hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
銀行救済のメカニズム:デザイン

平成11年度では、理論モデルを構築した。そのモデルでは、預金保険が存在する状況下で、流動性危機に直面している銀行経営者の資産選択等に関するモラル・ハザード行動や銀行経営者に報酬契約を提示する銀行株主のモラル・ハザード行動を、主として考察した。その結果、銀行経営者への報酬契約、公的資金投入規模、および規制当局買い入れ証券のデザイン等によって特徴づけられる均衡配分が、モデルの基本的なパラメーターにどのように依存するのかを明らかにすることにより、政策的なインプリケーションを得ることが可能になった。とくに、劣後債や優先株による資本注入のみならず、金融危機に直面している銀行を国有化してしまった方がいいようなケースも、理論的に明らかにした。平成12年度では、平成11年度に構築したモデルを使ってシミュレーション研究を行うとともに、政策的な手段の効果に関する研究も行った。今年度の研究により、どのような場合に、理論モデルで導出された状況が成立しやすくなるかを、数値的に明らかにすることができた。さらに、最近の持合株式の解消や時価評価会計の導入が銀行のバランスシートに与える影響を考察し、どのような形で、金融システム危機を防ぐことができるかという問題も研究した。その結果、よくいわれている持合株式買い取り機構のようなものを作るべきではなく、金融システム危機回避のためには、自社株買いに関する規制の緩和、配当・キャピタルゲイン課税の改正、銀行への再資本注入などが有効な手段であることを明らかにした。平成11年度では、主として理論分析の基礎がためをおこなった。まず、本研究の目的を達成するための基本的なモデルを構築した。そのモデルでは、預金保険が存在する状況下で、流動性危機に直面している銀行経営者の資産選択等に関するモラル・ハザード行動や銀行経営者に報酬契約を提示する銀行株主のモラル・ハザード行動を考察した。規制当局が銀行を救済する際には、銀行経営者の責任が問われるので、銀行経営者は将来に銀行経営環境が良くなることを期待して、てきるだけ不良債権処理を先延ばししようとするモラル・ハザード行動が生じる。銀行株主に関しては、銀行経営者のモラル・ハザード行動を抑制すべく報酬契約をデザインするのは、自らの取り分を減らすことになるので、やはり銀行株主によるモラル・ハザードの可能性が出てくる。そのような時に、規制当局がどのように政策手段をデザインすれば、それらのモラル・ハザード行動が社会的に望ましい形で抑制されるかという問題を分析した。結果として、銀行株主が提示する銀行経営者に対する報酬契約のデザインと、存続する銀行に対する公的資金注入の規模、および、その際に生じる規制当局買い入れ証券のデザイン決定に関する諸問題を、同時に解くことになった。銀行経営者への報酬契約、公的資金投入規模、および規制当局買い入れ証券のデザイン等によって特徴づけられる均衡配分が、モデルの基本的なパラメーターにどのように依存するのかを明らかにすることにより、政策的なインプリケーションを得ることが可能になった。平成11年度に構築したモデルでは、預金保険が存在する状況下で、流動性危機に直面している銀行経営者の資産選択等に関するモラル・ハザード行動や銀行経営者に報酬契約を提示する銀行株主のモラル・ハザード行動を考察していた。その結果、銀行経営者への報酬契約、公的資金投入規模、および規制当局買い入れ証券のデザイン等によって特徴づけられる均衡配分が、モデルの基本的なパラメーターにどのように依存するのかを明らかにすることにより、政策的なインプリケーションを得ることが可能になっていた。とくに、劣後債や優先株による資本注入のみならず、金融危機に直面している銀行を国有化してしまった方がいいようなケースも理論的に導出されていたのであるが、今年度の研究により、そのような状況がどのような場合に成立しやすくなるかを明らかにすることができた。

その結果、持合株式買取機構のようなものを作るべきではなく、金融システム危機回避のためには、自社株買いに関する規制の緩和、配当・キャピタルゲイン課税の改正、銀行への再資本注入などが有効な手段であることを明らかにした。
静脈切断による静脈変化と梗塞発生に関する研究

脳外科手術において静脈閉塞に伴う合併症は重要である。架橋静脈、あるいは静脈洞の手術時の損傷、切断はその潅流領域に静脈性の梗塞あるいは脳浮腫をもたらす。本実験では一時遮断時の静脈圧の上昇の程度で静脈閉塞による梗塞の発生を予測できるかどうかを検討した。犬のモデルを使用し、全身麻酔下、大脳正中部を上矢状洞(SSS)をふくめ両側開頭を行った。硬膜切開後、一本の皮質静脈を閉塞モデルとして選び、これに27G針を挿入し圧をモニター、静脈をSSSに流入する直前で一時遮断を行い圧変化を測定した。更に静脈をこの部で切断し24時間後の脳実質の組織学的変化を以下の4段階に分類し検討した。Stage 0:組織学的変化なし。Stage I:軽度浮腫のみ。Stage II:中等度浮腫あるいは神経細胞の虚血性変化。Stage III:中等度以上の出血。その結果、一時遮断時の静脈圧上昇は組織学的変化と強い相関を示した。各stageごとの圧上昇は、Stage0:5.5±2.9mmHg(n=12)、Stage I:7.7±3.2mmHg(n=5)、Stage II:11.2±4.1mmHg(n=5)、Stage III:16.4±5.0mmHg(n=7)であった。またEvansII-blue漏出の有無により調べた血液脳関門の破掟の程度も、静脈圧力上昇とよく相関した。本実験より一時遮断時の静脈圧上昇が5mmHg以下であれば比較的安全に静脈切断が可能と思われた。これに対し圧上昇が10mmHgを越えるような静脈では、多くの場合その切断により潅流領域に種々の虚血性変化を来した。これらの値が一応の閾値であり、安全に切断が可能な静脈を術中に選別する事が可能と考えられた。本実験では犬のモデルを使用した。Pentobarbitalで全身麻酔下、気管内挿管を行い人工呼吸器を接続。上矢状洞(SSS)およびその周辺の皮質静脈を十分に露出する。26G注射針を皮質静脈内に挿入、transducerに接続し静脈圧を持続的にモニターする。種々の測定値が安定した後、架橋静脈にクリップをかけ静脈圧の変化をみる。犬は麻酔覚醒後翌日まで状態を観察する。翌日に犬を安楽死させ、脳を取り出しスライスを作成し、梗塞、出血、浮腫等の出現を観察した。またhematoxylin and eosin染色を行い組織学的変化を観察しこれを4段階(stage0, I, II, III)に分類した。静脈閉塞時の静脈圧の上昇と組織変化の関係を検討した。静脈圧の初期値は2-14mmHgであった。この中枢側をclipにて一時遮断すると静脈圧は1.4-25.5mmHg上昇する。組織変化と圧上昇との関係は、stage0の組織変化の半球では圧上昇は平均4.3mmHg、stage Iでは平均7.0mmHg、stage IIでは11.2mmHg、stage IIIでは17.5mmHgであった。圧上昇が著しいほど組織変化も強いとの結果が得られた。静脈の側副路が十分で一時遮断による静脈圧上昇がすくない動物では梗塞は認めない。これに対し圧上昇が15mmHgを越えるような静脈では、切断によりその環流領域が種々の虚血性変化を来しているようである。この値は実際の脳外科手術時に静脈切断が安全に行えるかどうかの判断に極めて有用であると考える。

