hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エネルギー代謝調節に関わる視床下部-下垂体-甲状腺系の中枢制御機構の解明

視床下部-下垂体-甲状腺系(H-P-T axis)は絶食や環境変化に対してエネルギー消費を調節する代謝のホメオスターシスに重要であり、特に視床下部室傍核の甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)がセンターとされてきた。しかしその直接的証明は出来ておらず、その他の視床下部神経核に分布するTRHの関与も明らかでない。今回視床下部の特定の神経核やシグナルに特異的なTRH欠損マウスを作製し、H-P-T axisを調節するTRHの存在部位と意義を証明し、TRHによるエネルギー代謝調節機構を解明していくことを目的としている。TRH floxマウス(TRHKO loxP/loxP)を利用しCre-loxPシステムを使って、視床下部発現のSim1-Creマウスとの掛け合わせによる視床下部特異的なTRHコンディショナルノックアウトマウスを作製した。血清TSH、FT4、FT3の測定、免疫組織化学を用いて、視床下部内のTRH蛋白やmRNA発現を確認し、H-P-T axisに関わる視床下部TRHの重要性を確認することができている。現在統、統計的有意差を十分確認できる十分な検体数をそろえ、結果をまとめて発表の準備をおこなっている。その解析を進めるとともに、さらに、膵β細胞発現のRIP-Creマウスとの掛け合わせを行い、膵内分泌腺ランゲルハンス島特異的なTRHノックアウトマウスを作製し、成長、発達の異常の有無を観察、血糖値やインスリン分泌、耐糖能異常との関係を解析している。視床下部特異的TRHノックアウトマウスとの比較により、代謝全般への影響について検討している。目的とするGenotypeのコンディショナルノックアウトマウスの出生確立が低く、週齢を一致させてコントロールと比較するために、十分な個数を準備する必要があり、飼育スペースの限りがある中で困難を伴い時間が掛かる。RIP-Creマウスとの掛け合わせによるノックアウトマウスでは膵内分泌腺ランゲルハンス島特異的とは言えない可能性があり、視床下部での非特異的な発現へ作用している可能性があるため、Creマウスの再検討が必要となっている。各臓器特異的TRHノックアウトマウスについて表現型の解析を行っていく。現在解析を遅らせているbreedingの効率を上げて条件を整えたうえで、体重、血糖など代謝の基礎値を測定するとともに、糖負荷試験や栄養の負荷などを行い糖代謝や脂質代謝の評価を行う。Creマウスに関して、発現のリークがある場合、目的の臓器特異的なノックアウトにならず目的とする臓器特異的な機能評価とならないため、並行してTRHの発現特異性の評価を引き続き検証していく。新たな臓器や脳神経核特異的なCreマウスとの掛け合わせを検討している。すでにTRH floxマウス(TRHKO loxP/loxP)を利用しCre-loxPシステムを使って、視床下部発現のSim1-Creマウスとの掛け合わせによる視床下部特異的なTRHコンディショナルノックアウトマウスを作製した。現在結果をまとめつつ発表の準備を進めている。その解析を進めるとともに、さらに現在、膵β細胞発現のRIP-Creマウスとの掛け合わせを行い、膵内分泌腺ランゲルハンス島特異的なTRHノックアウトマウスを作製し、成長、発達の異常の有無を観察、血糖値やインスリン分泌、耐糖能異常との関係を解析している。目的とするGenotypeのコンディショナルノックアウトマウスの出生確立が低く、週齢を一致させてコントロールと比較するために、十分な個数と実験のタイミングを合わせる必要があり、飼育スペースの限りがある中で困難を伴い時間が掛かる。予想外の結果が得られ、その検証のためにもマウスの条件をそろえる必要がある。血清TSH、FT4、FT3の測定、免疫組織

化学を用いて、視床下部内のTRH蛋白やmRNA発現を確認し、H-P-T axisに関わる視床下部TRHの重要性を確認することができている。現在統、統計的有意差を十分確認できる十分な検体数をそろえ、結果をまとめて発表の準備をおこなっている。その解析を進めるとともに、さらに、膵β細胞発現のRIP-Creマウスとの掛け合わせを行い、膵内分泌腺ランゲルハンス島特異的なTRHノックアウトマウスを作製し、成長、発達の異常の有無を観察、血糖値やインスリン分泌、耐糖能異常との関係を解析している。視床下部特異的TRHノックアウトマウスとの比較により、代謝全般への影響について検討している。目的とするGenotypeのコンディショナルノックアウトマウスの出生確立が低く、週齢を一致させてコントロールと比較するために、十分な個数を準備する必要があり、飼育スペースの限りがある中で困難を伴い時間が掛かる。RIP-Creマウスとの掛け合わせによるノックアウトマウスでは膵内分泌腺ランゲルハンス島特異的とは言えない可能性があり、視床下部での非特異的な発現へ作用している可能性があるため、Creマウスの再検討が必要となっている。各臓器特異的TRHノックアウトマウスについて表現型の解析を行っていく。現在解析を遅らせているbreedingの効率を上げて条件を整えたうえで、体重、血糖など代謝の基礎値を測定するとともに、糖負荷試験や栄養の負荷などを行い糖代謝や脂質代謝の評価を行う。Creマウスに関して、発現のリークがある場合、目的の臓器特異的なノックアウトにならず目的とする臓器特異的な機能評価とならないため、並行してTRHの発現特異性の評価も各種方法により検証していく。新たな臓器や脳神経核特異的なCreマウスとの掛け合わせも検討している。Creマウスに関して、発現のリークがある場合、目的の臓器特異的なノックアウトにならず目的とする臓器特異的な機能評価とならないため、並行してTRHの発現特異性の評価を引き続き検証していく。新たな臓器や脳神経核特異的なCreマウスとの掛け合わせを検討している。研究施設内の共同研究により現存のCreマウスとの交配で研究を進めることができ、外部施設より有償でのトランスジェニックマウス購入をまだ行っていないため。今後、解析の進み具合、目的に対して条件の不整合が生じた場合には、新たなトランスジェニックマウスを外部よりの購入を行う予定としている。実験に使用する物品費用に予定外のものがあった。引き続き消耗品を含めた実験物品は実験の進行状況により必要性が増すため今後も使用を予定している。
非線形シュレディンガー方程式の数学解析

