hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
摩擦熱で自己制御された地震性摩擦すべりに関する萌芽研究

以後、flash meltingは、線状グループに沿うガウジ層とプレカット面に集中して発達する。(5)ガウジの生成とflash meltingを伴うグループは、すべりとともに他のグループと合体し、真の接触面はすべり距離に比例して増加する。(6)これらの真の接触状態の変化を考慮すると、すべり距離と速度に強く依存するflash meltingのすべり不安定性が導かれた。(7)なお、台湾集集地震を起こした車龍埔断層にも溶融が起こったことを明らかにした。
錐形粒子集積体アレイを用いた新規光学素子の作製

様々な形状の三次元周期構造体をテンプレートとし、テンプレートと球状粒子間に働く毛管力を制御することによって周期性を有する粒子集積体の作製を行った。粒子が錐形構造体の下部に充填された周期構造体の作製に成功した。乾燥過程を観察することによって、粒子の充填が頂部から起こることを明らかにした。粒径の揃った酸化物粒子を用いて作製した、錐形粒子集積体はフォトニック結晶由来のストップバンドが観測された。数百nm数μmの粒径サイズの揃った球状粒子が規則的に周期配列した粒子集積体の光学特性を利用した様々な応用が期待されている。これまで、ピラー頂部が寄り集まった錐形周期構造体のピラー下部の空隙に粒子を集積したピラミッド形粒子集積体アレイの作製を進めてきた。この粒子集積体アレイは粒子集積体としての特徴のみでなく、ピラミッド形という形状由来の光学デバイスへの応用可能性を秘めている。本研究では、まずはシリカやポリスチレンなどで作製した粒子集積体アレイを用いて集積状態を決定する因子に関しての検討を行い、毛管力が重要であることを明らかにした。さらに光学特性の評価を進めた。各ピラミッド形粒子集積体についての光学測定を行ったところ、粒子サイズに依存したフォトニックバンドギャップの発現が確認された。これは自己集積によって作製したピラミッド形粒子集積体内部で粒子が周期的に配列していることを示唆している。また、光学特性の評価と平行して、機能性粒子である酸化亜鉛に注目し、粒径の揃った酸化亜鉛粒子の作製を行ってきた。酸化亜鉛粒子に関しては、これまで化学的手法によって形態制御が行われているが、球形のものについてはほとんど報告例がない。本研究では、これまで有機-無機ハイブリッド材料の微小球作製の実績がある振動オリフィス法を用いて酸化亜鉛粒子の作製を目指した。原料溶液のpHをコントロールすることによって、粒径の揃った酸化亜鉛が低温で作製できることが明らかになった。昨年度は、機能性粒子である酸化亜鉛に注目し、粒径の揃った酸化亜鉛粒子の作製を行い、これまで有機-無機ハイブリッド材料の微小球作製の実績がある振動オリフィス法を用いて酸化亜鉛粒子の作製を目指した。原料溶液のpHをコントロールすることによって、粒径の揃った酸化亜鉛が低温で作製できることに成功した。また、シリカやポリスチレンなどで作製した粒子集積体アレイを用いて集積状態を決定する因子に関しての検討を行い、毛管力が重要であることを明らかにした。アルコール等の表面エネルギーの異なる溶媒の影響についても明らかにした。
中枢神経伝導路の再生と神経活動

皮膚,筋,関節受容器からの情報を脳に伝える後索路は,長い距離を走行する有髄線維であり,その髄鞘はシュワン細胞に由来する末梢部分とオリゴデンドロサイトに由来する中枢部分から構成されている.この線維は末梢部分では再生するが,再生した軸索は末梢一中枢の移行部を越えては伸びないし,脊髄を上行する部分の損傷では再生は全く起こらないと報告されている.本研究は,それが本当であるか否かを確かめることを目的として以下の実験を行った.エーテル麻酔下に生後10日齢までのラットの椎弓を切除して脊髄を広く露出し,直視下に胸髄下部で両側の後索路を含めて脊髄の半側以上を切断した.切断は安全カミソリを用いて鋭利に行い,軸索の周囲のグリアや細胞外基質の破壊を最小限にとどめ,軸索を誘導するような手掛かりができるだけ失われないことを意図した.一定期間飼育したのち,再生の有無を検索するため,神経節越え順行性標識法により,坐骨神経に小麦胚芽凝集素結合ホ-スラディッシュペルオキシダーゼを注入して後索路を終末に至るまで標識し,また,逆行性標識法により,蛍光色素を薄束核に注入して腰髄の後根神経節細胞を標識することを試みた.その結果,標識された繊維は正常な経路を辿り同側の薄束核に密な終末を形成しており,逆行性に標識された多数の細胞が腰髄の後根神経節に観察された.すなわち,従来の報告とは異なり,切断部の条件さえよければ、後索路は切断部を越えて著名な再生を起こすことが判明した.哺乳動物の中枢神経伝導路の再生が成功しないことを髄鞘やオリゴデンドロサイトの軸索伸長抑制因子に帰せしめる考えが現今有力であるが,本研究結果は再生するかしないかを決めるのはそうした中枢神経系の全体的な条件ではなく,切断部の局所的な条件であることを示している。
レーザー光を用いた中性分子のマニピュレーションとその応用

