を見出した。また、フェロセニル基に結合したアルキニル基を利用し、一酸化炭素を利用する新規なカルボニル化反応を開発した。高谷及び野崎は新規キラル配位子BINAPHOSを有するパラジウム錯体を用いる一酸化炭素とプロピレンの共重合反応、及びロジウム錯体を用いるジエン類のヒドロフォルミル化反応を高い不斉収率で達成した。田丸はアレニルパラジウム中間体を経由する極性変換反応を利用して、ジエチル亜鉛を用い、アルデヒドとプロパルギルエルテル類から、有用なアルコール類を合成する方法を開発した。また、アレニルエステルの新規環化的アリルアミノ化反応を見出した。
面源からの有機物による河川汚濁における簡便な水質指標の研究

平成7年度に混在化の進む40km^2の面積の流域で、水質・流量調査を1995年5月9日以降定期的に(ほぼ10日に1回の頻度)27回行った。また、1995年8月1日から翌2日にかけて、最下流の地点において連続28時間の1時間毎の水質変動調査も行った。水質測定項目は、pH、EC(電気伝導度)、pH4.8アルカリ度、TN、D-TN、NH_4^+-N、NO_2^--N、NO_3^--N、TP、D-TP、PO_4^<3->-P、Na^+、K^+、Ca^<2+>、Mg^<2+>、CL^-、SO_4^<2->、T-COD_<Mn>、D-COD_<Mn>、SS、溶存SiO_2、紫外線吸光度の23項目であった。調査地点は、本川に沿った11地点と流域内の支川の17地点および下水幹線排出口1地点の計28地点である。クロロフィルの測定は平成7年度後半から開始したが、十分なデータの蓄積には未だ至らない。本研究の中心となる紫外線吸光度は、200nm700nmの波長域で0.5nm刻みで測定した吸光度プロファイルを利用した。水溶性の有機物として、溶存態の窒素、リン、CODが中心となるが、これらの項目と紫外線吸光度の間の関係を中心に結果を整理すると、次のような知見を得た。1、当調査流域のような一般の河川では、紫外吸光度プロファイルは特定の極大、極小点を有さず、単調に減少する。2、実質波長が500nm以上では吸光度はろ過試料を用いる限りほぼ0であり、何ら有為な情報を持たない。3、特定波長での吸収と窒素、CODとの相関が従来関連づけられてきたが、今回の結果を見る限り、測定項目と高い相関を有する(相関係数0.8以上)特定波長の吸収は存在せず、有機汚濁との関連づけはできなかった。4、吸光度のプロファイル形状は試料毎に異なり、水質形成を考察する情報として利用できる可能性がある。5、紫外線吸光度プロファイルは測定が簡便であるが、情報量が大きく、データ処理に問題がある。以上の知見のうち、従来紫外吸光度と有機汚濁との間に関連があるといわれてきたが、今回のように、全く有為な関係が見いだせない場合もあることが、最大の知見であった。
浜松市・豊橋市における戦後都市計画の展開と都市空間構造の関係に関する比較研究

本研究の成果は、研究の概要を総括した序章、浜松市、豊橋市の戦後都市計画の展開過程を概括した第1部、浜松市、豊橋市の都市計画に関連した論文を集約した第2部、研究の過程で収集した都市計画関連写真、都市計画担当者の証言録等をまとめた資料編から構成される報告書としてまとめている。報告書の概要は以下に通りである。第1部では、戦災復興計画の特徴とその現代的評価について考察し、(1)戦災を受けた両市は、復興土地区画整理を中心に戦後復興、その後の都市整備・地域整備を進めてきたが、その復興計画自体、戦前に策定された計画を基礎とする内容であったこと、(2)復興計画によって実現されている街路をはじめとする都市骨格は、現在の都心地区の骨格構成の基礎となっていること等を明らかにした。また、第2部では、地方都市の特質を活かした都市計画の可能性と課題を考察する基礎となる住宅地形成、公園緑形成、都心形成の実態解明を試みている。さらに都心整備・都市公園整備については、豊橋・浜松両市の比較を行い、(1)豊橋市は、旧軍用地の存在がその後の都市計画、公園等の公共施設や区画整理の促進に寄与したこと、(2)それに対して浜松市の戦災復興は、当初計画の遂行が難しく、計画区域の縮小を与儀なくされたが、その後の段階的な復興計画の進展によって時代要請に対応した都市整備が可能になったことを明らかになった。今回の研究では、浜松市、豊橋市の都市計画の歩みを記録する資料収集とその評価の比較考察を進め、上記のような成果を得ることができた。今後は、県境を挟みながらも地理的に近接する両都市圈をモデルに、県境を越えた新たな広域都市計画・地方都市計画の理論構築とのその実践主体の育成条件の解明が課題となる。本研究は、東海地域の中核都市、浜松、豊橋両市を対象に、戦後から現在に至る都市計画の展開を、都市空間構造の変遷との対応から整理し、都市計画が都市空間に果たした役割を、比較・考察することを目的としている。本年度は、浜松、豊橋両市の都市計画行政関係者の協力を得、研究組織の充実を図り、それぞれ以下の研究活動を行った。1)都市計画行政OBからのヒアリング調査と資料収集戦後から現在までの各時期において、自治体都市計画を担当した行政のOBから、当時の都市計画事業の概要、基本的な考え方を聴取すると共に、当時の都市計画関連資料の収集を行った。2)浜松市、豊橋市における都市計画関連図の収集市街地の変遷を示す各年代の土地利用図、都市計画関連図を行政および個人より収集し、その整理を行った。本年度は、基本資料の収集と戦後から現在に至る都市計画の変遷、都市空間構造の変容の概要を把握することに主眼をおき、作業を進め、基本資料の収集を完了した。また都市基盤の面的整備(区画整理)に焦点を合わせ、計画理念・事業手法の時代的特色、都市空間構造との対応からみた計画理念・事業内容の特色を検討した。本年度の研究活動より得られた知見は、20年代、30年40年代、50年以降の時代区分や対象地区の都市における立地の相違によって、計画理念や空間構成が異なっていること等である。今後は、街路をはじめとする交通体系の整備等の線的事業についても検討し、都市計画事業の相互関係、都市計画事業と都市空間形成の関係について調査・研究をすすめ、両市の比較・考察を行う予定である。前年度の研究実績を踏まえて、本年度は、以下の内容で研究を進めた。1)戦災復興計画の特徴と現代的評価戦災を受けた両市は、復興土地区画整理を中心に戦後復興、その後の都市整備・地域整備を進めてきた。