微分型シュレディンガー方程式(derivative nonlinear Schrodingerequation: DNLS)に現れる非線形項に五次の冪乗項の項を加えた方程式に関して、ソリトンの変分的観点から研究を行った。三次の微分項と五次の冪乗項はスケールが釣り合っており、方程式は質量臨界の構造を持っている。そのため、方程式はDNLSのハミルトン構造と質量臨界の構造の双方を保った一般化とみなせる。本研究では五次の項が斥力相互作用を与える場合も含めてソリトンの構造を統一的に調べ、関連するエネルギー空間における大域解の存在やソリトンの安定性を考察した。主要な研究成果は次のものである。(1)変分的な方法によりエネルギー空間の大域解が存在するための質量条件を導出した。これはDNLSの4πの質量条件と自然に対応するものであり、引力相互作用の場合は安定性と不安定性の境目のソリトンの質量で与えられ、斥力相互作用の場合は多項式ソリトンの質量と運動量の和で与えられることが分かった。証明にはソリトンの運動量変化を精密に捉えることが鍵となり、質量条件と基底状態以下を表すポテンシャル井戸との関連性を明らかにすることで得られる。さらに証明に使われるアイディアを駆使することで、DNLSにおける4πの条件を含めた質量条件の特徴付けを変分的観点から明確に与えた。(2)五次の項が斥力相互作用を与えるときのソリトンの安定性を証明した。特に斥力相互作用のもとでは多項式ソリトンが安定になることを示したことが重要な成果であり、引力相互作用における多項式ソリトンの不安定性の結果と対照的なものである。証明は変分的なアプローチを応用することでなされるが、先行研究での方法との違いは、ソリトンの尺度変換に対応する曲線上で変分的議論を行い、安定性における運動量の寄与をより明確にしていることである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度における主な研究成果は次のものである。(1)一般領域における非線形シュレンディンガー方程式の適切性に関する研究を行った。ストリッカーツ評価式はシュレディンガー方程式を含む広い意味での非線形波動方程式の解の適切性を示すのにとても有用であるが、評価が成り立つかどうかは領域の境界の滑らかさや幾何的条件と関連している。一般の領域ではストリッカーツ評価式は成り立たないので、先行研究では解の構成法がコンパクト性の方法に依存するものしか知られていなかった。本研究では、一般領域における非線形シュレディンガー方程式の適切性をコンパクト性の方法に依存しないより簡潔な方法によって証明した。具体的には近似解を適当なバナッハ空間のコーシー列であることを示し、バナッハ空間の完備性を直接使って解を構成するというものである。この方法はコンパクト性の方法と比べてより初等的であるだけでなく、構成的な解法になっており、さらに一意性と初期値連続依存性を統一的な方法で証明できるという利点がある。非線形項は冪乗型を含む多項式増大度をもつものについてまず考え、適切性の別証明を与えた。次に対数型や消散型のような原点に特異性があるような非線形項に対しても適用し、多くの方程式に対して適用可能な方法であることを明示した。(2)トーラス上の微分形シュレディンガー方程式のソリトンに関する研究を行った。ソリトンのより深い性質を解明するために、長周期極限において実軸上のソリトンを再現するトーラス上のソリトンを構成した。また長周期極限における収束の正則性に関しても議論し、トーラス上のソリトンが非常に強い位相で収束することを示した。この結果は臨界質量に対応するKdV方程式や冪乗型のシュレディンガー方程式のソリトンにおいても適用可能で、先行研究で得られていた各点収束の結果を大幅に改善することに成功した。当初の計画通り、一般領域における非線形シュレディンガー方程式に対してコンパクト性の方法に依存しない簡潔な解の構成法を整理し、多くの方程式に対して適用可能な方法であることを明示することに成功した。トーラス上のソリトンに関する結果は当初の計画以上の研究成果であり、微分形シュレディンガー方程式のソリトンと楕円函数論との興味深い関連性を見出すことが出来た。

さらに証明に使われるアイディアを駆使することで、DNLSにおける4πの条件を含めた質量条件の特徴付けを変分的観点から明確に与えた。(2)五次の項が斥力相互作用を与えるときのソリトンの安定性を証明した。特に斥力相互作用のもとでは多項式ソリトンが安定になることを示したことが重要な成果であり、引力相互作用における多項式ソリトンの不安定性の結果と対照的なものである。証明は変分的なアプローチを応用することでなされるが、先行研究での方法との違いは、ソリトンの尺度変換に対応する曲線上で変分的議論を行い、安定性における運動量の寄与をより明確にしていることである。トーラス上のソリトンはヤコビの楕円函数を使って具体的に表現される。長周期極限の計算には繊細な楕円函数や楕円積分の計算が必要になるが、興味深いことに臨界質量に対応するソリトンの長周期極限においてのみ、不定形の極限が現れることが分かった。今後は臨界質量を持つソリトンを長周期極限の観点を含めた多角的な視点で調べ、微分形シュレディンガー方程式のさらなる深い構造を解明していきたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
虚血性心疾患に対する経静脈性超音波造影剤の診断効能に関する研究

