hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児無輸血体外循環の安全性に関する研究

以前におこなった研究結果(Miura T, Sakamoto T, et. al. JTCVS: 133:29-36,2007)を踏まえて、軽度低体温常温体外循環中の脳循環生理を把握し現在汎用されている体外循環法の脳組織に及ぼす影響に関してpreliminaryな慢性実験を施行した。【対象と方法】Yorkshire pig(生後4-5週目、N=6、8.4-14.0kg)を用い、気管内挿管下に実験を開始、近赤外線分光器(NIRS: NIRO300,浜松ホトニクス)を前額面に装着した。全身麻酔下に、右開胸にて心臓に到達し、大動脈送血、右房脱血にて体外循環を確立した。脳循環生理に大きな影響を及ぼすと考えられる潅流因子の中で、臨床上汎用されている軽度低体温下でのalpha-stat strategyの脳組織に及ぼす影響を中心に実験をすすめた。軽度低体温(34°C)体外循環を90分間、Hct値30%、alpha-stat管理下に施行した。実験終了後、体外循環から離脱しカニューレを抜去し閉創をおこない、その後循環呼吸管理をおこない、人工呼吸器からの離脱をはかった。一週間経過観察をおこない、その間に毎日、実験内容を知らされていない獣医による行動評価をおこなった。行動評価にはNeurological Deficit Score(NDS)およびOverall Performance Categories(OPC)を用い、また一週間目に動物を犠牲死せしめ脳組織の顕微鏡的観察をおこなった。病理組織的診断は実験内容を知らされていない病理医がおこない、細胞レベルの虚血の有無を点数化し実験のendpointとした。【結果】NIRSは特別異常な経過を示さなかった。NDS, OPCともに一週間正常値を示し、豚は外見上異常行動を認めなかった。しかしながら脳組織Neocortex, Hippocampusを中心に虚血性変化を認めた。【考察・結論】Hct30%、軽度低体温下の小児体外循環において、現在多くの施設で汎用されているalpha-statstrategyでは組織レベルの脳障害を惹起している可能性が示された。行動評価が正常範囲内であることから、臨床上問題とならない軽微なものである可能性が高いが、脳高次機能の点では疑問が残り、良好な脳循環を確保しやすいpH-statstrategyの導入がこれを解決することが期待される。今後、血液希釈の程度との相互作用についての慢性実験の重要性が示唆された。
微小管構造多型による細胞内物質輸送ナビゲーション機構の解明

細胞内物質輸送のナビゲーション機構はこれまでほとんど判っていなかった。我々は、微小管がGTP結合状態とGDP結合状態で異なる構造をとることを示し、神経細胞軸索起始部に局在するGTP結合型微小管が軸索輸送のナビゲーションを行うという新しい概念を提唱している。本研究は、これを発展させ、以下の3つの課題を通じて細胞内物質輸送のナビゲーション機構の基本原理を解明した。1分子モーターの運動性に対する微小管の構造状態の影響の解析と、その分子機構の解明、2微小管の構造状態が細胞内の位置特異的に制御される機構の解析、3非神経細胞における分子モーターのナビゲーション機構の解析本研究第1年度である2013年度は、1in vitroアッセイ系を用いた解析、2微小管に構造制御因子の探索、3遊走細胞および上皮細胞でのナビゲーション機構の3つのテーマそれぞれについて、以下の進捗があった。1in vitroアッセイ系を用いた分子モーターの運動性と微小管の構造状態の関連の系統的計測については、微小管動態と構造状態、分子モーターの結合・運動の同時計測を目指した実験系の構築を行った。これと平行して、KIF5を含む複数の分子モーターについて、GTP微小管とGDP微小管、GDP-taxol微小管の三者で結合親和性や運動性の解析を行い、GDP微小管に高い親和性を示す分子モーターを発見した。今後、構造解析と変異体解析を組み合わせることで、GDP微小管を選好する分子モーターの機構の解明を行う。2微小管に構造依存的に結合するタンパク質の網羅的検索では、マウス脳からGTP微小管およびGDP-taxol微小管と共沈するタンパク質の解析を当初行ったが、両者に顕著な差は認められなかった。そこで、微小管と共沈したタンパク質画分を適切な塩強度のバッファーで洗浄することにより、一部のタンパク質が微小管から解離する条件で比較して、GTP微小管とGDP-taxol微小管で結合強度に差がみられるタンパク質を検索した。Peptide mass fingerprinting法による解析の結果、5種類のタンパク質が同定された。そのうちの3つについて、GTP微小管とGDP微小管に対する結合親和性の解析を行った結果、2つはGTP微小管に高い親和性を示し、1つはGDP微小管に高い親和性を示すことが確認された。今後、これらの細胞内での機能の解析へと展開する予定である。3遊走細胞および上皮細胞での微小管による分子モーターのナビゲーションの直接観察では、KIF5の1分子イメージングにより、これらの細胞でKIF5がごく一部の微小管を選好して運動することが示された。今後、変異体を用いてその機構の解明を行う。細胞内物質輸送を担う主要な分子モーターはキネシンとダイニンである。研究代表者は、神経細胞の軸索でシナプス小胞前駆体を運ぶキネシンKIF1A、神経細胞の樹状突起で多胞体を運ぶキネシンKIFC2を発見し、一つの神経細胞の中で異なるキネシンが異なる部位で異なる荷物を運んでいることを初めて示した。その後、in vitroでの一分子計測とクライオ電顕・X線結晶解析を組み合わせたKIF1Aの運動機構の解明と平行してライブイメージングによるキネシンの細胞・個体レベルでの機能を研究してきた。一方、ダイニンについては、研究分担者の島らによるダイニン遺伝子組換え体の発現およびダイニンモータードメインの結晶構造の解明を契機に分子機構の理解が急速に進んでいる。しかし、これらの分子モーターが細胞の中でどのように制御されているか。特に細胞内物質輸送が正しい目的地へとナビゲートされる機構については、未だほとんど判っていない。代表者らのこれまでの研究により、細胞内の部位特異的に構造状態の異なる微小管が局在し、分子モーターがその構造状態の違いを読み解くことで細胞内物質輸送がナビゲートされるという機構の存在が予想される。そこで本研究では、これまで、(1)分子モーターの運動性に対する微小管の構造状態の影響の解析と、その分子機構の解明、(3)非神経細胞における分子モーターのナビゲーション機構の解析の2つの課題において、上記予想を支持する結果を得ることが出来た。本研究は、これを発展させ、細胞内物質輸送のナビゲーション機構の基本原理を解明してきた。具体的には、まず、in vitro再構成系で、微小管とキネシンだけからなる系で微小管によるキネシンの運動制御を一分子レベルで解析した。その結果、キネシン濃度依存的に、キネシンと微小管の相互作用は協同性を示し、自己組織化現象が生じる条件を発見した。さらに、その機構を一分子計測とと構造解析を組み合わせることによって解明した。一方、細胞内での輸送制御の実態を明らかにするため、細胞内でキネシンと微小管の結合速度定数を直接計測する一分子顕微鏡システムを構築した。これにより、細胞内でキネシンと微小管の結合制御を微小管1本、キネシン1分子のレベルで明らかにした。その結果、細胞内には、キネシンとの親和性が異なる微小管が少なくとも4種類存在し、キネシンとの結合自体や微小管のダイナミクス、翻訳後修飾など様々な系によって複雑に制御されていることが示唆された。

