hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連続自動観測に基づく貯水池の藻類増殖機構の解明と制御技術の開発

1.真野・後藤は,宮城県中原貯水池における連続自動観測と定期採水を行い,最初に熱収支解析を行った.水面での境界条件を確定すると共に,水温分布の変化から拡散係数とリチャードソン数の関係を求め,風による混合と水温成層による混合抑制を考慮できるようにした.次に,酸素の生産と消費を詳しく調べ,藻類増殖の温度,光,栄養塩の依存性を明らかにした.この特性を鉛直1次元の数値シミュレーションモデルに組み込み,気象条件が与えられれば酸素とクロロフィルの時間発展を計算できるシステムを開発した.2.田中は宮城県志津川湾において流速・水温・DOの観測を行った.これと気象・潮位データを解析し,潮位差と西風がある条件を満たすとき,急激な海水交換が生じることを明らかにした.また流入河川からの汚濁負荷特性を観測より明らかにし,水温と水質の変動を予測するモデルを開発した.3.須藤は湖沼における藻類の増殖特性と種間の優占化機構を解明した.代表的な藍藻類を連続培養実験し,培養時間,温度,N/P比の影響を調べた.この結果,富栄養化した湖沼においては,N/Pの増加に伴い,藍藻類の優占化が高まること,水温の増加と共に藍藻類の優占化が高まることなどを明らかにした.野地はリン制限のダム湖に流入するリンを除去するための前貯水池(プレダム)の効果を調べた.パイロットプラントをつかって調べた結果,浮遊物質と懸濁性リンが除去されることが確認された.また嫌気性の条件では懸濁性のリンからPO4の溶出が大きく,潜在的なリンの供給源として無視出来ないことを明らかにした.5.石川は宮城県七が宿貯水池をフィールドとして,洪水時に流入する濁質に関する観測を行った.また貯水池直上流の河川で連続採水を行い,流量と濁度,SS,リンの時間変化を調べ,諸量の相互関係を明らかにした.また貯水池内での濁水の運動と濁質の沈降を観測し,その特性を明らかにした.このほかに,流域の降雨特性,流出特性について研究し,流域から貯水池に至る濁質の挙動を考察した.1.真野・後藤は,宮城県中原貯水池における連続自動観測と定期採水を行い,最初に熱収支解析を行った.水面での境界条件を確定すると共に,水温分布の変化から拡散係数とリチャードソン数の関係を求め,風による混合と水温成層による混合抑制を考慮できるようにした.次に,酸素の生産と消費を詳しく調べ,藻類増殖の温度,光,栄養塩の依存性を明らかにした.この特性を鉛直1次元の数値シミュレーションモデルに組み込み,気象条件が与えられれば酸素とクロロフィルの時間発展を計算できるシステムを開発した.2.田中は宮城県志津川湾において流速・水温・DOの観測を行った.これと気象・潮位データを解析し,潮位差と西風がある条件を満たすとき,急激な海水交換が生じることを明らかにした.また流入河川からの汚濁負荷特性を観測より明らかにし,水温と水質の変動を予測するモデルを開発した.3.須藤は湖沼における藻類の増殖特性と種間の優占化機構を解明した.代表的な藍藻類を連続培養実験し,培養時間,温度,N/P比の影響を調べた.この結果,富栄養化した湖沼においては,N/Pの増加に伴い,藍藻類の優占化が高まること,水温の増加と共に藍藻類の優占化が高まることなどを明らかにした.野地はリン制限のダム湖に流入するリンを除去するための前貯水池(プレダム)の効果を調べた.パイロットプラントをつかって調べた結果,浮遊物質と懸濁性リンが除去されることが確認された.また嫌気性の条件では懸濁性のリンからPO4の溶出が大きく,潜在的なリンの供給源として無視出来ないことを明らかにした.5.石川は宮城県七が宿貯水池をフィールドとして,洪水時に流入する濁質に関する観測を行った.また貯水池直上流の河川で連続採水を行い,流量と濁度,SS,リンの時間変化を調べ,諸量の相互関係を明らかにした.また貯水池内での濁水の運動と濁質の沈降を観測し,その特性を明らかにした.このほかに,流域の降雨特性,流出特性について研究し,流域から貯水池に至る濁質の挙動を考察した.貯水池における藻類の増殖機構を解明するため,現地観測,培養実験,数値モデルの開発を行った.各研究分担毎の今年度の研究成果をまとめると次のようになる.(1)気象・水象の連続自動観測と藻類など水質項目の連続採水調査,さらにレーザーを使った藻類粒径分布の自動観測により,気象擾乱を貯水池の流動の関係,温度成層した貯水池における藻類の分布特性を明らかにした.また気象擾乱を境界条件として,藻類の増殖を予測する数理モデルを開発した.(真野・後藤)(2)ダム貯水池における水温成層,濁質の流入やその成層を観測し,貯水池周辺部からの藻類の流れだし,濁度成層の形成に伴う藻類分布の変化などを見いだした.(石川)(3)湾における水温・流速の連続観測を行い,湾奥から湾口に向かって吹く風と潮位差が海水交換の支配要因であることが分かった.(田中)(4)2種類の藍藻類について,比増殖速度に対する温度の影響を培養実験によって調べた.

この内の一種が高温適用種であることが分かり,春期から夏期における藍藻類の優先種の交代が主として温度に依存していることが明らかになった.(須藤)以上述べたように,研究実施計画で計画した本年度の研究をほぼ予定通り完了した.1.真野・後藤は1994年7月より1994年10月まで,宮城県中原貯水池における連続自動観測と定期採水による水質項目の分析を実施した.この間に9月に集中豪雨による出水があり,大量の浮遊物質,栄養塩が貯水池内に流入した.これに伴う水質の変化過程を分析するとともに,数値シミュレーションにより,DOとクロロフィルaの空間的・経時的変化を再現し,藻類の増殖・沈降過程を明らかにした.2.石川は宮城県七ケ宿貯水池および流入河川において,洪水時に流入する懸濁物質の観測を行い,洪水時系列と懸濁物質の粒土組成の関係,および貯水池内での懸濁物質の挙動について考察した.また,2週間毎の貯水池成層観測から,クロロフィルaの空間分布について考察した.3.田中は宮城県志津川湾において,水温急変現象とこれに伴う溶存酸素の変化を観測した.その結果,水温変化のパターンを3種に分類し,その内の一つについて,水温低下量の算定式を提案した.1.真野・後藤は1995年7月より11月まで,宮城県中原貯水池における連続自動観測と定期採水を行い,水質項目の分析を実施した.また明暗瓶法により光合成速度を観測し,また底にチャンバーを設置して,底泥の酸素消費速度を測定した.これら水質データと気象データを解析し光合成におよぼす,最適日射量と最適水温を求め,両者を考慮したモデルを作成した.これをシミュレーションに組み込み,酸素と藻類変動の精度のよい予測を可能とした.2.田中は宮城県志津川湾において流速・水温・DOの観測を行った.これと気象・潮位データを解析し,潮位差と西風がある条件を満たすとき,急激な海水交換が生じることを明らかにした.また流入河川からの汚濁負荷特性を観測より明らかにし,水温と水質の変動を予測するモデルを開発した.3.須藤は湖沼における藻類の増殖特性と種間の優占化機構を解明した.代表的な藍藻類を連続培養実験し,培養時間,温度,N/P比の影響を調べた.この結果,富栄養化した湖沼においては,N/Pの増加に伴い,藍藻類の優占化が高まること,水温の増加と共に藍藻類の優占化が高まることなどを明らかにした.4.野池はリン制限のダム湖に流入するリンを除去するための前貯水池(プレダム)の効果を調べた.パイロットプラントをつかって調べた結果,浮遊物質と懸濁性リンが除去されることが確認された.また嫌気性の条件では懸濁性のリンからPO4の溶出が大きく,潜在的なリンの供給源として無視出来ないことを明らかにした.5.石川は宮城県七が宿貯水池をフィールドとして,洪水時に流入する濁質に関する観測を行った.また貯水池直上流の河川で連続採水を行い,流量と濁度,SS,リンの時間変化を調べ,諸量の相互関係を明らかにした.また貯水池内での濁水の運動と濁質の沈降を観測し,その特性を明らかにした.このほかに,流域の降雨特性,流出特性について研究し,流域から貯水池に至る濁質の挙動を考察した.
成長に伴う薬物酸化酵素の個人間および個人内変動の解明