経静脈性心筋造影剤としての効用を実験的に作成した心筋虚血ないし冠動脈狭窄を用いて明らかにすることが今回の研究目的である。第1に冠動脈完全閉塞に基ずく冠血流・冠潅流の途絶診断の確認を行った上で,第2に有意冠動脈狭窄の診断を検討する。心筋造影法では微小循環が直接可視化でき,その画像が経静脈性に可能であれば臨床的有用性が高い。以上の点を明らかにするのが本研究の目的である。基礎検討として,経静脈性造影剤を用いて心筋染影効果を確認したが,従来の超音波装置及び方法では必ずしも明瞭な心筋染影画像が得られず,造影剤の検定と撮影装置側の撮影手法の改良を検討した。その結果,造影剤の種類により造影性能とその持続性能が異なること,より効率を上げるために超音波二次高調波画像手法と間歇送信法が有効であることが判明した。さらに,狭窄の定量的評価を目的としたモデル流路は流路内での流量と投与造影剤,染影性を検討し,至適濃度を決定の後,管腔狭窄の影響を検討を行った。動物実験での検討では経静脈性超音波造影剤を股静脈より注入し,心筋造影のための至適注入量を決定し,同時に薬剤による血行動態諸指標の変動を検討した。臨床での急性心筋梗塞をモデルとした冠動脈結紮による虚血領域の診断性能の検討で,心拍動下に冠動脈を結紮し,虚血領域を作成しその領域の可視化が可能であった。さらに、有意狭窄を作成し、安静時には冠血流量が変化しないことを確認のうえ、薬剤負荷を行い、虚血領域を明瞭に描出し得た。これにより、臨床への利用の道がひらけた。経静脈性心筋造影剤としての効用を実験的に作成した心筋虚血ないし冠動脈の狭窄を用いて明らかにすることが今回の研究目的である.第1に冠動脈完全閉塞に基ずく冠血流・冠潅流の途絶診断の確認を行った上で,第2に有意冠動脈狭窄の診断を検討する.心筋造影法では微小循環が直接可視化でき,その画像が経静脈性に可能であれば臨床的有用性が高い.第3は閉塞冠動脈再疎通後の心筋微小循環の回復過程の検討である.冠動脈再疎通後の「no reflow」現象として知られる微小循環の非再開通は臨床上重大である.冠動脈再疎通後の微小循環の回復変化の詳細な検討が冠循環生理学の面からも望まれている.以上の3点を明らかにするのが本研究の目的である.基礎検討として,経静脈性造影剤を用いて心筋染影効果を確認したが,従来の超音波装置及び方法では必ずしも明瞭な心筋染影画像が得られず,造影剤の検討と撮影装置側の撮影手法の改良を検討した.その結果,造影剤の種類により造影性能とその持続性能が異なること,より効率を上げるために超音波二次高調波画像手法と間歇送信法が有効であることが判明した.さらに,狭窄の定量的評価を目的としたモデル流路では流路内での流量と投与造影剤,染影性を検討し,至適濃度を決定の後,管腔狭窄の影響を検討を行った.動物実験での検討では経静脈性超音波造影剤を股静脈より注入し,心筋造影のための至適注入量を決定し,同時に薬剤による血行動態諸指標の変動を検討した.臨床での急性心筋梗塞をモデルとした冠動脈結紮による虚血領域の診断

性能の検討で,心拍動下に冠動脈を結紮し,虚血領域を作成しその領域の可視化が可能であった.経静脈性心筋造影剤としての効用を実験的に作成した心筋虚血ないし冠動脈狭窄を用いて明らかにすることが今回の研究目的である.第1に冠動脈完全閉塞に基ずく冠血流・冠潅流の途絶診断の確認を行った上で,第2に有意冠動脈狭窄の診断を検討する.心筋造影括では微小循環が直接可視化でき,その画像が経静脈性に可能であれば臨床的有用性が高い.以上の点を明らかにするのが本研究の目的である.基礎検討として,経静脈性造影剤を用いて心筋染影効果を確認したが,従来の超音波装置及び方法では必ずしも明瞭な心筋染影画像が得られず,造影剤の検定と撮影装置側の撮影手法の改良を検討した.その結果,造影剤の種類により造影性能とその持続性能が異なること,より効率を上げるために超音波二次高調波画像手法と間歇送信法が有効であることが判明した.さらに,狭窄の定量的評価を目的としたモデル流路では流路内での流量と投与造影剤,染影性を検討し,至適濃度を決定の後,管腔狭窄の影響を検討を行った.動物実験での検討では経静脈性超音波造影剤を股静脈より注入し,心筋造影のための至適注入量を決定し,同時に薬剤による血行動態諸指標の変動を検討した.臨床での急性心筋梗塞をモデルとした冠動脈結紮による虚血領域の診断性能の検討で,心拍動下に冠動脈を結紮し,虚血領域を作成しその領域の可視化が可能であった.さらに、有意狭窄を作成し、安静時には冠血流量が変化しないことを確認のうえ、薬剤負荷を行い、虚血領域を明瞭に描出し得た。これにより、臨床への利用の道がひらけた。
マイクロRNA関連遺伝子多型の網羅的解析による膵炎遺伝子異常の検討