本年度は特に、静電場とレーザー電場の併用による分子の頭と尻尾を区別した配列制御の実現を目指して研究を進め、実際に明確な証拠を観測することに成功した。実験では、昨年度開発した装置を飛行時間型(Time-Of-Flight : TOF)イオン分析モードで使用し、その特性を最大限利用した。上記の手法の静電場としてイオンの加速電場を、レーザー電場としてナノ秒Nd : YAGレーザーの基本波を用いた。プローブ用フェムト秒チタンサファイアレーザー光の偏光方向をTOF軸と平行にして入射した場合、フラグメントイオンには一般にその初速度が検出器方向かあるいは反対方向かに対応してforward成分とbackward成分が現れる(TOFスペクトル)。Nd : YAGレーザー光を照射しない時は、TOFスペクトルの形状はほぼ対称であり、分子がランダムな方向を向いている結果と解釈できる。一方、Nd : YAGレーザ光を照射すると、TOFスペクトルに明らかな非対称性が観測された。これは、試料分子が配列を起こした結果と解釈できる。実際、この非対称性は試料分子の電気陰性度に関する簡単な考察から予想されるものと一致した。配列度を決める3つのパラメータは、レーザー光の強度と静電場の大きさと分子の回転温度である。実験でも、レーザー光や静電場を強くしたり、分子の回転温度を下げることにより配列度を大きくできることを確認した。今回、試料分子として、主にOCSを用いたが、OCSと比べると条件の悪いHClについても同様の効果を確認した。上記の実験と理論との比較のため、シュレーディンガー方程式を数値的に解くための計算コードの開発を並行して進めた。分子の回転周期に比べて配列がゆっくり進む断熱領域における計算結果は上記の実験結果を支持するものであった。さらに、非断熱領域における配列過程の時間発展を調べるための計算コードの開発も行った。今年度は、本研究課題を実施するのに不可欠な、MCP、フォスファースクリーン、CCDカメラからなる2次元イオンイメージングシステムを備えた実験装置を新たに開発した。現在、装置の性能試験を進めている。2次元イオンイメージング技術は、現時点では、分子の配向や配列を評価するのに最も有効な手法であると考えられる。装置の設計に当たっては、以下の点を特に考慮した。1)分子ビームの射出方向は、観測軸と同一とした。これにより、中心対称性の維持された歪みの無いイメージが得られる。2)フラグメントイオンの加速電極部は、静電レンズ効果を用いたvelocity map imagingの手法を採用し、大口径(直径20mm)、メッシュ無しの構造とした。velocity map imagingの手法を採用すれば、加速電圧の最適化により、初速度ベクトルの等しいフラグメントイオンは、検出器の同一点上に到達する。従って、空間分解能の高い測定を行うことが可能となる。装置の開発に関連して、CCDカメラで撮影した2次元イメージをディスプレイ上に表示するためのインターフェース部分や特定のイオンを選択的に観測するための高速高電圧電源なども自作した。研究代表者らは先に、2波長レーザー光の重ね合わせにより生成される非対称電場(即ち、非対称ポテンシャル)を用いた中性分子の配列制御の可能性を断熱領域において検討した。モデル分子とFCN分子について計算を行い、分子が十分回転冷却されている場合には、上記のアプローチにより配列制御できる可能性があること示した。今年度はさらに断熱領域以外の条件における配向や配列の時間発展を詳細に検討するため、時間に依存するシュレーディンガー方程式を数値的に解くコードを開発した。非断熱領域で実験を行えば、レーザーが通過した後に配向や配列が実現する可能性があり、高強度レーザー電場が存在しない状況を必要とする高精度な分光実験などに対する有力なアプローチとなりうる。
熱・低温・圧力によるタンパク質のUnfoldingとFolding機構の研究

研究対象としてクジラミオグロビン(Mb)(pD4.4,酢酸緩衝液、蛋白質濃度50mg/ml)を取り上げ、温度制御型ダイヤモンド・アンビル加圧装置を用いて圧力条件下(0.1-335MPa,30°C)、高温条件下(30-70°C)、低温条件下(-10-30°C,222MPa)でFTIR分光法により蛋白質のアミドI/I'バンドを測定した。得られたアミドI/I'領域の赤外スペクトルの赤外スペクトルは差・二次微分・FSD(Fourier self-deconvolution)法により解析した。その結果、部分D化MbのFSDのスペクトルは3つのGauss関数の波形(S_1;1675cm^<-1>,S_2;1650cm^<-1>,S_3;1630cm^<-1>)に分離され、S_1はβ-ターン、S_2はα-ヘリックスにS_3はα-ヘリックスとα-ヘリックスを繋ぐ短い鎖に帰属した。圧力によるUnfoldingは、二次構造の破壊を伴わずにアミドプロトンの重水素交換反応が進行し、引き続いて二次構造の構成要素が222MPaから233MPaの狭い圧力範囲でランダム構造へと可逆的に二状態転移した。熱によるUnfoldingでは30°Cから50°Cの温度範囲で重水素交換反応は完了するが、同時に分子間β-シート構造が60°C付近から出現して、70°Cの加熱においても二次構造は存在した。70°Cから再び30°Cの戻すと、蛋白質の二次構造と分子間β-シートは元に戻らず、熱転移に伴うUnfoldingは不可逆過程である。圧力を約220Mpaに保持して低温条件下、-10°CまでのUnfolding過程では、重水素交換反応とともに二次構造は破壊して、-10°Cでα-ヘリックスはランダムコイルへと転移した。
反芻動物の脂肪細胞形成に関与する脂溶性シグナル分子の探索およびその機能解析

現在、反芻動物における詳細な脂肪細胞増殖・分化制御機構は不明である。そこで、反芻動物の脂肪細胞形成に関与する脂溶性シグナル分子の探索およびその機能解析を行った。その結果、反芻動物においてVFAが内因性因子として、ラクトースウレイドが外因性因子として脂肪細胞分化のマスターレギュレーターであるPPARγ-2および脂質合成に関与するLXRαの遺伝子発現を制御し、脂肪細胞形成に深く関与していることが判明した。1)脂肪細胞分化過程における機能未知核内レセプターの発現パターンの解析現在までに、核内レセプターはヒトにおいて48種類同定されているが、その中8種について、脂肪前駆細胞分化過程における発現パターンを3T3-L1細胞およびラット、ウシめん羊の脂肪前駆細胞を用いて解析した。その中で、PPARγ-2の発現はどの動物種でも分化の進行と共に増加した。レチノイドX受容体および肝X受容体の発現は3T3-L1、ラット脂肪前駆細胞より反芻動物、特にウシ脂肪前駆細胞において高いことが判明した2)PPARγ-2およびC/EBPs mRNAの発現動態を制御する外因性因子の同定共役リノール酸(trans-10, sis-12)はPPARγ-2、aP2、adipohilin mRNAの発現を優位に増加させ、脂肪細胞形成に深く関与していることを明らかにした。逆に3T3-L1細胞においてはそれらの発現を減少させ、脂肪細胞への分化を抑制した。ラクトースウレイドは牛乳中に微量存在するといわれているが、ウシおよびめん羊において、ラクトースウレイドはPPARγ-2の発現を抑制することで脂肪細胞形成を抑制することを明らかにした3)PPARγ-2およびC/EBPsの内因性リガンドの候補因子の探索めん羊脂肪前駆細胞の分化過程において、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のVFAは、PPARγ-2、C/EBPα、aP2の発現を増加させ、特に酪酸はPPARγ-2の内因性リガンドの候補因子となることを立証した。逆に、反芻動物におけるタンパク質合成源として重要な尿素、アンモニアはPPARγ-2 mRNAの発現を抑制した。1)脂肪細胞分化過程における機能未知核内レセプターの発現パターンの解析平成20年度で解析した以外の核内転写因子について解析した。PPARδはウシで発現しているもののラット、めん羊では発現せず、FXRはめん羊、ウシで発現しないもののラットで発現、Rev-Erbαはウシおよびラットで分化の進行とともに発現が上昇し、めん羊では発現しているものの分化期間中変化は観察されなかった。このようにアディポジェネシスは動物種によって異なる転写因子によって調節されているだけではなく、脂肪細胞分化誘導後の早期や中、後期に作用するといった分化過程で時間的な差も存在することが判明した。2)候補因子による遺伝子転写因子活性化制御の解明反芻動物においてPPARγ-2およびLXRαのDNA respons element領域への結合にRXRの二量体化が必要であるか否かを検証した。めん羊、ウシ脂肪前駆細胞においてレチノイン酸はPPARγ-2により誘導されるaP2の発現を減少させ、さらにLXRαの下流にある遺伝子SREBP1-Cの発現も減少させた。反芻動物においてもRXRのPPARγ-2およびLXRαとの二量体化が、脂肪細胞分化関連遺伝子の誘導に必須であることが明らかとなった。3)転写因子PPARγ-2、LXRαおよびRev-ErbαmRNAの発現動態を制御する内因性因子の探索ウシ脂肪前駆細胞の分化過程において、VFAの中で酢酸、プロピオン酸がPPARγ-2を上昇させてが、酪酸はむしろその発現を抑制した。VFAのいずれもがLXRαの発現を増加させ、Rev-Erbαは酪酸のみがその発現を増加させた。このように、ウシにおいてはVFAが転写因子の発現動態を制御する内因性因子となることが明らかとなった。1)脂肪細胞分化制御およびオーファン核内受容体、ReV-ErVaの内因性および外因性制御因子の探索ReV-ErVαはマウス胎児由来脂肪前駆細胞、3T3-L1細胞分化の進行に伴って、その発現が上昇している。しかし、反芻動物においてReV-ErVαが脂肪細胞の分化に影響しているか、またそれを制御している因子は不明である。そこでReV-ErVαmRNAの内因性および外因性因子の探索を行った。その結果、VFA、なかでも酪酸によってその発現は著しく上昇したが、酢酸による変化は認められなかった。さらに、ラクトースウレイドは、その発現を抑制する傾向を示した。以上の結果は、反芻動物においてもオーファン核内受容体であるReV-ErVαが脂肪細胞の分化に深く関与していることを示唆した。2)核内転写因子LXRαのノックダウンが脂肪細胞分化に与える影響の解析平成21年度の研究より、核内転写因子LXRαがウシおよびめん羊における脂肪細胞形成過程で強く発現していることを確認した。