フラビン含有モノオキシゲナーゼ3 (FMO3)は、ヒト成人肝FMOの主要分子種であるが、出生後に胎児型分子種から成人型分子種に置き換わることが報告されている。本研究では、小児ボランティアから得られた尿試料を用いたin vivoおよび個別小児肝ミクロゾームを用いたin vitroの結果から小児の成長に伴うFMO3代謝効率の変動が明らかとなった。薬物酸化酵素フラビン含有モノオキシゲナーゼ3 (FMO3)は、生体異物の第一相代謝反応において幅広い化学物質および食品由来成分トリメチルアミンのN-およびS-酸化反応を触媒する。FMO3はヒト成人肝FMOの主要分子種であるが、胎児型分子種が出生後に成人型分子種であるFMO3に置き換わることが報告されている。そこで本研究では、生体試料を活用して成長に伴うFMO3表現型の個人差を明らかにすることを目的とした。小児個別肝ミクロゾーム中のFMO3含量は生後13日時点で得られた肝試料に比較して生後2年で得られた肝試料で高値を示した。これら肝ミクロゾームのトリメチルアミンN-酸化酵素活性はFMO3含量の間に相関関係が認められた。約50名の小児ボランティアの尿試料より得たFMO3代謝効率(トリメチルアミン総量に対するトリメチルアミンN-酸化体の割合)を集団として解析した結果、被験者の年齢の上昇に伴いFMO3代謝効率の増加が認められた。小児の成長に伴い、表現型として評価したFMO3酵素活性は上昇することが推察された。酵素機能変動の要因をさらに明らかにするため、小児を含めFMO3代謝効率が低いボランティアのFMO3遺伝子型を調べた結果、6種の新規FMO3遺伝子変異を見出した。これらの変異を有するリコンビナントFMO3酵素のトリメチルアミンN-酸化酵素活性は野生型に比較して低値であった。これらのことから、FMO3の発現制御は、個人内および個人間で複雑に変動することが推察された。さらに、人工的にC末端を欠損させた変異型p.Lys516Stop FMO3酵素を用いて、酵素活性発現にC末端が重要であることを明らかにした。これらのFMO3表現型の個人差に関する知見は、FMO3を介した小児医療での薬物相互作用および医薬品適正使用あるいはトリメチルアミン尿症の対処法の構築の基盤的情報になると考えられる。そこで本研究では、生体試料を活用して、成長に伴うFMO3表現型の個人差を明らかにすることを目的とした。FMO3の発現制御に関わるFMO3遺伝子上流を解析した結果、FMO3遺伝子の転写開始点から5'-上流領域5.1 kbのハプロタイプは野生型を含め5種類に分類された。FMO3遺伝子のコーディング領域を含めたこれらの変異の更なる遺伝学的解析は研究協力者と進行中である。このFMO3表現型の個人差に関する知見は、FMO3を介した小児医療での薬物相互作用および医薬品適正使用あるいはトリメチルアミン尿症の対処法の構築の基盤的情報になると考えられる。多数の小児ボランティアの尿サンプルを用いてFMO3表現型の解析を進め、小児の成長に伴い、表現型として評価したFMO3酵素活性は上昇することを明らかとした。さらに小児個別肝ミクロゾームを用いてFMO3含量およびトリメチルアミンN-酸化酵素活性の測定を行い、in vivoおよびin vitro研究を進めた。さらにFMO3遺伝子の5'-上流領域の変異の解析を進めたことから、おおむね順調に進展していると判断した。小児ボランティアの尿サンプルを用いたFMO3表現型の解析は継続的に行い、解析する集団をさらに拡大する。論文報告および学会報告などを通じて、小児領域の臨床医の問合わせが増え、個別の共同研究を進行中である。小児肝ミクロゾームを用いた各種医薬品酸化酵素活性を測定し成人肝で認められる酵素活性との比較を行う。FMO3遺伝子5'-上流領域の転写活性の検討および遺伝学的な解析をさらに進める。FMO3表現型解析および遺伝子型解析を進めるために、一般試薬、消耗品およびPCR用試薬ならびにDNAシークエンスが必要となる。

FMO3遺伝子5'-上流領域の転写活性の検討をするために、培養用試薬および消耗品が必要となる。研究成果発表のため、学会参加費、論文校閲費および研究成果投稿費が必要となる。23年度に3,400円の残金が発生したので、24年度請求額と合わせて執行する。使用計画には特に影響はない。
硫黄によるpillar形成を利用したC/Sアロイの細孔構造の制御

分子ふるい炭素は分子の大きさ程度の均一な細孔を有する特殊な活性炭であるが、その製造法は確立されておらず、ゼオライトのように簡便に細孔径を制御し、合成する技術の確立が望まれている。本研究では、イオン交換樹脂に形成されるpillarを利用した炭化樹脂(C/Sアロイ)の細孔構造の制御を目的として交換カチオン種が樹脂の炭化挙動に及ばす影響を検討し、以下の成果を得た。樹脂の熱重量変化を比較したところ、交換カチオン種で大きく異なっており、交換カチオン種で熱分解温度が変化することを明らかにした。さらに炭化中に生成するH2O、SO2ともに生成温度のピーク、生成量、生成パターンが交換カチオン種で大きく異なり、熱分解反応も交換カチオン種で変化することも見いだした。炭化した樹脂の細孔構造を分析したところ、1価のカチオンを交換した炭化樹脂(900°C)には細孔がほとんど存在していなかったが、2価及び3価のカチオンで交換した炭化樹脂(900°C)には0.350.5nmの細孔が発達していた。このことから2価及び3価のカチオンは、イオン交換樹脂内で複数の官能基とイオン結合をして架橋を形成し、それが炭化中にpillarとなって細孔を形成させるものと考えられた。また、交換するカチオン種を選ぶことで、炭化樹脂の細孔径を0.350.5nmの範囲で制御することができた。さらにその交換量、炭化温度によっても炭化樹脂の細孔径を制御することができた。炭化樹脂中には交換されたカチオンは、硫化物もしくは金属で形で残存し、数nmの粒子で高分散していた。さらにもとの樹脂の形状を保っている上に非常に固く、造粒する必要がないため、分子ふるい性吸着剤や形状選択性触媒としての利用が期待できる。
疼痛制御におけるcyclic ADP-riboseの役割と新規治療薬の開発

