hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケトンカルボニル基の活性化に基づく不斉触媒反応の開発

反応:アセトフェノンとシリルケテンアセタールの不斉アルドール反応が、OXB触媒の存在化、90%ee程度のエナンチオ選択性で進行することが明らかとなった。しかしながら、長時間の反応が必要な点と、副反応の抑制に課題が残っている。触媒の構造最適化ならびに添加剤の検討を次年度実施する予定である。既に確立されたかに見えるカルボニル基のエナンチオ選択的活性化に基づく不斉合成反応も多くの制約を抱えている。特に、使用可能なカルボニル化合物の構造面での制約は、実際これらの反応を複雑な構造を有する生体機能分子の合成に使用しようとする際に直面する深刻な問題である。例えば不斉Diels-Alder反応の場合、二座配位型ジエノフィル配位様式が単純で構造制御が容易な不飽和アルデヒドに研究が集中しており、不飽和ケトンへの反応は、選択性、触媒効率、並びにジエンの適用範囲の面で解決されるべき多くの問題を残している。本研究では、これまでの研究で明らかとなったオキサザボロリジノン(OXB)触媒の諸特性を活用することで、ケトンカルボニル基の活性化によって触媒される不斉合成反応の開発をめざした。ケトンの不斉Aldol反応:ジメチルシリル基の利用によりアセトフェノンとシリルケテンアセタールの不斉アルドール反応が、OXB触媒の存在化、90%ee程度のエナンチオ選択性で進行することが明らかとなった。OXB触媒の構造最適化を実施し、O-ビフェノイル誘導体が最良の結果を与えることが明らかとなった。フランへの不斉Diels-Alder反応:フランのDiels-Alder反応により得られる7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エンは、有用な合成中間体であるが、キラルルイス酸触媒反応による不斉合成の報告はわずかである。前年度の研究で明らかとなった非環式エノンの不斉Diels-Alder反応に高活性と高エナンチオ選択性を示すOXB触媒を検討した結果、フランとビニルケトンのDiels-Alder反応が高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。また、高選択性の発現には、トルエンなどの低極性溶媒の使用が必須であることもわかった。
ミトコンドリアHSP60の生化学的・細胞生物学的研究

ラット肝臓よりミトコンドリア画分を調製し、イオン交換クロマトグラフィー、ショ糖密度勾配遠心分画法などによって、HSP60タンパク質を精製した。精製したHSP60タンパク質は、in vitroのシャペロニン活性を有していたが、得られたタンパク質量が少なく、多量のHSP60タンパク質を用いる生化学的性質の検討には、大腸菌によるHSP60タンパク質の発現系の構築が必要となった。すでに明らかにされているラットミトコンドリアHSP60遺伝子配列より適当なDNAオリゴマーを合成し、それをプライマーとして、PCR法を用いてラット肝cDNAライブラリーより、HSP60のcDNAを調製した。このcDNAを発現ベクター(pET15)に組込み大腸菌に導入し、形質転換株を大量培養し、産生したHSP60タンパク質の精製を行った。精製したHSP60の分子量をnaitive PAGE等によって測定した結果、大腸菌で発現させたHSP60タンパク質はモノマーになっていることが明らかになった。ミトコンドリアにおいてHSP60は、ヘプタマ-(7量体)のリング状構造をとっており、この発現系ではnativeな構造のHSP60のタンパク質は合成されなかった。その理由として、短時間に大量発現させたため、大腸菌内の分子シャペロン系が働けなかったこと、HSP60タンパク質のホールディング・アッセンブリーには、ミトコンドリア膜系に存在するシャペロンが必要であること、などが考えられる。現在、発現ベクターやコンピテントセルの種類や発現誘導の条件検討を行い、naitiveな、シャペロニン活性を有するHSP60タンパク質の調製を試みている。
多モード干渉導波路アレイによる3次元分光スイッチ

光情報通信・処理を実現するためには、1入力に対してN出力を行う光分波素子や波長多重化を行う波長選択素子を高密度に集積化する必要がある。本研究では、透明材料内部に多モード干渉導波路アレイを作製し、3次元空間での波長分割を実現し、さらにその分光パターンをスイッチさせる多モード干渉導波路アレイによる3次元分光スイッチの作製を目的とする。本年度は(1)多モード干渉光導波路アレイの試作と評価、(2)多モード干渉光導波路アレイによる自己スイッチの実現を行う計画であった。増幅チタンサファイアレーザー光パルス(中心波長800nm、繰り返し周波数1kHz)をガラス内部に集光照射し、試料を2次元的に1μmの速度で走査し、多モード干渉導波路を作製した。導波路部分の誘起屈折率変化の大きさは0.0002であった。幅30μm、長さ約870μmの多モード干渉光導波路を12μm間隔で3層作製し、3次元空間に集積化できることを示した。また、多モード干渉光導波路からの出力パターンの分光測定を行った。出力パターンのモード数は波長に応じて変化した。幅30μm、長さ約870μmの多モード干渉導波路の片方の端面の中心部分に直径約2μm、長さ約1mmの直線導波路をつなぎあわせた多モード干渉導波路を12μm間隔で3層埋め込んだ多モード干渉光導波路アレイを作製した。多モード干渉導波路アレイの中央の直線導波路部分に、波長543nmの光を導波させた場合、上下の導波路に光がモード結合せず独立に伝播し、中央の多モード干渉導波路からの出力パターンのみ得られた。多モード干渉光導波路アレイによる自己スイッチの実現に関しては、波長を変化させることにより、射出端での出力空間パターンが変化し、空間に出力位置をスイッチできることを確認した。光情報通信・処理を実現するためには,1入力に対してN出力を行う光分波素子や,波長多重化を行う波長選択素子を高密度に集積化する必要がある.本研究では,透明材料内部に多モード干渉導波路アレイを作製し,3次元空間での波長分割を実現し,さらにその分光パターンをスイッチさせる,多モード干渉導波路アレイによる3次元分光スイッチの作製を目的とする。本年度は(1)多モード干渉光導波路の試作再生増幅チタンサファイアレーザーからのフェムト秒レーザーパルスをシリカガラス内部に集光し,多モード干渉光導波路の試作を行い、集光レンズの開口数,パルス幅,エネルギー,走査速度など作製条件のデータベース化を行う.(2)多モード干渉光導波路の光学特性評価作製した多モード干渉光導波路の屈折率分布特性,損失評価する.また,多モード干渉導波路の幅,長さを変化させることにより,平面導波路部分からの出力パターンの違いを検討する.また,ビーム伝播法による伝播光の数値解析を行い,実験結果と比較する.(3)多モード干渉光導波路の分光特性評価作製した多モード干渉光導波路に広帯域光の分光特性(400nm1.5μm)を評価する計画であった。増幅チタンサファイアレーザー光パルス(中心波長800nm,パルス幅85fs,繰り返し周波数1kHz,強度1.5μJ/pulse)を開口数0.30の対物レンズを用いて,シリカガラス試料中に集光照射し,直径約2μm,長さ約100μmの直線導波路と長さ、幅が異なる平面導波路から成る多モード干渉導波路を作製した.1.30μm、長さ約870μmの平面導波路の場合、平面導波路端面からの出力は、波長500nm、550nmで4出力、波長600nm、650nmで3出力が得られた。2.長さ約870μmの平面導波路で、幅を40μm、50μmと変化させた場合、平面導波路端面からの出力モード数は増大することを実験により示した。3.幅30μm、長さ1.23nmの平面導波路端面からの出力は、波長が500nmから600nmにおいて、5から6個の多モードになることを示した。