我々は、微小管がGTP結合状態とGDP結合状態で異なる構造をとることを示し、神経細胞軸索起始部に局在するGTP結合型微小管が軸索輸送のナビゲーションを行うという新しい概念を提唱している。本研究は、これを発展させ、以下の3つの課題を通じて細胞内物質輸送のナビゲーション機構の基本原理を解明した。1分子モーターの運動性に対する微小管の構造状態の影響の解析と、その分子機構の解明、2微小管の構造状態が細胞内の位置特異的に制御される機構の解析、3非神経細胞における分子モーターのナビゲーション機構の解析研究は、ほぼ予定通りに進展し、最終年度には結果を発表できる段階まで到達できるものと期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学、細胞生物学ほぼ予定通りに進展しており、このまま計画通りに進めていく予定である。申請時の研究計画として立案した3つの課題テーマのそれぞれについて、初年度に予定していた内容はほぼ予定通り達成することが出来た。申請時の計画していた範囲で研究が進展しており、当初の予定通りに次年度以降も研究を進めていく予定である。
新しい弾性配列を持つタンパク質とその役割

環形動物、棘皮動物など様々な無脊椎動物に存在するコネクチン様タンパク質のアミノ酸配列を決定した。そこには脊椎動物コネクチンには見られない特徴的な構造が存在した。特に、環形動物4000Kタンパク質に存在する47アミノ酸のリピート領域は、非常に細長い構造をしていた。これは同じアミノ酸数でも長い距離を担える事を示し、ゴカイ体壁筋のサルコメアが脊椎動物横紋筋に比べて2.5倍も長い事と関係していると考えられる。弾性タンパク質コネクチン(タイチン)は、脊椎動物・無脊椎動物両者の横紋筋にのみ存在し、筋肉の構造を維持する役割をしている。コネクチンの弾性を担っている領域は、PEVKの4つのアミノ酸が全体の70%を占める領域のみであるといわれている。しかし申請者は、無脊椎動物であれば新しい弾性モチーフを持つタンパク質が存在するのではないかと考え、系統分類上で下位に属する棘皮動物のウニと環形動物ゴカイを材料に、コネクチン様タンパク質の探索をおこなった。(A)ウニ咀嚼筋のコネクチン様タンパク質棘皮動物であるウニの咀嚼筋(平滑筋)のSDS全抽出物を電気泳動し、Western blotをおこなった結果、分子量約150万のバンドが脊椎動物コネクチン抗体と反応を示した。そこで、ウニのゲノムデータベースからコネクチンに特徴的なイムノグロブリン(Ig)とフィプロネクチン3(Fn3)などのドメインを探索し、Igドメイン78個、Fn3ドメイン78個、C末端寄りにキナーゼドメイン1個を含む約400kbpの配列を見出し、この配列がウニのコネクチン様タンパク質をコードしていると推定した。この中には、これ迄に明らかになっていないPEVK様の新しいリピート配列3種類が存在した。(B)ゴカイ斜紋筋のコネクチン様4000Kタンパク質ゴカイ体壁筋(斜紋筋)のcDNA libraryを用いて、これまで得られていた4000Kの配列をもとに3'及び5'walkingを行ない、全体で50kbp(1830kDa)の配列を決定した。得られた配列のドメイン構造を解析した結果、PEVKとIgドメインの繰り返し構造やスペクトリンリピートを持つなど、これまでのコネクチン様タンパク質では見つかっていないゴカイ斜紋筋4000K特有の構造が存在することが分かった。弾性タンパク質コネクチン(タイチン)は、脊椎動物及び無脊椎動物両者の横紋筋に存在し、筋肉の構造を維持する役割をしている。コネクチンの弾性を担っている領域は、PEVKの4つのアミノ酸が全体の70%を占めるPEVK領域のみであると現在はいわれている。しかし申請者は、無脊椎動物であれば新しい弾性モチーフを持つタンパク質が存在するのではないかと考え、系統分類上で下位に位置する動物を材料に、コネクチン様タンパク質の探索を行なった。(A)ゴカイ斜紋筋のコネクチン様4000Kタンパク質環形動物ゴカイ体壁筋(斜紋筋)のcDNA libraryを用いて、これまで得られていた4000Kの配列をもとにwalkingを行ない、全体で60kbp(2200kDa)の配列を決定した。この配列を解析した結果、47アミノ酸が11回くり返されるリピート構造が見つかったため、組み換えタンパク質を作製して、二次構造予測を行なったところ、αヘリックス12%、β構造48%であった。さらに超遠心分析により非常に細長い分子であることが分った。このことは、同じアミノ酸数であっても長い距離を担える事を示しており、ゴカイ体壁筋のサルコメアが脊椎動物横紋筋に比べて2.5倍も長いことと関係していると考えられる。(B)ウニ平滑筋のコネクチン様タンパク質棘皮動物ウニのゲノム情報からコネクチン様タンパク質の配列を推定した。ウニ咀嚼筋(平滑筋)のcDNAを調製し、推定配列を基にRT-PCRにより配列を決定した結果、長いフィブロネクチンのタンデムリピートと短いスーパーリピートが存在するという、これまでのコネクチン様タンパク質とは異なったドメイン構造を持っていた。この配列に対する抗体が、ウニ咀嚼器の150万タンパク質に反応した事から、これがウニの咀嚼筋に発現しているコネクチン様タンパク質であると分かった。脊椎動物及び無脊椎動物両者の横紋筋に存在する高分子量タンパク質コネクチン(タイチン)は、その弾性で筋肉の構造を維持する働きをしている。コネクチンの弾性を担っている領域は、PEVKの4つのアミノ酸が全体の70%を占めるPEVK領域のみであると現在は言われている。棘皮動物ウニのゲノム情報からコネクチン様タンパク質の配列を推定後、ウニ咀嚼筋(平滑筋)のcDNAを用いてPCRにより配列を決定した。その結果、約80 kbp(推定分子量約298万)が明らかになった。

