hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形態異常を誘起する抗がん物質の創薬基盤研究

がん細胞が与えられた薬剤の作用に応じて特異な形態を示すことに着目し、バイオプローブを発掘する探索基盤として、形態変化データベース「モルフォベース」を用いたハイコンテントスクリーニング法を開発してきた。本研究では、モルフォベースに照合されない特異な表現型を示すオイデスマン化合物を見出し、その作用機序解析を行った。本化合物はHeLa細胞の細胞周期をG2/M期で停止させたことから、分裂期の様子を免疫染色法で検討した。その結果、紡錘体や染色体凝集には影響を与えず、分裂中期で細胞周期を停止させることが明らかになった。私はがん細胞が与えられた薬剤の作用に応じて特異な形態を示すことに着目し、ユニークな生理活性を示す化合物(バイオプローブ)を発掘する探索基盤として細胞形態変化データベース「モルフォベース」を用いたハイコンテントスクリーニング法を開発してきた。本研究では、天然化合物ライブラリーから見出した特異な表現型を示すオイデスマン化合物について、化合物固定化ビーズや薬剤プロテオームプロファイリングを用いてその標的タンパク質を同定し、がん分子標的薬開発における魅力的なドラッガブルターゲットの提示と医薬シードの導出を目的とした。オイデスマン化合物NP803は、天然化合物ライブラリーより表現型スクリーニングで見出した化合物である。本化合物はtsNRK細胞の巨大化を誘導し、HeLa細胞に対して顕著なG2/M期停止を誘導する。平成25年度はこの化合物の細胞内標的分指標的候補を見出すことを目指し、1薬剤プロテオームプロファイリング、2化合物固定化ビーズによるアフィニティー精製を実施した。薬剤プロテオームプロファイリングでは、NP803はプロテアソーム阻害剤のクラスターに分類された。NP803がプロテアソームを阻害するかをin vitro、細胞レベルで検討したところ、阻害活性は見出されなかった。そこで、化合物固定化ビーズを用いたアフィニティー精製に着手した。まず固定化に必須なUV照射に対する安定性を確認したところ、この化合物はUVに不安定ではないことがわかった。次に作製した化合物固定化ビーズを用いて細胞抽出液より結合タンパク質を探索したが、現在までに、特異的な結合タンパク質の発見には至っていない。次年度は、タンパク質調整法や結合条件を検討しつつ、別の標的タンパク質同定法の適応を検討する。本研究では、モルフォベースに照合されない特異な表現型を示すオイデスマン化合物の標的タンパク質を同定し、がん分子標的薬開発における魅力的なドラッガブルターゲットの提示を目的とした。オイデスマン化合物は、sNRK細胞の巨大化を誘導し、HeLa細胞に対して顕著なG2/M期停止を誘導する。この化合物の細胞内標的分子標的を見出すため、ケムプロテオベースによる作用予測を試みた。その結果、高いスコアで分類される標的は見つからず、わずかにプロテアソーム阻害剤との類似性が見られた。プロテアソームを阻害するかをin vitro、細胞レベルで確認したところ、酵素阻害活性や細胞内ユビキチン化タンパク質の蓄積は観察されず、本化合物はプロテアソームを阻害しないことが示唆された。次に化合物固定化ビーズを用いたアフィニティー精製を試みた。次に作製した化合物固定化ビーズを用いて細胞抽出液より結合タンパク質を探索した。様々なアフィニティー精製の条件検討を行ったが、特異的な結合タンパク質の発見には至らなかった。一方、オイデスマン化合物はG2/M期停止を誘導したことから細胞分裂に与える影響を免疫染色法で検討した。その結果、本化合物は紡錘体形成や染色体凝集に影響を与えず、細胞周期を停止させることが明らかになった。ケミカルバイオロジー一年目の目標としてNP803の細胞内標的分子候補を見出すことを目指し、薬剤プロテオームプロファイリングや化合物固定化ビーズで標的タンパク質の探索を実施した。現在までに標的タンパク質を見出すことはできていないが、薬剤プロテオームプロファイリングで見出された候補分子に対するバリデーションは進んでおり、当該研究についてはおおむね順調に進展していると考えている。いち早くNP803の標的分子を見出すため、化合物固定化ビーズを用いたアフィニティー精製の条件検討(塩濃度やバッファーの種類、界面活性剤の有無)に注力する。この方法では、標的タンパク質を同定することが困難なことが考えられるので、Huangらが報告した標的タンパク質同定法DARTSの検討(プロテアーゼの種類や処理時間)を同時並行して行う。また、類縁化合物を用いたSAR研究を展開し、より強力なオイデスマン化合物の創製とそれを用いたケミカルバイオロジー研究を実施する。

当初の計画では、一年目にアフィニティー精製の条件検討やDARTSの検討を実施する予定であったが、薬剤プロテオームプロファイリングで候補分子が見出されたため、計画を前倒ししてバリデーションを実施した。そのため、DARTSやタンパク質機能解析に必要な分子生物学試薬用の研究費が未使用となり残額が生じた。H26年度はヒト細胞培養器具(300350千円)として培養シャーレやプラスチックピペット類を購入する。また細胞培養用の血清(250300千円)は仔牛胎児血清を購入する。一般試薬類(1200千円)は標的タンパク質同定やタンパク質機能解析に必要な分子生物学試薬(抗体やassay kit、siRNAなど)の購入に充てる。
虚血心筋ホ-ミングペプチドを用いた組織選択的心不全治療法