申請者らは、マウスアジュバント炎症モデルにおいてcADPR阻害薬およびNT阻害薬が強力な鎮痛作用を有し、炎症反応と考えられる浮腫をも強力に抑制することを見出した。本年度はcADPR-NTs系の炎症制御と炎症性痛覚伝達制御における役割の解明と治療法の開発を目的として以下のとおり実施した。1.cADPRにおよびNT阻害薬の作用部位について明らかにする目的で、NT阻害薬をアジュバント炎症モデルマウスに局所皮下、全身、脊髄腔内投与したところ、局所皮下および脊髄腔内投与で有意な組織学的炎症反応、とくに炎症細胞浸潤および浮腫の抑制がみられた。このことから、NTs阻害薬が炎症の局所反応に直接作用するとともに、脊髄からの神経系を介して間接的に炎症および炎症性疼痛を制御する可能性が示唆された。2.ミクログリア・アストロサイト系培養細胞の炎症性刺激による活性化を、細胞内Ca^<2+>動態を指標に確認した。3.骨組織の破壊を担う破骨細胞の形成におけるcADPR-NTs系の関与を検討するために、NTs阻害薬を投与したアジュバント炎症モデルの骨破壊を検討した。また、培養破骨細胞誘導系にNT阻害薬を用いたところ、破骨細胞形成が有意に抑制された。このようなデータの結果を踏まえ、最終年度となる来年度は、cADPR-NTs系の炎症性疼痛制御と好中球およびミクログリア・アストロサイト等の役割および組織破壊におけるcADPR-NTs系の関与についてさらに検討を進めたい。
ハードソフト同時設計によるシステムLSIの設計効率化・開発期間短期化

設計複雑度の増大に対処するためのシステムレベルの設計技術の実現を狙い、機能を特化した複数のプロセッサで構成されるハードウェアプラットフォームを新たに考案した。従来のプロセッサと専用ハードウエアというシステムLSIの構成ではなく、専用ハードウエアの代わりに、その機能に特化したプロセッサに処理をマッピングする。これにより、特定処理をプロセッサとその上のソフトウエアという構造に分解することができ、RTL設計が終了してからでないとはじめられなかったレイアウト設計を設計の初期段階からはじめることができる。手始めに、特定処理を実行するプロセッサを機能特化型プロセッサ(Uni-functional Processor)と名づけ、その設計を行った。設計は今後の展開も考慮して、SystemCにより行った。本手法をMotion JPEG符号化システムの設計に適用した。全体の処理を画素変換、DCT、ハフマン符号化という3つに分割し、それぞれを専用プロセッサにマッピングした。各プロセッサの最適化も含めて論理設計の終了まで、3日間という短期間で設計ができることを示した。初期段階では、ゲート数も多く、処理時間もかかっていたが、プロセッサをカスタマイズし、さらにプログラムの最適化を行ったところ、ゲート数は半分、処理速度も1.5倍程度になっている。この時点でRTL設計により設計された専用LSIよりも大きく性能は劣るが、プロセッサの数を2倍にするとほぼ同等となる。今年度は,下記の3つの課題を中心に研究を進めた.1.ハードソフト同時設計環境の構築2.動作合成可能な動作記述の検討3.ハードソフト間のインタフェースの検討まず,ハードソフト同時設計環境の構築を,主要設備であるワークステーション上で行った.システム記述言語であるSystem CをこのWS上に導入し,簡単な設計実験を行った.次に,これまでに提案されている動作合成のソフトウエアを調査し,System Cでのクロックのない動作記述からどのようにクロックのあるRTLを自動的に合成できるかを考察した.本研究では,動作合成そのものを研究の対象とはしないので,できうる限り既存のツールの利用を試みた.さらに,プロセッサと専用ハードウエアを接続するためのインタフェースの検討を行った.プロセッサと専用ハードウエアは通常汎用のシステムバスで接続される.このシステムバスには,PCIやAMBAといった様々な規格が提案されている.そのそれぞれの性能指標モデルを作成し,設計時にハードソフト間の通信性能が分かるようにした.System Cでは,ハードウエア間の通信の手順は定められているが,ソフトとハードの通信の手順は定められていない.記述の汎用性という意味で,この手順はできる限り抽象化を行った.設計複雑度の増大に対処するためのシステムレベルの設計技術の実現を狙い、機能を特化した複数のプロセッサで構成されるハードウェアプラットフォームを新たに考案した。
シェーグレン症候群における臓器特異的炎症病態の解明

本研究の目的は、SS様病態の発症に関わる自己反応性CD4+ T細胞に焦点を当て、これまで不明であった病因性CD4+ T細胞が認識する自己抗原と臓器特異的集積機構および疾患特異的病因分子を明らかにし、新規治療標的を見出すことである。申請者が見出したSSモデルマウスおよびヒトSS患者さんの検体を用いて、以下の解析を行う。(マウスモデル)病因性CD4+ T細胞が認識する自己抗原を同定する。唾液腺炎発症に関与する特異的変動遺伝子を解析する。腸内細菌叢と唾液腺炎発症の関与について、明らかにする。(ヒトSS)同定した自己抗原および特異的原因分子のヒトSSにおける意義を明らかにする。
膵臓癌のリンパ行性転移のメカニズム解明とその制御法確立のための基礎的研究