幅30μm、長さ約870μmの多モード干渉導波路の片方の端面の中心部分に直径約2μm、長さ約1mmの直線導波路をつなぎあわせた多モード干渉導波路を12μm間隔で3層埋め込んだ多モード干渉光導波路アレイを作製した。多モード干渉導波路アレイの中央の直線導波路部分に、波長543nmの光を導波させた場合、上下の導波路に光がモード結合せず独立に伝播し、中央の多モード干渉導波路からの出力パターンのみ得られた。多モード干渉光導波路アレイによる自己スイッチの実現に関しては、波長を変化させることにより、射出端での出力空間パターンが変化し、空間に出力位置をスイッチできることを確認した。
移動する教師に対するオンライン学習の解析

精度の低い学習機械(生徒)を多数組み合わせることにより精度の高い分類を行おうとすることはアンサンブル学習と呼ばれている.ヘブ学習,パーセプトロン学習,アダトロン学習の三つの学習則についてK個の生徒が多数決や平均値で統合出力を決定するアンサンブル学習の汎化誤差をオンライン学習の枠組みで統計力学的手法を用いて理論的に解析した.その結果,これら三つの学習則は「生徒の多様性維持」というアンサンブル学習との相性においてそれぞれ異なった性質を有しており,アダトロン学習が最も優れているという興味深い事実が明らかになった.次に,教師がコミティマシンや非単調な出力特性を有する場合についても解析を行った.その結果,学習則毎の顕著な特徴が明らかになった.また,教師が真の教師と一定の方向余弦を保ったまま真の教師のまわりを動き続ける場合の生徒の汎化能力についても解析を行い,生徒が動く教師の入出力だけを例題として使用するにもかかわらず,動く教師の汎化誤差よりも生徒の汎化誤差の方が小さくなりうることが明らかになった.現実の人間社会においても,生徒が入出力を観測できる教師は必ずしも正しい解答を示すとは限らず,また,教師自身も学習しており,変わり続ける存在である場合が多いことから,この解析は統計的学習理論と現実社会のアナロジーを考える上で興味深いものである.さらに,現実の人間社会においては,生徒が複数の教師の入出力を観測することができ,また,その教師たちが少しずつ違っているという場合も多いことから,このようなモデルの解析を行い,不完全な複数の教師たちの使い方について解析した.その結果,生徒の学習係数ηが1より小さい場合には教師数Kが多いほど,また,教師の多様性が豊かであるほど生徒の汎化誤差が小さくなるが,ηが1より大きい場合には逆であるという非常に興味深い結果が明らかになった.精度の低い学習機械(生徒)を多数組み合わせることにより精度の高い分類を行おうとすることはアンサンブル学習と呼ばれている.ヘブ学習,パーセプトロン学習,アダトロン学習の三つの学習則についてK個の生徒が多数決や平均値で統合出力を決定するアンサンブル学習の汎化誤差をオンライン学習の枠組みで統計力学的手法を用いて理論的に解析した.その結果,これら三つの学習則は「生徒の多様性維持」というアンサンブル学習との相性においてそれぞれ異なった性質を有しており,アダトロン学習が最も優れているという興味深い事実が明らかになった.次に,教師がコミティマシンや非単調な出力特性を有する場合についても解析を行った.その結果,学習則毎の顕著な特徴が明らかになった.また,教師が真の教師と一定の方向余弦を保ったまま真の教師のまわりを動き続ける場合の生徒の汎化能力についても解析を行い,生徒が動く教師の入出力だけを例題として使用するにもかかわらず,動く教師の汎化誤差よりも生徒の汎化誤差の方が小さくなりうることが明らかになった.現実の人間社会においても,生徒が入出力を観測できる教師は必ずしも正しい解答を示すとは限らず,また,教師自身も学習しており,変わり続ける存在である場合が多いことから,この解析は統計的学習理論と現実社会のアナロジーを考える上で興味深いものである.さらに,現実の人間社会においては,生徒が複数の教師の入出力を観測することができ,また,その教師たちが少しずつ違っているという場合も多いことから,このようなモデルの解析を行い,不完全な複数の教師たちの使い方について解析した.その結果,生徒の学習係数ηが1より小さい場合には教師数Kが多いほど,また,教師の多様性が豊かであるほど生徒の汎化誤差が小さくなるが,ηが1より大きい場合には逆であるという非常に興味深い結果が明らかになった.精度の低いルールや学習機械(生徒)を多数組み合わせることにより精度の高い予測や分類を行おうとすることは一般にアンサンブル学習(集団学習)と呼ばれている.教師が変化(移動)するような場合におけるオンライン学習の特性解析の準備として,教師が不変(固定)な場合のアンサンブル学習を統計力学的なオンライン学習の枠組みで理論的に解析した.統計的学習理論の目的のひとつは汎化誤差を理論的に求めることである.そこで本年度は,まず,K個の生徒が多数決で統合出力を決定する場合やK個の生徒の平均値を用いて統合出力を決定する場合の汎化誤差が教師と生徒の類似度と生徒間の類似度という二つの巨視的変数で計算できることを明らかにした.次に,一般の学習則について,これらの巨視的変数のダイナミクスを記述する微分方程式を導出した.さらに,よく知られているヘブ学習,パーセプトロン学習,アダトロン学習の三つの学習則について,入力ベクトルの次元N→∞(熱力学的極限)を仮定することにより,そのときに成り立つ自己平均性に基づいて,この微分方程式を具体的に導出し,それらを解いた結果を用いて汎化誤差を数値的に求めた.その結果,これら三つの学習則は「生徒の多様性維持」というアンサンブル学習との相性においてそれぞれ異なった性質を有しており,汎化誤差への漸近特性の点で最も優れていることが知られているアダトロン学習が,アンサンブル学習との相性という点でも最も優れているという興味深い事実が明らかになった.精度の低いルールや学習機械(生徒)を多数組み合わせることにより精度の高い予測や分類を行おうとすることは一般にアンサンブル学習(集団学習)と呼ばれている.教師が変化(移動)するような場合におけるオンライン学習の特性解析の準備として,教師が不変(固定)な場合のアンサンブル学習を統計力学的なオンライン学習の枠組みで理論的に解析した.アンサンブル学習の大きな特徴として,多数決などで生徒を組み合わせることにより,単一の生徒では表現できない入出力関係を実現できることがあげられる.