虚血心筋ホーミングペプチドの受容体探索に用いるアフィニティ担体は、磁性フェライトをPoly-glycidylmethacrylate樹脂で被覆した直径200nmの微粒子であるビーズ(FG-ビーズ)を使用した。FGビーズへのペプチドの固定化条件を検討した結果、N'末端をアセチレン化したペプチドとアジド化したFGビーズとの反応が至適であることがわかった。全身麻酔を施したラットの冠動脈前下行枝を一時結紮し、虚血心筋組織を採取し、組織破砕液を作成し、今後プルダウンアッセイを行う。本研究ではアフィニティー精製でリガンドのスクリーニングを行うため、東京工業大学・半田宏教授の開発した磁性フェライトをポリGMAで被覆したビーズ(FG-ビーズ)を使用することにしている。ペプチドのビーズへの固定はアミノ基を有するペプチドのN'末端やペプチド中のリシンが用いられるが、本ペプチドにはリシンを含む為、ペプチドのN'末端への固定が好ましい本研究では部位選択性が必要となる。そこで、ビーズをペプチドのN'末端に固定する方法として、FG-ビーズのリンカーにトシル基と呼ばれるp-トルエンスルホニル基(P-H_3CC_6H_4S(=O)_<2->)を用いることとした。また、ペプチドのN'末端には、文献の結果を考慮しポリヒスチジン(His-His-His-His-His-His)を付加した。トシルビーズとポリヒスチジン付加ペプチドの結合実験では、ビーズへのペプチド結合量が非常に少ないという結果が得られた。今後はビーズのリンカーをエポキシ基に変更して結合効率を改善することにしている。上記に並行して、グルタチオン融合タンパク発現ベクターに、ペプチド配列をクローニングし、大腸菌BL-21を用いてタンパク質を発現させた。その後、グルタチオン・セファロース4Bカラムで精製し、N'末端とC'末端のシスチン間にジスルフィド結合を持たせるため、サイクライゼーション・バッファー内でインキュベートした。この方法によってGST融合ペプチドは作成できたため、今後はこれを用いたラット虚血心筋組織抽出液のアフィニティー精製も上記実験に並行して行うことにしている。これまでの研究でラット心筋梗塞モデルを用いたファージディスプレイ法により、虚血心筋を標的とするペプチド配列を見出した。本研究課題では、1.本ホーミングペプチドの虚血心筋細胞における受容体分子を同定し、この受容体の虚血条件下での発現機構を明らかにすること、2.本ホーミングペプチドと種々の心筋保護再生因子との融合蛋白質を用いて、心筋梗塞に対する実験的治療を行うことを目的とした。本ホーミングペプチドの虚血心筋細胞における受容体分子の探索は、ナノ磁性微粒子に固定化したペプチドを用いたプルダウン法で行うこととした。ナノ磁性微粒子は、フェライトをPoly-glycidylmethacrylate樹脂で封入した直径200 nmの微粒子であるFGビーズ(多摩川精機)を用いた。ホーミングペプチドは、構成する9つのアミノ酸(のうち第1位と第7位のシスチンがジスルフィド結合により環状構造をとっており、ペプチド中のアミノ酸にビーズが結合するとペプチドの3次元構造が大きく変化すると考えられるため、FGビーズはN末端に結合させる必要があった。そこで、ペプチドのN末端にヒスチジンタグを付加し、種々に変化させた官能基をもつFGビーズをペプチドと反応させたが、いずれの官能基でもFGビーズへのペプチドの結合は見られなかった。そこで、ペプチドのN末端をアセチレン化し、アジド化したFGビーズと結合させたところ、ペプチドのFGビーズへの結合が確認できた。ペプチド結合FGビーズを用いた受容体分子探索は、心筋虚血再灌流モデルラットにビーズを静脈内投与するというin vivoでの反応を予定していたが、受容体分子の発現が極めて少量である可能性が高く、組織に結合せず循環するビーズが多くなるため、ラットの心筋虚血再灌流組織を摘出し破砕液とビーズを反応させることにした。現在は組織破砕液を調整中である。試料の作成条件の最適化に時間を要している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では適切なアフィニティー担体の作成が必須であるため、今後もその作成方法を検討しながら研究を進める。すでに作成したGST融合ペプチドを用いて、ラット虚血心筋組織抽出液のアフィニティー精製も並行して行う。
光イメージング・低酸素ＰＥＴ・灌流ＣＴの融合画像による腫瘍内低酸素状態の動態解析

三年目は、一年目、二年目に確立したイメージングパラメータを用いて腫瘍間質のイメージングと低酸素PETの結果および腫瘍間質に相当するαSMAのDAB染色と、血管内皮細胞、低酸素細胞に相当するCD31とpimonidazoleの蛍光多重染色結果を解析し、本研究の方法で腫瘍間質がイメージング可能であること、腫瘍間質は必ずしも低酸素とはいえないことを示し、これらの結果を当該領域で最も権威のある学会誌である"Radiology"誌に発表した。二年目に達成できなかった自然発癌モデルでの検証は今後の課題であるが、臨床的には新規治療薬の標的であるにもかかわらず腫瘍間質はこれまで画像化方法がなく、本研究の結果はその生体での可視化を可能にし、治療効果判定や薬剤の適応患者の選択の可能性を生む点で重要な結果である。また、これまで腫瘍間質は低酸素であるとの報告が多かったが、今回腫瘍間質にはむしろ血管が豊富で低酸素ではない領域も存在することが分かり、各々を治療標的とする際には別途評価する必要性を示唆する結果であった。また、腫瘍の悪性化や治療抵抗性の解明と改善という目的に対して低酸素誘導性因子に着目し、新たな遺伝子を同定し、その機能に関する検討も同時に行った。まだpreliminaryな段階ではあるが、同遺伝子から発現されるタンパク(ここではp70と定義)は、がん細胞がp53変異を獲得した場合に低酸素誘導性因子-1の活性を上昇させて予後不良を生じる、両経路のクロストークに関与する因子である可能性が示唆された。同遺伝子は正常組織では発現量が低いこと、野生型p53発現細胞では機能が抑制されていることを考えると腫瘍特異性の高い新たなイメージングターゲットとしての可能性を持ち、さらなる解析が期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。ついで動物実験モデルでのマルチモダリティーイメージングの条件検討、至適化に着手した。具体的にはまずモデルマウスを用いた灌流CTの造影剤投与条件や至適撮像条件の検討を行い、scanning prptocolの決定を行った。次いで腫瘍モデルマウスを10種類の細胞種類を用いて作成し、その切除標本からモデルとして適する腫瘍細胞種を4種類(U251、ACHN、BxPC-3、CFPAC-1)に決定した。また、腫瘍間質のマーカーとしてαSAMの免疫染色を行い、その結果をもとに企業に研究協力として依頼開発していたワークステーションの解析アルゴリズムの修正を行った。その後、実際の実験データとして、四種類の細胞種を移植したヌードマウスに対して、潅流CTおよび、^<18>F-FMISOPET/CTを24時間以内に施行して、in vivo imagingを行った。それらの腫瘍切除後の標本に対してHE染色と、腫瘍間質に相当するαSMA染色に加えて、血管内皮細胞、低酸素細胞に相当するCD31とpimonidazoleの蛍光多重染色を行い、in vivo imagingの画像所見との対比を行った。定性的な評価では、腫瘍間質の豊富さと低酸素細胞の量の関連性は一般的な仮説とは異なる結果であり、間質量の多い腫瘍はむしろ低酸素細胞が少ないことがin vivo imaging,病理組織学的検討の両方で示された。これらの結果は皮下腫瘍モデルを用いたものであるが、移植腫瘍と発癌腫瘍とでは組織構築が大きく異なる可能性があるため、発癌腫瘍モデルでの検討が必要と考えられたため、すでに文献では報告のある膵癌自然発癌モデル(KPCマウス)を京都大学消化器内科学講座との共同研究で入手し、交配を開始している。なお、皮下腫瘍モデルでの結果は、他の研究者との情報交換も重要と考えたため、米国核医学・分子イメージング学会(2014年6月開催予定)に投稿し、採択が決定している。本研究の概要は、腫瘍内低酸素や腫瘍間質といった、腫瘍の悪性度や治療抵抗性の指標のイメージ化に取り組み、各々の関連性を解析することにある。二年目は、昨年度行った撮像条件に基づいて、間質量の大きく異なる三種類の細胞種(U251、BxPC-3、CFPAC-1)を用いた腫瘍モデルに対して潅流CTイメージングと低酸素PET/CTを施行した。それらの腫瘍切除後の標本に対してHE染色と、腫瘍間質に相当するαSMA染色に加えて、血管内皮細胞、低酸素細胞に相当する蛍光多重染色を行い、それらの画像に対して解析ソフトウェアを用いて定量解析した。結果、潅流CTで得られる腫瘍間質パラメータのFisはαSMA染色の陽性度と強い相関が得られ、in vivoイメージングで腫瘍間質量の評価が可能であることが示唆された。次に低酸素パラメータのFMISO集積と血流パラメータのFvと腫瘍間質パラメータの相関を調べた。これまでに、腫瘍間質と腫瘍内低酸素は相互に関連して増強しあうとの報告があったが、我々の腫瘍モデルにおいてはこれまでに示唆されている関係性とは異なり、腫瘍間質密度の高い部位はFMISO集積が低く、中程度の負の相関であった。血流速度パラメータのFvと腫瘍間質密度パラメータのFisは正の相関があったことから、我々のモデルにおける腫瘍間質は、比較的良好に潅流されているものと考えられた。これらの結果は皮下腫瘍モデルを用いたものであるが、移植腫瘍と発癌腫瘍とでは組織構築が大きく異なる可能性があり発癌腫瘍モデルでの検討が必要と考えられたため、京都大学消化器内科学講座との共同研究で膵癌自然発癌モデル(KPCマウス)を作成した。