本年度は、両市の戦災復興計画の特徴の分析とその現代的評価を行い、(1)復興計画自体、戦前に策定された計画を基礎とする内容であったこと、(2)復興計画によって実現されている街路をはじめとする都市骨格は、現在の都心地区の骨格構成の基礎となっていること、(3)豊橋市の場合、復興計画によって導入されたロ-タリ-は、その後のモ-タリゼ-ションの発展に対応できずに改変され、その結果、5差路等の道路体系の問題を現在まで残していること、(4)豊橋市は、都心地区に存在していた旧軍用地の公園等の公共施設への転用や比較的減歩率の高い区画整理の遂行によって、当初計画に近い復興がなされたのに対して、浜松市の戦災復興は、当初計画の遂行が難しく、計画区域の大幅な縮小を与儀なくされたこと等が明かとなった。2)戦後都市計画の展開過程の分析計画・事業の両面から、戦後都市計画・地域整備の展開を整理し、両市の戦後都市計画変遷図としてまとめた。ここでは、特に都市計画事業・プロジェクトとの関係から、都市空間の形成過程を分析した。また、区画整理・緑地整備・街路整備等の各種都市計画事業の展開と各種事業の関連に着目し、都市空間構造の発展過程をモデル図によって示した。これらの分析作業を通じて、個々の都市計画事業の展開は相互に結び付き、全体としての都市構造を形成してきたことが明かとなった。今後は、両市の都市計画の展開過程の比較を行うと共に、地方都市計画の推進に果たした自治体の役割と地方都市計画の主体育成に関する条件を明らかにして、研究のまとめとしたい。浜松市、豊橋市は、静岡・愛知の県境を隔てた西遠(静岡県西部)東三河(愛知県東部)の中核都市で、第二次大戦では共に壊滅的な戦災を被った都市でもある。戦前の昭和15年当時には、人口15万人前後の類似した地方都市であった両市も、戦後40年を経た今日では、50万都市浜松と30万都市豊橋というように大きな隔たりが生じている。本研究では、戦災復興計画を戦後都市づくりの出発点とした共通性を持ちながら、その後40年間の都市の発展経緯に大きな相違がみられる、浜松・豊橋,両市を対象に、(1)終戦直後と現在の都市空間構造の比較、(2)戦後都市計画における計画理念と都市空間構造の時代的変遷、(3)自治体の都市計画行政を中心とした都市計画機構の変遷、(4)街路・公共施設・公的宅地供給等の公共サイドによる各種都市計画事業の展開と都市形成の関連、(4)産業構造の変化に伴う主要企業の立地変容(産業立地・移転・拡張・消滅)と都市形成の関連等の項目について、資料の収集と分析作業を行ってきた。1989年度より3か年にわたって進めてきた本研究は、研究の第一段階においてすすめた都市計画関連資料の収集と整理、第二段階における区画整理、緑化・公園整備、都心整備、街路整備等の各種都市計画事業に焦点をあわせた展開過程の分析と相互関連の考察、第三段階における両市の共通点、相違点の比較考察にその内容を集約でき、本年度は、その総括として、戦後40年の間に進められてきた地方中核都市の都市空間形成に果たした(自治体)都市計画の役割に対して歴史的な評価を加え、今後の地方都市計画における自治体の役割を明らかにした。
振動壁を有する二次元チャンネル内の乱流特性

壁面の能動的な振動が、流れ場の特性に及ぼす影響を実験的に研究した。即ち、能動的に振動する壁を有する二次元チャネルを透明アクリルで製作し、その内部における圧力分布、速度分布、乱れ強さの分布を実験的に測定し、これらの値に及ぼす壁面の振動の効果を調べた。なお、試験流体としては、測定の容易な空気を選び、遷移領域を対象とした。そして、圧力分布に関しては、実用上重要な定常成分にのみ注目した。そのため、この値は高い精度をもつ沈鐘型微差圧計を用いて測定した。また速度分布と乱れ強さはI型ホットフィルムを用いて測定した。さらに乱れに関しては、最大エントロピー法によりパワースペクトルも求め、その特性に対し考察した。結果を要約すると次のようになる。1)壁面の振動は、その振動周波数が30Hz近傍にあるときには圧力の定常成分に強い影響を及ぼし、複雑な分布を形成する。この効果は、レイノルズ数が大きくなると相対的に弱くなる。2)壁面の振動は、速度分布を平坦化させ、乱れを強くする効果がある。この効果は、壁面の振動周波数が15Hz以上で、レイノルズ数が小さいときに顕著になる。3)壁面の振動は、その周波数が30Hz,及び45Hzのとき、乱れのパワースペクトルの分布に強い影響を及ぼす。この効果は、400Hz以下の低い周波数領域で見られ、レイノルズ数が低くなると顕著になる。4)壁面の振動が圧力分布や乱れ強さに及ぼす影響は、振動部から離れたところでも顕著に表れ、広い範囲に及ぶ。イルカが遊泳の際に、その皮膚を振動させ水から受ける抵抗を制御していることはよく知られているが,この例から認められるように壁の振動は流れを動的に制御する機能を有している。しかしその詳細は不明であり,研究すべきことが多く残されている。本研究はその第一段階として二次元チャンネル内の定常流れにおいて、下部の壁の一部を振動させ、その振動が圧力分布に与える影響について実験的に研究したものである。なお今回の研究では、実用的に最も興味深い圧力分布の定常成分のみに着目した。今回の実験において、チャンネルの幅は20mm、壁の振動の最大振幅は0.3mm程度から0.9mm程度、主流のレイノルズ数は1000から7000程度とし、壁の振動周波数を最大50Hzまで変化させた。実験結果を要約すると次のようになる。1)壁の振動は、壁を振動させないときに比べ上流側及び下流側のきわめて広い範囲の圧力分布に影響を与える。この影響は壁の振動周波数が30Hzの近傍にあるときに特に顕著である。2)壁の振動が圧力分布に与える影響は、今回の研究範囲内ではレイノルズ数が低い時ほど顕著であり、レイノルズ数の増加とともにその効果は相対的に弱くなる。尚今回の実験範囲では壁の運動は大体において圧力を増加させるほうに作用する。即ち、能動的に振動する壁を有する二次元チャンネルを透明アクリルで製作し、その内部における圧力分布、速度分布、乱れ強さの分布を実験的に測定し、これらの値に及ぼす壁面の振動の効果を調べた。また速度分布と乱れ強さはI型ホットフイルムを用いて測定した。