そこで本年度は、LXRαのsiRNAを使用し、その転写因子のノックダウンを作成して、この転写因子が実際に脂肪細胞の分化制御因子として作用しているか否かを検証した。その結果、3T3-L1細胞においては、LxRαsiRNAは分化誘導3日目でLXRαの発現を抑制したが、LXRαの下流に存在するSREBP-1cの発現は抑制せず、脂肪細胞の分化も抑制されなかった。以上の結果は、従来提唱されているLXRα-SREBP-1c-脂質合成酵素誘導といった説をくつがえしたものであり、SREBP-1cは他の経路で制御されている可能性を示唆した。
一塩基多型による加齢黄斑変性の臨床症状の差異

本邦での加齢黄斑変性(AMD)の発症、予後、治療への反応に関連する感受性遺伝子を検討し、SERPINF1の遺伝子多型が光線力学療法への反応や視力予後と関連すること、一方SERPING1の遺伝子多型の加齢黄斑変性発症への影響は本邦では小さいと示唆されること、C2/CFBの遺伝子多型が加齢黄斑変性発症に対し保護的に働いていることを示した。また関連して同疾患の臨床像に関する検討を行い、特に光干渉断層計所見と視機能の関連について報告した。本研究では本邦での視覚障害の原因疾患として第4位をしめる加齢黄斑変性の臨床症状が遺伝的な素因、一塩基多型(SNP)によってどのような影響を受けるかを検討するものである。まず基礎的なデータとして加齢黄斑変性の臨床像、治療経過についての検討を行い、加齢黄斑変性の一亜型であるポリープ状脈絡膜血管症において、造影検査で描出されるメッシュ状の血管所見が病変の再発と関連し経過観察上重要なこと(Eye 2011 in press)、および現在加齢黄斑変性に対する第一選択である抗VEGF療法を行っても、寛解が得られるのは全体の40%程度にすぎず、また一定の割合で脱落例が出ることを明らかにした(Euro J Ophth 2011 in press)。この結果は遺伝子解析を行う際のパラメーターの一つとして、また一般臨床上の知見として有用なものと考えられた。遺伝子解析について、採取した検体は自施設で解析の予定であったが、研究代表者の京都大学への異動が内定したため京都大学に送付して行うこととした。施設の倫理委員会の承認をへて約200例で同意を得て採血を行い、京都大学他の検体とあわせ解析を行った。その結果、欧米人では加齢黄斑変性の発症に関与するとされるSERPING1遺伝子のSNPは日本人では明らかな影響を及ぼさないことを明らかにした。(Plos One 2011)この結果は加齢黄斑変性の臨床像に人種による遺伝的素因の違いが関与していることを支持しており、今後の研究デザインや結果の解釈のうえで重要な意味を持つと考えられた。本研究は本邦での視覚障害の原因疾患として第4位をしめる加齢黄斑変性の臨床症状が遺伝的な素因、一塩基多型(SNP)によってどのような影響を受けるかを検討するものである。加齢黄斑変性患者の臨床像、治療経過について、視力およびフルオレセイン、インドシアニングリーン蛍光眼底造影、光干渉断層計による網膜厚や視細胞層の構造のデータを収集した。また同意が得られた患者で末梢血からDNAを採取し、マイクロアレイにて一塩基多型領域の配列を同定し、結果を解析した。加齢黄斑変性の病態において、光干渉断層計で得られる所見のうち、視細胞内節外節接合部や外境界膜の状態、高輝度点状所見の存在が視機能とよく相関し、特に外境界膜の所見は治療前後の変化が少ないことから、予後の予測に役立つことを示した。また硝子体のけん引がある場合に急速に病態が進行することがあることを報告した。遺伝子解析では、1036名の患者と1201名の正常被験者の検体を用い、C2/CFBのrs547154とrs541862のSNPが、それぞれT、Cであると典型的加齢黄斑変性、またその亜型であるポリープ状脈絡膜血管症のどちらも発症が少ない、つまりこの多型が保護的に働いていることを示した。これらの結果は、網膜断層像で見られる所見が網膜の客観的評価に使えること、加齢黄斑変性の臨床像に人種による遺伝的素因の違いが関与していることを支持しており、今後の研究デザインや結果の解釈のうえで重要な意味を持つと考えられた。
顎変形症症例の下顎骨移動時における回転軸の設定に関する研究-正確な三次元的質定法-