しかし、このマウスは実際には16週を過ぎても明確な腫瘍が確認できないばかりか、12週ごろから脳炎(両下肢の筋力低下と萎縮)を生じ、死亡する個体もあり、モデルとしては機能しなかった。三年目は、一年目、二年目に確立したイメージングパラメータを用いて腫瘍間質のイメージングと低酸素PETの結果および腫瘍間質に相当するαSMAのDAB染色と、血管内皮細胞、低酸素細胞に相当するCD31とpimonidazoleの蛍光多重染色結果を解析し、本研究の方法で腫瘍間質がイメージング可能であること、腫瘍間質は必ずしも低酸素とはいえないことを示し、これらの結果を当該領域で最も権威のある学会誌である"Radiology"誌に発表した。二年目に達成できなかった自然発癌モデルでの検証は今後の課題であるが、臨床的には新規治療薬の標的であるにもかかわらず腫瘍間質はこれまで画像化方法がなく、本研究の結果はその生体での可視化を可能にし、治療効果判定や薬剤の適応患者の選択の可能性を生む点で重要な結果である。また、これまで腫瘍間質は低酸素であるとの報告が多かったが、今回腫瘍間質にはむしろ血管が豊富で低酸素ではない領域も存在することが分かり、各々を治療標的とする際には別途評価する必要性を示唆する結果であった。また、腫瘍の悪性化や治療抵抗性の解明と改善という目的に対して低酸素誘導性因子に着目し、新たな遺伝子を同定し、その機能に関する検討も同時に行った。まだpreliminaryな段階ではあるが、同遺伝子から発現されるタンパク(ここではp70と定義)は、がん細胞がp53変異を獲得した場合に低酸素誘導性因子-1の活性を上昇させて予後不良を生じる、両経路のクロストークに関与する因子である可能性が示唆された。同遺伝子は正常組織では発現量が低いこと、野生型p53発現細胞では機能が抑制されていることを考えると腫瘍特異性の高い新たなイメージングターゲットとしての可能性を持ち、さらなる解析が期待される。腫瘍間質のイメージング法については検討を終えて、腫瘍低酸素との関連性についても検討し、論文投稿可能な段階に至っているため。27年度が最終年度であるため、記入しない。上述内容の論文化を行う。同法はマウスモデルを用いた検討であるが、臨床応用を考慮に入れると現状ではスキャン回数などに改善の余地があるため、イメージングの精度を落とさない範囲でのスキャンの簡便化を図る。臨床研究の論文化と、実験の基礎的検討段階を計画通り終えることが出来たため。ただ、結果は当初の予想と異なる側面があり、追加で自然発癌モデルでの検討を要するため、全体としては、おおむね順調と判断している。本年度は皮下移植腫瘍モデルでの検討を行ったが、組織学的にヒト腫瘍とは組織構築および間質量が大きく異なるため、加えて、自然発癌モデルの使用を検討し、交配を開始している。
養豚飼料に昆虫は利用可能か？ー魚粉と昆虫の代替が母豚や哺乳仔豚に及ぼす影響解析ー

本研究では、豚の虫体利用可能(キチン消化能力獲得)時期の特定や母豚の乳成分(栄養素組成や免疫グロブリン(IgAとIgG)濃度、抗菌物質濃度)分析、哺乳子豚の消化管組織や血中リンパ球サブセット、血漿中免疫グロブリン(IgAとIgG)濃度、腸内細菌叢を解析し、ミールワーム粉の給餌が豚の栄養生理に及ぼす影響を明らかにすることが目的である。研究項目としては以下のものを予定している。1.豚のキチン分解酵素mRNA発現量を解析し、豚のキチン消化能力獲得時期を特定2.母豚のミールワーム粉摂取が、ブタ母乳成分に及ぼす影響を検証3.母豚のミールワーム粉摂取が、哺乳子豚の免疫系に及ぼす影響を検証本研究では、豚の虫体利用可能(キチン消化能力獲得)時期の特定や母豚の乳成分(栄養素組成や免疫グロブリン(IgAとIgG)濃度、抗菌物質濃度)分析、哺乳子豚の消化管組織や血中リンパ球サブセット、血漿中免疫グロブリン(IgAとIgG)濃度、腸内細菌叢を解析し、ミールワーム粉の給餌が豚の栄養生理に及ぼす影響を明らかにすることが目的である。1.豚のキチン分解酵素mRNA発現量を解析し、豚のキチン消化能力獲得時期を特定2.母豚のミールワーム粉摂取が、ブタ母乳成分に及ぼす影響を検証3.母豚のミールワーム粉摂取が、哺乳子豚の免疫系に及ぼす影響を検証
カンキツ生産地域のイノベーションを創出する選果ロボットの開発と観測衛星の制御