1.膵癌において,免疫抑制方向に分化したM2-tumor associated macrophage(M2-TAM)がリンパ管新生を増強しリンパ行性転移を促進する.葉酸レセプターβ陽性のTAMが血管新生を介して癌の浸潤・転移において特に重要な役割を有する.2.治療前の血清CA19-9値,DUPAN-2値,および原発巣におけるp53とPDGFR-βの発現は血行性転移の予測因子である.3.MicroRNA-375によって制御されるZFP36L2が膵癌細胞の浸潤能を増強させ,膵癌進展を促進する.4.新規癌転移抑制遺伝子HMP19を同定し,増殖抑制や浸潤能抑制のメカニズムを明らかにした.また,リンパ節微小環境(リンパ節におけるリンパ管新生や血管新生)を評価し,TAMが産生する増殖因子やケモカインとリンパ節微小環境およびリンパ節転移との関連を検討した.化学放射線療法を施行された膵癌症例の切除標本の原発巣および転移リンパ節におけるTAMの集積とTAMが産生する増殖因子(VEGF-C, VEGF-D)やケモカイン(CCR7, CXCR4)の発現を免疫染色にて評価し,化学放射線療法後のリンパ節転移におけるTAMの役割を検討した.化学放射線療法後の切除膵癌の原発巣における癌細胞のEMTを評価し,治療効果とEMTとの関連を検討した.血行性転移はリンパ節転移とも関連があり,膵癌の予後を不良としている主たる原因の一つである.リンパ行性転移の研究とともに血行性転移に関する研究も進めた.切除不能局所進行膵癌に対する化学放射線療法症例における高度炎症状態は,治療開始後早期の血行性転移と関連することを明らかにし,局所進行膵癌における高度炎症が血行性転移を促進する可能性を示した.リンパ行性転移のメカニズムを解明する過程で,リンパ行性転移と血行性転移が関連がある可能性が示されたため,血行性転移に関する研究も同時に進行した.血行性転移に関する新しい知見は得られたが,一方当初の予定と比べてリンパ行性転移に関する研究がやや遅れいている.本課題の目的である消化器癌のリンパ行性転移のメカニズム解明のための研究を行う過程で原発巣でのリンパ管新生因子VEGF-C, -Dの発現に引き続き,領域リンパ節において転移形成に先んじて起こるリンパ管新生がリンパ行性転移において重要な役割を果たすことを明らかにした.リンパ節転移を有する症例では,転移リンパ節のみならず,非転移リンパ節においてもリンパ管新生が起こっており,転移形成のための土台作りがすでに始まっていると考えられる.更にリンパ行性転移におけるEMT(epithelial-mesencymal transition)とMET(mesenchymal-epithelial transition)の役割を明らかにした.リンパ行性転移の初期にはEMTが重要な役割を担うが,転移形成後はMETを介して転移巣が増大していくことを明らかにした.また,今回のリンパ行性転移のメカニズム解明のための研究が,血行性転移のメカニズムとその制御法に関する研究にもつながった.本課題の研究費を用いた実験により,膵癌の血行性転移を制御する新規転移抑制遺伝子HMP19とITIH5を同定した.リンパ行性転移に関する実験と並行して,血行性転に関する研究も行った.HMP19は膵癌細胞におけるERK1/2の活性化を強力に阻害し,細胞増殖や浸潤能の抑制を介して血行性転移を抑制することを明らかにした.今後,今回同定した新規癌転移抑制因子の癌転移プロセスにおける役割の更なる研究継続が癌転移に関するメカニズム解明につながる可能性がある.1.膵癌において,免疫抑制方向に分化したM2-tumor associated macrophage(M2-TAM)がリンパ管新生を増強しリンパ行性転移を促進する.葉酸レセプターβ陽性のTAMが血管新生を介して癌の浸潤・転移において特に重要な役割を有する.2.治療前の血清CA19-9値,DUPAN-2値,および原発巣におけるp53とPDGFR-βの発現は血行性転移の予測因子である.3.MicroRNA-375によって制御されるZFP36L2が膵癌細胞の浸潤能を増強させ,膵癌進展を促進する.4.新規癌転移抑制遺伝子HMP19を同定し,増殖抑制や浸潤能抑制のメカニズムを明らかにした.臨床検体を使用した研究は計画通りに進んでいる.癌細胞株や動物を使用した研究が遅れている.リンパ行性転移に関する研究と並行して血行性転移に関する研究もこのまま進める.リンパ行性転移に関する因子および血行性転移に関する因子のうち,いくつか候補を選定し,細胞実験および動物実験へとつなげる.消化器外科膵癌の臨床検体を使用した研究はこのまま継続する.癌細胞株や動物を使用した研究を開始する.近年の膵癌治療では,術前化学療法もしくは術前化学放射線療法が施行されることが多くなっており,術前治療症例における術前治療効果および術前治療後遠隔転移の予測因子に関する研究も並行して行う.
骨髄球系細胞活性化制御分子CD300を標的とした敗血症治療法の開発

自然免疫応答は感染防御の最前線を担う必須の生体防御機能であるが、感染に対する生体の炎症反応が制御不能に陥ると全身性炎症反応症候群を呈して敗血症を発症する。そのため、自然免疫応答の活性化制御機構を明らかにすることは、敗血症病態の分子機構の理解と人為的制御法の開発において重要な課題である。申請者らは、自然免疫応答で働く骨髄球系細胞の活性化制御受容体であるMAIR-I(CD300a)およびMAIR-II(CD300d)を同定し、それぞれの遺伝子欠損マウスを作製した。これらのマウスに盲腸結紮穿孔法(CLP)モデルを用いて敗血症を誘導し、敗血症におけるこれらの分子の役割を検討した。その結果、抑制性シグナル伝達モチーフを持つMAIR-I遺伝子を欠損すると敗血症による生存率が亢進し、一方、活性化シグナルを伝達するMAIR-II遺伝子を欠損させると死亡率が低下することを見出した。本研究では、敗血症の病態におけるMAIR-IおよびMAIR-IIの分子機構の一端を明らかにした。さらに、抗MAIR-I抗体を用いることにより敗血症の病態が改善することを見出し、敗血症治療のための抗体療法の可能性を示した。【研究目的】自然免疫応答は感染防御の最前線を担う生体防御機構であり、この活性化が不十分であると病原体感染が全身に広がり、全身性炎症反応症候群を呈して敗血症の発症に至る。申請者らは、自然免疫応答において主要な働きを担う骨髄球系細胞の活性化を負に制御する受容体であるMAIR-I(CD300a)を同定し、MAIR-I遺伝子欠損マウスを樹立した。このマウスに盲腸結紮穿孔法(CLP)にて腹膜炎による敗血症を誘導した結果、野生型マウスと比較して生存率が低下することを見出した。本血球ではMAIR-Iを介した敗血症重症化の分子機構を明らかにし、これらの分子に対する抗体を用いて敗血症の抗体医薬療法を開発することを試みる。【方法と結果】MAIR-I遺伝子欠損マウスにおいて敗血症の重症化に関わる細胞を明らかにするため、MAIR-I遺伝子欠損マウスに野生型マウス由来の各細胞系列の細胞を移植し、CLPモデルを検討した。その結果、肥満細胞を移植すると生存率が改善することを見出した。これは、野生型肥満細胞から産生されるケモカインにより、感染局所に遊走される好中球の数が亢進し、その結果、細菌除去機能が亢進したためであることを明らかにした。つまり、MAIR-Iは肥満細胞の活性化を負に制御し、好中球の遊走に抑制的に働くことで炎症を抑制していることが示唆された。MAIR-I遺伝子欠損マウスの表現系より、MAIR-Iの機能を抗体で阻害することにより、敗血症の病態を改善させる抗体療法の検討を行った。抗MAIR-I抗体である、TX40、TX41、TX42、またはTX43を、CLPを行う3時間前とCLP後24時間目に各500μgずつ投与し、CLPを行った。その結果、コントロール抗体投与群と比較して、TX41抗体投与群で有意に生存率が亢進することを見出した。【本年度の研究成果】平成21年度では、MAIR-I遺伝子欠損マウスがCLPモデルにおいて生存率が亢進する分子機構を明らかにし、さらに、抗MAIR-Iモノクローナル抗体のうち、TX41抗体を投与することによりCLPの生存率が亢進することを明らかにした。申請者らは、自然免疫応答において主要な働きを担う骨髄球系細胞の活性化受容体であるMAIR-II(CD300d)を同定し、MAIR-II遺伝子欠損マウスを樹立した。