2)壁面の振動は、速度分布を平坦化させ、乱れを強くする効果がある。この効果は、壁面の振動周波数が15Hz以上で、レイノルズ数が小さいときに顕著になる。3)壁面の振動は、その周波数が30Hz、及び45Hzのとき、乱れのパワースペクトルの分布に強い影響を及ぼす。この効果は、400Hz以下の低い周波数領域で見られ、レイノルズ数が低くなると顕著になる。4)壁面の振動が圧力分布や乱れ強さに及ぼす影響は、振動部から離れたところでも顕著に表れ、広い範囲に及ぶ。
新たなDDSを用いた多発性骨髄腫への新規治療法の開発

難治性血液がんの多発性骨髄腫は、骨髄を増殖の首座とし、その微小環境と腫瘍細胞とが密接に関連しているため、薬剤を安定して作用部位へと送達するDrug delivery system (DDS)技術の組合せが確立すれば薬効を十分に発揮することが期待できる。各病態に合わせたDDSを考案したのが本研究である。DDSとして高分子ミセルの粒径や標的細胞と親和性の高い分子の組込みを検討、更に免疫細胞を動員し抗腫瘍細胞効果のある新しいタイプのDDSを考案し、評価した。最適なDDSの組合せが本研究により構築されつつある。本研究では、核酸医薬を用いたがん治療の早期実用化に向けて、多発性骨髄腫に有用なDrug delivery system (DDS)を考案するために、同疾患におけるDDS創薬の開発の課題を抽出し、それを克服するための基盤構築を進めている。研究者らは、これまでに同疾患で関わってきた多数のシーズ開発の経験から、多発性骨髄腫は骨髄を増殖の首座とする腫瘍であり、その微小環境の影響が同疾患の病態と強く関与していることを認識しており、本研究においても骨髄微小環境を考慮したDDSの開発を進めている。初めに、骨髄の腫瘍細胞に集積する最適なDDSを開発するため、骨髄内の微少血管と腫瘍細胞との関連を検討し、物理化学的特性を考慮した高分子ミセルの選択を検討した。次に、標的指向性を高めるため、発現プロファイルを考慮したうえでの腫瘍細胞表面に結合するリガンド分子のDDSへの組み込みを検討した。一方、骨髄内腫瘍細胞に集積するDDSを適切に評価するには、従来のマウス皮下腫瘍モデルでは不十分と考え、より適切に評価しうる骨髄腫マウスモデルとしての同系移植モデルと異種移植モデルの検討を進めた。さらに、DDSを核酸医薬の担体へと展開すべく、骨髄腫細胞におけるゲノム・エピゲノムプロファイルを考慮しての核酸選択を進めた。以上より、多発性骨髄腫の病態とその微小環境に適したDDSとその評価系を研究し、その開発基盤の構築を進め、多発性骨髄腫に有用なDDS創薬の開発を目指している。当該研究では、多発性骨髄腫に有用なDrug delivery system (DDS)を考案するために、同疾患におけるDDS創薬の開発の課題を抽出し、それを克服するための基盤的研究を行った。研究者らは、これまでに同疾患で関わってきた多数のシーズ開発の経験から、多発性骨髄腫は骨髄を増殖の首座とする腫瘍であり、その微小環境の影響が同疾患の病態と強く関与していることを認識し、本研究においても骨髄微小環境を考慮したDDSの開発を進めている。はじめに、骨髄の腫瘍細胞に集積する最適なDDSを開発するため、骨髄内の微少血管と腫瘍細胞との関連を検討し、物理化学的特性を考慮した高分子ミセルの選択を検討した。また、骨髄内腫瘍細胞に集積するDDSの評価系として、同系移植と異種移植の骨髄腫モデルマウスについて検討した。さらに、骨髄微小環境における免疫細胞とその腫瘍進展への関わりに着目し、免疫細胞と腫瘍細胞との相互作用を増強し抗腫瘍効果を誘導する新しいタイプのDDS製剤として、免疫細胞と腫瘍細胞とを同時に標的とし、NK細胞等のアクセサリー細胞とも結合しうるIgG型二重特異性抗体を作成し、その多発性骨髄腫に対する抗腫瘍効果を評価した。以上より、当該研究において、多発性骨髄腫の病態とその微小環境に適したDDSとその評価系を研究し、多発性骨髄腫に有用なDDS創薬の開発を目指す基盤構築を進めた。本年度、多発性骨髄腫におけるDDSの先行論文として、プロテアソーム阻害剤bortezomibを粒径100nmのリポソームに包埋して骨髄腫マウスモデルで評価した論文(Ashley JD et al., J Med Chem. 2014Jun 26;57(12):5282-92.)が、海外のグループより報告されたため、当該報告の本研究への影響についての検討を要した。当該報告は骨髄微小環境を反映しないマウス皮下移植モデルでの評価であったため、本研究が骨髄微小環境を十分に考慮してのDDS開発を行うのならば、その影響は小さいと考えられた。以降、骨髄腫病態とその微小環境に着目したDDSとその動物モデルでの評価系を研究し、骨髄腫に有効なDDSの開発基盤の構築を進めており、本研究は、概ね順調に進展していると考える。腫瘍学本年度に構築を進めた開発基盤を利用して、実用化を目的としたDDS創薬の開発を進める。当研究の成果を実用化へと効率よく進めていくために、知財、薬事、臨床開発等の出口戦略をよく検討しながら研究を行う。