生産物の品質、環境保全、安心安全な「食」情報に貢献する農業を展開するため、西日本で多くの面積を占める階段畑等のカンキツを対象とし、移動型選果ロボットを開発すると同時に、フィールドサーバおよび衛星画像等からの情報を表現できる2次元および3次元マッピング手法の開発を行った。これらの成果により、カンキツ生産における精密農業が推進されるものと考えられた。本年度は,まず、収穫された果実を充填するコンテナの搬送に利用可能な小形選果ロボットを設計・試作依頼した。このロボットは、樹木列間を塩ビパイプガイド付き4輪の機構等で作業者と共に移動するもので,主として果実投入口、整列装置、反転機構、カラーTVカメラ、近赤外分光を用いた内部品質センサ、ローラーピンコンベア(RPCと称する)および制御用PC等からなる。作業者が収穫した果実を投入口に投入すると、フォトセンサで果実の投入順に番号(投入番号)が付される。投入後、果実は投入順に1列に並べられ、RPCで移動しながら、内部品質センサで糖度が、TVカメラで寸法、色、形状、欠陥が計測される。本ロボットはD-GPSで自己位置を獲得できるシステムを搭載し、園地内の自己位置を知る。また、ロボットの前後にはレーザーセンサ装着し、レール上の他の障害物および作業者と衝突を避ける予定としている。本年度はこのロボットの試作ならびにモニタリングカメラによる果樹のマッチング方法の検討を行った。同時に,今回の計測に最適化されたフィールドサーバを設計・制作依頼し,その動作確認を行った。フィールドサーバは大きくつぎの3要素と情報を集積するデーターサーバで構成される。環境計測を行う気象計,樹木の画像を入力するマシンビジョン,データを統合し集積するデータロガがその3要素で,気象計では,日照量,温度,湿度,雨量,風向,風速と土壌水分が計測可能である。マシンビジョンのTVカメラはパン,チルトとズームが可能である。次年度はこれに偏光フィルタを取り付けハレーションのないクリアな画像入力を行う予定である。衛星画像および制御に関しては,JAXAと愛媛大学との間で,ALOSからの衛星画像を逐次ダウンロード可能な契約を結び,研究を進めていたが,谷脇准教授の急逝により中断した。本年度は,試作した小形選果ロボットを使用するため,愛媛県総合農業技術センタ内の試験ほ場においてテスト走行を行った。その結果,当初は樹木列間を塩ビパイプガイド付き4輪機構としていたが,樹園地の条件によっては走行困難であることも多く,パイプガイドならびにレーザーセンサをとりやめると同時に車輪の寸法を大きくすることで移動容易とした。また,本ロボットはD-GPSで自己位置を獲得できるシステムを搭載し,園地内の自己位置を知ることが可能である。そのことから,本年度の実験としては,特にカラーTVカメラ,近赤外分光を用いた内部品質センサ,ローラーピンコンベア(RPCと称する)の動作確認と収穫果実の画像から抽出可能な特徴量(色,寸法,糖度等)のマッピングを行った。一方,搭載された樹幹のモニタリングカメラでは,果実の概数,葉色,樹幹の寸法などが計測可能であることより,それらの特徴量マッピングも行った。フィールドサーバーに関しては,2カ所に設置し,その動作確認とデータ蓄積を行った。各フィールドサーバーは,環境計測を行う気象計,樹木の画像を入力するマシンビジョン,データを統合し集積するデータロガの3要素で構成される。また,愛媛県総合農業技術センタ内の試験ほ場にも気象計があり,同様の計測が可能であることから,3地点における気象情報が可能となっている。フィールドサーバーに装着されたマシンビジョンにおいても画像入力を行ったが、雨よけフードにより画像の品質を向上することが困難であることより,改造中である。衛星画像および制御に関しては,谷脇准教授の急逝により予定を変更し,ALOSからの画像をダウンロードするとともに,その特徴量抽出を行っている。本年は,本研究の撮整奪渡宏して,生産物の品質,環境保全,安心安全な「食」情報に貢献する農業を展開するため,西日本で多くの面積を占める階段畑等のカンキツを対象とし,移動型選果ロボット,フィールドサーハからの情報を表現できるマッピング手法の開発を行った。まず,移動型選果ロボットの改良を行い,画像および特に特色あるめあま樹幹の大きさ等を考慮しだ2次元マッピングならびに3つの情齢を同時に表現可能な3次元マッピンブ手法である。実際には,愛媛県果樹試験センターの温州ミカン「ひめのか」の樹木18本を対象とし,実験を行った。樹木の測定部位を南西・北西・北東・南東に4分割し,果実の収穫直後,移動型選果機を用いてすべての果実の位置情報,果樹の画像,果実品質情報を収集し,それらのデータをもとに2種類のマップを作成した。その結果,果樹を1つの円または円柱で表した圃場情報マップは,日本の農業に適した樹木別管理が容易となることがわかった。また2次元マップは品質と収量等を平面に表すため,航空写真や土壌情報とのラスタリングに適し,3次元マップは、品質・収量・樹木情報を同時に表現できるので、複雑な要因によって変動する植物の樹木別管理に役立つと考えられた。

今後は,航空写真や土壌情報のラスタリングの検討,3次元マソプの視点の移動による死角の減少,"果実のなる高さ"で分割したマップの検討,移動式選果機の果実測定時間の短縮,小型化,作業者に追従した制御方法の検討,データを蓄積した上での本マップの精密農業へ利用方法の検討などが課題として挙げられた。
テータ写像が結ぶ保型形式と代数的組合せ論の有機的研究