このマウスに盲腸結紮穿孔法(CLP)にて腹膜炎による敗血症を誘導した結果、野生型マウスが全例生存する条件下で、MAIR-II遺伝子欠損マウスは全例死亡することを見出した。本年度では敗血症発症におけるMAIR-IIの分子機構を明らかにする。【方法と結果】1,MAIR-II遺伝子欠損マウスではCLPによる細菌を排除する能力が低下する:CLP誘導後、腹腔内の細菌数を定量した結果、野生型マウスでは検出できないのに対し、MAIR-II遺伝子欠損マウスで平均10^7cfu/ml残っていた。この結果より、MAIR-II遺伝子欠損マウスでは細菌を排除する能力が低下することにより敗血症が増悪し致死することを見出した。2,炎症性単球は細菌排除に重要な役割を持つ:このCLPモデルで細菌排除に働く実効細胞を明らかにするため、野生型由来のMAIR-IIを発現する種々の細胞をMAIR-II遺伝子欠損マウスに移入後CLPを誘導した。その結果、Ly6C陽性CCR2陽性の炎症性単球を移入すると生存率が回復することを見出した。3,MAIR-II遺伝子欠損型炎症性単球はLPS刺激による炎症性サイトカイン産生量が低下する:炎症性単球におけるMAIR-IIの機能を明かにするため、野生型またはMAIR-II遺伝子欠損型炎症性単球をin vitroでLPS刺激したところ、MAIR-II遺伝子欠損型炎症性単球では、炎症性サイトカインであるTNF-αおよびIL-6の産生量が低下し、抗菌作用のあるMPOおよびiNOSの産生も低下していた。【本年度の研究成果】MAIR-IIは炎症性単球において、LPS刺激による炎症性サイトカインの産生を活性化し、生体においては細菌排除に重要な働きがあることを明らかにした。【研究目的】自然免疫応答は感染防御の最前線を担う生体防御機構であり、この活性化が不十分であると病原体感染が全身に広がり、全身性炎症反応症候群を呈して敗血症の発症に至る。そのため、自然免疫応答の活性化制御機構を明らかにすることは、敗血症病態の分子機構の理解と人為的制御法の開発において重要な課題である。申請者らは、自然免疫応答において主要な働きを担う骨髄球系細胞の活性化抑制受容体であるMAIR-1(CD300a)および活性化受容体であるMAIRーII(CD300d)を同定し、それぞれの遺伝子欠損マウスを樹立した。H21年度ではMAIR-I遺伝子欠損マウスの解析を行い、H22年度ではMAIR-II遺伝子欠損マウスの解析を行った。H23年度では、MAIR-Iの生理的役割を明らかにするため、MAIR-Iリガンドの同定を試みた。【方法と結果】1,MAIR-1の細胞外領域とヒトIgGlのFc領域を融合したMAIR-Fcキメラ蛋白を用いて、リガンド発現様式を解析した結果、MAIR-IFcはカルシウムイオン存在下でAnnexin-V陽性のアポトーシス細胞に結合することを明らかにした。2,MAIR-IFcがフォスファチジルセリン(PS)と結合することをELISA法にて明らかにした。3,MAIR-Iが発現する肥満細胞をアポトーシス細胞で刺激するとMAIR-Iの細胞内に存在するITIMモチーフのチロシン残基のリン酸化に伴い、脱リン酸化酵素が会合することを見出した。【本年度の研究成果】MAIR-Iはアポトーシス細胞に発現するフォスファチジルセリンをリガンドとして認識し、TLR-4シグナルを介した活性化シグナルを抑制する機能を持つことを明らかにした。
粘菌の代謝ダイナミクスによる記憶・学習

多核のアメーバ様単細胞である真正粘菌変形体の特徴を利用して、変形体の原形質が示す情報統合や判断という"脳"機能を、非線形ダイナミクスに基づいて解明した。1.粘菌変形体による迷路問題の解法粘菌変形体を迷路内に這わす。原形質は細い管状になって迷路内にほぼ均一に分布する。出口と入口に餌を置く。するとまず行き詰まりとなっている迷路部分の管は消滅し、繋がっている部分の管は太くなる。2つの経路があると、とりあえず2つとも残る。次に2つのうちより短い経路が残る。このようにして最終的に、入り口と出口を最短コースで結ぶ太い管が形成される。2.管形成と運動リズムのカップリング温度外部振動に固有の運動リズムを引き込ませると、位相勾配の方向に管が形成される。3.変形体のサイズ制御と誘導レセプターの発見粘菌変形体が低温刺激あるいは光照射により、約5時間後に約8個の核を持つ微小な変形体に分裂するフラグメント化現象を見出した。波長300-800nmにおいて、紫外A、青色光、遠赤色光に誘導のピークがあった。赤色・遠赤色光の誘導・阻害および吸収スペクトルの光可逆変化から、光レセプターの1つはフィトクロームであると結論される。4.フラグメント化における記憶現象の発見低温誘導フラグメント化において、刺激の中断、再刺激の実験を行った。1回目および2回目の刺激時間の合計が約5時間となるようにフラグメント化が起きた。このように過去の刺激時間を記録し、次の応答に反映させているという意味で、記憶がある。1.振動が発現するに要する最小サイズの微小変形体を用いて,変形体の形と原形質流動の時間変化を測定した。臨界サイズ付近では,形と流動の変化は間欠的であり,サイズの増大とともに定常的な周期変動に移行していくことが明らかとなった。2.走光性の発現,その記憶・学習機能と細胞骨格系のダイナミクスとの関連を探る目的で,光照射に伴なうF-アクチンの動態を明らかにした。青色光,近赤外光を照射後の初期過程(30分)を調べた結果,ごく初期(5分)にF-アクチンの過渡的な消失が認められた。多核のアメーバ様単細胞である真正粘菌変形体の特徴を利用して、変形体の原形質が示す情報統合や判断という非線型ダイナミクスに基づく"脳"機能を、解明した。1.粘菌変形体による迷路問題の解法。粘菌変形体を迷路内に這わす。出口と入り口に餌を置く。するとまず行き詰まりとなっている迷路部分から管は消滅し、繋がっている部分の管はより太くなる。2つの経路があると、とりあえず2つは残る。次に、2つのうちより短い経路が残る。最終的に、出口と入り口を最短コースで結ぶ太い管が形成される。このように、粘菌は迷路を解くほどにインテリジェントである。2.粘菌変形体のサイズ制御と誘導レセプターの発見。粘菌変形体は低温刺激あるいは光照射により、約5時間後に約8個の核を含む微小な変形体に分裂するフラグメント化現象を見出した。波長300-800nmにおいて、紫外A、青色光、遠赤色光に誘導のピークが、赤色に遠赤色光誘導の阻害ピークがあった。赤色?遠赤色光の誘導・阻害および吸収スペクトルの光可逆変換から、光レセプターの1つはフィトクロームであると結論される。3.フラグメント化における記憶現象の発見低温誘導フラグメント化において、刺激の中断、再刺激の実験を行った。1回および2回目の刺激時間の合計が約5時間となるようにフラグメント化が起きた。
量子場と荷電粒子相互作用系の非摂動論的解析