架橋静脈、あるいは静脈洞の手術時の損傷、切断はその灌流領域に静脈性の梗塞あるいは脳浮腫をもたらす。本実験では一次遮断時の静脈圧の上昇の程度で静脈閉塞による梗塞の発生を予測できるかどうかを検討した。犬のモデルを使用し、全身麻酔下、大脳正中部を上矢状洞(SSS)をふくめ両側開頭を行った。硬膜切開後、一本の皮質静脈を閉塞モデルとして選び、これに27G針を挿入し圧をモニター、静脈をSSSに流入する直前で一次遮断を行い圧変化を測定した。更に静脈をこの部で切断し24時間後の脳実質の組織学的変化を以下の4段階に分類し検討した。Stage 0:組織学的変化なし。Stage I:軽度浮腫のみ。Stage II:中等度浮腫あるいは神経細胞の虚血性変化。Stage III:中等度以上の出血。その結果、一次遮断時の静脈圧上昇は組織学的変化と強い相関を示した。各stageごとの圧上昇は、Stage 0:5.5±2.9mmHg(n=12)、Stage I:7.7±3.2mmHg(n=5)、Stage II:11.2±4.1mmHg(n=5)、Stage III:16.4±5.0mmHg(n=7)であった。またEvans-blue漏出の有無により調べた血液脳関門の破綻の程度も、静脈圧上昇とよく相関した。本実験より一次遮断時の静脈圧上昇が5mmHg以下であれば比較的安全に静脈切断が可能と思われた。これに対し圧上昇が10mmHgを越えるような静脈では、多くの場合その切断により灌流領域に種々の虚血性変化を来した。これらの値が一応の閾値であり、安全に切断が可能な静脈を術中に選別する事が可能と考えられた。
カルシウムポンプの逆回転による筋小胞体のカルシウム放出

筋小胞体のカルシウムポンプの逆回転によりカルシウムイオンが細胞質へ遊離する機構を調べるため、以下の実験を行った。家兎骨格筋から分離した筋小胞体の内部に【^(45)Ca】を負荷したのち、種々の条件で小胞から【^(45)Ca】が流出する速度(【Ca^(2+)】エフラックスの速度)を測定した。このエフラックスは小胞外液の【Ca^(2+)】,【Mg^(2+)】,ATP及びADPに依存したがAMPによっては促進されなかった。この結果は、このエフラックスが筋小胞体の膜結合性【Ca^(2+)】-ATPaseのリン酸化中間体を仲介とした【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換によって起るものであることを示している。【Ca^(2+)】を負荷した筋小胞体を用い、ADPを加えずに上記の【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換反応と同様の条件でリン酸化酵素を形成させたのち、EGTAとADPを加えてリン酸化酵素の形成を止めた。その後みられるリン酸化酵素の脱リン酸は時間に対して三相性を示した。このように脱リン酵が三相性であることから、脱リン酸の第1相,第2相,及び第3相に対応する3種類のリン酸化酵素(【EP_1】,【EP_2】,【EP_3】)が区別された。このうち、【EP_1】と【EP_2】の脱リン酸は化学量論的なATP合成を伴った。これに対して、【EP_3】の脱リン酸は化学量論的なPiの放出を伴った。【Ca^(2+)】エフラックスの速度は、【EP_2】の脱リン酸の速度とよく一致したが、【EP_1】の脱リン酸の速度よりはるかに遅く、【EP_3】の脱リン酸の速度よりはるかに速かった。また、【EP_2】の脱リン酸の速度の小胞内【Ca^(2+)】濃度に対する依存性は、【Ca^(2+)】エフラックスの速度の小胞内【Ca^(2+)】濃度に対する依存性と一致した。これらの結果から、筋小胞体の【Ca^(2+)】-ATPaseによって仲介される【Ca^(2+)】-【Ca^(2+)】交換反応の律速過程は【EP_1】と【EP_2】との変換反応であること、及び【EP_3】はこの交換反応には直接関与していないことが示唆された。
重症慢性活動性EBウイルス感染症症候群発症機序の解明

重症慢性活動性EBウイルス(EBV)感染症症候群(Severe chronic active EBV infection syndrome : SCAEBV)は発熱・リンパ節腫脹・肝脾腫を呈し、汎血球減少および多クローン性の高ガンマグロブリン血症を伴う予後不良の疾患である。加えて、EBV増殖関連抗原である早期抗原およびカプシド抗原に対する著しく高い抗体反応とともに、病変組織および末梢血にEBVゲノムの増加を認める。さらに、経過中EBV陽性T細胞増殖性疾患・リンパ腫などを発症することが問題となる。近年、SCAEBVの病変組織におけるアデノウイルスII型(ADVII)ゲノム陽性例がしばしば認められ、ADVIIの混合活性化感染の存在も示唆されることから、今回本症候群5例の末梢血リンパ球を用いて、主にEBVおよびADVIIに対する感染動態を検討した。全例がADVII抗体陽性であり、末梢血リンパ球において2例はCD8-DR陽性細胞(10%以上)、2例はCD4-DR陽性細胞(10%以上)、また1例でCD20-CD23陽性細胞の増加(20%以上)を認めた。これらの増加した活性化細胞は全例EBVゲノム陽性であった。なお、2例がADVIIゲノム陽性であった(約1%)。ADVII陽性細胞の分画同定はできなかった。EBVあるいはADVIIを用いた試験管内感染実験では、有意なEBV感染T細胞のさらなる増加は無くEBV陽性リンパ芽球株の樹立も認めなかった。いずれの培養系でも著明な細胞変性効果をみた。サイトカインの検索では、特にインターフェロンーガンマの産生(<5-10 U/ml)・発現が低値であった。以上、増加した活性化細胞の分析より、SCAEBV症例の病態には相応する異質性を認めた。また、SCAEBV症例では体内においてEBV陽性細胞の増加を認め、試験管内ではそのEBV活性化および低インターフェロンーガンマ産生能が認められるにもかかわらず、主に培養中の著しい細胞変性効果によりEBV陽性リンパ芽球株の樹立をみない点が対照とした健康人にくらべ特徴的であった。これらのことから、SCAEBV発症機序として、何らかのEBV特異的免疫不全の存在と一部に認めたADVIIとともに未知のリンパ向性ウイルスの関与が示唆された。平成12年度は、主に対照としたEBウイルス(EBV)抗体陽性および陰性・アデノウイルス(ADV)抗体陽性および陰性健康人例を以下の4群に分け、末梢血単核球を用いて試験管内感染実験を行い、それぞれに相応する結果を得た。以下にそれらを列記する。1)EBV抗体陰性・ADV抗体陰性例(5例);単核球およびB細胞分画におけるEBV単独感染ではEBV関連蛋白陽性細胞・遺伝子発現の経時的増加(陽性細胞:80-100%および発現の増加)と共に、全例でEBV陽性リンパ芽球株の樹立を認めたが、T細胞分画では関連蛋白・遺伝子の発現・リンパ芽球株の樹立を認めなかった。