顎変形症に対する外科的矯正法は、近年広く臨床応用されている。この術式では分割部の骨接合面積が広くなることから術後の安定を得ることができた。しかし高度な下顎非対称症例や開咬を伴う症例では下顎の回転に伴い、分割した骨片同士の干渉や周囲筋の作用によって後戻りを来したり、関節頭位に大きな影響がおよぶことも危惧される。そこで本研究では術直前の顎模型を用いて三次元的な下顎の移動量を正確に計測し、外科的矯正の際の大骨片移動の回転軸を算出することを目的とした。模型計測に際しては予め、フェイスボウを用いてフランクフルト平面を咬合器上に再現した後、術前の上下顎の歯列模型を咬合器に装着した。計測は、上顎左側中切歯の近心切縁を基準点として(三次元の座標上でx=0、y=o、z=oとなる点)、下顎左側中切歯近心切縁と左右の下顎第一大臼歯近心頬側咬頭の三次元上の座標をそれぞれマイクロマニピュレーターを用いて測定した。同様に下顎移動後の3点の三次元上の座標も正確に計測した。三次元上の3点の移動の単純な回転中心の算出をパーソナルコンピューターを使用した2つの方法を用いて試みたが下顎移動様式は三次元的に複雑なため回転中心点の算出はできなかった。方法1:立体を3方向から観察した二次元形態と仮想し、下顎左側中切歯近心切縁と左右の下顎第1大臼歯近心頬側咬頭で形成される三角形の角度差から回転中心を求めようとしたが再現性は得られなかった。方法2:三次元の座標の回転についてXYZ軸それぞれを僅かずつ変化させて偶然一致する点を求めるいわゆるループ法を用いて求めようと試みたが計算回数が多すぎるため実用的ではなかった。しかしながら模型本計測法を用いて術後の骨片上の任意の点の移動する位置を測定することは可能と思われ、骨片の干渉部位の推察や術後顔貌の予想には有用性があろう。
学習障害児版「ペアレント・トレーニング」の確立と効果尺度の開発に関する研究

本研究では、読み書きに困難さをもつ子どもの保護者への親訓練プログラムを開発し、その効果を検討した。プログラムは講義、グループワーク、ホームワークで構成され、12週間間隔で約23時間の講座が全7回行われた。講義の内容は、「読み書き障害とは?」、「家庭学習の環境設定と教え方」、「認知特性に合わせた指導」、「読みと書きの基本的な指導」、「モデル事例について考えよう」、「二次障害の理解と予防」、「拡大・代替コミュニケーションについて」、「家庭・学校・医療でのサポート」、「将来使えそうな支援」であった。グループワークでは、課題を決め、手続き作成表を作成してもらった。作成した課題は、ホームワークとして家庭で実施され、次回の講座のグループワークで発表し検討するという流れであった。参加者は、読み書きに困難さをもつ子どもの保護者7名であった。事前事後の両方のデータのある参加者6名分を分析した結果、認知神経心理学を専門とする大学教員の指導を受け作成した「読み書き障害児に対する療育のための基礎知識到達度テスト」の平均得点が上昇し、不安を測定するための質問紙であるSTMの状態不安、抑うつを測定するための質問票であるBDI-II、親の療育上のストレスを測定するための質問紙であるQRSの平均得点がともに低下した。また、すべての参加者がプログラムの終了までに24個の課題を達成していた。参加者が作成した課題を分類すると、特殊音節の入った単語の読み書き、読みや書きの流暢性を上げる、漢字を効率よく覚えるなどであった。さらに、事後アンケートにおいても肯定的な評価を得た。本研究のプログラムを通して、親が子どもの実態に合わせて読み書きの支援方法を学ぶことにより、子どもにどって支援を受けられる機会が確保され、支援が継続されることが期待できる。今後は、さらに実践数を増やすことや、従属変数の検討を進めていきたい。
多孔質内高遠心力場を利用したナノサイズ粒子の製造

本研究では、高速で回転する多孔質体を利用して,反応物質を含む液滴(ミスト)を急激に混合することにより,半湿式で粒径のそろった大量のナノサイズ粒子を製造することを目的としている。昨年度は,分散させる試験液として,NaCl水溶液,PAO(poly alpha olefin)を用いて,分散される液滴の粒径分布や帯電量分布等の基本物性を調べた。本年度は,まずこの回転式多孔質体分散器を高速で長時間安定して運転できるように,回転軸部に改良を施した。その上で,分散相にMMA(methylmethacrylate)モノマーおよび連続相に無機系懸濁安定剤を用いたO/WエマルションからPMMA(polymethylmethacrylate)粒子を懸濁重合により合成する系において,エマルションの微細化に本分散器を適用した。具体的には,攪拌機により予備混合した一定量のO/Wエマルションの懸濁液を高速で回転する多孔質体に一定回数通過させた後で,水で希釈し60°Cまで加熱した後重合を開始させた。そして,生成したPMMA粒子をレーザー回折式粒径測定器により粒径分布を測定することで,重合前のエマルションの粒径分布を求めた。その結果,従来の攪拌混合で使用されている連続相の界面活性剤濃度(0.02wt%),懸濁安定剤濃度(21.5wt%)が,本分散器を用いた場合においてもエマルション同士を合一させない濃度条件であることがまず確認された。次に,回転数の増加により,多孔質体から由てくる液滴の径の減少とともに,その中に含まれるエマルションの径も,原液のそれ(100μm)に比べて数μmまで微細化されることがわかった。さらに,懸濁液のO/W比を従来の1/2から1/10に下げることで平均径を2μm程度まで小さくすることができた。このように,本装置は,分散に最適な液相成をあらかじめ見つけた上で,原液を連続的に供給することで,短時間で連続的にマイクロエマルションを調製することが可能である。高速で回転する多孔質内では,孔壁面に付着したミストが剪断力により引きちぎられると考えられる。そこで,まず予備実験として径0.5mmの毛細管にアトマイザで発生させたミストを高流速で通すことで,ミストの分散がどの程度進行するかを調べた。その結果音速まで上げても,平均径で1.1μmから0.7μm程度しか微細化されなかった。次に,ステンレス製の凝集粒子からなる円筒状の多孔質体(孔径70,100μm,直径100mm)を用いて,回転多孔質体反応器を試作した。分散させる試験液として,NaCl水溶液,PAO(poly alpha olefin)を用いた。まず,アトマイザにより噴霧されたミストを多孔質体の円筒の中心部から供給し,回転する多孔質体の外側から出てくるミストの粒度分布をSMPS(走査型粒度分布測定器)により測定した。また,粒子の分散状態を調べるために,電圧の印加した平行平板電極にミストを通して透過率を測定し,帯電量分布を求めた。