その意味で,教師が生徒一個のモデル空間内にないような場合のアンサンブル学習の解析は非常に興味深い.そこで本年度は,教師がコミティマシンであり生徒が単純パーセプトロンである場合のアンサンブル学習について解析を行った,教師と生徒の類似度と生徒間の類似度という二つの巨視的変数のダイナミクスを記述する決定論的連立微分方程式を導出し,これを数値的に解いた結果を用いてメトロポリス法で汎化誤差を計算した結果,ヘブ学習ではすべての生徒は教師中間層の中央に漸近すること,パーセプトロン学習では生徒の多様性が消滅せず,そのためにアンサンブルの効果が残ること,アダトロン学習では一種の過学習が起こることなど,学習則毎の顕著な特徴が明らかになった.さらに,教師が非単調なパーセプトロンであり生徒が単純パーセプトロンである場合のアンサンブル学習についても解析を行った.その結果,ヘブ学習では学習の初期においてアンサンブルの効果があるものの,やがて生徒の多様性がなくなりアンサンブルの効果も消滅してしまうのに対し,パーセプトロン学習では生徒の多様性は消滅せず,そのために十分時間が経過した後でもアンサンブルの効果が残ることがわかった.オンライン学習の枠組みで,教師が真の教師と一定の方向余弦を保ったまま真の教師のまわりを動き続ける場合の生徒の汎化能力について統計力学的手法を用いて理論的な解析を行った.その結果,生徒が動く教師の入出力だけを例題として使用するにもかかわらず,動く教師の汎化誤差よりも生徒の汎化誤差の方が小さくなりうることが明らかになった.現実の人間社会においても,生徒が入出力を観測できる教師は必ずしも正しい解答を示すとは限らず,また,教師自身も学習しており,変わり続ける存在である場合が多いことから,この解析は統計的学習理論と現実社会のアナロジーを考える上で興味深いものである.次に,現実の人間社会においては,生徒が複数の教師の入出力を観測することができ,また,その教師たちが少しずつ違っているという場合も多いことから,このようなモデルの解析を行い,不完全な複数の教師たちの使い方について解析した.すなわち,まず真の教師というものを考え,K個の教師集団がそのまわりに存在し,生徒が各教師の入出力を順番に例題として用いる場合の汎化能力を解析した.特に,真の教師,アンサンブル教師,生徒のいずれもが雑音の重畳された線形なパーセプロトンである場合を考え,オンライン学習の枠組みで統計力学的手法を用いることにより巨視的変数や汎化誤差を解析的に求めた.その結果,生徒の学習係数ηが1より小さい場合には教師数Kが多いほど,また,教師の多様性が豊かであるほど生徒の汎化誤差が小さくなるが,ηが1より大きい場合には逆であるという非常に興味深い結果が明らかになった.また,教師の多様性が十分に豊かであるときには,η→0,K→∞の極限での教師と生徒の方向余弦が1になることが明らかになった.
<文化免疫学>からの挑戦-コミュニティとインミュニティ/縁と無縁の逆説関係学

本研究の成果は、今日の免疫学の視点を導入し、文化の主体のありかを、コミュニティ内部から排除され、周縁に置かれた「インミュニティ(免疫)=アジール」にあると措定し、マクロ・中央集権・リアリズムの世界観を、ミクロ・周縁・虚構=無視・排除されたものの方から逆説・異化し、文化学創成のための新しい一モデルを提示したことに求められる。対象東西地域は、比較文化学の視点から重要と考えられる1 :我国最古の駆込寺の伝統をもつ東慶寺・鎌倉2 :ヨーロッパの極西・アイルランドの周縁に位置し、ヨーロッパ煉獄伝説発祥の地、オクシデントの表象、ドニゴールに絞り、調査、分析、検証を行った。本研究の目的は、今日の免疫学の視点を文化学に導入し、文化の主体のありかを、コミュニティ内部から排除され、周縁に置かれた「インミュニティ(免疫)=アジール」にあると措定することで、マクロ・中央集権・リアリズムの世界観を、ミクロ・周縁・虚構=無視・排除されたものの方から逆説・異化し、新しい文化学創成のための一つのモデルを示すことである。1)「桑田桂祐と夏目漱石の『鎌倉物語』、駆け込み巡礼歌-縁切寺・『東慶寺』という磁場、<縁>を<無縁>で結ぶ原理」(佐賀大学文化教育学部研究論集第14集第12号、2010年)2)『周縁学-<九州/ヨーロッパ>の近代(モデルネ)を掘る』(木原誠編著、昭和堂、2010年)「周縁(ケルト)の詩魂/煉獄の記憶-アイルランドの地霊が宿る場所21年度に作成した基礎理論の見取り図を吟味し、それを文書化し、問題点を洗い出し検討することがこの年の最大の課題であった。幸い、見取り図に関しては計画を前倒し、昨年度、すでに文書化し、著書(『周縁学』)と紀要論文で公開したため、本年度は、21年度の実地調査で得られた資料を細かく分析していく作業を行なうことにした。鎌倉に関する資料収集のための実地調査は前年度に続き行なった。研究調査により、一つの仮説が生じた-我が国における「東西」という表象概念の成立は、ヨーロッパのそれと逆であり、鎌倉幕府の成立がこのことと大いに関わっているのではないか、というものである。すなわち、ヨーロッパにおいては「東」の表象学的優位性は、キリスト教の普及とともに逆転したが、我が国の場合、西の都に対する辺境としての「東(あずま)」の表象が逆転したのは、鎌倉幕府の成立によるのではないか、という仮説である。これを解き明かす一つの鍵を鎌倉時代に流行した『平家物語』を伝えた琵琶法師の伝説上の祖、景清と蝉丸に求めた。そこで最終的に問題となったのは、東を意味する「日向」、「亀が江の谷(鎌倉)」、「西の鎌倉」としての大津市の逢阪の関を結ぶ方位学上の問題であり、そのため、三つの地域を現地調査し、本研究全体の構想の中に位置づける作業を行なった。文学研究のテーマとして景清と蝉丸を取り上げる試みは多く、また文化学の問題としても、山口昌男が蝉丸に注目した例はあるが、これを鎌倉を視座に、方位学的問題にまで考慮した先行研究はないため、本研究の意義および重要性はあると考える。本研究の目的は、今日の免疫学の視点を文化学に導入し、文化の主体のありかを、コミュニティ内部から排除され周縁に置かれた「インミュニティ(免疫)=アジール」にあると措定することで、マクロ・中央集権・リアリズムの世界観を、ミクロ・周縁・虚構=無視・排除されたものの方から逆説・異化し、新しい文化学創成のための一つのモデルを示すことであった。最終年度にあたっては、これまでの研究調査成果を統合し、従来の「文化学」を刷新する「文化免疫学」の創成のモデルを提示し、それを論文、および刊行物のかたちで発刊するのが本年度(最終年度)の目標であった。その際の具体的作業の中心は、およそ前年度までに構築された理論およびその方法を対象地域の調査・分析で得られた結論と照らし合わせながら、さらに検証を深めることにあった。ただし、東慶寺のアジール性の問題に関しては、平成21年度の調査を踏まえ、さらに新たな調査を行なったうえで検証を行った。
陽電子励起による表面第一層化学組成分析・構造解析