量子場と荷電粒子相互作用系のハミルトニアンのスペクトルを非摂動論的に解析した。数学的には2つの無限次元ヒルベルト空間のテンソル積上に定義された自己共役作用素のスペクトル解析と見なすことが出来る。主に光子と電子がミニマルに相互作用した模型,及びスカラー場のネルソン模型に対して関数解析,汎関数積分を応用してこの研究を実施した。当初研究目的に掲げた項目は以下の4項目であった。(1)基底状態に含まれるボゾンの個数の評価,(2)ギブス測度のTightnessの証明,(3)切断のないハミルトニアンの基底状態の重複度の評価,(4)スピン系の模型のグリーン関数の減衰オーダーの評価。これらの項目に対する研究業績は以下である。(1)については場の理論のスペクトル散乱理論における漸近場を応用して結果を導き,として論文にまとめ,現在,国際誌へ投稿中である。(2)についてはポーラロン型のパウリーフィールツ模型に対して,熱半群を汎関数積分表示して非摂動論的な結果を得ることが出来,現在論文執筆中である。(3)については2次形式(quadratic form)で定義されたハミルトニアンの基底状態の重複度を,今まで知られていない新しい方法で上から評価することが出来た.この結果はとしてまとめ,現在,国際誌へ投稿中である.この結果を応用して,一般化されたスピンボゾン模型の基底状態の一意性を示すことが出来た。(4)については0(N)スピン模型といわれる模型に対して結果をえることでき,共著で現在,論文を執筆しているところである.これらの研究を通して非相対論的量子電磁力学の「質量くりこみ」に関しても結果を得ることが出来,としてまとめ現在,国際誌へ投稿中である。研究課題に掲げた相互作用系において当初次の(A)(B)(C)が研究目的であった。(A)基底状態の量子数期待値の局所性(B)発散の切断の除いたハシルトニアンの基底状態の解析これらの研究目的に対する研究実績は以下である。(A)漸近場を構成し漸近的な消滅作用素が基底状態を消すことはよく知られている。この事実を応用して基底状態の量子数期待値を積分表示することができた。この結果局所性を積分の収束という解析のたやすい表現へ変えることができた。現在Regularization of ground states of QF modelsというタイトルで論文執筆中である。(C)一般化した模型を考察し、従来より知られていなかった新しい縮退度の評価方法を開発した。現在国際誌へ投稿中である。その他(1)紫外切断のパラメーターが大きい場合のハシルトニアンの基底状態の解析.(2)無限次元シンプレクチック群のユニタリー表現(3)キブス測度のTightness(4)QEDの質量くりこみなどの考察も行なった。数学的には2つの無限次元ヒルベルト空間のテンソル積上に定義された自己共役作用素のスペクトル解析とみなすことが出来る。(2)についてはポーラロン型のパウリーフィールツ

模型に対して、熟半群を汎関数積分表示して非摂動論的な結果を得ることが出来,現在論文執筆中である。(3)については2次形式(quadratic form)で定義されたハミルトニアンの基底状態の重複度を,今まで知られていない新しい方法で上から評価することが出来た.この結果はとしてまとめ,現在,国際誌へ投稿中である.この結果を応用して,一般化されたスピンホゾン模型の基底状態の一意性を示すことが出来た。(4)についてはO(N)スピン模型といわれる模型に対して結果をえることができ,共著で現在,論文を執筆しているところである.これらの研究を通して非相対論的量子磁力学の「質量くりこみ」に関しても結果を得ることが出来,としてまとめ現在,国際誌へ投稿中である。
濾過胞治癒の薬物制御を応用した新しい緑内障手術療法に関する研究

線維柱帯切除術と呼ばれる緑内障手術が不成功におちいる患者素因を明らかにした。開放隅角緑内障では、白内障手術の既往のある患者には線維柱帯切除術が効きにくいことがあきらかとなった。ぶどう膜炎続発緑内障では、白内障手術の既往と肉芽腫性ぶどう膜炎を合併していることが手術成績を悪化させる因子であった。抗VEGF治療薬ベバシズマブを眼内に注射すると、線維柱帯切除術の合併症を減らすことができ、手術の短期成績も改善することがわかった。線維柱帯切除術(濾過手術)の不成功は、主に創傷治癒機転による濾過経路の閉鎖による。我々は、本研究計画で、濾過胞に対する創傷治癒機転を術後薬物療法で制御することによって、「理想的な濾過胞を意図的に形成する」ことを目的に研究をおこなった。ラットの前房にカニューレを挿入し、濾過手術をおこない、ラット濾過胞モデルを作成した。このラットに、線維芽細胞増殖因子やtransforming growthfactor (TGF) beta、vascular endothelial growth facor (VEGF)に親和性を有するヘパリンを結膜下に注射することにより、生理食塩水を注射したコントロールと比較して、濾過胞形成が促進することに成功した。さらに、その細胞分子メカニズムを探究するために、細胞内の分子であるSMADの活性を評価したところ、SMADのリン酸化が著しく抑制されていた。この結果は、濾過胞の瘢痕創傷治癒に重要なTGF betaシグナルがヘパリンの投与により、調節されることを示唆する結果である。さらに、我々は、濾過手術が効きにくい緑内障病型である血管新生緑内障の濾過手術の危険因子を解析した。若年者、硝子体手術の既往、糖尿病による両眼性の血管新生緑内障が予後を著しく悪化させる因子であることがわかり、患者背景因子が濾過手術の予後を決定していることがあきらかとなった。また、予後不良な血管新生緑内障の濾過手術の濾過胞維持と眼圧維持を目的に、抗VEGF抗体ベバシズマブの術前投与をおこなった。術中の合併症の軽減と術早期の眼圧維持、濾過胞の血管侵入抑制に効果があることがわかった。本年度は、濾過胞が形成されにくい緑内障病型である血管新生緑内障に対するトラベクレクトミーの手術成績を解析し、その手術成績を薬物療法で改善する研究をおこなった。まず、血管新生緑内障に対してトラベクレクトミーをおこなった症例の手術成績を解析したところ、5年間眼圧維持率は51.7%であった。その手術成績は患者背景因子に大きく依存しており、硝子体手術の既往症例が手術予後不良因子であることを我々は報告した(Am J Ophthalmol 2009)。一方、独立した新たな調査で、硝子体手術の既往眼のトラベクレクトミーの術後成績を解析したところ、緑内障病型の中では、血管新生緑内障を合併した症例が予後不良であることがしめされた。さらに、手術によって生じる結膜瘢痕が濾過胞の形成を阻害することを定量的に証明した(Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2009)。以上の結果は、血管新生緑内障自体が予後不良であるだけでなく、硝子体手術による結膜瘢痕形成もトラベクレクトミーの手術予後を著しく悪化させていることを示している。我々は、血管新生を阻害する薬剤である抗VEGF抗体(ベバシズマブ)をトラベクレクトミーの術直前に投与する補助治療を検討した。ベバシズマブの投与によって術中術後の血管新生の退縮効果が得られ、術中術後の前房出血の合併症を軽減することができ、術早期のトラベクレクトミーの成績を改善した。しかし、一方で、術後1年後までに、眼圧が再上昇する症例がみられ、特に硝子体手術の既往のある症例の予後は極めて不良であった(J Glaucoma in press)。血管新生緑内障の手術成績をさらに改善するためには、硝子体手術の既往眼でみられる結膜瘢痕を改善する処置の必要性がある。トラベクレクトミーによって作成される濾過胞が形成されないで眼圧上昇を再発しやすくなる患者背景の臨床解析をおこなった。第1に、原発開放隅角緑内障や落屑緑内障患者を対象に、過去に超音波白内障手術を受けた患者と、過去に受けていない患者のトラベクレクトミー術後成績を比較した。超音波白内障手術を受けた症例の方が統計学的有意に手術成績不良であることがしめされた(Arch Ophthalmol 2011)。その他の因子として、術前の高眼圧、若年者がトラベクレクトミー予後不良であることが算出された。第2に、ぶどう膜炎を対象としたトラベクレクトミーの手術予後不良因子の解析においても、過去の白内障手術の既往が有意な手術予後悪化因子であることがしめされた。