ドメイン構造の予測から、フィブロネクチンのタンデムリピートを持つと共に、長いPEVK領域が存在するなど、横紋筋とは異なる構造であった。この長いPEVK領域には、37アミノ酸と70アミノ酸から成る2種類の繰り返し領域が存在した。次に、軟体動物カサガイのゲノムデータベースを用いてコネクチン様タンパク質遺伝子を探索し、仮配列を推定した。これを基にカサガイ平滑筋から調製したcDNAを使用してPCRを行ない、54 kbp(推定分子量約202万)の配列を決定した。配列の一部の組み換えタンパク質に対する抗体はカサガイ平滑筋と反応を示したことから、得られた配列はカサガイ平滑筋のものであることが確認された。また決定した配列には弾性に関わるアミノ酸リピートが2種類存在した。1つ目はEVTリッチな45アミノ酸の繰り返し、2つ目はEリッチで1つ目とは異なる45アミノ酸の繰り返し領域であった。以上のように、無脊椎動物の平滑筋には、横紋筋とは異なったコネクチン様タンパク質が動物種によりそれぞれに発現して、その構造を維持している事が示唆された。原因は2つある。1つは分子量が大きいため塩基配列の決定に時間がかかることであり、もう1つはくり返し配列が多いためにPCRで考えた位置が増幅されないことである。24年度が最終年度であるため、記入しない。現状では、時間と労力をかけて地道に進んでいくことが重要だと思うので、研究計画は特に変更しない。
印欧語族イタリック語派に観察される音韻変化の内的要因の研究

言語がその歴史上示す音韻変化は多岐にわたる。その個別事例の中には、生起の条件が明らかになっていないものも少なくない。本研究は印欧語族イタリック語派に注目し、とりわけその代表格であるラテン語からそのような事例を多く採取し、変化の背景要因を明らかにすることを目指した。その結果、印欧祖語からラテン語にいたる歴史の中で新たに生じたパターンがモデルとなって二次的にひき起こされた音韻変化、さらには語形の変化等があることが明らかとなった。言語が示す音韻現象・音韻変化は多種多様である。その具体的事例の中には、生起の状況が十分に記述でき、かつ条件も明らかなものがある一方で、やや気まぐれな現れ方ゆえに、記述が不十分なままに留まり、メカニズムの全容解明にいたっていないものも少なくない。本件は、言語データをこれまでにない視点から見直すことで、音韻現象・音韻変化の根底にある「動き」を明らかにするものである。特に注目するのが印欧語の中でもラテン語やサベル諸語を含むイタリック語派である。まず、喜劇作品に用いられた韻律の技法から浮かび上がるラテン語の言語学的性質について取り組んだ。母音で終わる語に母音で始まる語が後続する場合、前者の母音をあたかも脱落させるかのように読むやり方(いわゆるelision)と、逆にその母音を保持し、後続の母音との間に切れ目(いわゆるprosodic hiatus)を置く読み方とがある。同様のことは、先行する語が母音+mで終わる場合にもあてはまるとされている。しかし、私は条件を絞り込むことで、語末が単に母音か母音+mかによって、elisionとprosodic hiatusのうちどちらが好まれるのかに関して偏りがあることを突き止めた。この成果は学会で口頭発表し、一定の評価を得た。また、イタリック語派のアクセント史について研究を進めた。このテーマは2008年の博士論文でも扱ったものだが、サベル諸語がラテン語と同様の歴史をたどったかどうかという問題に関して十分に論じることができなかった。今回は、新たなデータとして、サベル諸語の長母音表記の実例を追加し、その位置にアクセントがあったという推定のもと、これらの諸言語がラテン語のようなアクセント規則を発展させなかった可能性が高いという結論に至った。この成果は、論文として近々学術雑誌に公表される予定である。長い伝統をもつ言語の歴史を紐解くと、多種多様な音韻変化に直面する。印欧語族イタリック語派に属するラテン語がその好例である。具体例が豊富で経験的に生起条件がすぐに分かる変化もあれば、データが限定的であったり込み入ったプロセスを示したりする場合、十分な説明が行われないままほとんど放置されてしまうということもある。本研究の目標は、たとえデータに限りがあっても、多角的な分析を施すことで、音韻変化の背後にある要因を明らかにすることである。ローマの喜劇作品に用いられた韻律はラテン語の言語学的特徴に支えられていることが多い。特に注目したのが、母音終わりの語に母音始まりの語が続く場合、前者の母音を脱落させるかのように読む手法(いわゆるelision)と、逆にその母音を維持し、後に続く母音との間に切れ目(いわゆるprosodic hiatus)を置く読み方とがある。どのような場合にどちらが選択されやすいのかという条件についてこれまで分析を行ってきたが、昨年度その結論を論文の形にまとめることができた。語中に突発的に音が挿入される場合もある。ラテン語のstragulum`blanket'やstrages`destruction'などの語に見られるgという子音は、サンスクリット語などとの比較から元々存在しなかったことが分かっている。では、なぜ子音が挿入されたのか。私は問題となっている子音の直前にある長母音aに注目し、agという配列がラテン語において様々な要因で生起しやすいことから、これとの類推により上記の語がgの音を獲得したと主張した。その内容は論文として近々出版予定である。また、古代ローマの2代目王の名前として知られるNumaに関して、uが元々oであったと主張。これにより、この人名に妥当性の高い語源をもたらすことが可能となった。その内容は学会で口頭発表し、一定の評価を得ることができた。長期間にわたる記録の伝統をもつ言語資料を調べれば、言語がどれほどその音韻を変化させるかは一目瞭然である。印欧語族はその歴史的推移を如実に示す言語系統であり、そこに属するイタリック語派の諸言語、とりわけラテン語は、多種多様な言語変化のパターンを我々に提供してくれる。しかし、その詳細なメカニズムの解明が進んでいない現象や語彙などが残されており、その背景にある要因を探るのが本研究の目的である。まず、古代ローマの軍神マルスMarsの別名Mavors(いずれもラテン語)がどのようにして形成されたのか、その言語学的背景と使用例から浮かび上がる宗教的・社会的機能について研究を進めた。その結果、Mavorsの祖形*Mamarsが音韻変化を経ることで別の無関係な語と音韻配列に関し類似性をもつに至ったため、その語に引き寄せられるようにして語形の変形が起こったという可能性が示された。この研究成果は学術雑誌への掲載が決定している。また、ラテン語のアクセントの歴史について、新たな展開を提示することにも挑戦した。このテーマに関してはラテン語資料が登場する時期に軸足を据えた研究が多かったが、近年、印欧祖語におけるアクセント規則を念頭に置きながら、ラテン語の先史時代についても分析が行われている。