本検討では膵炎発症に関与する遺伝子のうち、マイクロRNAの機能に影響する遺伝子多型を同定するための基礎検討として、次世代シークエンスを用いた広範な遺伝子領域の網羅的解析が可能であるかを明らかにすることを目的とした。対象として遺伝子に含まれるエクソン数が27と多数であり、従来法では解析が困難なCFTR遺伝子を選択した。その結果、10個の非同義多型と6個の同義多型を同定し、そのうち非同義多型であるc.4056G>C (p.Q1352H)多型が慢性膵炎患者において有意に高頻度であることを明らかにした。本年度は急性膵炎患者・慢性膵炎患者・膵腫瘍患者および健常人血液よりgenomic DNAを抽出するためのサンプル採取を行った。現時点で各群とも10検体程度のサンプル収集を完了しており、genomic DNA抽出も終了している。各サンプルは連結不可能匿名化を行った状態にある。各サンプルのクオリティはnanodrop分光光度計によりチェックし、一定以上の純度が保たれていることを確認している。また、次世代シークエンサーによる解析を効率的に行うため、マイクロRNAコーディング領域や各種遺伝子の3'UTR領域における既知のSNPについてデータベース化し、アジレント社のHaloPlexターゲットエンリッチメントシステムによる関心遺伝子領域の増幅が可能となるよう準備を進めている。具体的には消化酵素や細胞内構造蛋白、小胞体ストレス関連蛋白をコードする遺伝子の3'UTR領域に存在するSNPを標的としたエンリッチメントを予定している。これとは別に、より広い範囲の遺伝子を対象としてまれなアレル頻度をもつ3'UTR領域におけるSNPについても増幅を行い、新規疾患関連遺伝子多型の発見につなげることも検討している。これらのSNPについても対象となるものの特定を進めており、来年度にはカスタムメイドのHaloPlex作成が可能となる予定である。このようなターゲットエンリッチメントを行うことで今まで知られていなかったマイクロRNAコーディング領域や3'UTR領域におけるSNPと疾患との関連が明らかになることが期待される。本研究ではマイクロRNA関連遺伝子多型を含めた遺伝子多型の網羅的解析の基礎的検討として、以下の解析を行った。(1)小児例を含む160人の慢性膵炎患者末梢血あるいは口腔粘膜ぬぐい液よりゲノムDNAを抽出し、アジレント社のHaloPlex target enrichmentシステムを用いて既知の膵炎関連遺伝子や膵消化酵素、膵に高発現する蛋白、細胞内Ca関連、小胞体ストレス関連分子など膵炎との関連が想定される約70遺伝子をライブラリ化した。(2)Miseq(illumina社)を用いて解析を行い、遺伝子変異の頻度を慢性膵炎患者群及びコントロール群で比較検討した。コントロールデータとして、日本人1208名のエクソームシークエンスデータが解析されているHuman Gentic Variation Browser(HGVB)を使用した。次世代シークエンスによる解析対象とした約70の遺伝子に713個の遺伝子異常・遺伝子多型を同定した(非同義変異・同義変異を含む)。マイクロRNA関連遺伝子多型の解析を実現するためには広範な領域の網羅的解析が必要であり、基礎実験として遺伝子に含まれるエクソン数が27個と非常に多く、従来の直接シークエンス法では解析が困難なCFTR遺伝子(嚢胞性線維症の原因遺伝子である)に着目し、以後の検討を行った。今回の解析では、CFTR遺伝子に非同義多型を10個、同義多型を6個同定し、非同義多型において健常者と比較し、慢性膵炎患者において有意に高頻度でみられる多型を同定した。医歯薬学現時点で各疾患群とも次世代シークエンサーによる解析が可能なクオリティのサンプル集積が終了しており、進捗状況はおおむね順調である。解析対象の絞り込みと効率化のための準備を進めているところであり、来年以降の進展が期待される。来年度は集積したサンプルと次世代シークエンサーによる解析を施行し、マイクロRNAコーディング領域や3'UTR領域に存在するSNPと膵炎との関連を明らかにする予定である。疾患群で有意に頻度が変化するSNPについては機能解析やより多くのサンプルを用いたvalidationを行う。本年度は物品費を使用する実験の準備段階であり、使用額が当初の予想よりも少なくなったため。次年度は次世代シークエンサーを用いた解析を多数行う予定であり、次年度所要額と合わせて使用する予定である。
動態ゲームの研究

各研究分担者が、各々の専門分野との関連で動態ゲームに関する研究を進め、その成果をもち寄って研究集会を開き、検討の上さらに共同研究を重ね、動態ゲームの種々のモデルについて解の特性を把握した。以下はそれらのうちの一部である。1.ポーカーは最も簡単な不完備情報ゲームとして興味がある。ここでは連続モデルの2人1段スタッドポーカーについて各プレーヤーが自分の札を知ることの他に、外部から相手の札についての付加的情報がえられるときに、ゲームの解はどうなるか?を、High-Hand WinポーカーとLa Relanceポーカーについて解析する。付加情報を得ることの有利さは情報の不確実性が小さい程大きいことを示した。2.独立確率変数列が、ある崩壊時刻を境にして、突然にそれ以後別の独立確率変数列に変わる。その崩壊時刻が幾何分布をもつ確率変数であるとき、最適逐次確率配分を求めた。3.エントロピー的に均衡している3ーブランド市場から第3番目のブランドが出ていったら、その均衡はどう変わり、残された2ーブランド市場におけるシェアはどうなるか?最大エントロピー原理によるエントロピー解析を試みて興味ある結果を得た。4.自由意志で隠れた目標物の位置についての情報を、できるだけ多く得ようとする情報探索問題を、目標物と探索者の2人0和ゲームとして定式化し、解の性質および解を求める逐次法を得た。5.2人の探索者がそれぞれ別の目標物を捜しているが、互いに相手の投入努力が自分の探索の邪魔をするような状況のもとで、相手より早く発見しようとするモデルの最適戦略の諸性質を導出した。
熱帯泥炭湿地域の荒廃地の環境造林技術の開発と炭素吸収量評価