E-多項式はテータ写像により、モジュラー形式へと写される。ここで得られるモジュラー形式について、種数1の場合に次のようなことが知見された。もともとE-多項式はアイゼンシュタイン級数に対応するものとして導入したが、アイゼンシュタイン級数と似た性質を持つことが観察できた。すなわち、基本領域内におけるゼロ点は原点から距離1の部分にあり、適当な重さの差がある場合、それらのモジュラー形式のゼロ点は分離的と呼ばれる性質を持つ。ただし、一般的には証明されておらず、これからの研究課題である。符号理論、ジーゲルモジュラー形式に関する新しい結果は得ることはなかった。具体的には符号に付随するEisenstein多項式ではその環の商体をとらえることができなかったのと、古典的な整数論に対する理解度の低さから整数論的結果に到達するまではいかなかった。しかしながら4年間の研究として考えると、最初の1年は基礎知識の充実と資料・情報収集にかなりの時間を費やすことができた。新型インフルエンザの影響もあり、年度の途中までは出張も控えていたが、その分を基礎研究にあてられたことは幸いであった。年度の最後には代数曲線の専門家を招へいし、勉強会を持つことができた。関連した事柄を述べていく。符号に付随するEisenstein多項式は重さが8の倍数のところだけ公表しており、重さが2の倍数のところでも定義したいのである。このあたりのアイデアはあって、Barnes-Wall格子との関連性もわかりつつある。私の得た結果からEisenstein多項式のなす環の商体内における正規化は重み多項式環全体と一致することが予想できる。それにはEisenstein多項式のなす環の商体をとらえる必要があるのであるが、_ここが攻略できていない。これはモジュラー形式と状況が全く似ており、SiegelによるEisenstein級数のなす環の商体がモジュラー形式のなす環の商体と一致するという証明をヒントに考えたが、結果を得るに至らなかった。物理からの要請からスタートしたある特殊な性質をもつ尖点形式について、Poor-YuenはOura-Poor-Salvati Manni-Yuenの結果を超楕円曲線に制限した場合に議論し、著しい結果を得ている。不変式論と関連した興味深い結果であり、私の今後の研究に大きな影響を及ぼすと思われる。E-多頂式の理論については、Eisenstein級数に対応するものであり、あらゆる点においてEisenstein級数の理論と平行した結果が予想できる。多く点が明らかになってきたが、細部で証明できていない部分がある。例えば、環の正規化型の定埋が考えられるのだが、E-多項式の共通零点をみて整を言う部分はうまくいくのだが、E-多項武の消滅性の部分で小完全なところがあり、定理として確定されていない。この部分は恩一多項式を詳しく書き下すところに一つのヒントがあり、その部分は組合せ論的・群論的にも興味深い。E-多項式については数度、研究集会で話す機会があったのだが、聴衆からの質問からさらに進んだ点もあり、今後詰めていく予定である。E-多項式の理論、つまり保型形式の理論におけるEisenstein級数の類似を有限群の不変式論において構成しようという試みは、複素鏡映群の場合に拡張して考えられた。僕の修士の学生はその場合の環についての計算を行い、不変式環がEisenstein級数の対象物で構成できるか否か、を考察した。一致する場合もあればしない場合もあるのだが、その理由ははっきりしていない。符号理論的に面白いと思われる場合などは一致している。奥田隆幸(東大)の指摘によると、ルート系の長さが違う場合など問題設定を変更すべきかもしれない。いずれにせよ、我々が行っているE-多項式および複素鏡映群でのE-多項式は、さらに大きなクラスの群の不変式環で考察することが興味深いであろうことを示唆していると思われる。どの程度、拡張して意味あるのかはよくわかっていない。整数環上のシンプレクティック群をテータ関数に作用させることにより、有限群が得られる。この有限群の不変式環とジーゲルモジュラー形式の関係は、Broue-Enguehardに始まり、Hermann,Duke,Rungeらにより明らかになった。この対比は有限の世界と無限の世界をうまく表しており、ジーゲルモジュラー形式と代数的組合せ論の豊潤な結びつきをもたらした。歴史的に見るとジーゲルモジュラー形式が長い歴史をもっており、多くの研究がなされてきた。上の有限群、およびその不変式環は代数的組合せ論、更に詳しく符号理論や格子の理論との結びつきが知られており、我々のこれまでの研究は代数的組合せ論(有限の世界)をジーゲルモジュラー形式(無限の世界)に応用する形でなされてきた。E-多項式は上の有限群の特別な不変式である。細かい定義は省略するが、この不変式がジーゲルモジュラー形式の理論におけるEisenstein級数に対応するものとして私が定義したものである。

この不変式にある種のテータ関数を代入することにより、ジーゲルモジュラー形式が得られるが、一般にEisenstein級数そのものは得られないことに注意する。今年度は、種数1の場合にこのE-多項式から得られるモジュラー形式の零点について考察し、Eisenstein級数と似通った性質をもっているという観察を行った。ただし、現段階では一般には証明されていない。どのような性質かというと、零点が基本領域の半径1の部分にあること、分離定理と呼ばれる零点の配置状況、フーリエ係数がp-整数になる、ということなどである。種数gの整数環上の斜交群がテータ関数に作用したとき、ある有限群Hgが得られる。この有限群を利用して、B.Rungeはジーゲルモジュラー形式を不変式論的にとらえた。ここに現れる不変式環は組合せ論的に考察することができた。そこで私はモジュラー形式におけるEisenstein級数に対応するものをこの不変式環にもとめ、E-多項式と定義し、研究を行ってきた。E-多項式は有限群Hgとその部分群Sとの組としてとらえることができるのだが、これは今後、一般の有限群に対してE-多項式を定義するときに重要と思われる。E-多項式にテータ関数を代入したとき、モジュラー形式が得られるのであるが、このモジュラー形式のゼロ点がEisenstein級数のゼロ点の持つ性質と似通っていることもわかっている。さて、剰余類X=S\Hgの上にHgは可移に作用するのであるが、このときcentralizer ringを考察することができる。このcentralizer ringは代数的組合せ論的な考察が可能である。種数が低い場合に調べてみた。Barnes-Wall格子と密接な関係があるはずであるが、それを的確に記述できるところまでは達しておらず、これからの研究課題である。一般のE-多項式についても、今行っている特別な場合をもとに展開したい。E-多項式の持つ性質として、モジュラー形式としてEisenstein級数と似通った性質を持ちそうだという考察に行き当ったのは、当初は考えていなかったことである。E-多項式の意味を与えるものだと思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。E-多項式について、多項式、ジーゲルモジュラー形式として、二つの面の性質を明らかにしていく。また、ジーゲルモジュラー形式については、古典的な不変式からのアプローチ、微分作用素を用いたアプローチなどを利用し、ジーゲルモジュラー形式のなす環の構造を明らかにしていく。
空間注意と視線制御による選択意図推定の脳内メカニズムの解明とBMIシステムの提案