私自身、これまで注目されることのなかったラテン語の音韻上の性質とこの問題を結びつけることで新たな展開を開くことを試み、研究会で口頭発表を行った。そして、これが、平成28年度に新たに獲得した科研費による研究のメインテーマとなるに至った。ラテン語と同じくイタリック語派に属するサベル諸語については、母音の脱落現象に関して分析を進め、論文の形に近づけることができた。ラテン語のcrinis「髪(の房)」という語の来源に関しても、UCLAの大西貞剛氏との共同研究を進め、それに関わる音韻の歴史についても多くのことを明らかにし、学会発表も行った。言語がその歴史上示す音韻変化は多岐にわたる。その個別事例の中には、生起の条件が明らかになっていないものも少なくない。本研究は印欧語族イタリック語派に注目し、とりわけその代表格であるラテン語からそのような事例を多く採取し、変化の背景要因を明らかにすることを目指した。その結果、印欧祖語からラテン語にいたる歴史の中で新たに生じたパターンがモデルとなって二次的にひき起こされた音韻変化、さらには語形の変化等があることが明らかとなった。「研究実績の概要」で説明した通り、ラテン語のデータを新たな視点から見直すことでラテン語の音韻論的な諸特徴が明らかとなり、またその特徴が一見不規則な通時的変化の要因にもなりうることが示された。複数のトピックに関してその研究成果を論文の形に結実させることができた点で昨年度の研究状況には満足している。上述のstragulum / stragesに関する考察については一昨年度の研究がベースとなっており、プロジェクトとしての連続性も維持することができている。新たに着手した人名Numaを扱う研究に関しても、学会で口頭発表を行い、さらなる分析に向けて良いスタートを切ることができた。このトピックはラテン語の音韻史のみならず、問題となる人名が古代ローマ世界でもちえた意味の考察にも役立つ可能性が高く、計画以上の成果が見込まれる。その一方で、選択した個々のトピックから導き出された(る)音韻論上の結論は、その適用の範囲が当該のデータ、すなわち問題となる語彙あるいは特定の音連続に収束する傾向があり、言語全体にわたって汎用性があるとは必ずしも言えない。今年度は、ラテン語音韻史を考える上で必須となるようなテーマに挑戦し、巨視的な観点から研究に取り組む必要性を感じている。人文学まず人名Numaを扱った研究をさらに進展させ、その内容を論文としてまとめることが最重要課題であると言える。uが元々oであったとする主張の裏付けを関連性の深いデータをより詳細に分析することで得るつもりである。また、本プロジェクトの中心課題の一つであるわたり音のイタリック語派における歴史的振る舞いに関して、昨年度、サベル諸語の一つであるオスク語の最上級形式maimas`largest, larger'の再考を進めた。2005年に出版した論文では、この形式の形態論的構造を歴史的な立場から考察し、本来の語根*mag-に含まれる*gがある条件で*yに変化したと主張。
小児の肥満およびインスリン非依存型糖尿病におけるインスリン作用に関する研究

[研究実績I]3-0-メチルグリコースの取り込みにおけるジアゾキサイドとポリミキシンBの抑制効果をラット赤血球または遊離脂肪細胞を用いて評価することを試み、その結果から以下のような結論が得られた。(1)ジアゾキサイドは赤血球のglucose transporter(GLUT1)の機能を抑制する。(2)ポリミキシンBの主たる効果は、インスリンによって補われるブドウ糖輸送活性の抑制であり、インスリン作用過程の抑制はかなり小さい。(3)これらの薬剤は、ブドウ糖輸送またはインスリン作用に関連した研究を行う際の有用な手段となり得る。[研究実績II]ラットの遊離脂肪細胞を用いてin vitroでのVO4の過酸化物(pV)のブドウ糖輸送に対する効果とその作用特性を調べ、以下の知見が得られた。(1)pVの作用はATP依存性である。(2)pVの作用はインスリンの作用と同様の機序で発現している。(3)pVはGULT4の機能を直接的に活性化させているのではない。15EA11:今後、糖尿病動物に経口あるいは非経口投与をして、血糖を低下させることが確認できれば、その投与量、投与期間、副作用の出現の有無など新しい糖尿病治療のための具体的な検討を行っていく。
日常生活データ（音・臭・振動）による高齢者の生活リズムのモデル化に関する研究

本研究では,時刻・位置を含むセンサーデータ(音・ニオイ・振動)から「事象」を特定し,さらに相関のある複数の事象から「行動」を認識する(行動認識オントロジー)。その上で,認識された行動を用いて生活リズムをモデル化することで,短期(突発)・中期・長期的な観点で老齢者の状態を管理可能とし,日常生活の変化に“気付く"ことで,認知症の早期発見など老齢者介護の充実化に貢献する。
乳癌幹細胞を標的とした治療法探索のための発光プローブの開発

現在、日本において乳癌は40代女性の癌部位別死亡率1位であり、生涯罹患する確率が最も高い癌である。特に、浸潤性乳癌のトリプルネガティブ(エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、及びHER2の発現が陰性)は、骨や中枢神経系への転移が多く再発率が高いことから、全生存期間が短く、より優れた治療法の開発が急務である。本研究では、癌細胞の浸潤や転移を抑制する治療法を開発するために、乳癌の幹細胞マーカーである接着分子CD44に着目している。この接着分子は細胞外ドメインがタンパク質分解酵素によって切断され、癌細胞の遊走や浸潤と関与することが報告されていることから、この切断を光で可視化するプローブの開発を行い、癌細胞の浸潤の進行を光で予測する方法の確立を目指している。作製した発光プローブは、発光酵素であるルシフェラーゼが二分割して挿入されており、分割されたルシフェラーゼ断片が接近し再構成されることで発光する。プローブの細胞内の局在及びタンパク質分解酵素によるプローブ切断に伴う発光の変化は遺伝子導入効率の良いHEK293細胞(ヒト胎児腎細胞)で評価・改良された。現在はヒト乳癌細胞株で浸潤能の高い細胞と低い細胞を用いてプローブの評価を行っている。プローブの細胞内局在は、内在性のCD44タンパク質の局在と同様に、設計通りに細胞膜局在を示した。タンパク質分解酵素によるプローブの切断実験では、発光値の減少が確認できた。また、プローブの分子量の解析からも、プローブのタンパク質分解酵素による切断が確認された。今後は複数の薬剤を用いてプローブの発光量の変化を解析し、プローブの有用性の評価を行う予定である。発光プローブの開発を行い、乳癌細胞株でタンパク質分解酵素によるプローブの切断及び発光の減少が確認できていることから、発光プローブとしての基本的な機能を有することを示すことができたため。作製した発光プローブの評価として、薬剤によるタンパク質分解酵素の活性化や阻害を行い、プローブの切断の有無を確認する。また、内在性タンパク質とプローブの特性を可能な限り近づけるため、糖鎖修飾による影響を考慮したプローブデザインの評価を行う予定である。国際学会に参加するための旅費を申請していたが、研究内容の進捗等を考慮し次年度に発表の予定を変更したため。
都市組織の重層的変容に基くパリの近現代都市基盤インフラ形成に関するＧＩＳ援用研究