タイ南部の泥炭湿地域を対象としたフィールド研究を行った。その結果、湛水深が深くなる場所では湿地林構成樹種を用いても通常の造林法では困難であり、湛水順化処理を植栽前に施すことによって苗木の生残率が改善することがわかった。泥炭湿地の環境に適合した樹種をいくつか選抜することができた。選抜された樹種の1つであるMelaleucacajuputiを常時湛水する湿地に植栽した場合、年間6 tC ha^(-1)程度の炭素吸収源となり、泥炭生成速度は0.6 tC ha^(-1)y^(-1)程度になると推定できた。タイ国ナラティワート県の原生泥炭湿地林や荒廃した湿地内外から、フトモモ科樹木を中心に在来種11種(絶滅危惧種2種を含む)の苗を集めて、ソンクラ県の試験苗畑で育苗を開始した。政情不安定によりナラティワート県で造林試験が行えないため、ナコンシタマラート県の泥炭土壌上に2005年に設定した試験地において、上記と同じ在来種11種の造林試験を開始した。10月の雨季はじめに、苗を1m×2mの間隔で植栽し、継続的な植栽木の生残と成長の調査を開始した。苗の安定供給のため、ソンクラ県の試験苗畑にて挿し床を設けて、在来種13種(上記11種中9種を含む)の挿し木試験を開始した。ナコンシタマラート県の泥炭土壌上に2005年に設定した試験地において、在来種14種(挿し木試験の13種を含む)の葉の分解速度測定試験を開始した。同県の季節的に湛水する酸性硫酸塩土壌地域に植栽された1213年生のMelaleuca cajuputi人工林において約400m^2の方形区を3ヶ所設置し、バイオマス量と細根を測定した。バイオマス量は、伐倒、掘り取り調査して得た相対成長式を用い、細根量については土壌コアをサンプリングして推定したものに0.5を乗じて炭素換算した結果、4861tC ha^<-1>の範囲にあり、雨期の細根量は1.6tC ha^<-1>程度だった。今後、土壌および土壌水調査、植栽木の養分分析により造林時に苗木が受ける環境ストレスを推定する。また、ナコンシタマラート県の泥炭土壌上の試験地において、植栽木の活着、成長および光合成、光化学系の光阻害の程度を測定し、複合した環境ストレスに耐性を持っ種を選抜する。タイ南部の常時湛水する泥炭湿地への造林法の開発のため、平成18年度に在来種11種を湛水深の深い泥炭湿地に植栽したが、全個体枯死した。そこで、樹高1m前後の大きい苗を用いて、苗畑で湛水環境に曝して順化させた苗を同じ湿地に植栽したところ、4種で植栽4ヵ月後に半数以上の植栽木が生残していた処理区があり、そのうち2種で湛水順化処理による生残改善の効果がみられた。植栽前と比べて植栽後5日目の光化学系IIの最大量子収率や葉緑素濃度に大きな変化はなかったが、生残数が多かった4種を含む6種で湛水順化苗の光合成速度が低下しなかった。これらにより、育苗法の方向性が見出せた。湿地林生樹種の苗木安定供給を目指し、平成18年度に苗畑にて行った挿し木を掘り取り、発根状況を観察したところ、絶滅危惧種2種を含めた5種で発根が認められた。しかし、得苗率は全ての種で10%以下と低く、現況の苗畑管理では効果的な挿し木苗の生産はできないと考えられた。土壌への炭素の蓄積速度を推定するために、泥炭土壌上の試験地において、在来種14種の葉の分解速度測定試験をしたところ、1年後の残存率は1484%の範囲であり、落葉の長期残存が期待できる種を見出すことができた。季節的に湛水する酸性硫酸塩土壌地域に植栽された12年生のMelaleuca cajuputi人工林においてバイオマス量と細根を測定した結果、定期平均成長量は4.1tC ha^<-1>y^<-1>程度であり、平均成長量は5.4tC ha^<-1>y^<-1>程度だった。細根の純生産量は0.55tC ha^<-1>y^<-1>程度であった。落葉落枝以外の植物遺体(枯死木と枯死根)供給量は1.0tC ha^<-1>y^<-1>程度と推定された。さらに、近接する12年生のHopea odorata人工林においてバイオマス量と細根量の測定を開始した。

苗畑において湛水順化処理をした在来橦10橦の苗を平成19年度に湛水深の深い泥炭湿地に植栽し、その後の生残を観察したところ、3種で植栽1年後に半数以上の植栽木が生残しており、湛水順化処理による生残改善の傾向がみられた。このことにより、造林が非常に困難な湛水深の深い湿地での有効な造林法を見出すことができた。季節的に湛水する酸性硫酸塩土壌地域に植栽された13年生のMelaleuca cajuputi人工林においてバイオマス量と細根を測定した結果、平均バイオマス成長量は5.8tC ha-1y-1程度であり、細根の純生産量は0.19tC ha-1y-1程度と推定された。また林床では13 tC ha-1のリター蓄積がみられた。林齢毎に推定したリター供給量(13年生で6.O tC ha-1y-1)と枯死根供給量(13年生で0.06 tC ha-1y-1)および同林内で測定した細根の分解速度(k=O.12)と葉の分解速度(k=O.55)から、13年生のM. cajuputi人工林での泥炭生成速度を推定したところ、泥炭生成速度は0.6tC ha-ly-1程度であった。この人工林は13年間に88 tC ha-1の炭素を蓄積し、現在も6.1 tC ha-ly-1という速さで炭素を蓄積していることが推定できた。また、常時湛水した泥炭土壌上ではM. cajuputiの葉の分解速度がより遅かった(k=O.44)ので、さらに速い泥炭生成が期待される。葉の分解速度が遅かった他の種、Syzygium pyrifolium(k=O.27)、S. cerasiforme(k=O.28)、S. polyanthum(k=0.36)、S. kunstleri (k=0,39)、Vatica pauciflora (k=0.39)、S. oblatum (k=0.53)、Campnosperma coriaoeum(k=O.53)も造林による泥炭の再生成に有効であろう。
生体シグナル可視化センシング