その結果,9000rpmでNaCl aq.の場合は1.1μmから0.4μm, PAOは0.26μmから0.12μmまで平均径が減少した。一方,回転数の増加による平均径の減少とともに個数濃度も減少した。これは,多孔質体を囲むハウジングの内壁に大半の粒子が沈着したためと考えられる。また,帯電量分布の測定結果では,PAOはほとんど帯電していないのに対して,NaCl aq.では回転数の増加とともに平均帯電数が増加した。以上のように,ある程度のミストの微細化が可能であることが示されたが,当初予想していたのに比べて十分な成果が得られなかった。この理由として,多孔質体の底部に隙間があるため,その部分から多くの供給ミストが,多孔質体内部を通過することなく漏れ出ている可能性がある。今後は,供給ミストが全量多孔質体を通過するように改良するとともに,水系の溶液と親油性の溶液を同時に噴霧することで,気相中でエマルジョンの形成が可能かどうかを確認する予定である。本研究では、高速で回転する多孔質体を利用して,反応物質を含む液滴(ミスト)を急激に混合することにより,半湿式で粒径のそろった大量のナノサイズ粒子を製造することを目的としている。昨年度は,分散させる試験液として,NaCl水溶液,PAO(poly alpha olefin)を用いて,分散される液滴の粒径分布や帯電量分布等の基本物性を調べた。本年度は,まずこの回転式多孔質体分散器を高速で長時間安定して運転できるように,回転軸部に改良を施した。その上で,分散相にMMA(methylmethacrylate)モノマーおよび連続相に無機系懸濁安定剤を用いたO/WエマルションからPMMA(polymethylmethacrylate)粒子を懸濁重合により合成する系において,エマルションの微細化に本分散器を適用した。具体的には,攪拌機により予備混合した一定量のO/Wエマルションの懸濁液を高速で回転する多孔質体に一定回数通過させた後で,水で希釈し60°Cまで加熱した後重合を開始させた。そして,生成したPMMA粒子をレーザー回折式粒径測定器により粒径分布を測定することで,重合前のエマルションの粒径分布を求めた。その結果,従来の攪拌混合で使用されている連続相の界面活性剤濃度(0.02wt%),懸濁安定剤濃度(21.5wt%)が,本分散器を用いた場合においてもエマルション同士を合一させない濃度条件であることがまず確認された。次に,回転数の増加により,多孔質体から出てくる液滴の径の減少とともに,その中に含まれるエマルションの径も,原液のそれ(100μm)に比べて数μmまで微細化されることがわかった。さらに,懸濁液のO/W比を従来の1/2から1/10に下げることで平均径を2μm程度まで小さくすることができた。このように,本装置は,分散に最適な液組成をあらかじめ見つけた上で,原液を連続的に供給することで,短時間で連続的にマイクロエマルションを調製することが可能である。
アワビの成長および再生に関与する生理活性ペプチドの同定と調節機構の解明

本研究は、アワビの成長および再生に関与する生理活性ペプチドを探索し、構造および生理作用を明らかにすることを目的とした。アワビの脳神経節cDNAライブラリーを作成し、約3,300クローンの5'領域の塩基配列に基づいて相同性検索を行ない、食欲、再生、性成熟や代謝を調節に関与する神経性ペプチドを検出した。そのうち食欲調節および性成熟に関与するニューロペプチドY(NPY)と生殖腺刺激ホルモン放出ペプチドの全塩基配列および成熟ペプチドのアミノ酸配列を決定した。NYPの発現レベルは成長の良い個体で高く、筋肉注射により体重が増加することなどから、このペプチドがアワビの成長促進に関与すると考えられる。水産資源として重要なエゾアワビの生産性の向上に資する成長促進技術を開発する上で、アワビの成長や細胞増殖を促す生理活性ペプチドを同定し、機能および調節機構を解明する基礎研究は極めて重要な役割を果たす。本研究は脊椎動物の脳下垂体ホルモン遺伝子が無脊椎動物に起源する仮説およびサケ成長ホルモンがアワビ稚貝の成長を促進という発見に基づいて、アワビ脳神経節から成長、食欲や代謝調節、また、再生促進に関与する生理活性ペプチドを探索し、構造を決定することを目的とした。(1)アワビの成長、食欲および代謝調節に関与する生理活性ペプチドの探索成長優良エゾアワビの脳神経節からcDNAライブラリーを作成し、1632クローンの塩基配列を解析した。これらの配列をデータベースを活用して相同性検索を行った結果、食欲調節、摂食行動および代謝調節に関与するペプチドをコードするcDNAが得られた。一方、成長促進に関与するペプチドに対するホモログは含まれていなかった。現在、これらのペプチドの脳神経節における産生細胞の同定に関する免疫組織化学的研究を進めている。(2)アワビの細胞増殖に関与する生理活性ペプチドの探索エゾアワビの上足を切除した後、3日目に採取した脳神経節からcDNAライブラリーを作成し、960クローンについて塩基配列の解析を開始した。また、上足を切除した後、3、7および14日目に採取した上足組織について組織観察を行い、切除した後、7日目に上皮組織が再生していることを明らかにした。現在、再生組織からのペプチドの網羅的探索を行っている。水産資源として重要なエゾアワビの成長促進技術を開発する上で、アワビの成長や細胞増殖を促す生理活性ペプチドを同定し、機能および調節機構を解明する基礎研究は極めて重要な役割を果たす。本年度は、これまでの研究に引き続き、アワビ脳神経節から成長、食欲や代謝調節、また、再生促進に関与する生理活性ペプチドを探索して構造を解析するとともに、生理活性ペプチドの産生部位や機能を解析した。成長優良個体、上足組織切除個体および通常個体のアワビ脳神経節cDNAライブラリーを次世代シークエンサーにより解析し、それぞれ約200万クローンの塩基配列が得られた。成長や再生、糖代謝、食欲、摂食行動および性成熟に関与するペプチド・ホモログ群のみならずペプチドに対する受容体も得られた。脳神経節の塩酸アセトン抽出物を用いて食欲調節ペプチド・ホモログ(NPY)の構造解析を行なった結果、26と39アミノ酸残基からなる2つのペプチドを同定した。これらのペプチドは同一のmRNAから生じることを明らかにした。アワビ稚貝を絶食するとNYP mRNAの発現レベルは、摂餌群よりも増加し、また、摂餌を再開すると、NPYの発現レベルが増加することを明らかにした。さらに脳神経節におけるNYP mRNAの発現レベルは、成長の良い稚貝ほど高い値を示すことから、NPYがアワビの成長促進において重要な機能を担うと考えられる。脳神経節の塩酸アセトン抽出物を用いて生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン・ホモログ(GnRH)の構造解析を行なった結果、11と12アミノ酸残基(GnRH-11および12)からなる2つのペプチドを同定した。一方、GnRH-11と12は別々のmRNAから生じることを明らかにした。GnRHは上足を切除した後、その発現レベルが増加することから、このペプチドはアワビにおいて性成熟のみならず細胞の増殖・分化にも関与すると考えられる。本年度は、昨年度の研究に引き続き、アワビ脳神経節から成長、食欲や代謝調節、また、再生促進に関与する生理活性ペプチドを探索して構造を解析するとともに、生理活性ペプチドの産生部位や機能を解析した。上足組織を切除したアワビ脳神経節cDNAライブラリーを作成し、1056クローンの塩基配列を解析し、データベースを活用して相同性検索を行った。その結果、再生や成長、糖代謝、食欲、摂食行動および性成熟に関与するペプチド・ホモログ群が得られた。