2)EBV抗体陽性・ADV抗体陰性例(5例);単核球・B細胞分画におけるEBV単独感染では感染後EBV関連蛋白陽性細胞・遺伝子発現の経時的増加(陽性細胞:5-30%および発現の増加)を認めたが、感染後2週目前後から低下を認め、EBV陽性リンパ芽球株は樹立しなかった。T細胞分画では前記1)と同様の結果であった。3)EBV抗体陰性・ADV抗体陽性例(5例)では、前記1)と同様の傾向を得た。4)EBV抗体陽性・ADV抗体陽性例(5例)では、前記2)と同様の結果を得た。ADVII型(ADVII)単独感染では、いずれの系でも有意なADV関連蛋白の発現を認めず、リンパ芽球株は樹立しなかった。EBV・ADVII両者感染系では、感染時期により相違がみられたが、一般にEBV単独感染と同様のEBV関連蛋白陽性細胞・関連遺伝子発現を認めた。また、ADVII増殖関連蛋白・遺伝子発現(0.3-4%および発現の増加)を感染早期にみたがその後減少した。リンパ球表面マーカーおよび各種サイトカインの推移では、リンパ芽球株が樹立しなかった系において、有意なCD8,DR陽性細胞の増加(40-50%)およびインターフェロンγ産生(25-55U/ml)を認めた。リンパ芽球株樹立の系ではCD20,23,DR陽性細胞の増加(60-70%)を認めた。平成13年度は、主に、重症慢性活動性EBウイルス(EBV)感染症症候群(Severe chronic active EBV infection syndrome : SCAEBV)患者5例の単核球を用いて、試験管内感染実験を行い、以下の結果を得た。全例アデノウイルスII型(ADVII)抗体陽性であり、患者由来単核球では、既に全単核球中1-5%の細胞がEBVゲノム陽性であり、かつ5例中2例がADVIIゲノム陽性(平均1%)であった。これらでは、EBV感染あるいはADVIIの試験管内感染においてもそれ以上のEBV関連蛋白陽性細胞・遺伝子発現の経時的増加は無くEBV陽性リンパ芽球株の樹立を認めなかった。なお、試験管内EBVまたはADVII感染を行わない自然培養の系でも同様の結果が得られた。ADVII関連蛋白・遺伝子発現をみた例では若干培養中に陽性細胞の増加をみたが有意の差は得られなかった。また、各種サイトカインの培養上清中の推移では特にインターフェロン_γの産生は何れの実験でも低値(<5-10U/ml)であり、発現も低値であった。このことから、SCAEBV患者では、対象とした健康人に比べその特異な感染形態が明らかとなった。すなわち体内においてEBV陽性細胞の増加は認められるが、試験管内ではそのEBV活性化および低インターフェロン_γ産生能が認められるにもかかわらず、EBV陽性リンパ芽球株樹立による不死化をみない点が特異的であった。培養中、何れの系でも細胞変性効果をみた。リンパ球表面マーカーの検索では、CD4陽性DR陽性細胞の増加(10%以上)を2例に、CD8陽性DR陽性細胞の増加(10%以上)を2例に、CD20陽性CD23陽性細胞の増加(20%以上)を1例に認めた。これらの結果から、主に増加する活性化細胞の分析においてSCAEBV患者の病態には相応の異質性が認められた。しかし、いずれも体内におけるEBVゲノムの増加を認め、かつインターフェロン_γの産生低値を伴うことより何らかのEBV特異的免疫不全の存在が示唆された。同時に、培養中に著しい細胞変性効果がみられたことより、ADVIIとともに未知のリンパ向性ウイルスの関与が示唆された。
EDHFをターゲットとした新しい血管病の探索研究―血管内膜肥厚とEDHFの関連―

内皮細胞はNitric Oxide(NO)と内皮由来過分極因子(EDHF)を介して血管平滑筋を弛緩させることが知られている。内皮由来のNOは自発的またはアセチルコリン(ACh)やshare stressなどの各種刺激により産生される。動脈グラフトのNOとEDHFについて詳細な検討はない。今回、ウサギ自家動脈グラフトモデルを用いて、動脈グラフトの内膜肥厚および内皮依存性弛緩反応についてNOとEDHFに注目して検討した。【方法】オスの日本白色種ウサギ(体重2.5ー3.0kg)を用いて、全身麻酔下に頚部を切開し、右総頚動脈を2.5cm摘出した。内腔をヘパリン生理食塩水で洗浄後、元の部位に戻し、端々吻合を行い、頸動脈グラフトを作成した。右内頚動脈および右外頚動脈3分枝のうち2分枝、または1分枝を結紮するpoor run offモデルと結紮を行わない正常血流モデルを作成した(末梢結紮数3本、2本、0本)。全身麻酔下での血圧、脈拍、頸動脈グラフト血流量を測定した。術後28日目に右総頚動脈グラフトとコントロールとして左総頚動脈を摘出し、HE染色を行い内膜肥厚の有無を評価した。【結果】平均血圧は、末梢結紮数0本群(n=9)、2本群(n=8)、3本群(n=8)で72.1±4.7mmHg、79.0±7.2mmHg、75.2±2.77mmHg、脈拍は132.4±11.1/分、148.0±7.5/分、125.8±10.7/分であり、いずれも有意差を認めなかった。グラフト血流量は、27.9±2.5mL/min、10.8 ±2.6mL/min、2.9±0.5 mL/minで有意差を認めた(p<0.001)。末梢結紮数0本群では内膜肥厚はほとんど認めなかったが、2本群、3本群ではわずかに内膜肥厚を認める傾向があった。また末梢結紮数2本群、3本群では内腔が狭小し、中膜が厚くなる傾向があった。収縮聴力測定の実験および電気生理学的実験で、まだ安定した結果が得られていない。今後は移植前の正常血流、異常血流の頸動脈の内皮機能の比較検討をさらに進める。次に異常血流モデルと正常血流モデルに動脈グラフトを作成し、その内皮機能を等尺性収縮張力法を用いて検討し、また、微小電極法を用いてEDHFの反応を比較検討する。あわせて正常血流、異常血流での動脈グラフトの内膜肥厚を組織学的に検討する。今回、ウサギ自家動脈グラフトモデルを用いて、動脈グラフトの内膜肥厚および内皮依存性弛緩反応についてNOとEDHFに注目して検討する。静脈グラフト作成:ウサギ動脈グラフトを施行する前に、正常血流下静脈グラフト手術を行い手術手技を習得した。異常血流モデル(内膜肥厚モデル)の作成と静脈グラフト移植:右内頸動脈および右外頸動脈三分枝のうち二分枝を結紮し、内膜肥厚が著明となるpoor run offモデル作成の習得を行った。次にpoor run offモデルに静脈グラフトを作成し,内膜肥厚モデル手術手技の安定化をめざした。2)正常血流動脈と異常血流モデルの動脈の内皮機能の比較実験方法:収縮弛緩反応は等尺性収縮張力法で検討した。4週間目の頸動脈をリング標本としてKrebs液を満たしたオーガンチャンバーにセットした。アセチルコリン(ACh)による濃度依存性弛緩反応を検討するため,PGF2αで前収縮させた後、AChを投与した(一部の標本では内皮を除去した)。また内皮由来のNOを検討するためL-NNA存在下でも同様に実験を行った。結果:異常血流動脈(n=4)の弛緩反応が正常血流(n=4)に比べ障害されていた。ウサギ異常血流モデル、自家静脈モデル、自家静脈モデルなどのモデル作成が安定してくるのに、全く血管吻合の経験がない場合、その手術の技術習得に時間を要するのが最大の要因である。