歴史都市パリでは、市壁の解体・再構築による市域拡大と数々の都市内改造が行われた結果、幾重にも織重なる特徴的な都市組織(tissu urbain)が形成されている。そこで、パリ旧市街を対象に、都市組織の具体的な重層過程の図化・分析を通じ、それが近現代の都市再開発において、都市を下支えする基盤的なインフラとして如何に関与し新しい都市景観創造につながったのかを実証的に解明した。同時に、歴史性や場所性を分析する方法として、「GIS(地理情報システム)」の「HIS(歴史情報システム)」としての援用する可能性を探究した。本研究では次の仮説を立て研究を行っている:「歴史都市=都市組織(tissu urbain/urban fabric)の重層化」、「場所の固有性・歴史性=都市組織の重層の仕方・具合」。具体的には、歴史都市パリの中心市街地(第I,II区)を対象に、そこにおける都市組織の重層過程をGIS(地理情報システム)をHIS(歴史情報システム)として援用しながら図化し、その変遷の詳細を分析することにより、場所の固有性を明らかにすることである。研究初年度(2011/H23)に、旧市壁(シャルル5世とルイ13世の城壁)界隈を対象に上記分析を試みてパリ市中心部から旧郊外(フォブール)への連続的な展開を広く図化し、変化の起こった個所を明示したのを受けて、研究2年目の2012/H24年度は、テーマ「オスマンのパリ大改造計画による都市組織の大規模再編の詳細」に関して、関係する場所の変化を深く掘り下げる作業を行った。その際、[1]オスマン在任中(1853-1870)に実施された開設道路、[2]オスマン失脚後の「ポスト・オスマン」期に継続実施された開設道路、に大別し、近現代都市再開発の基盤を形成したナポレオン3世とセーヌ県知事オスマンによるパリ大改造計画の実態を明らかにした。また、パリ市における現地調査を行い、関連する一次資料収集を行った。具体的に利用した資料館は次のとおりである:パリ市行政図書館、パリ市古文書館、パリ市歴史図書館、アルセナル館資料室。本研究の目的は、都市の「歴史性」や「場所性」といった抽象的な概念を「都市組織(tissu urbain / urban fabric )」の変遷に着目して具体的に明らかにすることである。その際、対象として、都市開発の痕跡が幾重にも織り重なった旧市街パリ市第I・IIを設定した。2年間(2011、2012年度)の研究成果に基づき、3年目(研究最終年度)となる2013年度は、「重層的に構築されてきた都市組織の都市基盤インフラとしての近現代都市再開発への関与」に関してフィールドワークを実施し、次の3つの具体的場所における都市組織の変遷と近現代都市再開発計画との関係を分析した:[1]サン=ドニ門周辺再開発コンクール(1943実施)[2]モントルグイユ歩行者専用区域の整備計画(1989-94以降現在に至る)[3]レ・アール地区での2度の再開発計画(1963年旧市場解体以降現在に至る)特に[3]のレ・アール地区に関しては、1970年代においてパリ最大の再開発事業であった場所が再び新たな整備の必要性に直面しており、近代主義(モダニズム)都市建築の現代再開発という新たな局面を都市組織的の変遷から分析した。それ以外の2地域は、近代再開発を通じて結果的に保存さた都市組織が基盤となっている場所であり、既存の都市組織を維持しつつ現代のニーズに対して如何に適応していくかについて、[1]では都市境界域の景観整備、[2]では都市交通の制御を通じた約20haに及ぶ歩行者専用区域化による都市アメニティー機能の向上、がそれぞれ把握された。本研究の目的は、歴史都市パリにおいて、重要な都市基盤インフラを成している「都市組織(tissu urbain)」の重層過程を、GISを援用しながら図化し、その変遷の詳細を分析することである。研究初年度(H23/2011)は、旧市壁(シャルル5世の城壁とルイ13世の城壁)の界隈を対象に、パリ市中心地区から旧郊外に至る連続都市組織図をGISにて図化した。当該年度に作業を行った地域は、ボンヌ・ヌーヴェル地区+マイユ地区ならびにパリ市歴史中心地区レ・アール地区の2地区と旧フォブール・ポワソニエール地区(現ポルト・サン=ドニ地区+フォブール・モンマルトル地区)の南側グラン・ブルヴァール周辺区画である。かかる地域の都市組織図を現代版にまで更新すべく、現地踏査と、一次資料の収集を実施した。特に、レ・アール地区においては、1991年版都市組織図に記された状況を一変させる大規模再開発が進行しており、その解体現場の状況を調査した。レ・アール地区の今後の変遷図作成は進捗状況に応じ次年度以降の作業目標に付加する計画である。

その他の地域では、1991年度版以降に特筆すべき変化は見られなかった。なお、こうした一連の近・現代都市再開発関連資料は、パリ行政資料館、パリ市古文書館、パリ市歴史図書館にて収集した。これらのデータに基づき、当該年度は、パリ市の歴史中心地区から旧都市境界域までに及ぶパリ市発展の基本的な拡張を、都市組織図(18世紀末から現在まで一次資料に基づく8つの時代断面)のレベルで比較可能な状態とした。今後は、これらの都市組織図を比較して、変化したの箇所を抽出し、その詳細について、建築類型の観点からも分析を行う計画である。近現代都市再開発の基盤を形成した「オスマンのパリ大改造計画による都市組織の大規模再編の詳細」を道路開設事業を中心に、二つの時期;[1]オスマン在任中(1853-1870)と[2]「ポスト・オスマン」期(オスマン失脚1870年から世界大戦期1914年頃)まで、に大別して分析を行った。その結果、[1]の時期においてパリ大改造の骨格をなす「パリ市の大十字路(グラン・クロワゼ)」に関して、その一部をなすセバストポール大通りの形成が都市組織図に位置づけられ、その開設前後の都市組織の変遷が明らかになった。また、そこから派生する形の道路として、チュルビゴ大通りの開設前後も示された。他方[2]の時期については、「パリ市の大十字路」と同様に骨格であった「パリ市の環状道路」の一部である、「グラン・ブルバール」の形成ならびに、そのバイパス的な役割を果たすレオミュール通り、エティエンヌ・マルセル通りの再編が明らかとなった。加えて、[2]の時期では、こうした都市組織という都市の基盤インフラストラクチャーの上に展開される建築類型の面でも、ポスト・オスマン期のいわゆるベル・エポック的な都市景観の構成原理(法規緩和との関係、パリ市の政策との関係において)についても示すことができた。他方、[1]の時期に関しては、パリ市役所の火災の影響で一次資料が相当数焼失された可能性があり、[2]の時期で検討できたような建築許可申請書のような資料が見当たらず、都市組織図上での変遷の図示にとどまらざるを得ないという結果になった。また、市壁外のフォブールの発展については、本研究で必要な第X区のグラン・ブルバール沿いの変化を追うところまでの作業にとどまっており、さらに郊外への展開も位置付けることができれば本研究はより価値を持ちうると考えている。当該年度計画では、目標として「パリ市中心地区から旧フォブール(郊外)に至る連続都市組織図のGISを用いた作成・データ構築」を掲げ、具体的な実施計画として次の3箇所を対象として設定し作業を行った。[1]ボンヌ・ヌーヴェル地区+マイユ地区[2]パリ市歴史中心地区レ・アール地区[3]旧フォブール・ポワソニエール地区(現ポルト・サン=ドニ地区+フォブール・モンマルトル地区)その結果、[1]に関しては、収集された一次資料に基づき、都市組織図の作成がほぼ完了した。また、[2]についても、既存図面のGIS化は完了したが、大規模な再開発が開始された直後であったため、都市組織図の現状状態の確定は不可能であり、今後の作業の進捗状況に照らし作業を継続する必要が生じた。[3]に関しては、フェルミエ・ジェネロの城壁に至る範囲をすべて図化するには作業時間が不足することが予見されたため、中心部からの連続図面となるように、ルイ13世跡地のグラン・ブルヴァール界隈の都市組織図作成を優先的に行った。次年度以降も、[3]地域については、都市組織図化を継続していく。
ESP教材開発に向けたコーパスの構築と、ジャンル分析理論の適用に関する基礎研究