一方、普通サイズの対照個体の脳神経節cDNAライブラリーからは、おもに食欲、摂食行動および血圧調節に関与するペプチド・ホモログ群が得られた。同定した食欲調節ペプチド(NPY)に対する抗体を作成し、この抗体に対する免疫陽性細胞体は脳神経節の細胞層に検出され、免疫陽性繊維が脳神経節の内部に投射していることを明らかにした。また、合成NPYをアワビ稚貝に筋肉注射した結果、2.5μg/gを注射した稚貝の体重は対照群よりも有為に増加した。さらに脳神経節におけるNPYmRNAの発現レベルは、成長の良い稚貝ほど高い値を示すことから、NPYがアワビの成長促進において重要な機能を担うと考えられる。アワビの上足組織を切除後、314日間での再生を組織学的に確認した。また、再生を司る細胞増殖因子を同定する研究の一環として、哺乳動物の細胞増殖因子抗体を用いて免疫組織染色を行った結果、マウスEGF抗体では再生中の上足組織において免疫陽性反応は検出されなかったが、ウサギPDGF抗体に対する免疫陽性反応が認められた。アワビの成長および再生に関与する生理活性ペプチドを成長優良個体および上足組織切断個体の脳神経節cDNAライブラリーから調製し、成長や代謝調節に関与する6種のペプチドcDNAを同定した。今後、これらのペプチドを単離し、機能および働く仕組みを解明することにより、アワビの成長や再生の調節機構が明らかにされると期待できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、アワビの成長および再生に関与する生理活性ペプチドを網羅的に探索することを目的として、上足組織を切除した個体から作成した脳神経節cDNAライブラリーから、昨年度に同定した食欲調節に関与するペプチド・ホモログに加えて、成長、再生や代謝調節に関与するペプチド・ホモログ群を同定するに至った。また、食欲調節に関与するペプチド・ホモログの一次構造、産生部位および成長促進に及ぼす効果を明らかにするなど、アワビの成長の調節機構の解明に向けた研究が進展した。得られた研究成果に基づいて、同定した成長、再生および代謝調節に関与するペプチド・ホモログ群の機能および働く仕組みを解明することにより、アワビの成長の調節機構をより良く理解することができるまでに研究は進展している。さらに本年度、上足組織を切除した組織の再生過程における細胞の形態変化に関する基礎的知見を集積し、哺乳類の細胞増殖因子・ホモログが重要な機能を担うことを示唆する結果が得られた。本研究の成果に基づいて、組織の再生に関与する脳神経節由来のペプチドおよび再生組織における細胞増殖因子の機能および働く仕組みを解明することにより、アワビの再生の調節機構を明らかにすることができると考えられる。一方、本年度の研究において、脊椎動物のみならず軟体動物の性成熟に関与する神経ペプチド・ホモログを同定することができた。このことは、アワビにおける性成熟のメカニズムを解明することをも可能にする極めて重要な研究の成果である。以上の通り、本年度の研究は、おおむね計画通りに進展している。
無精子症の発現に関する新しい候補遺伝子の解明

射出精液に精子がいない無精子症の患者の中で不妊症治療の診断と治療をかねた精製生検にて、精巣の造精機能障害がMaturation arrestまたはSeltolli cell onlyと病理診断された患者からインフォームドコンセントを得て、永久病理組織標本50検体より、固定超薄切片を取り出した。その固定超薄切片をDNAの鋳型にして、我々が新たに改良した[無精子症の責任遺伝子として知られているDAZ(Deleted in Azoospermia)やYRRM(Y chromosome ribonucleic acid recognition motif)のアミノ酸配列にはRNA-binding domainが存在し、種によらずRNP-1,RNP-2の領域も良く保存され、この領域は無精子症と深い関りがあることを示唆している。この領域を増幅できるように考案した]degenerate Primerを用いたRT-PCR法にて睾丸組織特異的に発現しているmRNAsのcDNAsを作成した。この得られたcDNAs遺伝子を電気泳動して正常精巣組織では発現していない遺伝子や正常では発現しているが患者検体においては発現していない遺伝子を選び出して(differential display法)無精子症患者に特異的に欠失または変異している可能性のある候補遺伝子が960個ほど得られた。得られた遺伝子を大陽菌を用いてsubcloningし、現在約300程その遺伝子配列を決めた。コドンに矛盾が無くRRM/RNP Consensusを有する遺伝子をその中より選別した。求めた遺伝子配列をインターネット上のGenome Netの中のBLASTにてホモロジー解析し、どのくらいの変異が起きているか、また現在までに分かっており精巣特異的に発現している正常などの遺伝子に最も近いか、解析の最中です。
変形局所化・軟化現象の統一的理論と解析手法の構築

熱力学的定式化に基づく変形局所化理論の構築一般的理論の構築に先立ち、バネ・摩擦モデルを用いた簡単な例を用いて解の安定性の統一的判定方法を検討した。さらにその理論を一般化することにより、塑性変形、すべり、クラックの進展など様々な非弾性挙動に対する理論を構築した。不連続面発生・進展解析手法の構築不連続面を有する有限要素の定式化を行い、通常の有限要素解析プログラムに組み込んだ。不連続面を有する有限要素を用いた解析に変形局所化理論を応用することにより、不連続面の発生・進展・変形局所化の解析手法を確立した。人工軟岩に対する支持力試験とマッチング法による変位場計測人工軟岩に対して平面ひずみ圧縮試験・ロックせん断試験・進行性破壊試験を実施し、マッチング法を用いて変位場、ひずみ場を計測した。ロックせん断試験・進行性破壊試験の解析を行い、計測結果との比較を行うことにより解析手法の妥当性を検証した。
胃癌・大腸癌の微小転移に対する遺伝子診断法および治療法の開発

癌の転移再発は微小転移に起因すると考えられることから、微小転移に対する診断、治療法の開発は転移再発を予防し、生存率を改善するために必須である。本研究では1995年より我々が世界に先駆けて確立してきた胃癌の腹膜再発に対するCEAを指標とした定量的リアルタイムRT-PCR法(以後PCR法)の予後的意義を多施設共同研究および前向き研究により確認し高感度検出法として実用化を試みるとともに、微小転移を標的とする治療法を開発し、遺伝子診断と組み合わせた新たな腹膜再発に対する治療戦略を構築することが目標である。PCR法に関しては本年度は103例の前向き研究を行ない、腹膜転移陰性、細胞診陰性症例のうちPCR法陽性症例が陰性症例に比べ有意に予後不良であり、独立した予後因子であることを明らかにし、本法の診断法として有用性を確認した。またGFP遺伝子を導入した胃癌微小転移ヌードマウスモデルを用いて、腹膜微小転移が進行した転移に比べ5-FU系抗癌剤(経口)やタキサン系抗癌剤(腹腔内)に対する化学療法感受性が高く治療により生存率が有意に改善されること、その機構として微小転移巣の薬剤濃度が肉眼転移に比べ有意に高いことを明らかにした。また全く新しいアプローチとして腹膜微小転移形成の大網乳班(節外性リンパ組織)依存性を利用したドラッグデリバリーシステムを考案し、本法が薬剤を腹膜微小転移に選択的に送達可能であることを示した。
高精細3Dイメージング装置の新規開発とノックアウトマウス胚の表現型解析への活用