当該研究費を用いた学会参加が予定よりも減ったこと、既存のリソースを活用しながら開発基盤の構築を進めることが出来たために当初の予定よりも消耗品等の支出が減ったことから、次年度への研究費繰越しが可能となった。次年度は、基盤を利用してのシーズ開発を進めるにあたり、次年度使用額を最大限に活用し、骨髄腫に有用なDDS研究を加速する計画である。
ヒト皮膚組織モデルを用いたβ溶血性レンサ球菌の侵襲性因子解析

Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (SDSE)による重症侵襲性感染症の発症メカニズムには不明な点が多い。本菌は、ヒトにのみ感染症を起こすため、実験動物を用いた適切な実験系がないという問題点がある。そこで、本研究は、疫学解析により同定された高病原性クローンを3次元培養したヒト皮膚組織に感染させ、SDSEの侵襲性機構を解析することを目的としている。侵襲性は、形態学的ならびにサイトカイン産生性で評価し、網羅的RNAseq解析により、侵襲性関連因子を探索する。そして、欠損株の作成や臨床分離株のスクリーニングにより、侵襲性感染症関連因子の同定を行う。
抗体産生細胞が担当する免疫記憶の調節技術の開発

プラズマセル(PC)を維持する骨髄中のニッチとして間葉系幹細胞(MSC)に着目して研究を進め,平成30年度までにマウス骨髄細胞からフローサイトメトリー(FCM)により精製したMSCとPCとの共培養系を確立し,培養1週間後の抗体産生量を指標とした評価に基づき,MSCに由来するIL-6をはじめとする可溶性因子および未同定のMSCとPCとの直接的相互作用がPCの抗体産生能力に影響を与えることを突き止めて論文報告を行った(Kayaba A et al. Int Immu 2018)。本報告は,MSCがPCの維持に一定の役割を演じることを示した初めての報告であり,抗体産生の維持機構,免疫記憶の機構を理解し,その維持,改変技術の開発,という本研究課題の基盤となるものであった。さらにFCMで2つの分化マーカーによる選別を行ったMSCの集団は単細胞RNAシーケンス解析(single-cell RNA-sequencing, scRNA-seq)から,さらに4つのサブポピュレーションに分類できることが分かり,MSCはヘテロな細胞集団であることが明らかになった。平成30年度はこれらの成果を踏まえ,PCに発現する制御性受容体,とりわけLILRB4(マウスgp49B)のPC維持機構における役割の解析に移行した。特に最近注目されているエキソソームとそれに包含されていると思われるLILRB4のリガンドについての探索に着手した。当初計画どおり,MSCとPCの共培養系により可溶性因子の同定,接触性因子の存在,さらに予想外にMSCがヘテロな集団であることを突き止め,論文報告を行ったうえ,接触性の因子としてのエクソソームの関与についての解析に着手したことにより概ね順調に進展していると判断した。平成30年度まで,PCを維持するニッチとして間葉系細胞,とりわけその幹細胞であるMSCに着目して研究を進め,MSCとPCとの直接的相互作用がPCの抗体産生能力に影響を与えることを突き止めた論文発表(Kayaba A et al. Int Immu 2018)を行なったが,31年度は未同定の直接的相互作用に寄与する細胞表面分子,とりわけPC表面上に発現する制御性受容体LILRB1/B2/B4(マウスPirBとgp49Bに相当)とそれに対応するMSC上のリガンドの実体を分子生物学的,生化学的手法により同定し,組換えタンパク質,遺伝子導入・欠損細胞により証明する予定である。最近特に注目されている細胞外小胞であるエクソソームはこれまで想定していなかった細胞間相互作用を行なっている可能性があり,これがMSCやPCから放出されているか否かなどを含め,解析を進める。プラズマセル(PC)を維持する骨髄中のニッチとして間葉系幹細胞(MSC)に着目して研究を進めてきた。平成29年度は骨髄細胞からフローサイトメトリー(FCM)により容易に精製できるようになったMSCとPCとの共培養系を確立し,培養1週間後の抗体産生量を指標とした評価に基づき,MSCに由来するIL-6をはじめとするいくつかの未知の可溶性因子および未同定のMSCとPCとの直接的相互作用がPCの抗体産生能力に影響を与えることを突き止めて論文報告を行った(Kayaba A et al. Int Immu 2018)。本報告は,MSCがPCの維持に一定の役割を演じることを示した初めての報告であり,抗体産生の維持機構,免疫記憶の観点で興味深いと思われる。さらに興味深いことに,FCMで2つの分化マーカーによる選別を行ったMSCの集団は単細胞RNAシーケンス解析(single-cell RNA-sequencing, scRNA-seq)から,さらに4つのサブポピュレーションに分類できることが分かった。4つの集団の遺伝子転写数を比較したところ,CXCL12,IL-6などの形質細胞の機能支持に寄与する因子の発現が高い細胞がそれぞれ異なる集団に属しており,MSCはヘテロな細胞集団であることが明らかになった。これらのうちどの集団が特に重要であるのか,あるいはそれぞれの集団がPCの維持において協調的な役割を演じるのかは不明である。当初計画どおり,MSCとPCの共培養系により可溶性因子の同定,接触性因子の存在の示唆,さらに予想外にMSCがヘテロな集団であることを突き止め,論文報告を行ったことにより概ね順調に進展していると判断した。