平成16年度までの研究内容とその成果は以下の通りである。1.国際学会コーパス構築平成14年4月に行われた国際学会IEEEの関連英文素材を電子データ化し、研究資料として多方面に利用可能なコーパスの構築を目指した。国際学会の経験豊富な外部研究者などを交えてディスカッションを行ったり、既存の国際会議英語関連図書の内容に関する分析を並行させながら、ジャンル分析法確立に向けて応用範囲の広いデータを優先的にまとめていった。その成果もあり、すでに複数のジャンルについて、今後の研究推進の基礎となる電子データが整理されている。2.ジャンル分析法の確立本研究では、これまでの主流である語彙・語法・テキストスタイルの分析から発展し、レトリック分析へと研究の重点を推移させる計画を立てた。国際学会関連の各種ジャンルの中でレトリック分析の必要が大きいものを選別し、「1」のコーパスに基づいて、パイロット的な分析法の体系を考察した。3.英文素材の収集国際学会以外でも、企業や教育現場での活動から、学習用教材として利用価値の高いジャンルの素材を収集した。ジャンルの特定に際しては、企業200社へのアンケートによって各企業での英語研修の実態を調査し、求められている英語力、実務上で取り扱うジャンル、研修に使う教材などの統計を取った。また、企業の英語研修に関わる既存の図書についても分析を進めた。4.パイロット版音声教材の開発国際会議や企業英語研修などの実態からオーラル面での英語運用を想定し、その訓練に役立つ音声教材の開発と、ヴァージョンアップを進めた。5.ESPに基づく学習指導法の体系化上記の研究成果を総合するものとして、学習素材の選定や実際のクラスマネッジなどの実践面も含めたESP的学習指導法を試案した。その充実を目指すと同時に、企業研修や教育現場での幅広い応用に向けて指導者の育成にも寄与することを念頭に、学会などで発表した。平成15年度に予定していた研究内容とその進行状況は以下の通りである。1.国際学会コーパスを電子化平成14年4月に行われた国際学会IEEEの関連英文素材を電子データ化し、研究資料として多方面に利用可能なコーパスの構築を目指していた。この作業については、下記2以降の項目との関係で、応用範囲の広いジャンルのデータを優先的に作成する必要があった。そのため、より客観的にプライオリティを検討するため、国際学会の経験が豊富な外部研究者などを交えてディスカッションなどを行った。現在、その成果もあり、特定されたジャンルの中で優先順位の高いものから順次、電子データへの変換作業が進んでいる。2.ジャンル分析法の確立ジャンル分析法を確立するステップとして、本研究では、語彙・語法・テキストスタイルの分析から、レトリック分析へと研究の重点を推移させる計画を立てた。現在、国際学会関連の各種ジャンルの中でレトリック分析の必要が大きいものを選別し、コーパス化の作業と平行して分析を進めている。3.英文素材の収集国際学会から離れて、企業や教育活動の現場から、学生の教育・学習用教材として利用価値の高いジャンルの素材を収集することを計画していた。まず、ジャンルを特定するために、企業200社へのアンケートによって各企業での英語研修の実態を調査し、求められている英語力、実務上で取り扱うジャンル、研修に使う教材などの統計を取った。その成果に基づき、次年度にかけて、さらなる素材収集に努めたい。また、日本企業の生産活動が「特許」許諾と関係する割合が高まっている現状を背景に、特許関連書類のジャンル分析に必要な情報を収集している。4.パイロット版音声教材の開発国際会議や企業英語研修などの実態からオーラル面での英語運用を想定し、その訓練に役立つ音声教材の開発に向けて、試験的な教材開発を試みている。

平成16年度までの研究内容とその成果は以下の通りである。1.国際学会コーパス構築平成14年4月に行われた国際学会IEEEの関連英文素材を電子データ化し、研究資料として多方面に利用可能なコーパスの構築を目指した。国際学会の経験豊富な外部研究者などを交えてディスカッションを行ったり、既存の国際会議英語関連図書の内容に関する分析を並行させながら、ジャンル分析法確立に向けて応用範囲の広いデータを優先的にまとめていった。その成果もあり、すでに複数のジャンルについて、今後の研究推進の基礎となる電子データが整理されている。2.ジャンル分析法の確立本研究では、これまでの主流である語彙・語法・テキストスタイルの分析から発展し、レトリック分析へと研究の重点を推移させる計画を立てた。国際学会関連の各種ジャンルの中でレトリック分析の必要が大きいものを選別し、「1」のコーパスに基づいて、パイロット的な分析法の体系を考察した。3.英文素材の収集国際学会以外でも、企業や教育現場での活動から、学習用教材として利用価値の高いジャンルの素材を収集した。ジャンルの特定に際しては、企業200社へのアンケートによって各企業での英語研修の実態を調査し、求められている英語力、実務上で取り扱うジャンル、研修に使う教材などの統計を取った。また、企業の英語研修に関わる既存の図書についても分析を進めた。4.パイロット版音声教材の開発国際会議や企業英語研修などの実態からオーラル面での英語運用を想定し、その訓練に役立つ音声教材の開発と、ヴァージョンアップを進めた。5.ESPに基づく学習指導法の体系化上記の研究成果を総合するものとして、学習素材の選定や実際のクラスマネッジなどの実践面も含めたESP的学習指導法を試案した。その充実を目指すと同時に、企業研修や教育現場での幅広い応用に向けて指導者の育成にも寄与することを念頭に、学会などで発表した。
高活性、高選択的オレフィンカルボメタル化反応