右内頚動脈および右外頚動脈3分枝のうち2分枝、または1分枝を結紮するpoor run offモデルと結紮を行わない正常血流モデルを作成した(末梢結紮数3本、2本、0本)。全身麻酔下での血圧、脈拍、頸動脈グラフト血流量を測定した。術後28日目に右総頚動脈グラフトとコントロールとして左総頚動脈を摘出し、HE染色を行い内膜肥厚の有無を評価した。【結果】平均血圧は、末梢結紮数0本群(n=9)、2本群(n=8)、3本群(n=8)で72.1±4.7mmHg、79.0±7.2mmHg、75.2±2.77mmHg、脈拍は132.4±11.1/分、148.0±7.5/分、125.8±10.7/分であり、いずれも有意差を認めなかった。グラフト血流量は、27.9±2.5mL/min、10.8 ±2.6mL/min、2.9±0.5 mL/minで有意差を認めた(p<0.001)。末梢結紮数0本群では内膜肥厚はほとんど認めなかったが、2本群、3本群ではわずかに内膜肥厚を認める傾向があった。また末梢結紮数2本群、3本群では内腔が狭小し、中膜が厚くなる傾向があった。収縮聴力測定の実験および電気生理学的実験で、まだ安定した結果が得られていない。今後は移植前の正常血流、異常血流の頸動脈の内皮機能の比較検討をさらに進める。次に異常血流モデルと正常血流モデルに動脈グラフトを作成し、その内皮機能を等尺性収縮張力法を用いて検討し、ならびに微小電極法を用いてEDHFの反応を比較検討する。あわせて正常血流、異常血流での動脈グラフとの内膜肥厚を組織学的に検討する。次に異常血流モデルと正常血流モデルに動脈グラフトを作成し、その内皮機能を等尺性収縮張力法を用いて検討し、また、微小電極法を用いてEDHFの反応を比較検討する。あわせて正常血流、異常血流での動脈グラフトの内膜肥厚を組織学的に検討する。
選択的神経細胞死およびニコチン受容体刺激による細胞死防御作用の分子機構の解明

胎仔ラットの脊髄初代分散培養ニューロンを用いて筋萎縮性側索硬化症(ALS)における選択的運動ニューロン死の分子病態機序について検討した。グルタミン酸を暴露させるると濃度依存性にニューロンが障害されるが、24時間暴露すると10分暴露に比し運動ニューロンの選択的脆弱性が著明となること、受容体の関与についてはAMPA/KA型受容体のみならずNMDA型受容体も関与していることが明らかとなり、グルタミン酸受容体サブタイプの分布以外に選択的運動ニューロン死を規定するメカニズムが存在する可能性が示唆された。慢性低濃度のグルタミン酸暴露による運動ニューロン死はNO合成酵素(NOS)阻害剤とO_2消去剤であるSODによって抑制された。さらに長時間の半減期を有するNO放出薬を24時間暴露させるると運動ニューロンが選択的に障害されることから、グルタミン酸誘発運動ニューロン死にはNOの発生が関与し、運動ニューロンはNOに対して脆弱性を有することが示された。一方、非運動ニューロンは長時間低濃度のグルタミン酸やNOの暴露に対しては抵抗性を示すが、この機序に闇NO-グアニル酸シクラーゼ-cGMPカスケードを介した保護機構が関与している可能性を示すデータが得られ、ALSにおける選択的運動ニューロン死の分子病態に関する仮説を提唱した。一方、ニコチン性受容体刺激による神経保護効果の分子機構についても研究を進めた。ニコチンはPI3 kinaseの下流にあるAktを活性化し,ニコチンのグルタミン酸毒性に対する神経保護効巣は、PI3 kinase-eのinhibitorであるLY294002で抑制された。ニコチン性受容体刺激による神経保護効果にPI3 kinaseカスケードが関与することが示唆された。
国際投資家の最適化行動と経済発展および通貨危機の関係についての理論と実証研究

本研究の成果としてまとめた論文は、経済発展と国際資本の関係を示すモデルを提案している。経済発展の初期段階においては、資本は相互補完的関係にあり、生産関数は収穫逓増を示す。その結果、国際投資家の最適投資行動の間には戦略的補完関係が生じる。それはマクロ経済的には、経済発展の複数均衡として現れる。すなわち、高均衡とそうではない低均衡の両方が理論的には存在可能になる。そして、低均衡から高均衡への移動が大量の国際資本流入を伴う経済発展に対応し、高均衡から低均衡への移動が大量の国際資本の流出を伴う通貨危機に対応する。本モデルは、いかに国際投資家が持っている収益期待値と投資リスクが、複数均衡の構造自体を変化させることによって、マクロ経済の最終的均衡を決定するメカニズムを明らかにしている。複数均衡の存在を所与とすると、経済発展における政府の役割は、経済政策を通じてマクロ経済を低均衡から高均衡に移動させること、もしくは高均衡から低均衡への移動を防ぐことにある。このようにして経済発展が成功し先進国の仲間入りをした場合には、マクロ経済は収穫逓減の経済発展の後期段階に入って行く。そこでは、もはや複数均衡は存在しないため、政府の役割も経済発展に伴って変化していかなければならないという結論が得られる。15年度は、経済発展と通貨危機のメカニズムを国際投資家の最適ポートフォリ行動の観点から解明した基本モデルを学術雑誌に発表するためにレフリー等のコメントを参考にしながら完成を目指している。この論文の目的は、ファイナンス理論で展開された最適ポートフォリオ理論と戦略的補完性に基づいた複数ナッシュ均衡理論を結びつけ、国際資本移動と経済発展および通貨危機の関係を研究するものである。特に明記すべき成果は、複数均衡間の移動にかんする動学式を明示的に表現することによって、複数均衡の構造変化メカニズムと複数均衡間の移動メカニズムに関する包括的な記述を可能にしたことである。また、国際金融市場における完全競争の仮定が、協調の失敗の背景にある点をより明確にしたことも重要な成果である。さらに、最近の文献との関連付けを、より明確にするために必要な修正を加えている。本研究の目的は、基本モデルを動学化し、その動学モデルを使ったシミュレーション分析を通じて経済離陸と通貨危機の確率論的特性を分析することである。そのために、基本モデルの動学化に向けて、Brownian Motionを仮定したStochastic Optimal Controlの手法を応用する研究をおこなった。具体的には、ファイナンス理論(Stochastic Optimal Control)とゲーム理論を結びつけるために最適国際投資行動の動学化へ向けての試みを行った。現在、動学モデルの完成に向けて進捗中である。次の段階であるJump Markov Processes理論を応用した複数ナッシュ均衡の動学化は、次年度に試みる計画である。また、基本モデルの動学化を通じて、決定論的な複数均衡問の移動という接近方から確率論的な複数均衡間の移動という接近方に拡張するための研究準備を行っている。基本モデルおよび動学モデルを完成させるために、確率論、シミュレーション、ファイナンス分野の文献を読み必要な技術を学んだ。同時に、動学モデルをシミュレーション分析する準備を進めた。数学分析ソフト(Mathematica等)を利用し、さまざまな確率的シミュレーションを始めた。この研究を踏まえて、次は、正規分布擬似乱数を利用してBrownian Motionを生成し、それがどのように国際投資家の動学的最適化行動の下で、経済離陸(Takeoff)と資本逃避(capital flight)の実現に関係してくるかを確率論的に明らかにする試みに向けて進捗中である。本研究の目的は、自由な国際資本移動の下で、発展途上国の経済離陸と資本逃避メカニズムに関する動学分析および開発戦略に関する政策的インプリケーションについて、国際投資家の最適化行動の観点から考察することである。本年度の研究実績は、第1に、経済発展と資本逃避の問題を分析した基本的理論モデルを、複数均衡点間の動学メカニズムについて明示的に時間的要素を導入したことによる改良が上げられる。以前のモデルでは、この動学メカニズムが定式化されておらず曖昧であったが、今回の改良によって理論モデルとしての完成度が高まったことが評価できる。