電子の反粒子である陽電子を用いた新表面分析法の一つとしてマイクロ陽電子励起オージェ電子分光法を開発することを目的とした。その陽電子マイクロビーム発生を開発し,セミインレンズ方式の対物レンズによってμmオーダーまでの集束系の開発を行い,オージェ電子を分光・検出する計測系を製作してそのための光学系を新規に構築した。応用として鉄-銅合金の不純物欠陥分析を行った。走査型陽電子励起オージェ電子分光法と低速陽電子線回折法の開発,およびその有用性の実証を明らかにすることを目的とし。平成22年度は手法開発を中心に下記の成果をあげた。(1)陽電子ビーム強度の向上再減速材Ni(100)薄膜を原子状水素処理後に大気に取り出さずに,真空環境下のままで水素処理・使用可能な機構を真空チャンバー内に設置し,15%以上というより高い変換効率を実現した。(2)低エネルギー(1keV以下)での陽電子加速と集束陽電子消滅励起の場合,クーロン的な内殻電子の励起でないため電子励起のような数keVのエネルギーではなく,逆に非常に低加速で入射して試料表面に局在する陽電子数を多くすることが重要である。そこで,陽電子エネルギーを低エネルギー(数百eV以下)条件下で,ビーム集束できるように改造を行なった。エネルギーが1keV以下の場合,磁界レンズで集束させるよりも静電レンズでの集束が適していることからアインツェルレンズを設置した。(3)試料から発生した電子・陽電子の分光検出系試料上流側にセンターホール付マイクロチャネルプレート(MCP)および阻止電場用グリッドを設置し,表面から発生する数eVから数百eVの電子の分光を可能とした。以上の成果をあげたが,本質的な一次陽電子ビーム強度に問題があることも明らかになった。そこで本装置を高エネルギー加速器研究機構の低速陽電子ビームラインに設置し,本手法の有用性を実証することをH23年度に実施したい。そこでのビーム強度は放射性同位元素を用いた場合よりも2から3桁ほど向上する。電子の反粒子である陽電子を用いた新表面分析法の一つとしてマイクロ陽電子励起オージェ電子分光法(Microprobe positron induced AES,μPAES)を開発することが目標であった。従来の電子励起オージェ電子分光法やX線光電子分光法ではその選択性は電子の平均自由行程に依存し,数層の平均情報となってしまう。一方で陽電子による内穀電子の対消滅現象を励起源とした場合,表面選択性は陽電子の表面捕獲によって生じるため,原理的に表面第一層のみを検出する分析法が実現できる。問題点は,電子と比較してその輝度が1/10^<16>と低い陽電子では電子と同じ手法での集束化では強度の損失が多大であり,マイクロビーム化が困難であったことにある。申請者は磁場輸送陽電子の高効率一次集束による磁場からの切離し手法の関発,輝度保存を克服するための透過型再減速材の開発(特許出願済み),対物レンズの関兜などによりその問題点を克服しており,それを励起源としてμPAESの関発を着想した。本研究では,その陽電子マイクロビーム発生装量に,セミインレンズ方式の対物レンズによってμmオーダーまでの集束系の開発を行い,オージェ電子を分光・検出する計測系を製作してμPAESのための光学系を新規に構築した。それにより微弱なオージェ信号の取得には成功し,本着想を実証にいたった。しかしながら.陽電子発生源として放射性同位元素^<22>Naを用いているため励起源の強度が10^3e+/s程度と低いことがネックとなることがわかった。
ポリADPリボシル化酵素PARPによる熱ショック因子HSF1の転写制御機構