前年度の計画としては、Posnerタスクを用いて空間注意に関する認知心理学、EEG、fMRI実験を行い、得た脳波、脳画像データの解析にはSPM、Analiser等の汎用ソフトが活用されている。但し、異なるディメンションのデータを統括的な解析が困難であり、その方法も確立されていない現状である。本研究では、まず各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行う。それから、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築する。認知心理学実験、脳波とfMRI実験(1)(2)(3)から得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築する。さらに、評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価する。本年度までの実施状況については、予定の通りの脳波、脳画像データを解析して、各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行った。また、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築している。前年度まで得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築して、さらに評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価していた。最後、自分で購入した小型ロボットシステムへの視線により、2D(前後、左右)の移動方法を無線でのコントロールを実現し、眼球の自然移動とマイクロサッケードの特徴を検出できた。これらの成果は3件の学術雑誌論文(International Information Institute国際学術雑誌3件)に掲載され、4件の国際学会(ICMA2018国際学会4件)で発表され、2019年5月に1件の雑誌論文を採択された(最終年度の報告書に示される)。昨年度の計画としては、主に脳波、脳画像データを解析して、各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行うことである。また、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築する。前年度まで得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築して、評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価していた。現在まで本研究は人間のマイクロサッケードと空間注意の実験から得た行動学、脳波、fMRIデータが成功に取られ、マイクロサッケードと空間注意の時空間特性が解明でき、データバースのモデル化を実現し、評価実験を実施いてる。そのため、本年度の進歩状況はおおむね順調に進展していると報告する。今後の研究計画としては、まず、現在までの成果によって、リアルタイムで脳波(EEG)信号と眼球運動の信号に基づいて、人間の空間注意と視線のコントロール信号を獲得する。次、獲得した信号は選択意図の計算モデルを通じて、選択意図推定データベースと交信しながら、自分で購入した小型ロボットにに意図信号を出力し、ロボットへの運動計画、行動等命令を送信する。さらに、同時に信号の識別率を検証する。このように視覚空間注意と視線による選択意図推定できるBMIシステムを研究開発する。今年度の計画は、視覚空間注意と視線制御の実験タスクを考案して、視覚空間注意と視線コントロールに関する認知心理学実験、脳波とfMRI実験を行う。得られた脳活動データはSPM12、Brain Voyager、Analiserなどの解析方法を用いて処理する。脳波結果は、視線コントロールの脳波信号として眼球運動の動的特性を抽出する。fMRI結果は、視覚空間注意と眼球運動を制御する脳内部位の同定に使用する。また,それらの領域間の関係を解析し、視覚空間注意と視線コントロールの脳内メカニズムを解明する。今年度は、注意と視線コントロールに関する認知心理学、EEG、fMRI研究を検査して、人間の注意の定義等の基礎知識を勉強した。また、本計画の通り、視覚と触覚の空間注意タスクを考案し、認知心理学、EEG、fMRIの実験を行い、「前頭-頭頂連合部(Fronto-parietal network)」という神経ネットワークは人間の空間注意との強く関連性が見られた。さらに、眼球運動について、超高速カメラを用いて眼球運動の特性を抽出され、眼球運動の軌跡を計測した。眼球運動に関連する「前頭眼野(Eye frontal field)」の賦活が同定された。本研究の課題計画によって、空間注意と眼球運動の脳内部位を同定でき、脳内メカニズムの解明ができた。また、Bluetoothを利用して、BMIシステム構築に最も大きい貢献があるロボットへの無線コントロール技術を実現した。以上の理由で、本課題はおおむね順調に進展していると報告する。前年度の計画としては、同定された視覚空間注意と視線による選択意図に関する脳内メカニズムを通じて選択意図の脳機能ネットワークを解明し、選択意図の脳内処理モデルを構築している。まず、認知・脳波・fMRIの局部の解析結果に基づいて、視線コントロールと空間注意の局部脳機能ネットワークを解明する。また、最適化解析方法を用いて選択意図推定の脳機能神経ネットワークを構築する。さらに、モデルの提案・検証・評価測定実験を行う。実施状況については、まず、Posnerタスクを用いて空間注意に関する認知心理学、EEG、fMRI研究を行い、人間の外因的と内因的注意と選択意図の関与性が検証した。また、眼球運動測定装置を用いて視覚空間注意タスクを考案し、認知心理学、EEG実験を行い、人間の眼球の固視微動と注意の高い関連性が見られ、外的要因ではなく、内的な要因にも注意と関与することが発見され、潜在的な注意と選択意図の高い関与性が見られた。

さらに、空間注意・視線と選択意図のモデルの構築に高い貢献が発見し、選択意図推定の脳機能神経ネットワークを構築され、モデルの提案・検証・評価測定実験を行っている。本研究の課題計画によって、空間注意と眼球運動の脳内部位を同定でき、脳内メカニズムの解明ができた。また、人間の眼球の固視微動と潜在的な空間注意の高い関連性がみられ、視線と空間注意に基づいた選択意図の神経モデルを構築し、検証・評価実験を行っている。さらに、眼球運動の電圧(眼電)の信号を用いて、Bluetoothを利用したロボットへの無線コントロールが実現でき、BMIシステム研究開発に大きな貢献ができた。以上の理由で、本課題はおおむね順調に進展していると報告する。前年度の計画としては、Posnerタスクを用いて空間注意に関する認知心理学、EEG、fMRI実験を行い、得た脳波、脳画像データの解析にはSPM、Analiser等の汎用ソフトが活用されている。但し、異なるディメンションのデータを統括的な解析が困難であり、その方法も確立されていない現状である。本研究では、まず各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行う。それから、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築する。認知心理学実験、脳波とfMRI実験(1)(2)(3)から得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築する。さらに、評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価する。本年度までの実施状況については、予定の通りの脳波、脳画像データを解析して、各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行った。また、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築している。前年度まで得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築して、さらに評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価していた。最後、自分で購入した小型ロボットシステムへの視線により、2D(前後、左右)の移動方法を無線でのコントロールを実現し、眼球の自然移動とマイクロサッケードの特徴を検出できた。これらの成果は3件の学術雑誌論文(International Information Institute国際学術雑誌3件)に掲載され、4件の国際学会(ICMA2018国際学会4件)で発表され、2019年5月に1件の雑誌論文を採択された(最終年度の報告書に示される)。昨年度の計画としては、主に脳波、脳画像データを解析して、各種データを同じディメンションに変換して多変量・主成分・独立成分の解析を行うことである。また、マルチデータの深層学習の方法を用いて選択意図の計算モデルを構築する。前年度まで得られたデーダに基づいて選択意図推定ベータベースを構築して、評価実験を用いて選択意図推定ベータベースの有効性を評価していた。現在まで本研究は人間のマイクロサッケードと空間注意の実験から得た行動学、脳波、fMRIデータが成功に取られ、マイクロサッケードと空間注意の時空間特性が解明でき、データバースのモデル化を実現し、評価実験を実施いてる。そのため、本年度の進歩状況はおおむね順調に進展していると報告する。
周縁からの政治参加と政治教育