また、この改良によって、モデルをより現実的なものにすることができたと同時に、国際投資家の最適国際投資ポートフォリオの下で、経済離陸(takeoff)と資本逃避(capital flight)のメカニズムを戦略的補完性という視点からマクロ動学のミクロ的基礎付けができたことも大きな収穫であった。第2に、このモデルの動学化によって経済発展に関する多くの政策的インプリケーションが導きだされたことをあげることができる。特に、為替レート安定化政策について、開放マクロ経済学における政策的トリレンマについて、通貨危機に対する適切な政策対応について、キャピタルコントロールについて、国際融資に関する政府保証政策について、金融自由化政策のタイミングについて、グローバライゼーションについて、政府の役割について、そして経済発展に向けての2段階戦略について、など多くの政策的インプリケーションを導出することができたことも大きな成果である。
エルゴ-ド理論と数論

ディオファンタス近似とエルゴ-ド理論について、研究計画調書の計画にのっとり、今年度内につぎの結果が得られた。(1)複素連分数展開について。ガウス数体上の田中アルゴリズムをもちいて、複素数αがこのアルゴリズムで周期的になるための必要十分条件が、αがaz^2+bz+c=0,(ただしa,b,cez(i))の解となることである、という定理の証明が、伊藤および立井(大学院生)によって得られた。また、類似の結果が、アイゼンシュタイン数体の上でも証明できることがわかり、現在、論文を作成中である。(2)フラクタル,サブスティテュ-ション,連分数の関係。これらに関連しては、平面上のフラクタル曲線の構成がすでに知られている。これを一般化した、多次元空間上のフラクタル曲面の構成について、その一般的方法が、伊藤および杉田(大学院生)によって確立された。これはデッキングの方法の一般化として、きわめて汎用性のあるものと思われる。(3)非同次近似のアルゴリズムの周期点について。(α,β)が非同次近似のアルゴリズムに関して周期点になることの代数的構造については、すでに、伊藤および原によって特徴づけられている。このことが、多変数の2次形式のリダクション定理と対応づけられることが、最近、伊藤および立井によって証明された。これは、ガウスの2次形式のリダクション定理の拡張として、興味深いものである。
敗血症における(プロ)レニン受容体ブロッカーの有効性に関する基礎的検討

ラット敗血症(盲腸結紮穿刺)モデルで(プロ)レニン受容体ブロッカー((Pro) rennin Receptor Blocker : PRRB)の投与実験を施行し,その有用性を検討した.PRRB群はcontrol群と比較して,有意にその生存率を改善し,血清サイトカインとHMGB1の上昇を抑制した.免疫染色では, PRRB群で盲腸の漿膜面に浸潤している泡沫細胞の活性化プロレニン陽性率とマクロファージのHMGB1陽性率の数が有意に抑制された.これらの事象から, PRRBは敗血症の新たな治療薬としての可能性が示唆された.ラット敗血症(盲腸結紮穿刺)モデルで(プロ)レニン受容体ブロッカー((Pro) rennin Receptor Blocker : PRRB)の投与実験を施行し,その有用性を検討した.PRRB群はcontrol群と比較して,有意にその生存率を改善し,血清サイトカインとHMGB1の上昇を抑制した.免疫染色では, PRRB群で盲腸の漿膜面に浸潤している泡沫細胞の活性化プロレニン陽性率とマクロファージのHMGB1陽性率の数が有意に抑制された.これらの事象から, PRRBは敗血症の新たな治療薬としての可能性が示唆された.2002年に発見された(プロ)レニン受容体は,レニンの前駆体で従来不活性と考えられていたプロレニンの立体構造を変化させて非蛋白融解的にレニン活性を発揮させる.(プロ)レニン受容体は血漿中には存在せず組織内にのみ存在するため,組織レニン・アンジオテンシン(Renin-Angiotensin System : RAS)系の調節に重要な役割を持っていると考えられている.これまでに研究指導者である市原淳弘特別講師(慶應義塾大学医学部腎・内分泌・代謝内科)は,(プロ)レニン受容体結合に対する競合的阻害薬である(プロ)レニン受容体ブロッカー((Pro)rennin Receptor Blocker : PRRB)を開発し,糖尿病や本態性高血圧ラットにおける二次性の腎障害の病態において,腎糸球体の活性化プロレニンの発現が亢進しており,PRRBを投与することによって活性化プロレニンが抑制されて,臓器障害が予防できることを報告した.一方で腹膜炎や敗血症などの急性の重症病態におけるプロレニン,(プロ)レニン受容体の意義に関する報告は皆無である.そこで我々はヒトの敗血症の病態をもっとも再現できるラット盲腸結紮穿刺(Cecal Ligation and Puncture : CLP)モデルでPRRBの投与実験をして,control群と比較して有意に生存率が改善することを発見した(P=0.023).また同モデルにおいて,CLP6時間後の血清サイトカイン(TNF-α、IL-1b)とHMGB1がPRRB投与で有意に改善していることを確認した.この2つの事象から,PRRBが血清サイトカイン,HMGB1を産生しているマクロファージに作用して,これらの産生を抑制することによって病態が改善されるという仮説を考えている.レニンアンジオテンシン系は血圧や水・電解質の恒常性維持における中心的役割を果たしていることが古くから知られているが,近年高血圧や糖尿病における臓器障害,さらには敗血症との関与が明らかとなり,レニンアンジオテンシン系抑制薬がその治療薬として注目されている.2002年に発見された(プロ)レニン受容体は,従来不活性と考えられていたプロレニンと結合し,レニン活性を発揮することが判明し,新たな治療のターゲットとして注目されている.すでに糖尿病による腎障害,高血圧による臓器線維化において,(プロ)レニン受容体プロッカー((Pro)rennin Receptor Blocker:PRRB)の有用性が報告されている.一方で敗血症などの急性の重症病態における報告はまだない.そこで我々はラット敗血症(盲腸結紮穿刺)モデルでPRRBの投与実験を施行し,その有用性を検討した.PRRB群はcontrol群と比較して,有意にその生存率を改善し(P=0.023),血清サイトカイン(TNF-α,IL1-β)とHMGB1の上昇を抑制した.免疫染色では,control群で腹腔内に活性化プロレニン陽性の泡沫細胞(foam cell)を認め,周囲の炎症細胞(マクロファージ様)の細胞質にHMGB-1が高発現していることを確認した.一方PRRB群では,活性化プロレニン陽性細胞はほとんど認めず,炎症細胞のHMG8-1の発現も有意に抑制されていた.これらの事象から,PRRBが泡沫細胞でのプロレニンの活性化を抑制し,周囲のマクロファージからのサイトカイン,HMGB1の過剰な産生を抑制し,敗血症の病態を改善している可能性が示唆された.
スフィンゴ糖脂質による血糖調節モデルの開発と脂肪組織炎症に関与する分子病態の解明