熱ショック応答は、主にHSF1により転写制御されている。しかしながら、熱ショックによるHSP蛋白質の転写制御メカニズムは、哺乳動物では未だよく知られていない。HSF1がポリADPリボシル化酵素PARP1及びPARP13と複合体を形成した。PARP1或いはPARP13欠損はHSP70誘導を顕著に抑制した。さらに、HSF1はHSP70プロモーター領域にPARP1とPARP13をリクルートした。熱ショックで、PARP1とPARP13はHSF1から離れ、PARP1のみがHSP70遺伝子上へ再分布が見られた。HSF1-PARP複合体は、HSP70プロモーター領域のクロマチン構造変化に関与していた。細胞が高温にさらされると、プロテオスタシス容量の調節を担う熱ショック蛋白質等の発現が誘導される。この応答は熱ショック応答と呼ばれ、主に熱ショック因子(HSF)によって転写レベルで制御される。しかしながら、熱ショックによるHSF1の活性化やクロマチン構造の調節などの一連の転写調節機構については未解明な部分が多い。今回、新たにHSF1結合蛋白質としてポリADPリボシル化酵素を同定し、その機能解析を行った。高等動物のPARPは17種類も存在し、ヒストンや転写因子をポリADPリボシル化して転写調節をおこなう。まず、HSF1と相互作用するPARPを免疫沈降法により探索し、PARP1とPARP13がHSF1と相互作用することを明らかにした。次に、マウス胎児線維芽細胞や各種のヒトがん細胞のPARP1あるいはPARP13をノックダウンすると、熱ストレスによるHSP70 mRNAの発現誘導が顕著に減弱した。PARP1とPARP13は、ともに非ストレス条件下ではHSP70プロモーターに結合するとともに熱ストレスによりプロモーターから遊離する。同時に、PARP1の結合のみが下流のHSP70遺伝子領域へ移動する。クロマチン免疫沈降法によってHSP70プロモーターへの複合体形成の解析を行ったところ、PARP1のリクルートには、HSF1とPARP1の直接の結合が必要であった。驚いたことに、PARP1のリクルートには、PARP13とも直接結合することが必要であった。さらに、熱ストレスによりポリADPリボシル化依存的に三者が解離することも明らかとなった。これらの結果は、ポリADPリボシル化による転写因子複合体形成の新しい調節機構を示している。細胞が高温に曝されると、プロテオスタシス容量の調整を担っている熱ショック蛋白質等の発現が誘導される。この応答は熱ショック応答と呼ばれ、熱ショック因子(HSF)によって転写制御されている。しかしながら、熱ショックによるHSF1の活性化やクロマチン構造の調製などの一連の転写調節機構については未解明な部分が多い。今回、新たにHSF1結合蛋白質としてポリADPリボシル化酵素(PARP)を同定し、その機能解析を行った。高等動物ではPARPは17種類も存在し、ヒストンや転写因子をポリADPリボシル化して転写制御を行っている。新たに、HSF1が、PARP1およびPARP13と複合体を形成すること、ストレスを受けていない細胞内でそれらをHSP70プロモーターへ引き寄せることを見いだした。熱ストレスにより、プロモーターへ結合するHSF1は顕著に増加する。一方、PARP1とPARP13はHSF1と解離し、PARP1のみが下流のHSP70遺伝子領域へと移動した。あらかじめPARP1をプロモーター上に留めることができない条件下では、熱ストレスを与えてもPARP1はHSP70遺伝子領域へ引き寄せられなかった。また、PARP1とPARP13の解離はポリADPリボシル化で制御されており、この修飾が熱ストレス後のHSP70遺伝子領域への移動とそのクロマチン構造の弛緩に必要であった。さらに、非ストレス条件下での三者複合体の存在は、HSP70プロモーターのヒストンH2Aバリアント量を一定に保つために必要であった。以上の結果は、HSF1があらかじめPARPとの相互作用を介してHSP70プロモーターのクロマチンの構成要素を調節することで、ストレス時の急速なクロマチン構造変化と転写誘導を可能にしていることを示唆している。細胞が高温にさらされると、プロテオスタシス容量の調整を担う熱ショック蛋白質等の発現が誘導される。これら蛋白質は、主に熱ショック因子(HSF)によって転写レベルで制御される。HSF1は、非ストレス条件下でもわずかに存在する三量体のHSF1が、絶えず転写の活性化や抑制に働いている。しかしながら、非ストレス条件下でのHSF1によるクロマチン構造の調節などの一連の転写調節機構については未解明な部分が多い。HSF1が、PARP1およびPARP13と複合体を形成すること、ストレスを受けていない細胞内でそれらをHSP70プロモーターへ引き寄せることを見いだした。熱ストレスにより、HSP70プロモーターにHSF1は顕著にリクルートされるが、PARP1はHSF1-PARP13複合体から解離し、PARP1のみが下流のHSP70遺伝子領域へと再分布した。このPARP1の解離は、PARP1自身のポリADPリボシル化で制御されており、この修飾が熱ストレス後のHSP70遺伝子領域への移動とそのクロマチン構造の弛緩に必要であった。

この三者複合体の生理的機能を明らかにするために、制御遺伝子の網羅的な解析を行い、DNA損傷ストレスで誘導される遺伝子群を新たに同定した。これらDNA損傷ストレス誘導遺伝子のプロモーター領域にもHSF1, PARP1, PARP13がリクルートされた。また、HSF1-PARP複合体は、これらの遺伝子の発現抑制に関わることが分かってきた。本研究により、PARPを介したHSF1の転写制御における新たな分子機構を提唱できたと考えられる。熱ショック応答は、主にHSF1により転写制御されている。しかしながら、熱ショックによるHSP蛋白質の転写制御メカニズムは、哺乳動物では未だよく知られていない。HSF1がポリADPリボシル化酵素PARP1及びPARP13と複合体を形成した。PARP1或いはPARP13欠損はHSP70誘導を顕著に抑制した。さらに、HSF1はHSP70プロモーター領域にPARP1とPARP13をリクルートした。熱ショックで、PARP1とPARP13はHSF1から離れ、PARP1のみがHSP70遺伝子上へ再分布が見られた。HSF1-PARP複合体は、HSP70プロモーター領域のクロマチン構造変化に関与していた。申請書に記載した研究計画の通りに研究が遂行している。分子生物学これまでの報告で、HSF1やポリADPリボシル化修復に携わるPARP群はがんの発生などに関与する。HSF1はノックダウンで乳がん細胞(MCF-7)やヒトメラノーマ細胞(HMV-1, MeWo)の細胞増殖が低下することが知られている。今後は、HSF1-PARP複合体が癌の形成にどのように関わっているかを明らかにしていく。方法としては、MCF-7, HMV-1及びHeLa細胞をHSF1のノックダウンを行い、野生型HSF1あるいはHSF1-PARP相互作用を断ち切るHSF1点変異体を導入し、細胞増殖を増殖曲線で調べる。また、HSF1欠損マウス線維芽細胞に野生型HSF1や上記のHSF1変異体を導入し、RASによるトランスフォーメション能の違いを調べる。さらに、同様の方法で処理したMCF-7あるいはHMV-1細胞をヌードマウスの皮下に移植し、腫瘍の形成変化をサイズや組織染色(H&E染色、増殖マーカーのPCNA染色など)で調べる。今後は、PARPによるHSF1やターゲット遺伝子の発現制御について詳細に調べていく。方法としては、HSF1とPARPをノックダウンしたHeLa細胞を用い、両遺伝子で制御されるターゲット遺伝子をDNAマイクロアレイ法によって明らかにする。同様にノックダウンした細胞に熱ショックを加え、同定した新規ターゲット遺伝子の発現変化を定量的RT-PCR法で調べる。同定したターゲット遺伝子のプロモーター領域におけるHSF1やPARPのリクルートをChIP assayで調べる。さらに、その領域でのHSF1-PARP複合体によるクロマチン構造変化の関与についても検討する。
リンパ節再生方法の確立とそれによる腫瘍転移予防機構の研究