CoMBI ( Correlative Microscopy and Block-face Imaging)は、連続ブロック面撮影法をベースとし、独自開発した新しい3Dイメージング法でり、同一の凍結ブロック標本から3Dデータと凍結切片の両方を得られることを最大の特徴とする。本研究では、より小さな組織(15 mm)にも適用できる新型のCoMBI装置を開発する。ノックアウトマウス胚の表現型解析のほか、哺乳類、両生類、魚類の多様な組織で3D形態解析を行うと同時に、目的分子の分布情報を付与したり、由来位置情報をもった切片解析も行い、信頼性の高い形態解析を実現する。
未利用キチン系バイオマスからの有用化合物生産プロセスの開発

本研究では、甲殻類の殻廃棄物などの未利用キチン系バイオマスの利用促進を目指し、キチンの構成単糖であるN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を炭素源および窒素源として利用可能な酵母Scheffersomyces stipitisのGlcNAc代謝経路の解明、代謝改変による有用化合物生産株の構築、キチン分解能力の付与などを行い、キチンからの同時糖化発酵法による有用物質生産プロセスの開発を試みる。今年度は、主ににS. stipitisのGlcNAc代謝経路の解析に取り組み、まず、GlcNAcを炭素源とした場合とグルコース・キシロースを炭素源とした場合におけるS. stipitisの細胞内代謝物の蓄積状況を質量分析装置を用いて網羅的に解析した。その結果、GlcNAcを炭素源として生育した細胞では、グルコース・キシロースを炭素源として生育した細胞に比べて、芳香族アミノ酸、分岐鎖アミノ酸、含硫アミノ酸、プリン、ピリミジンなど、幅広い種類の窒素含有代謝物の蓄積量が顕著に増大している事が明らかとなり、これらの化合物を前駆体とする物質の発酵生産を行う上で、GlcNAcが有利な基質である可能性が示唆された。また、窒素原子が安定同位体(15N)に置換されたGlcNAcを用いて、GlcNAc由来の窒素の代謝フローを追跡する「動的代謝プロファイリング」も進めており、これまでほとんど知見が無かった「窒素源としてのGlcNAc」の代謝特性についても、有益な情報が得られつつある。さらに、S. stipitisにキチン分解能力を付与するため、微生物細胞の表層に酵素などの機能性タンパク質を固定・集積する「細胞表層工学技術」の開発にも取り組み、S. stipitisの細胞表層に酵素を安定的に提示する技術を確立することに成功した。当初計画において初年度に完了する予定であった酵母S. stipitisのGlcNAc代謝経路の解析と、その解析結果に基づく代謝改変戦略の導出については、動的代謝プロファイリングに用いる質量分析装置の予期せぬ不具合のために一部の代謝物質(負電荷代謝物質)の分析を実施できておらず、計画にやや遅れが生じている。一方で、S. stipitisにキチン分解能力を付与するための細胞表層工学技術の開発(当初計画では次年度以降に実施予定)については、当初の計画を大幅に前倒しする形で進展しており、本研究課題全体としての進捗状況はおおむね順調である。初年度に完了できなかった酵母S. stipitisの動的代謝プロファイリングを速やかに完了させ、その解析結果に基いてキチンから生産する標的化合物の候補を選定する。そして、それらの化合物を効率よく生産させるための人工代謝経路の設計と、S. stipitisへ導入を進める。人工代謝経路の導入に成功した株については、GlcNAcを基質とした標的化合物の発酵生産能力の評価と、その発酵条件の最適化を行う。さらに、初年度に確立した細胞表層工学技術を用いてキチン分解能力を付与された株を構築し、リン酸膨潤キチン(コロイダルキチン)を基質とした分解能力の評価を実施する。

初年度に完了できなかった酵母S. stipitisの動的代謝プロファイリングを速やかに完了させ、その解析結果に基いてキチンから生産する標的化合物の候補を選定する。そして、それらの化合物を効率よく生産させるための人工代謝経路の設計と、S. stipitisへ導入を進める。人工代謝経路の導入に成功した株については、GlcNAcを基質とした標的化合物の発酵生産能力の評価と、その発酵条件の最適化を行う。さらに、初年度に確立した細胞表層工学技術を用いてキチン分解能力を付与された株を構築し、リン酸膨潤キチン(コロイダルキチン)を基質とした分解能力の評価を実施する。研究に使用する試薬、プラスチック器具類などの消耗品の一部を他予算で賄う事が出来たことと、代謝解析に用いる同位体標識GlcNAcを13C,15N-GlcNAcから15N-GlcNAcに変更したことなどにより、次年度使用額が生じた。この次年度使用額は、本研究で使用する質量分析装置の不具合の原因となっている真空ポンプのオーバーホール費用として使用する予定である。また平成31年度分として請求した助成金については、キチンから有用化合物を発酵生産する酵母の分子生物学的育種のための遺伝子人工合成サービス利用費、およびその酵母を用いたキチンの糖化・発酵試験のための消耗品費として使用する予定である。
腎冷凍凝固後BNラットにおける実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎の研究

Interphotoreceptor retinoid-binding protein(IRBP)を完全アジュバントとともにLewis ratに接種するとexperimental autoimmuneuveoretinitis(EAU)が100%発症するのに対し、Brown Norway(BN)ratはEAU抵抗性である。ところが、腎臓に冷凍凝固を加えるとBN ratでもEAUが高率に発症する。その要因として腎・眼組織に共通抗原の存在が考えられる。そこで、この種のEAUの発症病理の解析と共通抗原の同定を目的として研究を行った。1.抗IRBPモノクローナル抗体を作製し、これをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィーで純化IRBPを精製した。Con Aカラムを用いた従来の方法ではCon Aの混入を避けることができず実験結果に影響を与えたが、この新しい精製方法により解決した。2.EAUの発症病理を解明するため、IRBP接種後の血清、脾リンパ球を用いてIRBPに対する免疫応答を検索した。その結果、接種後早期よりリンパ球の増殖反応が認められ、抗IRBP抗体も接種後7日目(EAU発症前)より検出できた。また、腎と網膜色素上皮(RPE)に対する抗体も同時期より検出された。したがって、この種のEAUの発症には細胞性免疫のみならず液性免疫も重要であると思われた。3.EAUの発症には血液網膜関門(BRB)の破綻が必須であるが、通常の接種方法によるLewis ratでのEAUと腎臓に冷凍凝固を加えたBN ratでのEAUには相違があった。すなわち、BN ratではRPEに対する抗体が補体依存性にBRBを障害するのに対し、Lewis ratでは接着分子であるICAM-1とLFA-1を介した機構がBRBの破綻に重要であった。4.腎抗原の免疫で得た血清中に眼組織に反応する抗体が存在することが分かった。5.抗IRBPモノクローナル抗体をリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィーによって腎・眼組織共通抗原の分離を試みたが成功していない。4で得られた抗体を用いて再度検討する予定である。Interphotoreceptor retinoidーbinding protein(IRBP)は,これまでCon A sepharoseカラム,ゲル濾過及びイオン交換クロマトグラフィ-を用いて精製されていたが,この方法で精製したIRBPには.ごく微量ではあるものの,Con Aの混入が認められ.これの除去が実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎(EAU)の病理解明に必須を考えられた。Con A sepharoseカラムを含まないIRBP精製法として.抗IRBP抗体をリガンドするアフィニティ-クロマトグラフィ-が考えられ.モノクロ-ナル抗IRBP抗体を作製した。抗体作製に際して.網膜可溶性蛋白と反応する第二のモノクロ-ナル抗体が得られた。この抗体はマウスを免疫する際に用いた抗原(IRBP)とは反応せず.IRBP投与の際に.何らかの過程で呈示された自己抗原に対する抗体と考えられ,EAUの病理解明に有力な知見と考えられる。また.アフィニティクロマトグラフィ-によるIRBP精製にも成功し.効率よく,ConA混入のない抗原を精製する方法が確立できた。tubuloーinterstitial nephritis withuveitis(TINU syndrome)の発症桟序解明の一助とするべく.腎と眼とに共通する交差抗原に対するモノクロ-ナル抗体を作製しているが,腎より得られた抗原で免疫したマウスの血清中に,眼組織及び腎組織と反応する抗体が存在することが証明され.現在.モノクロ-