スフィンゴ糖脂質(GSLs)による血糖の制御について,GSLs合成の鍵酵素,グルコシルセラミド合成酵素(Ugcg)活性の高い(TgM)あるいは低い(KoHe)遺伝子組換えマウスに高脂肪食を与えその病態から比較解析した。KoHeは顕著に体重増加する一方,TgMの体重増加は抑制された。KoHeは高インスリン血漿,インスリン抵抗性を示し,著しい膵島の肥大・過形成,肝臓の脂肪・グリコーゲンの蓄積も認められた。TgMは,インスリン分泌が亢進せず,脂肪・グリコーゲンの蓄積も少なかった。KoHeは脂肪肝を伴う肥満型糖尿病,TgMマウスはやせ型の糖尿病モデルとして,GSLsが血糖調節に関与することを示唆した。本研究では,高脂肪食給餌によりUgcg遺伝子組換えマウスが明確な2型糖尿病の病態を示すか,特に免疫機能のバランスの破綻の観点から脂肪組織の慢性炎症に関わる免疫細胞やアディポサイトカイン分子等を解析する。さらに,GSLsがインスリン分泌障害やインスリン抵抗性を惹起する分子機構を解析し,血糖調節モデルとしてUgcg遺伝子組換えマウスの新規性や有用性を評価する。今年度は以下の項目について実施した。(1)昨年度に引き続き,Ugcgノックアウトヘテロ接合体(KoHe)および,CAG遺伝子の制御下でヒトUgcg cDNA遺伝子を発現するトランスジェニックマウス(TgM)を繁殖・生産した。(2)高脂肪食給餌によるKoHeおよびTgMマウスの病態を解析した。KoHeマウスは野生型マウスよりも体重の増加が顕著であったが,対照的にTgMマウスは体重増加が抑制された。TgMマウスは,高脂肪食給餌下でもインスリン分泌が増強されないのに対し,KoHeマウスはインスリン分泌亢進により高インスリン血漿を示し,さらにインスリン感受性が低下した。肝臓中の脂肪・グリコーゲンの蓄積はTgM<野生型<KoHeマウスの順で,特にKoHeマウスでは膵島の肥大・過形成が顕著であった。(3)UgcgアリルにUgcg-floxおよびUgcg-LacZKI両組換え遺伝子,さらにCre-ERT2導入遺伝子を持つマウスを樹立し,タモキシフェン投与により種々の臓器のUgcg-floxアリルで組換えを誘導した。特に,Ugcgを高発現する細胞のβ-ガラクトシダーゼによる可視化と共にUgcg活性の欠損を確認した。(4)連携研究者・北村が同定したM-modは,その翻訳抑制によりaP2/FABP4およびPAI-1/SERPINE1遺伝子の発現を亢進し,培養上清が3T3-L1脂肪細胞のIL6およびSAA3の発現を誘導することから,抗炎症機能を有し2型糖尿病の発症に関与する症性を抑制する可能性が示された。これまでに我々が作製した,スフィンゴ糖脂質(GSLs)合成経路の鍵であるグルコシルセラミド合成酵素(Ugcg)活性の高い,あるいは低い遺伝子組換えマウスは,耐糖能およびインスリン感受性に関して対照的な傾向を示した。本研究では,Ugcg遺伝子組換えマウスが,高脂肪食給餌により明確な2型糖尿病の病態を示すか,特に免疫機能のバランスの破綻の観点から脂肪組織の慢性炎症に関わる免疫細胞やアディポサイトカイン分子等を解析する。さらに,GSLsがインスリン分泌障害やインスリン抵抗性を惹起する分子機構の解析を試み,血糖調節モデルとしてUgcg遺伝子組換えマウスの新規性や有用性を評価する。今年度は,以下の項目について研究を実施した。1.Ugcgノックアウトヘテロ接合体(KoHe)および,ニワトリβアクチンプロモータ/サイトメガロウィルスエンハンサー(CAG)調節領域遺伝子のもとでヒトUgcg cDNA遺伝子を発現するトランスジェニックマウス(TgM)を維持・繁殖した(継続中)。2.高脂肪食給餌によるKoHeおよびTgMマウスの病態解析は,現在進行中である。3.Ugcgコンディショナルノックアウトマウスの作製について,loxP配列を挿入したUgcg floxマウス,およびLacZ遺伝子を挿入したUgcg-LacZKIマウス,Cre-ERT2トランスジェニックマウスの交配により,UgcgアリルにUgcg-floxおよびUgcg-LacZKI両組換え遺伝子, Cre-ERT2導入遺伝子を持つマウスを樹立した。予備実験では,タモキシフェンの経口投与によりUgcg-floxアリルの組換えを誘導できることが確認された。