第3に、超音波白内障手術の既往のある症例と既往の無い症例との比較前向き臨床試験をおこない、昨年末エントリーを終了し、現在術後経過観察中であるが、すでに、統計学的有意に超音波白内障手術を受けた症例の方が術後成績不良である結果が確認されている。これらの患者の前房水のタンパク組成をmultiplex immunoassayで解析したところ、MCP-1とIL-8のタンパク濃度が超音波白内障手術を受けたことのある患者において、有意に上昇していることがあきらかとなり、これらの炎症性サイトカインが、トラベクレクトミーの濾過胞の形成を阻害している因子である可能性が考えられた。そこで、ウサギの眼内にこれらの分子を注射したところ、線維柱帯組織に炎症細胞の蓄積がみられ、眼内炎症を惹起することがしめされた。
再活動化ヘルペスウィルスによる神経疾患の基礎的臨床的研究

本研究は第1年度に基礎的研究第2年度に臨床的研究が行なわれた。I基礎的研究.1これまで研究代表者らは短鎖脂肪酸butyrateがherpes Simplex Virus(HSV)の潜伏感染のinvitro再活動化を促進することを明らかにしてきた。そこでbutyrateのγ位の水素原子のアミノ基置換体であるGABAおよびその生合成過程で生ずるglutamine、glutaーmateにおける再活動化の影響を検索した結果GABAでは再活動化自体の促進は認めなかったが再活動化ウィルスの増殖を促進させることが明らかとなった。glutamine glutaーmateでは再活動化、増殖のいずれも影響をおよぼさなかった。II臨床的研究.1 1983年HSVが知覚神経節以外に網膜にも潜伏感染することが動物実験で明らかにされたが実際にヒトの網膜内潜伏感染の存在は今日まで不明であった。研究代表者らはこの度ヒトの網膜内潜伏感染そして再活動化による急性網膜炎を発見した。症例は30才男子、高熱と髄膜刺激症状で発症したヘルペス脳炎で頭部CTで左側に大なる両側側頭部と海馬に低吸収域を認めたが健忘症を残して退院した。HSVはこの脳炎期に網膜内潜伏感染したらしく、2.5年後再活動化し左眼痛および左視力障害、検眼鏡的に網膜周辺部の黄白色浮腫病変と網膜中心動脈閉塞を呈した。硝子体中抗HSVー1抗体価が1280倍と高値を示し他のウィルス抗体価は検出されずまた髄液血清中の抗HSVー1抗体価は脳炎期にくらべてはるかに低下していた。2ギランバレ-症候群のHSV抗体価の上昇は軸索変性による後根神経節内HSV潜伏感染の再活動化によることを明らかにした。3 Capture ELIZA法による新しいHSV脳炎の診断を確立した。以上の本研究の補助金は初年度に設備備品として倒立顕微鏡があてられHSV作成および組織培養によるウィルス学的検索に有用であった。その他抗体価測定の際の培養器具やこれを施行する際の実験補助費にあてられ、研究は円滑に進行した。A基礎的研究:先に報告したbutyrateによるヘルペスウィルス(HSV)の再活動化促進を基盤としたこの代謝過程化合物GABA、Glutam ine、GutamateについてHSV再活動化促進の有無を検討したところ対照が10神経節中4コ(以下4/10の如く記す。)40%であったのに対し、GAB A群6/10 (60%) Glutamine群7/10 (70%) Gutamate 7/10 (70%)といずれもこれら3化合物で促進が認められ、神経節内HSV潜伏感染からの再活動化がこれら神経組織内代謝産物により促進されヒトにおける脳炎等ヘルペス感染症を発症させることが示唆された。一方、我々は先にRicinによる潜伏感染除去を報告し、新しい治療方法を確立したが今回より毒性の少ない2化合物RNAse、DNAseを用いて検討した。その結果RNAse群では対照のPB S群に対し潜伏感染率が低下していることが明らかとなった。しかDNAseではこのような現象は認められなかった。この事はHSVの神経節内潜伏感染維持がHSV -mRNAのantisense formで組み込まれているという米国グループの研究成果と一致した結果であり、今後潜伏感染の維持機構の分子レベルでの解明に貢献を成るものと考えられる。B臨床的研究:我々は先にHSV再活動化による動眼神経麻痺患者2例を報告した。(British Medical J.295、8 13、1987)が昭和63年度の当研究機関外患者の中からさらに2例の同様の症例を経験しHSV感染を原因とする動眼神経麻痺の存在が明らかに存在することが確認された。またさらに、味覚異常、構音障害、歩行及び記銘力障害を一過性に有し髄液内Oligoclonal IgGbandを検出した52才男性、再発性の一側性上下肢及び対側上皮麻痺を呈した22才男性の2例にHSV再活動化を原因とすることを補足ELIZA法により確認した。尚これらの一連の研究に際し、補助金はウィルス検出のための例立顕微鏡並びに組織培養器具や薬品の購入を迅速化し円滑に研究が進められた。