本研究は生体内分子を可視化するためにセンサー分子を作製して生体内情報変を解析することを目的とする.このため,標的分子との認識あるいは酵素反応によって蛍光特性や磁気特性が変化するセンシング原理を用い,生体内分子機能を読み取り可能な情報に変換できるセンサー分子をデザイン・合成し,システムとしての生命機能の謎解きと活用を目指す.これまでに申請者は蛍光センサー分子をデザイン・合成することにより,細胞内分子の動態を分子が機能しているその場で可視化することに成功してきた.本申請では,この可視化の対象を細胞イメージングにとどまらず,個体レベルにおける可視化に広げる.さらに'細胞内分子をより高精度にえることができる時間分解蛍光測定用センサーを開発する.本申請ではランタノイド金属錯体を母核にし,生体内分子との反応を磁気情報あるいは光学情報のアウトプットとして引き出すためのスイッチ部分を作製する.本年度は,レポーター遺伝子の産物である酵素活性によって分子の動きが変化し,遺伝子発現を捉えてコントラスト変化へと変換できるMRI用センサー分子の開発を行う.デザインした分子センサーは,レポーター遺伝子産物の酵素活性(□-galactosidase)によって血液中のアルブミンに結合する様に変換される.この結果,分子の運動が抑制され,Gd^<3+>錯体の緩和時間は大きく短縮しコントラストが強まる.特に,試験管レベルの研究で酵素活性によってコントラストが増大することを確認した.さらに,細胞レベルでの遺伝子発現可視化についても,特にコントラスト変化を大きくする分子デザインについて検討した.本研究は生体内分子を可視化するためにセンサー分子を作製して生体内情報変を解析することを目的とする.このため,標的分子との認識あるいは酵素反応によって蛍光特性や磁気特性が変化するセンシング原理を用い,生体内分子機能を読み取り可能な情報に変換できるセンサー分子をデザイン・合成し,システムとしての生命機能の謎解きと活用を目指す.これまでに申請者は蛍光センサー分子をデザイン・合成することにより,細胞内分子の動態を分子が機能しているその場で可視化することに成功してきた.本申請では,この可視化の対象を細胞イメージングにとどまらず,個体レベルにおける可視化に広げる.さらに'細胞内分子をより高精度にえることができる時間分解蛍光測定用センサーを開発する.本申請ではランタノイド金属錯体を母核にし,生体内分子との反応を磁気情報あるいは光学情報のアウトプットとして引き出すためのスイッチ部分を作製する.本年度は,レポーター遺伝子の産物である酵素活性によって分子の動きが変化し,遺伝子発現を捉えてコントラスト変化へと変換できるMRI用センサー分子の開発を行う.デザインした分子センサーは,レポーター遺伝子産物の酵素活性(□-galactosidase)によって血液中のアルブミンに結合する様に変換される.この結果,分子の運動が抑制され,Gd^<3+>錯体の緩和時間は大きく短縮しコントラストが強まる.特に,試験管レベルの研究で酵素活性によってコントラストが増大することを確認した.さらに,細胞レベルでの遺伝子発現可視化についても,特にコントラスト変化を大きくする分子デザインについて検討した.
フランス自然主義小説における「私生活」の表象