特に最近注目されているエキソソームとそれに包含されていると思われるLILRB4のリガンドについての探索に着手した。当初計画どおり,MSCとPCの共培養系により可溶性因子の同定,接触性因子の存在,さらに予想外にMSCがヘテロな集団であることを突き止め,論文報告を行ったうえ,接触性の因子としてのエクソソームの関与についての解析に着手したことにより概ね順調に進展していると判断した。平成29年度まで,PCを維持するニッチとして間葉系細胞,とりわけその幹細胞であるMSCに着目して研究を進めてきた。MSCに由来する,ケモカインCXCL12を高発現するCXCL12-abundant reticular cell(CAR)細胞は,造血幹細胞と血球系細胞の維持と分化を支持する役割が指摘されているが,MSCやCARとPCとの関係性は明らかにされていない。申請者らはこの点に着目し最近,骨髄細胞からフローサイトメトリー(FCM)により容易に精製できるようになったMSCとPCとの共培養系を確立し,培養1週間後の抗体産生量を指標とした評価に基づき,MSCに由来するIL-6をはじめとするいくつかの未知の可溶性因子および未同定のMSCとPCとの直接的相互作用がPCの抗体産生能力に影響を与えることを突き止めた(Kayaba A et al. Int Immu 2018)。30年度は未同定の直接的相互作用に寄与する細胞表面分子の実体を分子生物学的,生化学的手法により同定し,組換えタンパク質,遺伝子導入・欠損細胞により証明する。とりわけ制御性受容体LILRB1/B2/B4などを中心に解析を進める。代表者はすでにこれら受容体分子のノックアウトマウスを作成済みであるため,解析により重要な知見が得られる可能性がある。平成30年度まで,PCを維持するニッチとして間葉系細胞,とりわけその幹細胞であるMSCに着目して研究を進め,MSCとPCとの直接的相互作用がPCの抗体産生能力に影響を与えることを突き止めた論文発表(Kayaba A et al. Int Immu 2018)を行なったが,31年度は未同定の直接的相互作用に寄与する細胞表面分子,とりわけPC表面上に発現する制御性受容体LILRB1/B2/B4(マウスPirBとgp49Bに相当)とそれに対応するMSC上のリガンドの実体を分子生物学的,生化学的手法により同定し,組換えタンパク質,遺伝子導入・欠損細胞により証明する予定である。最近特に注目されている細胞外小胞であるエクソソームはこれまで想定していなかった細胞間相互作用を行なっている可能性があり,これがMSCやPCから放出されているか否かなどを含め,解析を進める。
ヒトと類人猿のゲノムの大きな違い：組換え頻度に関する仮説のゲノム編集を用いた検証