有機金属化合物の独立オレフィンのへ付加反応(オレフィンのカルボメタル化)は反応機能的にも合成的にも重要な反応であるが、対応するカルボニル化合物の反応研究に比べて研究は殆ど進んでおらず、研究を幅広く展開するために必要な基礎的情報も欠如している。本研究では高活性、高選択性を兼ね備えたカルボメタル化反応系を開発した。具体的には理論と実験研究を平行して行い、次に述べるような成果を挙げた。(1)複数金属クラスター典型例である有機銅アート錯体の反応経路の詳細を理論的に検討し、これまで想像されていたよりもはるかに複雑でかつ巧みな反応経路で反応が進行していることを明らかにした。すなわち、ab initio分子軌道および密度汎関数法計算により、アセチレンへの付加、アクロレインへの共役付加において銅原子の価数を変化させ、クラスターの構造を自在に変えながら付加反応が進行することが明かとした。(2)アリル金属の構造と反応選択性の相関を明かにする過程で、これまで実現困難とされてきたイミンへの不斉付加反応を開発し、アルカロイド類の新規合成法を見いだした。(3)オレフィン基質の検討を行うなかで、亜鉛エノラート活性種がシクロプロペンに付加することを発見した。これは今まで実現不可能と見られていたエノラートのオレフィンへの付加反応の初めての例である。以上、理論と実験の併用により、オレフィンのカルボメタル化反応での新しい反応機構および反応様式を明らかにした。本研究では理論と実験研究を並行して行い次の三課題を段階を追って検討した.(1)複数金属クラスターを活性種として用い,単一金属では達成できない高活性,高選択性を持つ反応系を開発する.(2)アリル金属の構造と反応選択性の相関を明かにする.(3)オレフィン基質の検討を行い,一般性に高く反応機構的にも信頼度の高い反応として確立する.本年度は(1)の理論と実験,(3)の実験研究に重点を置き検討を加えたところ,課題(1)の理論研究ではC-C多重結合へ付加する複数金属クラスターの反応代表例である銅/リチウムアート錯体を検討し,銅とリチウムがどのような役割を担って反応しているかを明かにすることができた.また実験的には理論的成果を配位子や反応条件検索の発想のもととし,Cu/Zn,Fe/Mg,Ni/Znなどのソフト/ハード金属の組み合わせに基づく2成分系触媒による高活性オレフィンカルボメタル化反応を検索した.このなかで,オレフィン類に対するアリル金属化合物の付加反応の立体化学を支配する要因を明らかにすることができたと同時に,亜鉛化したヒドラゾンがオレフィン類に付加するというこれまでにないエノラート誘導体の反応様式を発見し,学術雑誌に投稿した.有機金属化合物の独立オレフィンへの付加反応(オレフィンのカルボメタル化)は反応機構的にも合成的にも重要な反応であるが,対応するカルボニル化合物の反応研究に比べて研究は殆ど進んでおらず,研究を幅広く展開するために必要な基礎的情報も欠如している.本研究では高活性,高選択性を兼ね備えたカルボメタル化反応系を開発した.具体的には理論と実験研究を並行して行い,次に述べるような成果を挙げた.(1)複数金属クラスターの典型例である有機銅アート錯体の反応経路の詳細を理論的に検討し,これまで想像されていたよりもはるかに複雑でかつ巧みな反応経路で反応が進行していることを明らかにした.すなわち,abinitio分子軌道および密度汎関数法計算により,アセチレンへの付加,アクロレインへの共役付加において銅原子の価数を変化させ,クラスターの構造を自在に変えながら付加反応が進行することが明かとした.(2)アリル金属の構造と反応選択性の相関を明かにする過程で,これまで実現困難とされてきたイミンへの不斉付加反応を開発し,アルカロイド類の新規合成法を見いだした.(3)オレフィン基質の検討を行うなかで,亜鉛エノラート活性種がシクロプロペンに付加することを発見した.これは今まで実現不可能と見られていたエノラートのオレフィンへの付加反応の初めての例である.
Al-rich TiAl急冷凝固薄帯を用いた長周期規則相の規則化・析出過程の解明

新しい軽量耐熱材料として期待されるγ-TiAl相中では、高Al濃度領域において、母相L1_0構造をベースとする微細な長周期規則相が形成され、その結果、力学特性は、その周期構造、析出・分布形態によって支配される。本研究では、長周期規則相の発達度合いの低い(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Ti急冷凝固薄帯を出発材料として、長周期規則相の規則化・析出過程を明らかにした。初年度(平成11年度)の研究成果としては、γ-TiAl相のAl-rich組成域において形成される長周期規則相の安定性が、強く温度やAl濃度に依存することを、透過型電子顕微鏡による詳細な組織観察により明らかにした。さらに適切な焼鈍によって、安定長周期相の構造、周期性は変化し、例えば、Ti-62.5at.%Al急冷リボン材を700°Cにて熱処理した場合には、安定相は、h-Al_2Ti相から一度、Al_5Ti_3相を析出した後、h-Al_2Ti相を介してr-Al_2Ti相へと変態することを見出すとともに、変態経路は、それぞれの長周期相における結晶構造の対称性、ならびにそれにともなう体積歪み量の違いによって理解された。最終年度(平成12年度)は、調査領域をTi-Al系から、Ti-Ga二元系ならびにTi-Al-Ga三元系へと拡大し、安定長周期相の規則化ならびに遷移構造の研究を行った。Ti-Ga系には、Ti-Al系に存在しない、5倍周期構造を持つGa_3Ti_2長周期構造が存在するため、三元系へと拡大することでTi-Al系に存在する3倍周期のh-Al_2Ti、4倍周期のAl_5Ti_3に加えてその安定性を議論できた。(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Ti領域では、母相をL1_0相とする連続固溶体領域が存在し、温度、組成に依存して異なる長周期相が発現した。AlをGaで置換、もしくは熱処理温度の低下にともなって、その安定構造は、2:1構造、5:3構造、3:2構造へと変化した。この遷移は、周期性ならびに{310)濃度波の連続的変化から合理的に説明された。以上の結果から、(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Tiにて、力学特性に重要な影響を及ぼすと考えられる長周期相の安定性を明らかにするとともに、その遷移過程について解明できたものと考える。新しい軽量耐熱材料として期待されるγ-TiAl相中では、高Al濃度領域において、母相L1_0構造をベースとする微細な長周期規則相が形成され、γ-TiAl相の力学特性は、その周期構造、抽出・分布形態によって支配される。そこで本研究では、長周期規則相の存在しないAl-richTiAl急冷凝固薄帯を出発材料として、これまで全く知られていない長周期規則相の規則化・析出過程を明らかにした。