今年度の主な研究成果は、2011年6月にパリ第三大学に提出した博士論文"Le discors de I'intime dans les rougon-macquart"である。本論文では、エミール・ゾラの『ルーゴン=マッカール叢書』(187193)を中心に、「親密な生活」と「心の奥底」を指す「アンティミテ(intimite)」というテーマの両義性を論じた。19世紀の私生活の核となる<<intimite>>という概念の発展を、当時の社会文化的文脈に即してたどり、ゾラの作品分析を例に自然主義においても重要なテーマであることを示した。この作業によって、「自然主義文学」が<<intimite>>の二重性という新しい切り口から再考され、<<intimite>>を媒介とした19世紀文学者の潜在的なつながりが明らかになった。当時の文化・社会的文脈に深く根差すこの主題は、今後はさらに文学・美術・建築における<<intimite>>の発展と相互的影響という巨視的な論へと展開できる。こうしたアプローチの独創性と、研究の将来性は高く評価され、審査員の満場一致で最優等の成績を得た。本論文は、オノレ・シャンピオン社から2012年夏に刊行予定である。年度の後半には<<intimite>>を中心に、「文学と絵画の関係」、および「日仏自然主義文学の比較」という二つの異なるアプローチから研究を行い、雑誌論文と学会発表として成果を挙げた。まず、19世紀における文学と絵画の接近を、芸術家小説におけるアトリエの表象を通して考察し、作品の着想と創作の過程という芸術の本質的問題を表すトポスと結論した。また、ゾラの『制作』における主人公クロードの造形の多重性を、草稿や作晶で屠いられる語彙の分析を通して明らかにし、対立的に捉えられてきたゾラとセザンヌの関係を再構築した。第13回国際ゾラ学会(AIZEN)では、日本における自然主義文学の変容について発表し、島崎藤村の『破戒』と田由花袋の『蒲団』という二つの代表的作晶によって、日本の自然主義がゾラのそれとは本質的に異なる、「私小説」という特異なジャンルとして成立する経緯を論じた。本年度は、予定通り博士論文を完成して博士号を取得し、またその研究成果が認められてフランスでの単著刊行の準備に養手している。文学における「アンティミテ」に関しては国際学会で発表、芸徳作品における「アンティミテ」については紀要・雑誌での発表機会があり、研究対象が複数の分野に着実に広がっている。今後は「文学」と「絵画」という二つの軸における襯密な生活(アンティミテ)」の表象と、その彬互的発展を研究していく。近代ブルジョワ社会ほど、「親密な生活」の視覚的表象が盛んに行われた時代はなく、人と人との関係」を表すアンティミテと、「自分自身」との関係を表すアンティミテの二重性は、イマージュ(絵画)とテクスト(文学)の双方向から考察を進めることがもっとも有効と思われる。それに伴い、研究対象を文学作品だけではなく、絵画・版画を含めた美術作品に拡げ、近代文学と絵画の接近を「アンティミテ」の表象を通して研究する。本研究は、19世紀後半のフランス文学、特に自然主義小説における「私生活」の表象を通して、公には描かれない、セクシュアリティ等の秘密に関わる個人的な生活、あるいは日記や自伝文学などが発展したか、その変遷の考察を目的とする。採用一年目の本年は、19世紀ブルジョワ社会の公的な生活と私生活の間にいかなる形で線引きが成され、また後者にどんな重要性が付与されたのかを、テクスト分析を通じて深めた。その対象として、フロベール、ゴンクール兄弟、ユイスマンス、特にゾラの作品を取り上げた。本年度の研究に基づき、二つの成果発表を行った。第一に、日本フランス語フランス文学秋季全国大会において行った口頭発表「ゾラの小説におけるペシミスト」では、ゾラの『生きる歓び』を中心に、1870代から90年代までの作品に現れる自伝的要素について、当時の文壇が等しく影響を受けたショーペンハウアーの厭世哲学を手掛かりに論じた。自然主義から象徴主義へと転換する世紀末の知的風土にあって、ゾラがペシミスムといかに対峙し、どのように創作へのエネルギーに変えていったか、その思想的変遷を論じた。第二に、紀要論文「豊穣と永遠」では、19世紀ブルジョワ社会に定着した、海浜のレジャーの文学における表象を取り上げ、日常生活からの脱却の試みが、私生活に定着する様を研究した。ゾラの作品に海のイマージュが頻出することに着目し、それがダイナミックな近代都市と豊穣な自然という異なる世界を連結する想像力の一つの核であることを示した。特に既訳の少ない1870年代のゾラのコントを紹介しつつ、ロマン主義のオリエンタリズムとは異なる自然主義文学の「海浜旅行」の表象に焦点を当てた。また内外の研究会に積極的に参加して研究者と交流を深め、資料調査、文献渉猟、特にゾラの自筆草稿の閲覧・複写のためフランス国立図書館などでも研鑽に励むことができた。

本論文では、エミール・ゾラの『ルーゴン=マッカール叢書』(187193)を中心に、「親密な生活」と「心の奥底」を指す「アンティミテ(intimite)」というテーマの両義性を論じた。19世紀の私生活の核となる<<intimite>>という概念の発展を、当時の社会文化的文脈に即してたどり、ゾラの作品分析を例に自然主義においても重要なテーマであることを示した。この作業によって、「自然主義文学」が<<intimite>>の二重性という新しい切り口から再考され、<<intimite>>を媒介とした19世紀文学者の潜在的なつながりが明らかになった。当時の文化・社会的文脈に深く根差すこの主題は、今後はさらに文学・美術・建築における<<intimite>>の発展と相互的影響という巨視的な論へと展開できる。こうしたアプローチの独創性と、研究の将来性は高く評価され、審査員の満場一致で最優等の成績を得た。本論文は、オノレ・シャンピオン社から2012年夏に刊行予定である。年度の後半には<<intimite>>を中心に、「文学と絵画の関係」、および「日仏自然主義文学の比較」という二つの異なるアプローチから研究を行い、雑誌論文と学会発表として成果を挙げた。まず、19世紀における文学と絵画の接近を、芸術家小説におけるアトリエの表象を通して考察し、作品の着想と創作の過程という芸術の本質的問題を表すトポスと結論した。また、ゾラの『制作』における主人公クロードの造形の多重性を、草稿や作晶で屠いられる語彙の分析を通して明らかにし、対立的に捉えられてきたゾラとセザンヌの関係を再構築した。第13回国際ゾラ学会(AIZEN)では、日本における自然主義文学の変容について発表し、島崎藤村の『破戒』と田由花袋の『蒲団』という二つの代表的作晶によって、日本の自然主義がゾラのそれとは本質的に異なる、「私小説」という特異なジャンルとして成立する経緯を論じた。本年度は、予定通り博士論文を完成して博士号を取得し、またその研究成果が認められてフランスでの単著刊行の準備に養手している。文学における「アンティミテ」に関しては国際学会で発表、芸徳作品における「アンティミテ」については紀要・雑誌での発表機会があり、研究対象が複数の分野に着実に広がっている。今後は「文学」と「絵画」という二つの軸における襯密な生活(アンティミテ)」の表象と、その彬互的発展を研究していく。近代ブルジョワ社会ほど、「親密な生活」の視覚的表象が盛んに行われた時代はなく、人と人との関係」を表すアンティミテと、「自分自身」との関係を表すアンティミテの二重性は、イマージュ(絵画)とテクスト(文学)の双方向から考察を進めることがもっとも有効と思われる。それに伴い、研究対象を文学作品だけではなく、絵画・版画を含めた美術作品に拡げ、近代文学と絵画の接近を「アンティミテ」の表象を通して研究する。
近未来行動を表現するセルアセンブリ逐次活動の形成メカニズム