ヒトとチンパンジーの共通祖先の時点で、巨大なヘテロクロマチンのブロックが染色体端部にあり、両者が分岐した後で、ヒトのほうの系統でこれは消失した。この消失の進化的意義を追求することが、本研究課題の目的である。そのために、ヒトではこれが消失することで染色体間の組換え頻度が相対的に上がり、染色体間の多様性が上昇したとの仮説を立てた。この仮説を検証するために、チンパンジーの培養細胞からブロックを人為的に取り除き、また、ヒトの培養細胞にブロックを導入し、それぞれで組換え頻度を測定して影響を調べるという計画を立てた。これに加えて、研究期間の2年目に、同様の対比を見せる新世界ザル2種(マーモセットおよびヨザル)でも比較を行うことにした。また、研究期間の3年目に、チンパンジーでの減数分裂の実態を直接観察するという手法を、加えた。どちらの追加も、有力な手法がアイデアとして浮かんだこと、および、そのための材料が入手できたことが、理由である。この3つの方法で、研究課題を進めた。第1の方法では、3年目までに、ブロックの除去で組換え頻度が約2.4倍に上昇するという結果が、大まかに得られていた。そして4年目に実施した精密な測定で、この数値のレベルであることを確認した。第2の方法では、ブロックの規模が短期間に変動することを示し、ヒトでの短期間での消失を支持するデータを得た。第3の方法では、チンパンジーの減数分裂で、ブロックの存在のために染色分体の分離が遅れることの、直接的な証拠を得た。以上の結果から、当初予定していた組換え頻度への影響に加え、分子レベルでの実態、および、他の同様な例まで示すことができ、仮説の検証となった。学術誌への論文の投稿が完了しており、審査中の状態である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。染色体端部の大規模ヘテロクロマチンの有無は、ヒトと類人猿のゲノムの大きな違いである。チンパンジーおよびゴリラにはあって、ヒトにはない。これが染色体端部での組換え頻度に影響を与えているとの仮説を立てた。この仮説を検証することが、本課題の目的である。この目的ために組換え頻度を測定するが、そのために染色体を加工した細胞を作る必要がある。チンパンジー型ヒト細胞(ヘテロクロマチンを付加したヒト細胞)とヒト型チンパンジー細胞(ヘテロクロマチンを除去したチンパンジー細胞)である。平成27年度はこの作製の作業を行った。いずれも、まずこのヘテロクロマチンを認識する人工ヌクレアーゼを作り、それを培養細胞に作用させるという手順になる。10月に人工ヌクレアーゼが完成し、12月に想定どおり機能することの確認が完了した。それから培養細胞数系統への適用に移った。除去や付加の場所は偶然に影響され様々となるため、適切な場所でこれが起こった細胞を選択する過程が、必要となる。これには細胞分裂10世代分以上の期間を要すると見込んでいる。3月末の時点で、この選択が順調に進行している。チンパンジー型ヒト細胞とヒト型チンパンジー細胞の完成は、当初は平成27年度末を目指していた。工程は変わらないものの速度をやや抑え、期間を平成28年度半ばまでに延ばすことにした。ただしこれは、見込み違いが理由ではなく、次に記すように、むしろ発展を見込んでの軌道修正である。本研究課題の開始後に、ヒトとチンパンジーだけでなく、テナガザルの数種および新世界ザルの数種も、同様のヘテロクロマチンをもっていて本課題の目的のために使えることが、別の課題の成果から判明した。このため、本課題でテナガザルおよび新世界ザルも用いることにした。そして予備的な調査を、11月に開始した。3月末の時点で、ヘテロクロマチンの塩基配列の解読が完了している。ヒトと類人猿の間でゲノムの構造が大きく異なる点がある。染色体端部の巨大なヘテロクロマチンのプロックである。ヘテロクロマチンのDNA成分は、縦列反復配列の形状を呈する。チンパンジー、ボノボ、ゴリラの染色体の端部にはこのプロックがあり、ヒトにはない。このブロックの進化的意義を探ることが、本課題の目的である。培養細胞に改変を加えて、チンパンジーの染色体からこのブロックを取り去る作業、またヒトの染色体にブロックを付加する作業は、予定通り進行している。これとの並行で、霊長類の他のグループでみられる同様の現象にも着目し、構造の解析と機能の類推を、本年度は実施した。小型類人猿のグループのフクロテナガザルとシロテテナガザル、また新世界ザルのグループのヨザルとマーモセットである。どちらも、前者に巨大なヘテロクロマチンのプロックがあり、後者にない。それぞれのDNA成分の塩基配列の解析から、進化的起源の解明が進んだ。フクロテナガザルの縦列反復配列は、セントロメア領域を構成する反復配列の一部に由来するものであることは、以前明らかにしていた。セントロメア反復配列は全染色体にある。このうちの特定の数本の染色体にあるものが、直接の起源であると示唆する結果を、今回得た。ヨザルの反復配列は、他に類似する配列はみつからず、起源は不明であった。解析方法を工夫し、霊長類の共通祖先で生じた小規模の反復配列に由来することを示唆する結果を得た。

反復配列の機能については、ヨザルの方で明確な結果を得た。ヨザルは昼行性から夜行性に、最近移行した。この移行に伴い、視細胞の核の形状が、夜間視力の増強につながる方向に変化している。その変化の主たる要素であることを、ヘテロクロマチンの核内空間配置を調べて、明らかにした。ヒトとチンパンジーの染色体の改変は、実験の条件を試行錯誤で決める必要があり、これには最初の1年または2年を予定していた。2年かかったが、予定の範囲内であるといえる。ヨザルの塩基配列の解析は、ヒトおよび類人猿の解析の補強となるため、本課題開始後に追加した。明確な結果が得られて、論文にまとめた。その原稿が現在審査中である。ヒトと類人猿の間で、ゲノムの構造に関して大きく異なる点がある。染色体端部に存在する巨大なヘテロクロマチンのブロックである。ヘテロクロマチンのDNA成分は、32塩基対の単位が縦列に繰り返す反復配列である。チンパンジーとボノボの多くの染色体、ゴリラのすべての染色体に、このヘテロクロマチンブロックがある。ヒトの染色体には、これがない。ヒトが、チンパンジーおよびボノボと分岐した後に、ヒトの系統で消失したものである。このヘテロクロマチンの進化的意義を探ることが、本課題の目的である。チンパンジーの培養細胞にゲノム編集の処理を行い、ヘテロクロマチンを除去した細胞を作ることが、最初に必要であった。2年目である平成28年度の末に、これが完成した。3年目となる本年度は、この細胞、および改変を加えていない細胞を用いて、ヘテロクロマチンブロックに隣接する領域での染色体組換え頻度を測定し、比較した。組換え頻度が2.4倍に上昇するという結果が得られた。除去の効果であると、ひとまずはみなすことができる。そのうえで、除去以外の予期せぬ変化が同時に起こっていて、これが影響している可能性を、慎重に検討する必要がある。これを次年度に行う予定である。当初計画した方法に加え、同じ目的のために別の面からの検討が可能となる方法を、本年度の初めに考案した。これも合わせて行うことにした。チンパンジーの減数分裂の様相を、染色分体間の組換えに注目して、観察することである。ヘテロクロマチンブロックの内部で組換えが頻繁に起こっているならば、相同染色体が対合を起こした後にそれが両極に分離する際に、ヘテロクロマチンブロックの部分で分離が遅れることが、予想される。この観察を行い、予想と合致する結果を得た。この方法でのより詳しい解析も、次年度に行う予定にしている。当初の計画では、チンパンジーの培養細胞を用いた実験を行うことにしていた。これに加え、同じ研究目的のために新世界ザルでの状況を調べる実験を、2年目に考案し、追加した。さらに、チンパンジーの減数分裂を観察する手法を、3年目に考案し、追加した。追加で、同じ目的を多方面から追求することになり、最終的に得られる結論の信頼性が増す。この3つのアプローチのいずれも、順調に進んでおり、それぞれの各段階での途中経過を、論文にして国際学術誌に発表している。ヒトとチンパンジーの共通祖先の時点で、巨大なヘテロクロマチンのブロックが染色体端部にあり、両者が分岐した後で、ヒトのほうの系統でこれは消失した。この消失の進化的意義を追求することが、本研究課題の目的である。
ヒト培養細胞を用いた抗酸化物質の活性・遺伝毒性同時評価系の開発