政治的意識の形成期にある若年層に対し、グローバル化で価値の多様化する環境の中で、どのような働きかけを行うことで積極的な政治的社会化を後押しすることができるかを検討した。既に多文化社会化が進んでいるイギリス、フランス、アメリカでの政治的社会化の事例を比較の枠組みにすると同時に、中高生を対象とした調査や、実際に中高生を対象として政治とは何かを発見するセミナーを実施する中で、研究成果の検証をおこなった。本研究は、平成21年度に終了した「多文化共生時代における市民的関与の理論的・実践的研究」(課題番号17330033)の成果をさらに発展させるものである。初年度は、個別研究、共同研究会、アンケート調査、および中・高生を対象としたセミナーの4つの柱で研究を行なった。個別研究としては、石橋は中・高生を対象とした政治的態度調査の方法論と分析を研究し、その一環としてオーストラリアでマリー・プリント氏と調査結果を検討し、今後の研究課題や共同研究についての議論を行なった。大津留は政治的社会化の過程におけるジェンダー・バイアスについて隠れたカリキュラムに関する研究を行なった。蓮見は海外調査で教育基準局資学官や市民教育実践家へのインタビュー、活動実践の見学、資料収集を実施し、イングランドの市民性概念とナショナル・アイデンティティに関する教育のあり方を批判的に分析した。安武は市民としてのあり方について、プラトン、アリストテレス、トックヴィルを素材として検討を行なった。共同研究会では、オードリー・オスラー教授を招へいし、コスモポリタン・シティズンシップをめぐる議論や今後の研究課題についての検討を行なった。また、平成21年度に行なった高校生の調査結果を石橋が分析し、その評価をめぐる議論を行なった。アンケート調査は、平成21年度までの調査方法を踏襲して約250件のデータを得て、経年的な蓄積を行なった。中・高生を対象としたセミナーでは、7月に「ひらめき☆ときめきサイエンス」の一環として、中学生・高校生を対象とし、共同作業を通して政治を認識するセミナーを実施した。また3月には、研究成果を踏まえた講義形式のセミナーを実施し、それに対する反応を集計した。2年目も個別研究、共同研究会、アンケート調査、および中・高生対象のセミナーの4本柱で研究を行った。個別研究としては、石橋は21年度に実施したパイロット調査をもとに、新たに質問票を作成し調査を行った。また大阪府内の中学生・高校生に対して、政治的な視野を広げるためのプログラムを実施した。大津留は選挙が有権者のジェンダー観に与える効果に関するペーパーをアメリカにて報告した。また、石橋と高校教育現場の視聴き取り調査した。蓮見は英国の市民教育実践に関して、ノーサンプトン大学の視察と、シティズンシップ財団、ヒラリー・クレミン博士(Cambridge)、デイヴィッド・カー教授(NFER)からの聞き取り調査を行った。また、八幡市・関西大学等の活動について調査・報告を行った。安武は5月に英国での研究会でモンテスキューとマキアウェッリをめぐる報告の討論者を務め、欧米の研究者との意見交換を行った。国内では一橋、成蹊、中京、九州、西南学院の各大学等で、歴史的視座から政治学教育についての知見を得るべく、各種研究会・学会に参加し、資料収集に務めた。共同研究会としては、11月に蓮見「英国のシティズンシップ教育に対する2つの批判的潮流:フレイレとハーバーマス」、大津留「アメリカの高校での市民教育の実態:保守系シンクタンクの調査報告に基づいて」、2月に善教将大「若年層における政治意識の分析の現状と課題」、吉村功太郎「子どもの政治意識と政治教育」の報告をもとに、若年層の政治意識および政治教育について議論をおこなった。アンケート調査では、上記の新たな質問票により、関西大学の学部生および兵庫県内の公立高校の生徒の協力を得て、政治意識に関する調査を実施した。中・高生を対象としたセミナーでは、8月に大阪府中学生セミナーの一環として、中学生・高校生を対象として、共同作業を通して政治を認識するセミナーを実施した。3年目も個別研究を進める一方で、成果を共有するための共同研究会を開催した。夏休みには継続して中・高生対象のプログラムを行った。新たなアンケート調査は実施せず、昨年実施した高校生対象アンケート調査の分析作業を行った。個別研究としては、石橋は22年度に実施した高校生対象の調査の分析を行い、これまでの高校生・大学生対象の調査と合わせ研究報告を行った。また中学生・高校生に対するプログラムを中心となって実施した。大津留はアメリカの若年層の政治意識をめぐる文献調査を進めるとともに、日本の多文化社会化に伴って周縁に置かれた人びとの政治的権利をめぐるペーパーを韓国政治学会にて報告し、論文として取りまとめた。蓮見は英国における二つの研究会での議論を通じ、英国における政治教育・シティズンシップ教育研究が社会的包摂や国民国家を越えたアイデンティティの形成に関心が向かっていることを把握した。これを踏まえ、包摂的シティズンシップ教育論の理論的検討を行った。安武は名古屋、九州、東京の各大学等で歴史的視座から政治学教育についての知見を得るべく、各種研究会・学会に参加し、資料収集に努めた。

また、アデレード大学、中山大学、ワイカト大学に赴いた際にも、現地における政治学教育について現地の研究者と意見交換に努めた。共同研究会としては、12月に石橋「大学生の政治意識」の研究報告を受けて議論を行い、各自が研究取りまとめにむけての計画を報告した。また、2月に公共政策学会関西支部と共催し、石橋「高校生の政治意識の分析」、蓮見「社会的包摂と能動的市民性:包摂的シティズンシップ教育論の間隙」の研究報告をもとに、若年層の政治意識および政治教育について議論を行った。8月に大阪府中学生セミナーの一環として、中学生・高校生を対象に、ゴミ問題をテーマとして、共同作業を通して政治的な視野を広げるプログラムを実施した。最終年度は、個別に調査活動を進め、研究成果を口頭発表や論文として公刊する一方で、さらなる研究の展開のために外部の研究者とともに共同研究会を開催した。個別研究としては、石橋はサーベイデータを用いて、高校の種別と政治的態度の関係を分析し、上位校ほど投票意欲を規定する要因が多様で、政治社会化のプロセスが違うことを確認した。ポーランドで学会報告をし、教育委員会(神奈川)や市民レベル(東京)でのシティズンシップ教育についての聞き取り調査を行った。大津留はアメリカの若年層の政治意識をめぐる文献調査を進めるとともに、ヒスパニックやイラク系のマイノリティの事例に焦点をあてた研究成果を口頭発表や論文として取りまとめた。蓮見は英国における2つの研究会での議論を通じ、英国における政治教育・シティズンシップ教育研究が社会的包摂や国民国家を越えたアイデンティティの形成に関心が向かっていることを把握した。これを踏まえ、包摂的シティズンシップ教育論の理論的検討を行った。安武は名古屋、九州、東京の各大学等で歴史的視座から政治学教育についての知見を得るべく、各種研究会・学会に参加し、資料収集に努めた。全体のとりまとめとして、政治学教育に詳しい研究者を招いて、教育と実践の両面から2回の研究会を行った。第一回は井之口智亮「シティズンシップ教育におけるシヴィリティ(civility)ー恣意的支配の縮減という観点から」、蓮見二郎「政治教育の正当化論拠を再検討するー非権威主義的議論の探究」、石橋章市朗「大学教育におけるサービスラーニング型授業の試み」、第二回は井田正道「青年の政治意識の特色と傾向」、石橋章市朗「高校生の政治意識の分析」であった。各自が分担したテーマでの研究は順調に進んでおり、学会報告や論文執筆がそれぞれに進められている。また予定していたアンケート調査の実施も終了し分析段階に進んでいる。今後は、個別テーマ、アンケート調査、および中学・高校生対象におこなったセミナーなどの成果を、全体テーマのもとで公開にむけた形で取りまとめていくことが課題として残っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
IgA腎症の発症・進展に関与するウイルスの役割についての病態病理学的研究