さらに,GSLsがインスリン分泌障害やインスリン抵抗性を惹起する分子機構を解析し,血糖調節モデルとしてUgcg遺伝子組換えマウスの新規性や有用性を評価する。今年度は以下の項目について実施した。(1)昨年度に引き続き,Ugcgノックアウトヘテロ接合体(KoHe)および,CAG遺伝子のもとでヒトUgcg cDNA遺伝子を発現するトランスジェニックマウス(TgM),ならびにUgcgアリルにUgcg-floxおよびUgcg-LacZKI両組換え遺伝子, Cre-ERT2導入遺伝子を持つマウス(Ugcg-CreERCKOマウス)を維持・繁殖した。(2)高脂肪食摂取により,KoHeマウスは野生型マウスよりも顕著に体重が増加したが,逆にTgMマウスの体重増加は抑制された。KoHeマウスは高インスリン血漿,インスリン感受性の低下を示し,著しい膵島の肥大・過形成,肝臓中の脂肪・グリコーゲンの蓄積が認められた。対照的に,TgMマウスは,高脂肪食摂取によるインスリン分泌亢進が見られず,脂肪・グリコーゲンの蓄積も野生型より少なかった。(3)Ugcg-CreERCKOマウスにタモキシフェンの経口投与しUgcg活性を欠損させたところ,小腸上皮細胞でアポトーシスを誘導しその機能を破壊することが判った。(4)携研究者・北村との共同研究により,ob/obマウスではブラジル産プロポリスが腸間膜脂肪組織の免疫細胞にはたらき糖尿病を改善することが判明したことから,Ugcg遺伝子組換えマウスへの応用を計画している。実験動物学KoHeおよび,TgMの繁殖・生産は軌道に乗り,高脂肪食給餌による病態解析を実施した。Ugcgコンディショナルノックアウトマウス(両UgcgアリルをUgcg-floxおよびUgcg-LacZKIで置換し,さらにCre導入遺伝子を持つ)の一部は樹立されたが,喰殺等の理由により組織特異的プロモーターCre導入遺伝子を持つ数系統のマウスの樹立に手間取っている。KoHeおよび,TgMを繁殖・生産しているが,喰殺等の理由により当初の計画に比較してコロニーが大きくならず,実験に供する個体数が十分に得られなかった。そのため,高脂肪食給餌によるKoHeおよびTgMマウスの病態解析等の以降の実験が遅れている。Ugcgコンディショナルノックアウトマウスの作製について,両UgcgアリルをUgcg-floxおよびUgcg-LacZKIで置換し,さらにCre導入遺伝子を持つ遺伝子組換えマウスを樹立するには計算上でも1年以上を要するが,現実には2年は必要かもしれない。今年度,幸運にも,Cre導入遺伝子としてCre-ERT2を持つ両Ugcgアリル遺伝子組換えマウスを樹立できたが,異なる組織特異的プロモーターCre導入遺伝子を持つ数系統のマウスを樹立するにはかなりの困難が予想される。(1)Ugcgコンディショナルノックアウトの樹立,並びに繁殖・生産に際し,体外受精やフィルターキャップ,エンリッチメントにより,離乳率や生産効率等の向上を目指し計画遂行を推進する。(2)高脂肪食給餌によるKoHeおよびTgMの病態解析を継続し,生化学的解析および病理学的検索を実施する。また,末梢神経障害や腎障害,細小血管障害などの合併症の有無も確認する。(3)免疫組織化学的方法ならびにFACSにより脂肪組織間質の炎症の活性化を抑制する細胞
腎尿細管における細胞間タイト結合の新たな制御機構の解明

上皮細胞間を接着させるタイト結合は、膜貫通型蛋白質のクローディン、足場蛋白質、転写調節因子などの複合体で形成される。クローディンには20種類以上のサブタイプが存在し、これらの組み合わせの違いにより、各組織におけるタイト結合の機能が変化すると考えられている。しかし、生理的および病態生理的なクローディンの発現制御機構は大部分が不明なままである。我々は腎尿細管におけるクローディンの発現調節機構を検討し、クローディン-2とクローディン-4の新たな転写調節機構、クローディン-16の細胞内局在の調節機構を解明した。さらに、浸透圧ストレスに対するクローディン-2、-4の新たな役割を解明した。細胞間タイト結合は薬剤や電解質イオンの透過性を制御するだけでなく、細胞の分化や増殖の調節にも関与する。タイト結合は膜貫通型蛋白質のクローディン、足場蛋白質、転写調節因子などの複合体で形成される。これまでにクローディンは27種類のサブタイプが報告され、腎尿細管の各セグメントにおけるサブタイプの発現様式は異なる。しかし、サブタイプの発現調節機構は不明なままである。本研究は、各クローディンに選択的な発現調節機構と機能を解明し、クローディンの発現をコントロールできる薬剤の開発へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。本年度は、昨年度からの研究を継続し、クローディン-4の新しい発現調節機構に関する研究を中心に進め、以下の研究成果を得た。腎尿細管上皮細胞において、高浸透圧処理によりクローディン-4発現が増加した。このクローディン-4発現の増加は、抗酸化剤の共処理によって阻害されたことから、活性酸素種の関与が明らかになった。さらに、MAPキナーゼ経路の阻害剤であるU0126とSP600125は、高浸透圧によるクローディン-4発現の増加を阻害した。ラットの腎臓においても、同様の結果が得られたことから、我々の発見したクローディン-4発現の調節機構は、生体内の調節機構を反映すると考えられた。MAPキナーゼ経路の下流に存在する転写調節因子Sp1とc-Junの関与を調べたところ、これらの発現を抑制するsiRNAは、クローディン-4発現の増加を阻害した。さらに、クロマチン免疫沈降アッセにおいて、高浸透圧処理によりクローディン-4のプロモーター領域に結合する転写調節因子の量が増加した。以上の結果から、尿細管細胞は浸透圧変化を感知し、クローディン-4の発現量を変化させることによって、細胞間経路を介した電解質イオンの透過性を制御すると示唆される。家族性低マグネシウム血症の患者において、クローディン-16の遺伝子変異が同定され、変異体の多くは細胞内局在が異常となることが報告されたが、その局在異常機構は不明なままであった。我々は酵母ツーハイブリッド法を用いて、クローディン-16の局在制御に関わる候補タンパク質(syntaxin-8)の同定に成功したため、その機能解析を行った。免疫沈降法により、クローディン-16とsyntaxin-8の結合が確認された。Syntaxin-8発現のノックダウンにより、クローディン-16はタイト結合から解離して細胞質に分布した。細胞内オルガネラマーカーとの共染色により、クローディン-16は初期エンドソーム、小胞体、リソソームに分布することが明らかになった。また、クローディン-16の局在異常により、上皮膜を介したマグネシウム輸送能が阻害された。クローディン-16の脱リン酸化体は、syntaxin-8との結合が阻害され、細胞質に分布した。以上のことから、syntaxin-8はクローディン-16の細胞内局在の制御に関与しており、両者の結合阻害によってクローディン-16の細胞内局在とマグネシウム輸送機能が異常になると示唆された。これまでにクローディンは27種類のサブタイプが報告され、クローディンの発現変化と炎症やがんなどの病態との関係が明らかになりつつある。そのため、クローディン発現の調節機構を解明することは、病態生理学的に大変重要である。本年度は、クローディン-4の新しい生理機能と発現調節機構に関する研究を中心に進め、以下の研究成果を得た。クローディン-4の機能を調べるため、クローディン-4過剰発現細胞を作製した。クローディン-4は上皮膜間電気抵抗値を増大させたことから、イオン透過性を低下させると示唆された。