天然・食品由来の抗酸化物質は、生活習慣病予防の観点から数多くの研究がなされ、その有効利用として高含有食品やサプリメントの開発がなされている。一方、食品の多くはこれまでの食経験に基づきその安全性が評価されていたが、最近のさまざまな形態の健康食品の登場により、多面的に安全性を考える必要性が示唆され、そのための新たな評価系の開発が求められている。これまでの成果により活性酸素種と抗酸化物質共存下での遺伝毒性試験は、抗酸化物質の活性と遺伝毒性を同時に評価しうる可能性が示唆されたことから、その評価系の確立を試みた。フラボノイドと血清タンパクが結合するとの報告から、血清培地並びに無血清培地を用いて、ケルセチンの遺伝毒性を評価したところ、無血清培地中での遺伝毒性は極めて強く、ケルセチンが血清タンパクと結合していることが確認された。また、前年度までの結果は血清タンパクの有無により大きく変わることが判明した。OHラジカル存在下での血清タンパクの存在は、反応系が複雑かつ安定しないことから、無血清状態での反応を行うこととした。またOHラジカル発生系としてはFe^<2+>-EDTAとH_2O_2の混合系が安定していることから、これを用いることとした。本法によりOHラジカルによる遺伝毒性誘発に対するカタラーゼ、ケルセチン、アントシアニンの効果を検討したところ、カタラーゼは濃度依存的にOHラジカルによる細胞毒性、小核誘発、遺伝子突然変異を抑制した。一方、ケルセチンは低濃度では濃度依存的にOHラジカルによる細胞毒性、小核誘発、遺伝子突然変異を抑制したが、高濃度では細胞毒性を示し、何らかの細胞毒性物質(遺伝毒性物質ではない)を生成していることが判明した。アントシアニン(アントシアニジン)は低濃度では抑制効果を示すものの、高濃度では小核誘発、遺伝子突然変異を増強し、OHラジカルとの反応により何らかの遺伝毒性物質を生成している可能性が示された。天然・食品由来の抗酸化物質は、生活習慣予防の観点から数多くの研究がなされ、その有効利用として高含有食品やサプリメントの開発が鶴首されている。一方、食品の安全性を明確にしておくことは必務であり、今後食品成分のみならず、活性発現後の修飾や他の物質との複合による安全性、さらには量的な問題など多面的に考える必要があり、その評価系の確立が急務となっている。そこで本研究では、ヒト培養細胞を用い、in vitro機能・安全同時評価系の確立を目的とした。抗酸化フラボノイド、ケルセチン(QC)に着目し、活性酸素種(ROS)存在下および非存在下における遺伝毒性についてヒトリンパ芽球細胞TK6を用いて検討した。その結果、ROS非存在下においてはQCは従来の報告のとおり、弱い遺伝毒性を示した。一方、ROS存在下においては低濃度のQCはROSの毒性を軽減したが、高濃度においてはより強い遺伝毒性を示し、QCが抗酸化作用を示した後、遺伝毒性物質を生成している可能性が示唆された。しかし、この系は血清培地中でQCとROSを処理していることから、血清タンパクがQCとROSの反応に関与し、反応系が複雑になることが考えられた。そこで、血清タンパクを除いた培地中でQCを処理した。その結果、ROS非存在下ではQCは血清培地中と比べ強い遺伝毒性を示し、QCと血清タンパクが反応していたことが判明した。本条件下にて、QCとROSを反応させたところ、QCはROSの遺伝毒性を濃度依存的に抑制し、改めて抗酸化性を示すことが明らかとなった。次いで、細胞をROSで処理、洗浄後、これにQCを加え、遺伝毒性の抑制効果について検討した。その結果、抑制効果は認められず、逆にQC自身による毒性により遺伝毒性は上昇した。これらのことから、QCはROSと直接反応し、その遺伝毒性を軽減するが、ROSによってダメージを受けた細胞に対しては遺伝的修復は行わず、自身による遺伝毒性によりその毒性を促進することが判明した。

一方、ケルセチンは低濃度では濃度依存的にOHラジカルによる細胞毒性、小核誘発、遺伝子突然変異を抑制したが、高濃度では細胞毒性を示し、何らかの細胞毒性物質(遺伝毒性物質ではない)を生成していることが判明した。アントシアニン(アントシアニジン)は低濃度では抑制効果を示すものの、高濃度では小核誘発、遺伝子突然変異を増強し、OHラジカルとの反応により何らかの遺伝毒性物質を生成している可能性が示された。
血管壁の二次元及び三次元組織の再構築過程及び人工組識織体の細胞バイオメカニクス

研究代表者らは血管壁細胞の研究を細胞バイオメカニクス及び臓器工学的アプローチで研究を行なってきた。現在までに得られた研究結果を要約すると、(1)内皮の方向性二次元組織化新たに考案した単層シートによりの遊走・増殖による定量化法の導入により、二次元組織化速度及びその細胞外マトリックス、人工基材依存性を定量化した。(2)"中膜"の三次元組織化コラーゲン繊維の中に平滑筋細胞をゲル内包埋し、力学的ストレスに感受する細胞配向及び形態形成過程を定量化した。また、力学的ストレス(拍動)負荷により収縮型へ形質転換することを新しく見いだした。(3)階層性血管壁構造に構築技術とハイブリッド型人工血管内膜内膜と中膜を組み込んだ階層性血管壁をin vitroで再構築するプロトタイプ技術を開発し、人工血管内腔に構築する技術を開発し、in vivoにおける開存性と組織化(配向及び形質転換)を明確にした。(4)接着細胞の酸素消費速度細胞を接着したままで、簡便に且つ再現性のある定量的測定法を開発した。この方法により、細胞の集団化(コロニー化)の酸素消費の依存性が明らかになった。(5)人工細胞外マトリックスの分子設計生体由来物質及び生理活性合成高分子による人工細胞外マトリックスを分子設計した。後者の人工マトリックスは接着性蛋白質に接着活性部位RGD(Arg-Gly-Asp)を化学的に合成高分子の測鎖に導入したものである。
粗面をもつ長方形流路内の熱伝達に及ぼす第2種二次流れの効果