マウス胎仔における末梢リンパ器官発生は以下の過程を経て発生することが明らかとなった。1.ケモカインCXCL13の局所的な発現、2.同発現部位へのIL7Rα+細胞の移動、3.同部位でのサイトカイン発現によりIL7Rα+細胞が刺激されてLTαβを発現、4.LTαβによる刺激により間質細胞がVCAM1、ICAM1、MAdCAM1などの接着因子およびCCL21、CXCL13などのケモカイン発現5.発現した接着因子やケモカインに誘導されて他の細胞系列が末梢リンパ機関原基に移動。6.それと平行して末梢リンパ器官の組織構築区分が形成される。(血管内皮の発生を含む)以上の解析結果に基づいてリンパ節欠損TRAF6-KOマウスにパイエル板形成に必要なサイトカインを導入し、リンパ節再形成に成功した。これらのリンパ節原基構成細胞の培養とその移植によるin vivoでの末梢リンパ器官形成を試みた。In vitroではIL7Rα+細胞の10週間以上にわたる培養とリンフォトキシン産生性を維持することができたが、VCAM-1/ICAM-1二重陽性細胞の長期培養は成功するには至らなかった。そこでin vitroの器官培養系でパイエル板形成の追跡を行ったところ、この条件でパイエル板原基を誘導することに成功し、VCAM-1/ICAM-1二重陽性細胞の分化誘導にも成功したが、これらの細胞をin vivoに移植して生着させることはうまく行かなかった。この原因の一つとして、移植細胞が移植後に散逸することが考えられたので、それらを定着させる条件をパイエル板やリンパ節について検討し、末梢リンパ節と腸間膜リンパ節のリンパ節形成の違いが発現するケモカインの差にあることを明らかにした(未発表)。これらの複数の細胞の同時移植による末梢リンパ器官再構成について検討している。リンパ節の再生方法を探るためにまずリンパ節の自然発生過程を解析した。ミュータントマウスの発生解析により、マウス胎仔における末梢リンパ器官発生は以下の過程を経て発生することが明らかとなった。(1)ケモカインCXCL13の局所的な発現、(2)同発現部位へのIL7Ra+細胞の移動、(3)同部位でのサイトカイン発現によりIL7Ra+細胞が刺激されてLTabを発現、(4)LTabによる間質細胞刺激により間質細胞がVCAM1、ICAM1、MAdCAM1などの接着因子およびCCL21、CXCL13などのケモカインを発現する。(5)発現した接着因子やケモカインに誘導されて他の細胞系列が末梢リンパ機関原基に移動してくる。(6)それとほぼ平行して末梢リンパ器官の組織構築区分が形成される。(7)MAdCAM1陽性のHEVが形成される。以上の発達過程を末梢リンパ節形成不全を呈するTRAF6-KOマウスで観察した場合、このマウスでは過程(3)のリンパ節原基で発現するRANKLに対するIL7Ra+細胞の反応性が欠如しており、このために過程(4)の間質細胞分化がうまく行かないことが明らかになった。ところがこのマウスではIL7Ra+細胞は十分量存在し、他の末梢リンパ機関発育は認められることからLTab産生を誘導する他のサイトカインであるIL7を胎仔腹腔内に注入したところ、リンパ節原基の発生が誘導された。以上のことから、IL7Ra+細胞とLTabに反応する細胞とを組み合わせることにより末梢リンパ器官原基の基本構成を作り出すことができると考え、FACSにより細胞を取り出してヌードマウス皮下組織への注入を行ったが、再構成誘導は確認できなかった。

移植された細胞運命についてトランスジェニックマーカー発現マウスの細胞を用いての再構成実験を引き続き行うとともに、in vitroでの原基再構成を目指して培養系の開発を模索中である。今研究により、パイエル板およびリンパ節の発生過程について、それを構成する細胞と分子について、それぞれのリンパ器官が異なるサイトカインによる独自の修飾を受けて発生過程が進むことを明らかにし、そめ理論に基づいてリンパ節欠損マウスにパイエル板形成に必要なサイトカインを導入することによるリンパ節再形成に成功した。このことをもとにこれらの構成細胞のin vitroでの培養とその移植によるin vivoでの末梢リンパ器官形成を試みた。In vitroではリンフォトキシンを産生するIL7R陽性細胞の10週間以上にわたる長期培養とリンフォトキシン産生性を維持することができたが、リンフォトキシンに反応する側であるVCAM-1/ICAM-1二重陽性細胞の長期培養は成功するには至らなかった。そこでin vitroの器官培養系でパイエル板形成の追跡を行ったところ、この条件でパイエル板原基を誘導することに成功し、VCAM-1/ICAM-1二重陽性細胞の分化誘導にも成功したが、これらの細胞をin vivoに移植して生着させることはうまく行かなかった。この原因の一つとして、移植細胞が移植後に散逸することが考えられたので、それらを定着させる条件をパイエル板やリンパ節について検討し、末梢リンパ節と腸間膜リンパ節のリンパ節形成の違いが発現するケモカインの差にあることを明らかにした。同時にこのような末梢リンパ器官原基の場を形成する細胞として神経堤細胞に注目し、ES細胞を用いてin vitroでの神経堤細胞を分化誘導する条件、これらの細胞の前駆細胞の生体内での挙動などについても検討した。
陸棲シアノバクテリアにおいて発見した新規紫外線吸収色素の生合成経路の解明

陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)は,非常に強い乾燥耐性を示す。本研究では,本生物がもつ機能性分子のうちマイコスポリン様アミノ酸(MAA)に着目して解析した。イシクラゲはMAAの違いによって4種類の化学型に分類され,化学型と遺伝子型が一致した。それぞれの遺伝子型について培養株を分離し,国立環境研究所NIESコレクションに寄託した。イシクラゲ(遺伝子型A)からmys遺伝子群を単離した。D-Ala-D-AlaリガーゼをコードするmysD遺伝子をもち,Nostoc型の生合成経路によりポルフィラ-334およびシノリンを産生することが分かった。陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)から新規MAA誘導体を単離・精製した。精製したMAA誘導体は312 nmと340 nmに吸収極大を示し,3-アミノシクロヘキセン-1-オンと1,3-ジアミノシクロヘキセンの2つの発色団を持つことが示唆された。新規MAA誘導体の分子量は,756 Da,予測される組成式はC34H52N4O15であった。これらは既知の1050 Da-MAA配糖体のアグリコンと一致した。この新規756-Da MAAは遺伝子型Cが産生する主要なMAAであると考えられる。これまでに明らかとされているシアノバクテリアのMAA生合成経路では,ペントースリン酸経路の中間代謝物セドヘプツロース7-リン酸がジメチル4-デオキシガデュソール合成酵素(mysA遺伝子産物)およびO-メチル基転移酵素(mysB遺伝子産物)により4-デオキシガデュソールに変換され,引き続きmysC遺伝子産物によりグリシンが付加されてマイコスポリン-グリシンが生成する。MAAを生産するシアノバクテリアでは,mysABC遺伝子座がよく保存されている。一方で,マイコスポリン-グリシンにアミノ酸を付加する酵素には非リボソームペプチド合成酵素とD-Ala-D-Alaリガーゼ(mysD遺伝子産物)の2種類があり,シアノバクテリア種ごとに使い分けられている。イシクラゲ(遺伝子型A)とNostoc verrucosum(アシツキ)からmys遺伝子群を単離して部分塩基配列を決定することができた。遺伝子型Cが新規のMAAをもつことが明らかとなり,精製物を用いて精密質量分析を行うことができた。また,イシクラゲ(遺伝子型A)のmys遺伝子群を確認するに至った。これまでのところ研究当初に予定したとおりの成果が得られている。陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)は,休眠胞子などを形成することなく非常に強い乾燥耐性を獲得して陸上環境に適応しており,コスモポリタンに分布している。イシクラゲには遺伝的多型があり4種類に大別される。これらの遺伝子型を形態的に区別することは困難である。イシクラゲは紫外線に対する防御機構の一つとしてマイコスポリン様アミノ酸(MAA)をもつ。MAAは310から340 nmの領域に吸収極大を示す紫外線吸収色素である。イシクラゲはMAAの違いによって4種類の化学型に分けられる。遺伝子型が分かっている43試料についてMAAを抽出して分析したところ,遺伝子型ごとにそれぞれ決まったMAAが検出され,遺伝子型と化学型が一致した。金沢大学角間キャンパスの47地点からイシクラゲを採集し,MAAを抽出して分析したところ,これまでに発見されている4化学型に分類され,新規のMAA型は見つからなかった。実験室で培養したイシクラゲの培養株は,それぞれの遺伝子型に特有のMAAを産生した。以上の結果は,イシクラゲは4種類に分けられ,遺伝子解析もしくはMAA分析によって判別できることを示す。イシクラゲ(遺伝子型A)とNostoc verrucosum(アシツキ)からMAA生合成を司るmys遺伝子群を単離し比較解析を行った。どちらもD-Ala-D-AlaリガーゼをコードするmysD遺伝子をもち,Nostoc型の生合成経路によりポルフィラ-334およびシノリンを産生する。イシクラゲではmysABCD遺伝子がクラスターを形成しているのに対して,アシツキではmysABC遺伝子とmysD遺伝子がゲノム上で離れた位置に存在するという違いが見られた。イシクラゲの多型をMAA化学型の違いとして記載することができ,それぞれの遺伝子型について培養株を国立環境研究所NIESコレクションに寄託することができた。また,イシクラゲ(遺伝子型A)とその祖先種と考えているアシツキとの間でmys遺伝子群を比較することができた。陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)は,休眠胞子などを形成することなく栄養細胞が強い乾燥耐性を獲得して陸上環境に適応している。イシクラゲの細胞は細胞外マトリクスに覆われており,細胞外マトリクスを人為的に取り除くと乾燥耐性が失われる。細胞外マトリクスには抗酸化作用に関わるタンパク質が見いだされる。紫外線に対する防御機構の一つとしてスキトネミンおよびマイコスポリン様アミノ酸(MAA)をもつ。これらの紫外線吸収色素は抗酸化活性を示す多機能性分子である。遺伝的多型があり,4種類の遺伝子型に分類できる。本研究では,以下のことを明らかとした。イシクラゲはMAAの違いによって4種類の化学型に分類され,化学型と遺伝子型が一致する。

それぞれの遺伝子型について培養株を分離し,国立環境研究所NIESコレクションに寄託した。イシクラゲ(遺伝子型A)と近縁種Nostoc verrucosum(アシツキ)からMAA生合成を司るmys遺伝子群を単離し比較した。どちらもD-Ala-D-AlaリガーゼをコードするmysD遺伝子をもち,Nostoc型の生合成経路によりポルフィラ-334およびシノリンを産生する。イシクラゲではmysABCD遺伝子がクラスターを形成しているのに対して,アシツキではmysABC遺伝子とmysD遺伝子がゲノム上で離れた位置に存在するという違いが見られた。ポルフィラ-334を配糖体化する酵素遺伝子を特定するには至らなかった。遺伝子型Cから新規MAA誘導体を単離・精製した。精製した新規MAAの分子量は756 Da,精密質量分析から予測された組成式はC34H52N4O15であった。化学構造解析の結果,新規MAAがこれまでに化学型Bにおいて見いだした1050 Da MAA配糖体のアグリコンであることが分かった。この新規MAAの慣用名をnostoc-756と命名した。陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)は,非常に強い乾燥耐性を示す。本研究では,本生物がもつ機能性分子のうちマイコスポリン様アミノ酸(MAA)に着目して解析した。イシクラゲはMAAの違いによって4種類の化学型に分類され,化学型と遺伝子型が一致した。イシクラゲ(遺伝子型A)からmys遺伝子群を単離した。D-Ala-D-AlaリガーゼをコードするmysD遺伝子をもち,Nostoc型の生合成経路によりポルフィラ-334およびシノリンを産生することが分かった。新規MAA誘導体の精製物を5 mg程度確保し,NMR解析を行って化学構造を決定する。イシクラゲとアシツキについてmys遺伝子群の塩基配列を決定して両者を比較する。引き続きイシクラゲ(遺伝子型B)についてmys遺伝子群の探索を進めて,ハイブリッド型MAA(分子量1050 Da)の生合成経路の解明に迫る。遺伝子型Cがもつ新規MAAについて精密質量分析により組成式を決定していたが,NMR解析による化学構造解析を行うために十分な試料が確保できなかった。不純物として含まれている多糖との分離が従来の精製手順では困難なことが分かり,現在,手順の見直しを行っている。イシクラゲ(遺伝子型A)がもつ7-O-(β-arabinopyranosyl)-porphyra-334 (478 Da)を生合成するためにはmysABCD遺伝子に加えて配糖体化するための酵素をコードした遺伝子が必要である。mysABCD遺伝子の近傍を探索したが候補となる遺伝子は見つからなかった。標的遺伝子がゲノム上で離れた位置に存在する可能性があり,全ゲノム解析を視野にいれ,探索の範囲を拡大している。植物生理生化学
電子商取引が垂直的市場構造および社会厚生に与える影響に関する研究