ナル抗体として,多量の抗体を得るべく研究を続行中である。Interphotoreceptor retinoid-binding protein(IRBP)は網膜と松果体に局在し,実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎(EAU)の惹起抗原として知られいるが,前年度の研究で成功した新しいIRBPの精製法.すなわち抗IRBPモノクローナル抗体をリガンドとするアフィニティクロマトグラフィーにより精製されたIRBPを用いてEAUの発症病理の解明をまず行った。IRBP接種後採取した脾リンパ球は,IRBPの刺激により増殖反応を示したが,ELISAで測定した抗IRBPIgG抗体はEAU発症後に認められた。したがってIRBPによるEAUは,細胞性免疫によって誘導されることが示され,このことはリンパ球移入実験でも確認された。また,視細胞層を標的とするEAUにおいては.網膜色素上及(RPE)や網膜血管内及が構築する血液網膜関門の破錠がその発症に必須である。EAU発症直前,直後の眼組織を用いて,種々のモノクローナル抗体による酵素抗体法を行ったところ.RPEや網膜血管内及に接着分子であるICAM-1が発現していることがわかった。この結果より接着分子を介して活性化Tリンパ球が標的組織へ浸潤する機構が考えられた。前年度の研究で,螢光抗体法により腎と眼組織に共通抗原が存在することを示唆する結果が得られているので,その共通抗原の純化精製を目的とした実験を行った。すなわち,抗IRBPモノクローナル抗体をリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィにより腎組織から抗原の分離を試みたが現在までのところ成功していない。その原因の1つとして不溶性抗原である可能性もあり,今後分子レベルでの解析に進みたい。その前提となるEAU惹起能を有するIRBPのアミノ酸残基に関しては,合成ペプチドを用いた実験でほぼ決定済である。
「先制医療」の時代に向けた実践的テーラーメイドがん予防

昨今の分子生物学的研究の進歩により、発がんの原因を標的とした抗がん剤を用いた治療法に関しては、長足の進歩をとげることができた。しかしながら、治療薬が極めて高額であることから、国家財政が大きく圧迫されている。一方、種々の疾患の発症リスクが遺伝子診断により容易に判明できるようになったものの、それらの発症を予防する、いわゆる「先制医療」の研究は国際的にも極めて遅れている。今回の研究では、私達が四半世紀にわたり行ってきた、がん体質の方々に対する先制医療の研究の集大成として、実践的ながんの個別予防法(テーラーメイド予防法)の確立に向けた基礎的研究を完成させたい。個々の体の大きさにあわせて洋服を仕立てるように、一人ひとりの患者の持つ体質や状態にあわせて個別に進める医療を、テーラーメイド医療と呼んでいるが、本研究は、そのような視点から、個人個人が持つ、細胞内の遺伝情報全体(ゲノム)を調べ、遺伝的に癌が発症しやすい保因者を見つけ出し、発がん抑制に有効な薬剤の組み合わせを投与して、癌の予防を目指すものである本研究では、遺伝子の突然変異によって癌が発生しやすくなっている、リ・フラウメニ症候群や家族性大腸腺腫症の患者において、癌の発生にかかわる癌遺伝子の発現を抑える薬剤や、癌の発生を抑える働きのある癌抑制遺伝子を活性化する薬剤を見いだし、それらをどのように組み合わせれば癌の発生が抑えられ、予防できるかが明らかとなる可能性が大きく期待される。
脂肪細胞を中心とした新たな乳腺発達調節機構の解明

乳腺は生後(特に思春期と妊娠期)に大きく発達する組織である。導管や腺房といった乳腺上皮細胞からなる実質は、脂肪細胞等から構成される間質に取り囲まれている。脂肪細胞はレプチン等の脂肪細胞分泌因子を介して乳腺発達の調節に寄与すると想定されるが、その詳細は不明である。そこで、肥満動物では泌乳が抑制されるという現象に着目し、この抑制機序を明らかにすることで、乳腺発達における脂肪細胞の役割を明らかにすることを試みた。まず、対照マウスと肥満マウスの乳腺を未妊娠から妊娠後期まで経時的に観察、比較した。両マウスとも妊娠以前に皮下脂肪組織全体に広がる導管をもったが、肥満マウスの乳腺では、導管基底側の筋上皮細胞の欠損や導管周囲の線維化といった組織構造の異常が観察された。また妊娠後の対照マウスでは、妊娠初期に乳腺上皮細胞の増殖を伴って導管側枝が出芽し、中期に腺房構造が形成され、後期に乳蛋白質と乳脂肪を産生する腺房が発達したのに対し、肥満マウスでは妊娠初期の細胞増殖と側枝出芽が対照群に比べて少なく、その後に続く腺房発達も遅延した。側枝出芽には、導管周囲の膠原線維の分解と、乳腺上皮細胞の増殖が必要なので、肥満による導管周囲線維化や細胞増殖抑制が、側枝出芽の抑制とその後の腺房発達遅延の原因であると考えられた。そこで、肥満時に間質脂肪細胞からの分泌大きく増大したレプチンの膠原線維産生と細胞増殖に及ぼす影響を培養細胞を用いて検討した。レプチンはマウス線維芽細胞における1型コラーゲン(膠原線維成分)の産生を促進し、ウシ乳腺上皮細胞の増殖抑制した。以上の結果から、肥満時に過剰に分泌されたレプチンは導管周囲の線維化と乳腺上皮細胞の増殖抑制を介して乳腺の発達を抑制したと考えられた。これは、脂肪細胞による乳腺発達調節機構の一端を示しており、全体像の解明に向けさらなる解析が必要である。