非円形流路内の乱流では、プラントルの第2種二次流れが発生する。この二次流れは、流路の一部に粗面を設けるとき、強くなり、流れのパターンも著しく変化する。本研究では、流路の1面にリブ状の粗面を設けた正方形及び長方形断面の流路について、伝熱特性に及ぼす二次流れの影響を明らかにすることを目的として、(a)全面が滑面の正方形流路(b)1面が粗面の正方形流路、(c)長辺壁の1面が粗面のアスペクト比2の長方形流路、の3種類の流路における実験を計画した。(c)については、流動実験の期間が延びたため、伝熱実験は実施できなかった。本年度の実験によって得られた主な結果は下記のとおりである。(a)全面が滑面の正方形流路(1)平均ヌッセルト数Nuのレイノルズ数Reに対する実験式、Nu=0.0221Re^<0.8>を得た。(2)局所壁面熱流束は、流路の対称軸近傍で極小値を、対称軸と隣接壁面との中間付近で極大値を示したのち、流路隅部に向って減少する。(3)平均温度の流路断面内の等値線は、二次流れの影響により、流路隅部の二等分線に沿って突出し、対称軸上では流路中心に向ってくぼむ。温度の変動強度も同様の分布傾向を示すが、突出・くぼみともにより顕著である。(4)流路の対称軸近傍では、Y^+≦200において、平均温度分布に内層法則の存在が解認された。しかし、隣接壁近傍では、平均温度分布は内層法則から著しくずれた。(b)1面が粗面の正方形流路(1)平均ヌッセルト数は、滑面流路に比べて約3倍大きくなり、レイノルズ数に対して次式で表された。Nu=0.0181Re^<0.915>、(2)流路断面内の平均温度の等値線は、主流速度のそれと類似の、二次流れの影響をうけた分布を示した。(3)滑面壁の近傍では、流路の隅部を除いて、平均温度の分布に内層法則の存在が認められた。
NIPSNAP1によるTRPV2を介した機械刺激応答制御と線維筋痛症との関連

申請者らは、疼痛制御ペプチド・ノシスタチンの結合分子としてNIPSNAP1を同定し、NIPSNAP1とTransient receptor potential V2 (TRPV2)チャネルをHEK細胞に共発現させると、TRPV2によるCa2+流入が上昇することを見出した。今年度は、主にNIPSNAP1とTRPV2との相互作用によるTRPV2のチャネル活性と機械刺激応答の制御について解析した。1.NIPSNAP1とTRPV2との相互作用によるチャネル活性:(1) NIPSNAP1とTRPV2の結合ドメインとして、TRPV2のN末端細胞内領域とNIPSNAP1のN末端領域が結合することを見出した。(2)NIPSNAP1欠損マウスから調製した後根神経節細胞において、細胞内Ca2+濃度の測定を行ったところ、TRPV2アゴニストの2-APBやProbenecidによる細胞内Ca2+濃度上昇が野生型細胞より亢進した。一方、電位依存性Ca2+チャネルによるCa2+流入には影響を及ぼさなかった。HEK細胞でのNIPSNAP1とTRPV2共発現ではTRPV2によるCa2+流入が上昇したが、NIPSNAP1欠損細胞の結果からはNIPSNAP1はTRPV2のCa2+流入の抑制に関与することが示唆された。2.NIPSNAP1とTRPV2との相互作用による機械刺激応答の制御:(1)TRPV2は機械刺激を受容し神経突起伸長を示すことが報告されていることから、NIPSNAP1欠損後根神経節細胞における神経突起を解析した。NIPSNAP1欠損細胞では神経突起の長さと神経突起数が減少した。NGF、GDNFなどの神経成長因子とその受容体の発現には変化は認められなかった。3.次年度以降のノシスタチンによる制御機構の解析に有用な疼痛抑制活性を有するノシスタチンフォトアフィニティープローブを開発した。NIPSNAP1とTRPV2との相互作用によるTRPV2のチャネル活性との制御に関して、NIPSNAP1とTRPV2の結合領域と、NIPSNAP1欠損後根神経節細胞においてNIPSNAP1によるTRPV2のCa2+流入の抑制を明らかにすることができた。また、NIPSNAP1の神経突起伸長への関与を明らかにした。さらに、ノシスタチンによる制御機構の解析に有用な疼痛抑制活性を有するノシスタチンフォトアフィニティープローブを開発した。現在、NIPSNAP1によるTRPV2のCa2+流入の抑制に関わる制御機構を解析中である。従って、おおむね順調に進展していると考えられる。NIPSNAP1によるTRPV2のCa2+流入の抑制に関わる制御機構の解析を進める。また、NIPSNAP1の神経突起伸長抑制へのTRPV2の関与を明らかにする。さらに、機械刺激閾値が顕著に減少し、後根神経節のTRPV2 mRNAの発現が上昇しているマウスを用い、疼痛とTRPV2の関連を明らかにする。

NIPSNAP1によるTRPV2のCa2+流入の抑制に関わる制御機構の解析を進める。また、NIPSNAP1の神経突起伸長抑制へのTRPV2の関与を明らかにする。さらに、機械刺激閾値が顕著に減少し、後根神経節のTRPV2 mRNAの発現が上昇しているマウスを用い、疼痛とTRPV2の関連を明らかにする。