本年度はこれまでの分析結果をNakayama(2007)"A Model of Marketing Channel Choice in InternetAge"に論文としてまとめた。この研究では,インターネットが存在する経済において,メーカーが既存の小売業者以外にインターネット上に店舗を持つ小売業者(インターネット小売業者)と取引できる状況をモデル化し,どのような条件の下でメーカーはインターネット小売業者とどのような取引を行うかを分析した。具体的にはHotelling型の線分市場モデルをベースにしてメーカー(一社),既存小売業者(二業者),インターネット小売業者(潜在的には多数)をプレイヤーとする多段階ゲームを構築し,その均衡を考察した。その結果,フランチャイズ料を伴う選択的インターネット販路と開放的インターネット販路はメーカーの利潤を増やす手段としては同等であり,メーカーはインターネット販路を開設するならそのどちらかを選択すること,しかしある条件の下では,フランチャイズ料を伴わない選択的インターネット販路の方が流通チャネル全体の利潤を増やすこと,インターネット販路の導入は小売市場の競争性を増し,消費者余剰を必ず増やすが,総余剰を増やすとは限らないことが明らかになった。ただし,本研究ではインターネット販路が開設されても市場需要が増えないケースに焦点を絞って分析が行われている。インターネット販路が開設される前には財を購入しない消費者が存在し,インターネット販路が開設されることによって市場需要が増えるケースの分析については今後の課題である。本年度は,研究の出発点として産業組織論や経営学(management science, marketing science)の分野において製造業者・流通業者間の取引関係(流通チャネル)の問題および電子商取引の問題を分析した既存の文献を展望した。また,電子商取引が徐々に普及し始めている出版産業と音楽産業についてその現状を商業統計表およびその他の統計データを用いて調査した。その後,一番目の研究課題[Nakayama (2002) International Journal of Automotive Technology and Managementのモデルに製造業者を組み込み,製造業者・既存の小売業者・電子商取引に従事する新しい小売業者の3者間の戦略的依存関係を分析するためのモデルを構築する]および二番目の研究課題[どのような条件の下で再販制度を含む垂直的取引制限が製造業者と小売業者の契約において用いられるのか,あるいは用いられないのかを上記のモデルを用いて分析する]に取り組み,論文作成の準備を行った。本年度は,一番目の研究課題[Nakayama(2002)International Journal of Automotive Technology and Managementのモデルに製造業者を組み込み,製造業者・既存の小売業者・電子商取引に従事する新しい小売業者の3者間の戦略的依存関係を分析するためのモデルを構築する]について達成の目処がついた。具体的には,ホテリング型の線分市場モデルをメーカーが電子商取引に関する販売チャネルへ自社の財を流通させるかどうかの選択肢(自社で電子商取引サイトを運営する場合を含む)を持つ場合に拡張した。そして,垂直的取引制限が存在しないケースの均衡分析を行った。その結果,均衡においては一般に最適な資源配分が達成されず,例えば電子商取引を導入した方が社会的には望ましい場合でも,メーカーはその誘因を持たない場合があることが分かった。そして,ここまで研究成果について,論文にまとめ,学会報告・論文投稿の準備を行なった。また,上記のモデルをベースとして二番目の研究課題[どのような条件の下で再販制度を含む垂直的取引制限が製造業者と小売業者の契約において用いられるのか,あるいは用いられないのかを上記のモデルを用いて分析する]および三番目の研究課題[2の分析結果を社会厚生の観点から評価する。そして,電子商取引が競争政策に新たにもたらす論点を整理し,それらの論点における対応策を考察する]に取り組み,別の論文を作成するための準備を行なった。
好酸球性副鼻腔炎の病態機序解明に対する真菌を用いたアプローチ

好酸球性副鼻腔炎の病態機序は解明されておらず、今回の研究では真菌を用いたアプローチでその機序解明を目標とした。鼻の局所病変から検出された真菌が、好酸球性副鼻腔炎の病態に関係するかを調べた。一部の好酸球性副鼻腔炎では真菌の関与が認められた。しかし、真菌の種類は多種にわたり、どのコンポーネントが関与するかについては更なる検討が必要である。好酸球性副鼻腔炎の病態機序は解明されておらず、今回の研究では真菌を用いたアプローチでその機序解明を目標としている。今回の研究では好酸球性副鼻腔炎症例の手術検体を用い、病変部に浸潤している好酸球あるいはリンパ球を真菌で刺激することで生じるサイトカインの検討と、そのサイトカイン産生能と組織中のIgE、NKT細胞浸潤との関連を検討している.具体的な検討事項は、1.好酸球性副鼻腔炎症例の鼻茸・鼻粘膜から好酸球を分離し、真菌の刺激によって好酸球の脱顆粒が起こるかを確かめる、2.検体より採取した、好酸球、Tリンパ球を分離し、真菌の刺激を加えることで、IL-5を中心としたサイトカインの産生誘導を調べる、3.真菌刺激によって誘導されたサイトカイン産生能と、組織中のTotal IgEあるいは検体より検出されたNKT細胞数の相関を調べる、以上の3項目について解析を進めている。22年度の目標症例数は10症例であったが、現在10症例がエントリーされており現在解析中である。真菌に関してはAlternaria alternata, Aspergillus versicolor, Candida albicansを中心に刺激をしているが、各症例における反応は様々である。また、組織中のIgEについても症例によって異なり、真菌の関与、I型アレルギーの関与が共通の病態機序となっているかについては症例数を増やした解析が必要である。また個々の症例について、アレルギー性鼻炎を含めた背景因子も含めて検討する必要があると考えられる。23年度は更に10症例以上のエントリーを目標とし、詳細な解析を行う。当科で副鼻腔炎手術を施行した51例の血液あるいは鼻茸を用いて免疫学的検討を施行した。51例のうち、鼻茸中に好酸球の浸潤を認めない従来型副鼻腔炎は26例、好酸球の浸潤を認める副鼻腔炎は25例であった。まず、鼻茸に浸潤しているT細胞の検討では、従来型、好酸球浸潤型ともに95%がCD45RO陽性であり、memoryT細胞であることが明らかとなった。そこで、T細胞で発現されているcytokineあるいはregulatorについてmRNAのレベルで比較してみると、IL-5、IL-13では従来型に比較して、好酸球浸潤型では有意な発現増加を認めた。INF-γ、IL-17A、IL-25、T-bet、GATA3、RORCでは有意差を認めなかった。鼻茸中のB細胞の検討では、鼻茸中でIgEを産生しており、εGLTの発現も認めることから、鼻茸局所でのクラススイッチの可能性も示唆された。好酸球浸潤型副鼻腔炎の病態としてTh2系の免疫機構の関与が考えられる結果であった。好酸球浸潤型の副鼻腔炎の鼻汁、あるいは鼻茸の培養から真菌が検出されたのは8例であった。菌種としては、Candida、Cladosporium、Aspergillus、Penicilliumなどが検出された。末梢血中単核細胞を、局所から検出された真菌を含めた数種類の抗原で刺激し、培養上清中のIL-5値を検討した。その結果、Candidaが局所から検出された症例では高率に、PBMC刺激でCamdidaのみに反応を示した。一方で、Penicilliumが検出された症例では、Penicillium以外の菌種にも反応を示していた。従来型では真菌抗原刺激に反応を示さない症例も多く認められた。従来型と好酸球浸潤型を比較すると、検出された真菌抗原で刺激した際のcytokine産生において、好酸球浸潤型の方が産生量は高い傾向にあった。一部の好酸球浸潤型副鼻腔炎で、真菌の関与が示唆された。