HSVはこの脳炎期に網膜内潜伏感染したらしく、2.5年後再活動化し左眼痛および左視力障害、検眼鏡的に網膜周辺部の黄白色浮腫病変と網膜中心動脈閉塞を呈した。硝子体中抗HSVー1抗体価が1280倍と高値を示し他のウィルス抗体価は検出されずまた髄液血清中の抗HSVー1抗体価は脳炎期にくらべてはるかに低下していた。2ギランバレ-症候群のHSV抗体価の上昇は軸索変性による後根神経節内HSV潜伏感染の再活動化によることを明らかにした。3 Capture ELIZA法による新しいHSV脳炎の診断を確立した。以上の本研究の補助金は初年度に設備備品として倒立顕微鏡があてられHSV作成および組織培養によるウィルス学的検索に有用であった。その他抗体価測定の際の培養器具やこれを施行する際の実験補助費にあてられ、研究は円滑に進行した。第2年度は臨床的研究に注がれた。I.herpessimpltx virus(HSV)は知覚神経節や自立神経節以外に網膜に潜伏感染することが1983年、Openshawにより確立されていたが、この動物実験結果がヒト網膜内潜伏感染の存在をうらずけるにはかなりのへだたりがあった。当該研究機関に研究代表者らはこの網膜内潜伏感染と再発例を発見した。症例は30才男性、高熱と髄膜刺激症状でherpes simplex encephalitis(HSE)発症,頭部コンピュ-タ-トモグラフィ-(CT)にて左側が大なる両側側頭部および海馬にかけて低呼吸域を認め髄液に高度の細胞増多ととも高力価抗HSV-I抗体価を認めた。下熱後一過性に興奮性の奇異な行動が目立ったが経過とともに自己コントロ-ル可能となり健忘症を残して退院。2.5年後突然左眼部痛と左視力障害で発症したacute reinal necrosis(ARN)に罹患、検眼鏡的に網膜周辺部に黄白色〓腫病変および網膜中心動脈閉塞が認められた。硝子体液中抗HSV-I抗体価が1280倍と上昇し、HSV-IによるARNであることが明らかにされた。そのメカニズムとして本症は2.5年前のHSE相で網膜内潜伏感染をもたらし再活動化により急性網膜炎がひきおこされたものと確定した。III.CaptureELI2A法による中枢神経HSV感染症の診断法を確立した。しかし本方法は非ヘルペス性神経疾患でも陽性となることがあることが判明した。当該年度に交付された補助金は上記研究経過中抗体測定に必要な組織培養器具および実験補助員に対する謝礼等に使用され、円滑に進行された。
IAPファミリーを標的とした新規大腸癌治療法の開発

我々は、大腸癌における5-fluorouracil(5-FU)耐性遺伝子であるcIAP2の発現抑制により、5-FU暴露時にcaspase3/7の活性化を介してアポトーシスが誘導されることを明らかにした。さらに、ヒト大腸癌皮下移植マウスモデルを用い、5-FU製剤であるS-1の投与方法(連日vs隔日)の違いによる抗腫瘍効果を検討した結果、隔日投与群で抗腫瘍効果が高いことが明らかとした。隔日投与群の癌細胞ではcIAP2の発現が抑制され、アポトーシスに陥る傾向にあることが示唆された。1.大腸癌切除標本を用いたmRNA発現解析(木内、矢崎、大学院生):凍結保存している大腸癌切除標本を用いて、real-time RT-PCRにてよる発現量の定量を行った。すなわち、正常部と癌部からtotal RNAを抽出し(癌部と悲癌部、25対)、survivin,cIAP1,cIAP2,XIAPなど、IAPファミリーに属する遺伝子群のmRNA発現をreal-time RT-PCRにて定量してきた。survivin,cIAP2,XIAP遺伝子は、癌部での発現量が非癌部よりも高い傾向を示し(cIAP2:約1.9倍、survivin:約2.9倍など)、癌細胞ではapoptosisを誘導しにくい可能性がある。これについてはcaspase活性、TUNELアッセイなどでも確認していく必要がある。一方、cIAP1遺伝子については、プライマーの条件検討を行っていく予定である。また、正常部・癌部の各遺伝子の発現と、各大腸癌症例の臨床病理学的因子との関連を解析する。2.ホルマリン固定標本を用いたタンパク質発現解析(木内、大学院生):共同研究者である東北大学病院病理部の石田先生の協力を得て、大腸癌と隣接する正常上皮のホルマリン固定標本で、免疫染色によるIAPファミリー発現の検討を進めてきた。検討を進めていく。3.遺伝子発現プロファイルデータベースを利用したIAP family発現制御機構解析(木内):GEO(Gene Expression Omnibus)で公開さている大腸癌、正常大腸粘膜のマイクロアレイデータを用いて、大腸癌でのIAP familyの発現、またIAP familyの発現と相関・逆相関する遺伝子について解析を行っている。現在着目している遺伝子は、NFkB関連遺伝子、apoptosis関連遺伝子などである。共同研究者である産業技術総合研究所生命情報工学研究センターの藤渕航先生に相談している。1.ホルマリン固定標本を用いたタンパク質発現・アポトーシス解析大腸癌外科切除標本のホルマリン固定標本を用いて、cLAP2(抗体:ab32059)、XIAP(ab21278)、cIAP1などについて免疫組織化学的手法にて解析を行っている。同一症例内の癌部と非癌部の染色様式に一定の法則を見出してはいないが、癌部では非癌部よりも染色の強い傾向は明らかで、また進行癌においてCIAP2、XIAPともに染色の強い結果が得られている。また各症例において、先に行ったmRNAレベルの発現章とは相関がある。2.IAPファミリーの発現抑制による5-FUを含めた抗がん剤感受性の変化の検討私たちはこれまで、大腸癌細胞においてcIAP2をsiRNAにより発現抑制することで、5-FUの感受性を高められることを報告した(Canoer Sci. 2009 May;100(5):903-13)。また研究代表者らは2010年に、5-FUを含むフッ化ピリミジン製剤が胃癌・大腸癌の中心的役割を担っていることを総説した(Kinouchi M,ほかCancers(ISSN:2072-6694), Special Issue : Cen Death and Cancer ; MDPI Publishing 2010 Vol.2,1717-1730)。私たちのグループは、フッ化ピリミジン製剤の中でも特にS-1に着目している(Expert Opin Drug Deliv.2012 Mar;9(3):273-86)。これらの報告をさらに発展させるために、cIAP2およびXIAPをsiRNAにより発現抑制することにより、各種抗がん剤の感受性(IC50値)がどのように改善できるかについて検討を行い、結果を集積中である。3.遺伝子発現プロファイルを用いたIAPファミリー発現制御機構解析NCBIサイト内のGEO(Geme Expression Omnibus)で公開さている大腸癌、正常大腸粘膜のマイクロアレイデータを用いて、IAPファミリーの発現、またIAPファミリーの発現と相関・逆相関する遺伝子も併せて解析を行うことで、大腸癌におけるIAPファミリーの発現制御機構の検討を行う。本邦のマイクロアレイ解析の第一人者である産業技術総合研究所生命情報工学研究センターの藤渕航先生との共同研究を行っており、必要時はいつでも相談可能な状況である。1.IAPファミリーの発現抑制による5-FUを含めた抗がん剤感受性の変化の検討