その結果、γ-TiAl相のAl-rich組成域において、形成される長周期規則相は、その安定性が、強く温度やAi濃度に依存し、例えば急冷薄帯中では、(1)長周期規則相の1つであるAl_5Ti_3相がAl濃度の増加とともに発達し、その前駆段階としての低AI濃度側にて短範囲規則相が、高AI濃度側にて長範囲規則相が形成されること、(2)さらに、高AI濃度側では、h-Al_2Tiが2つのバリアント関係を保ちつつ、均一微細に分散すること、を見出した。また適切な焼鈍によって、安定長周期相は大きく変化し、例えばTi-62.5at.%Al急冷リボン材を700°Cにて熱処理した場合は、安定相は、、h-Al_2Ti相から一度、Al_5Ti_3相となった後、h-Al_2Ti相を介してr-Al_2Ti相へと変態した。この過程で、長周期相の発達度合いに応じて、硬度は変化するとともに、その変態過程は、それぞれの長周期相の構造の対称性、ならびにそれにともなう歪み量の変化によって理解された。さらにこれまで、しばしば観察されてきたAPBがこれまで信じられてきた様にL1_0構造に起因するものではなく、Al_5Ti_3によるものであることを解明し、そのエネルギーを見積った。現在は、さらに本テーマ最終年度に向け、Ti-Al-Ga3元系における急冷薄帯を用いた、安定長周期相の規則化ならびに遷移構造の研究を継続している。昨年度のAl-richTiAl急冷凝固薄帯を用いた長周期規則相の規則化過程に関する研究に引き続き、今年度はTi-Al-Ga三元系へと調査領域を拡大し、急冷薄帯を用いて、安定長周期相の安定領域、規則化過程ならびに遷移構造の研究を行った。Ti-Ga系には、Ti-Al系に存在しない、5倍周期構造を持つGa_3Ti_2型(3:2構造)長周期構造が存在するため、三元系へと拡大することでTi-Al系に存在する3倍周期のh-Al_2Ti(2:1構造)、4倍周期のAl_5Ti_3(5:3構造)に加えて、その熱的安定性が議論可能であった。(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Ti急冷薄帯を出発材料とし、急冷直後、700°C熱処理材の微細組織を透過型電子顕微鏡により詳細に観察することで、状態図を作成した。(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Ti領域では、母相をL1_0とする固溶体領域が連続的に存在し、温度、組成に応じて、異なる長周期相が現れた。AlをGaで置換、もしくは熱処理温度の低下にともなって、その安定構造は、2:1構造、5:3構造、3:2構造へと変化した。この遷移は、周期性の変化ならびに(310)濃度波の連続的な変遷から合理的に説明された。さらに、温度上昇にともなう安定長周期相の変化は、Alレイヤー内でのアンチサイト原子の存在により理解された。さらに詳細な電子線回折図形の解析から、2:1構造と5:3構造の間には、さらにAl原子の配置が異なる5:3構造(ダッシュ「 ́」構造)が存在することが、初めて見出された。以上、力学特性に重要な影響を及ぼす(Al,Ga)-rich(Al,Ga)Ti領域における長周期相の安定領域を明らかにするとともに、その遷移過程について解明した。
肺動脈性肺高血圧症における2型自然リンパ球の役割

私たちは, GATA2コンディショニングノックアウトマウスを樹立した.GATA2floxマウスはGATA2のDNA結合に重要なエクソン5の両端にfloxを入れており、そのマウスにER-Creマウスと掛け合わせる.マウスのER-Creは細胞特異的なプロモーターで制御されてなく、エストロゲン(タモキシフェン)投与によりGATA2のエクソン5が欠損することで全身のGATA2の機能欠損を来たす.以下の4つの条件で比較検討することとした。flox/flox, flox/flox-ER-Cre,マウスにおいてそれぞれ、タモキシフェンの導入または、非導入(PBS導入)で比較検討した.生後10-12週のマウスを,低酸素室(10%酸素)で飼育し,タモキシフェンを腹腔内投与しday 20-22にPAHの誘導の有無を解析した肺病変は、肺動脈弾性板が解離を観てリモデリングを評価し,炎症細胞浸潤の程度をスコアリングする.心臓は,右心負荷の有無を評価した.GATA2-KOマウスでは,コントロールと比較して,肺動脈のリモデリングが強い傾向にあり,さらにその肺動脈周囲には強い炎症細胞浸潤を認めた.ヒトのPAH症例のGATA2や自然リンパ球に関する遺伝子解析も進めている.DNAおよび血清・血漿・末梢血単核細胞を保存している.一部の検体でLinーCD127+ ILC2をさらにIL-33RないしCRTH2陽性のサブセットに分けて、フローサイトメトリーで評価した(Lin-= CD3,CD4, CD8, CD19, CD56, CD14 neg).flox/flox, flox/flox-ER-Cre,マウスを飼育しているが,ある程度の数が育たないと,実験を進められない.ヒトのII型自然リンパ球(ILC2)は,皮膚,肺,脂肪組織に多く存在するが,末梢血におけるII型自然リンパ球の割合は,非常に少ないため,これを抽出して機能解析するのは難しいかも知れない.GATA2-KOマウスの研究に関しては,肺高血圧症を誘導した検体で,肺組織の免疫染色を行い,GATA2, GATA3, ILC2の分布の確認を試みて, GATA2ーKOマウスにおける炎症細胞浸潤の同定を試みる.免疫染色が難しい場合もあり,予備実験として,肺高血圧誘導前の, GATA2-KOマウスにおける, GATA2/ GATA3のバランスについて,コントロールマウスと比較する.また, GATA2-KOマウスの,肺組織アルギナーゼ活性についても,コントロールマウスと比較する予定である.ヒトのPAH症例のGATA2や自然リンパ球に関する実験は、細胞数が少なく、培養などでの機能的解析が難しい可能性がある.この場合,遺伝子解析も進めていく.一塩基多型(SNP)について健常者とPAH症例のGATA2,ILC2に関連する遺伝子を解析し,連鎖解析などを行い,GATA2やILC2の発現の意義について検討する.私たちは, GATA2コンディショニングノックアウトマウスを樹立した.GATA2floxマウスはGATA2のDNA結合に重要なエクソン5の両端にfloxを入れており、そのマウスにER-Creマウスと掛け合わせる.マウスのER-Creは細胞特異的なプロモーターで制御されてなく、エストロゲン(タモキシフェン)投与によりGATA2のエクソン5が欠損することで全身のGATA2の機能欠損を来たす.以下の4つの条件で比較検討することとした。flox/flox, flox/flox-ER-Cre,マウスにおいてそれぞれ、タモキシフェンの導入または、非導入(PBS導入)で比較検討した.生後10-12週のマウスを,低酸素室(10%酸素)で飼育し,タモキシフェンを腹腔内投与しday 20-22に肺動脈性肺高血圧症の誘導の有無を解析した.肺病変は、肺動脈のリモデリングの有無や,炎症細胞浸潤の程度をスコアリングをする.心臓は,右心負荷の有無を評価した. GATA2-KOマウスでは,一部,肺動脈の弾性板が解離しており,この解離の程度を100カ所の動脈で確認し,リモデリングの指標とした.ヒトの肺動脈性肺高血圧症症例のGATA2や自然リンパ球に関する遺伝子解析も進めている。DNAおよび血清・血漿・末梢血単核細胞を保存している。一部の検体でLin-CD127+ ILC2を,さらにIL-33RないしCRTH2陽性のサブセットに分けて、フローサイトメトリーで評価を試みている。(Lin-= CD3,CD4, CD8, CD19, CD56, CD14 neg)。しかし、末梢血中では、ごく限られた分画であり、評価に難渋している。ILC2に関与する転写因子GATA3の発現をみるなど、細胞レベルでなく、遺伝子レベルでの解析が必要となる可能性がある。flox/flox, flox/flox-ER-Cre,マウスを飼育しているが,ある程度の数が育たないと、実験を進められない。ヒトのII型自然リンパ球(ILC2)は、皮膚、肺、脂肪組織に多く存在するが、末梢血における、II型自然リンパ球の割合は、非常に少ないため、これを抽出して機能解析するのは難しいかも知れない。私たちは, GATA2コンディショニングノックアウトマウスを樹立した.GATA2flox