クローディン-4は細胞増殖性に影響を及ぼさなかったが、細胞分散性と細胞移動性を低下させた。これらのことから、クローディン-4は細胞間接着を増強すると示唆された。蛍光免疫染色により、クローディン-4はタイトジャンクションにおけるクローディン-1とクローディン-3の分布を増加させることが明らかになった。以上のことから、細胞障害性刺激によりクローディン-4発現が増加すると、細胞間接着力が強化され、上皮膜の構造が強固になると示唆される。また、クローディン-4の発現調節機構を調べたところ、転写調節因子のSp1とc-Junが関与することを発見した。今後、これらの転写調節因子の発現と病態との関係を調べる必要がある。細胞間タイト結合は膜貫通型蛋白質のクローディン、足場蛋白質、転写調節因子などの複合体で形成される。これまでにクローディンは27種類のサブタイプが報告され、これらの組み合わせの違いにより、各組織におけるタイト結合の機能が変化すると考えられている。腎臓の尿細管でも、各セグメントにおけるサブタイプの発現様式は異なる。しかし、クローディンサブタイプの発現調節機構は、大部分が不明なままであった。今年度は、腎尿細管上皮細胞に発現するクローディン-4の新しい発現調節機構に関する研究を行った。その結果、交付申請書に記載した通りに研究が進み、高浸透圧処理によりクローディン-4発現が増加すること、クローディン-4の発現増加に活性酸素種、MAPキナーゼ経路の活性化、転写調節因子(Sp1、c-Jun)の核内移行が関与することが明らかになった。さらに、クローディン-4のプロモーター領域における転写調節因子の結合部位を明らかにした。次年度に予定していたクローディン-16発現の調節機構についても解析を行い、新規会合タンパク質の同定に成功し、新しい知見が得られてきている。そのため、当初の計画以上に進行していると判断した。しかし、クローディンサブタイプの発現調節機構は、大部分が不明なままである。本研究は、各クローディンサブタイプに選択的な発現調節機構を解明し、クローディンの発現をコントロールできる薬剤の開発へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。今年度は、腎尿細管上皮細胞に発現するクローディン-4の新しい生理機能と発現調節機構に関する研究を行った。その結果、おおむね交付申請書に記載した通りに研究が進み、腎障害性処理によりクローディン-4発現が増加すること、クローディン-4は細胞間接着力を増強すること、クローディン-4の発現増加に転写調節因子のSp1とc-Junが関与することが明らかになった。さらに、クローディン-4の転写調節領域を明らかにすることができたが、転写調節因子の結合部位の同定には至らなかった。一方、来年度に計画していた実験課題の一部を実施することができた。
小型放射光源からのX線による固体の分子配向相転移

立命館大学に設置されている超伝導小型放射光源においてX線回折・散乱法により有機化合物単結晶の分子配向相転移の研究を行っているが、その研究の過程で放射光の異常散乱現象を利用する新しい結晶構造研究法、Wavelength Modulated Diffraction法、を開発した。これは結晶に入射するX線の波長を特定の原子の吸収端近傍で2結晶モノクロメータの機能を活用して時間的に変動させ、この波長変調を受けたX線による結晶からのブラッグ反射を記録し、郷土のプロフイルに現れる勾配から結晶構造因子の位相を決定するという方法である。この方法の適用性を確かめるために、有機化合物であるフエロセン誘導体の単結晶についてプリセッションカメラを用い、イメージングプレートを検出器とし、X線の波長をこの物質に含まれるFe原子の吸収端、0.174nm、の長波長側で変動させながらWavelength Modulated Diffraction図形を記録した。多数のブラッグ反射について強度勾配を測定し、それから位相を導出した。この結果と、通常のX線結晶構造解析法による原子配列模型から計算した位相とを比較し、両者の間に良い一致が得られることを確認した。Wavelength Modulated Diffraction法は単に位相決定だけではなく、相転移に伴って現われるブラッグ反射がどの原子に起因しているかを調べることにも用いられることを示唆した。
ニュージーランド・ケルマデック,伊豆-マリアナ,日本島弧の白金族元素及びRe-Osシステマティクス

Os同位体比は,親核種Reと娘核種Osとの地球化学的性質の差から,地球化学的レザーバーによって同位体比が大きく異なり,トレーサーとして有用である。例えば,マントル物質では^<187>Os/^<188>Os=0.10-0.13であるのに対し,大陸地殻物質ではその10倍の^<187>Os/^<188>Os=1.0-1.3と10倍ほど異なる。本研究では,Os同位体比のこの特徴を利用して,島弧火山岩の同位体組成から沈み込み帯における地殻物質のリサイクルの議論を試みた。島弧火山岩中のOs濃度は数pptから数十pptと極端に低く,本年度の前半から中盤にかけてOsの化学分離におけるブランクを下げることに力を注いだ。その結果,ブランク値は3pgから1pg未満まで下がり,10-30pptのOs濃度の試料に関して,0.3-0.7%の測定誤差(2-s)での議論が可能になった。そこで,ケルマデック島弧の火山フロントにあたるClark及びRumble IVの溶岩に関して,Re, Osの分析を行った。Os濃度は1.4-56pptを示し,Os濃度と年代補正をした同位体比との相関から,Os濃度10ppt未満の試料についてはマグマが上昇する際の地殻物質の同化作用が認められた。Osを分析した同じ試料に関して,Hf同位体を分析すべく,試料はすでに処理を終了した。現在MC-ICP-MSの状態がよくないため,装置の状態が戻るのを待っているところである。一方,ケルマデック島弧に直交する方向に沿って採取された試料についてもOs同位体比を測定し,火山フロント試料より高いOs同位体比を得た。また,対象試料のメルト包有物から沈み込むスラブからのフラックスを探るため,オリビンを鉱物分離して分析のための準備を整えた。この試料に対して,EPMA, FT-IR, LA-ICP-MSを用いて包有物中の水,主要・微量元素組成を分析する予定である。
生体脳微小循環観察法を用いた至適逆行性脳灌流法の開発

逆行性脳灌流法に関しての基礎的研究として、生体脳微小循環観察と脳組織観察を併用し、逆行性脳灌流法において脳浮腫が生じる過程を頭蓋圧内、灌流圧、灌流時間を調節することにより条件をかえ計測、記録し、評価、解析した。これにより至適逆行性灌流条件を推測した。方法:Wistar系ラットを用いて腹腔内麻酔を施行、頭頂部に約5-6mm大のClosed Cranial Windowを作成し、頭蓋内圧を随時変更できるようにしてその内腔を人工髄液を用いて灌流した。落射型蛍光顕微鏡下に頭部を固定し、Closed Cranial Windowを介して微小血管領域における変化を観察した。脳表微小循環像の解析は、逆行性灌流時における脳微小循環の変化を逆行性灌流量、灌流圧、頭蓋内圧を随時調節し観察する事により行った。結果:頭蓋内圧は逆行性灌流における重要な変数と想定し、ラットにおける生理的頭蓋内圧より若干低い1-3cmH20程度で脳表微小循環が良好に保たれると想定されたが、脳表微小循環の変化を観察していると頭蓋内圧が変動する事が、逆行性灌流圧20-30mmHgでの条件下では脳表循環の良否に関連する事が観察された。その逆行性灌流条件で頭蓋内圧が異常に高い条件や異常に低い条件では脳表微小循環の悪化を認め、それに関連して、病理学的には脳浮腫の発生が観察された。以上の結果より逆行性灌流法の至適灌流圧には頭蓋内圧が関連していると考えられ逆行性灌流圧が高い場合には、過去の結果とは異なって、頭蓋内圧も生理的条件よりも高い方が脳浮腫が発生しにくく、良好な灌流が得られると推定された。今後さらに逆行性脳灌流法の基礎的研究に寄与すべく研究を継続していく方針である。