【目的】ウイルスをマウスに繰り返し静注して得たヒトIgA腎症類似の腎病変において、in situ hybridization法(ISH法)を用いて糸球体内のウイルスRNAの局在を検討した。【実験1】(方法)4週齢、雌のSwiss Albinoマウスに、10^7TCD_<50>/0.1mlのCoxsackie B_4ウイルス(Cox.B_4)0.3mlを尾静脈より1カ月に1回ずつ、5カ月齢まで接種し、6カ月齢より12カ月齢まで1カ月毎に腎を採取した。ISH法はジゴキシゲニン標識オリゴヌクレオチドプローブを用いて行った。(結果)光顕では6カ月齢より糸球体にメサンギウム増殖及びPAS陽性沈着物を認め、9カ月齢より増殖性変化は次第に改善し、11,12カ月になると沈着物も目立たなくなった。蛍光ではIgG,IgAとも6カ月齢よりメサンギウム領域に認められ、10カ月以降はIgAが優位であった。ISH法のシグナルは6カ月齢よりメサンギウムに認められ、10カ月齢で最大となり、その後時間とともに減弱した。【実験2】(方法)CoxsackieB1,B2,B3,B4,B5 virusの順に1から5カ月齢まで毎月マウスにウイルス液0.3mlを静注し、同様の実験を行った。ISH法はエンテロ系ウイルスを検出可能なオリゴヌクレオチドcDNAプローブを合成したものを用いた。(結果)光顕では6から7カ月齢をピークとしてメサンギウム細胞の増殖とメサンギウム領域にPAS陽性の沈着物を認めた。蛍光ではIgG,IgAとも6から8カ月齢において有意にメサンギウム領域への沈着を認めた。ISH法ではエンテロ系ウイルスのシグナルは6から8カ月齢までメサンギウム領域に強く認めたが、以後シグナルは減弱していた。【結論】Cox.B_4の頻回接種または数種類のエンテロ系ウイルス投与によっても、ヒトの増殖性腎炎類似の病変が得られ、この病変上にウイルスRNAが検出されたことから、腎組織障害がウイルスの関与した免疫複合体により引き起こされていることが示唆された。[目的]ウイルスをマウスに繰り返し静注して得たヒトIgA腎症類似の腎病変において、in situ hybridization法(ISH法)を用いて糸球体内のウイルスRNAの局在を検討した。[方法]4週齢、雌のSwiss Albinoマウスに、10^7TCD_<50>/0.1mlのCoxsackie B_4ウイルス(Cox.B_4)0.3mlを尾静脈より1か月に1回ずつ、5か月齢まで摂種し、以後は無処置とし、6か月齢より12か月齢まで1か月毎に屠殺した。腎の組織学的検討は光顕、電顕、蛍光抗体法により行い、ISH法はジゴキシゲニン標識オリゴヌクレオチドプローブを用いて行った。血清のIgG,IgAはRID法にて測定し、中和抗体価は非働化後マイクロタイタ-法で測定した。[結果]光顕では6か月齢より糸球体にメサンギウム増殖及びPAS陽性沈着物を認めた。9か月齢より増殖性変化は次第に改善し、11,12カ月になると沈着物も目立たなくなった。電顕では6か月齢頃からメサンギウム領域からパラメサンギウム領域にかけて多量のEDDが存在した。

蛍光抗体所見ではIgG,IgAとも6か月齢よりメサンギウム領域に認められ、10か月以降はIgAが優位であった。ISH法のシグナルは6か月齢よりメサンギウムに認められ、10か月齢で最大となって、その後時間とともに減弱したが、12か月齢でも認められた。血清IgG値は6か月齢より9か月齢、血清IgA値も次第に上昇し、8,9か月齢でそれぞれコントロール群に比し、有意に高値であった。血清中和抗体価は、ウイルス摂取中止後も上昇した。[結論]Cox.B_4をマウスに繰り返し静注することによりヒトIgA腎症類似の病変が得られた。この病変上にウイルスRNAが検出されたことは、腎組織上の沈着物がCox.B_4の免疫複合体であると考えられ、これが腎組織傷害を引き起こしているものと思われた。(目的)以前、私達は、Coxsackie B4 virus頻回接種後にIgA腎症類似の病変が得られることを報告した。しかし、自然界において、同一のウイルスにさらされることは不自然である。そこで数種類のエンテロ系ウイルスを用いて、1ヶ月に1回ずつ抗原を投与した際の腎病変を病理組織学的に検討し、またウイルスRNAの局在を非放射性プローブを用いたin situ hybridizationにより経時的に追跡した。(材料と方法)実験動物:ICRマウス、4週齢、雌。Coxsackie B1、B2、B3、B4、B5 virusの順に1から5ヶ月齢まで毎月マウスにウイルス液0.3mlを静注し、6から12ヶ月齢まで毎月屠殺し、腎を採取した。腎の検索:1)光顕2)蛍光抗体法3)in situ hybridization:エンテロ系ウイルスを検出可能なオリゴヌクレオチドcDNAプローブを合成し、ジゴキシゲニンで標識後、これを前処理したマウス腎の新鮮凍結切片とhybridizationさせた。(結果)1)光顕所見ウイルス接種群で、6から7ヶ月齢をピークとしてメサンギウム細胞の増殖とメサンギウム領域にPAS陽性の沈着物を認めた。2)蛍光所見IgG:コントロール群と比較して、ウイルス接種群で、6から8ヶ月齢において有意にメサンギウム領域への沈着を認めた。IgA:IgGと同様にウイルス接種群で、6ヶ月齢において有意にメサンギウム領域への沈着を認めた。3)in situ hybridization:ウイルス接種群でエンテロ系ウイルスのシグナルは6から8ヶ月齢までメサンギウム領域に強く認めたが、以後シグナルは減弱していた。(結論)数種類のエンテロ系ウイルス投与によっても、ヒトの増殖性腎炎類似の病変が得られ.この病変上にウイルスRNAが検出されたことから、腎組織障害がウイルスの関与した免疫複合体により引き起こされていることが示唆された。[はじめに]IgA腎症の原因は未だ明らかになっていないが、上気道炎や胃腸炎に伴い尿所見が悪化することよりウイルス感染症が病因の一つとして考えられている。エンテロウイルスは腸管系に感染をおこす病因の1つとして一般的であるが、私達はこの中のコクサッキーウイルスB4をマウスに接種することによりIgA腎病類似の病変が得られることを報告した。今回、PCR法を用いて腎組織内のエンテロウイルスを検出し、IgA腎症の病因との関連について検討を行った。[対象と方法]