近年、海馬において時間情報を表象するニューロン(時間細胞、エピソード細胞)が報告され、注目を集めている。このような海馬のエピソード細胞や時間細胞の重要な特徴は、外部入力刺激に依存していない内的生成された活動であるという点と、順序の再現性の高いニューロン群(セルアセンブリ)の逐次活動である、という点である。つまり、ネットワークにより内的生成されたセルアセンブリの逐次活動によって時間性や近未来行動が表象されていると言える。H27年度は、意思決定課題を行っているラットにおいて、海馬が過去・現在・将来の行動をいかにセルアセンブリによって表象しているかを明らかにする研究を行った。本研究では、課題行動中のニューロンの活動を観測するため、多チャンネルシリコンプローブを用いた大規模細胞外記録実験を行った。この結果、海馬ニューロンは、意思決定に必要な情報や行動情報を符号化していることが明らかになった。さらに、これらのニューロンは、海馬の局所電位活動あるシータ波(7-11Hz)に対して位相前進を生じており、このため、過去に受けた刺激情報・現在受けている刺激情報・将来の行動情報がシータ波の1サイクル内において圧縮されて表現されていることが明らかになった。この結果は、海馬では連続しておこるイベント情報がシータ波1サイクルに圧縮されていることを示しており、海馬の時間情報処理のメカニズムを考える上でとても重要な知見となる可能性がある。これらの研究結果は現在、投稿準備中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。近年、げっ歯類の海馬において、近い将来の行動や時間に依存的に発火する細胞(エピソード細胞・時間細胞)の存在が報告されている。また、海馬のみならず、前頭前皮質でも同様に、近い将来の行動を予測できるニューロンの発火活動が観測される。このようなエピソード細胞や時間細胞の重要な特徴は、外部入力刺激に依存していない内的生成された活動であるという点と、発火する順序の定まっているニューロン群(セルアセンブリ)の逐次活動である、という点である。いかにしてこのようなセルアセンブリの逐次活動が形成されるのか、そのネットワークメカニズムを知ることが本研究の目的である。本研究では、時間性および近未来行動を表現する、海馬および前頭前皮質でのセルアセンブリの逐次活動の形成メカニズムの一端を明らかにすることが目標である。H26年度は、主に、短期記憶を必要とする意思決定課題の開発と、その課題行動を行っているときの前頭前皮質および海馬からの大規模電気生理記録を行った。具体的には、まず、T字型迷路、および頭部固定下での選択課題システムを作成し、手がかり情報をある程度の時間保持する必要がある短期記憶課題を構築した。そして、その短期記憶行動課題を行っているラットおよびマウスの前頭前皮質や海馬から、数十個のニューロンの活動を、大規模細胞外記録法を用いて記録することに成功した。そして、それらの記録されたニューロンが、短期記憶課題を遂行しているときに、逐次的活動を示していることを確認した。H27年度においては以上で得られたデータをより詳細に数理統計解析していくことにより、時間性の認識を生み出す局所回路構造の解明や重要な領域の特定を試みる。H26年度は、主に、1短期記憶を必要とする意思決定課題の開発、および、2その課題行動を行っているときの前頭前皮質および海馬からの大規模電気生理記録を行った。まず行動課題について、短期記憶を必要とする意思決定課題の開発を行った。具体的には、ラットを用いる実験系において、頭部固定下での選択課題システムを作成することで、手がかり情報をある程度の時間保持する必要がある短期記憶課題を構築した。このシステムの良いところは、実験者が記憶の保持に必要な時間の長さを任意に調節ができる点である。

また、マウスを用いる実験系においては、T字型迷路を使って、視覚手がかかり刺激情報の記憶を必要とする短期記憶行動課題を確立した。本研究では、課題行動中の海馬や前頭前皮質のニューロン群の活動を解析するため、多数のニューロンの発火活動を同時に精密な時間スケールで観測する必要がある。この目的のため、本研究では高密度・多チャンネルのシリコンプローブを用いた大規模細胞外記録実験を行った。このシリコンプローブを海馬と前頭前皮質などに配置し、これらの部位のニューロンの活動を網羅的に観測した。そして、上記の短期記憶行動課題を行っているラットおよびマウスの前頭前皮質や海馬から、数十個のニューロンの活動を記録することに成功し、それらの記録されたニューロンが、逐次的活動を示していることを確認した。ただ、大規模記録されたニューロン群の活動の数理統計的解析に関しては、まだ十分なデータがそろっていないためにやや遅れている。この点については、H27年度において重点的に行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。1行動課題の改良について。より時間の脳内表現を明快に観測できる行動課題になるよう改良を加える。現在までに開発しているものは、一定時間の短期記憶を必要とする意思決定課題であるが、さらに時間経過の弁別をも必要とする意思決定課題を追加で開発し、神経細胞群による時間表現をより観測しやすくする。2時間の脳内表現を担うニューロン群の活動の数理統計的な解析を行い、その活動の形成メカニズムを探る。まず一つ目に、局所回路での機能的結合性の解析:海馬や前頭前皮質がセルアセンブリの逐次活動を形成するために、どのような局所回路構造を有しているか調べる。ニューロン同士の発火タイミングの関連性を調べるクロス・コリレーション解析法を用いることにより、局所回路内でのニューロンの機能と結合性の関係を調べる。たとえば、近い時間の情報をコードするニューロン同士は、ミリ秒レベルでの機能的結合を有しているか、などを網羅的に調べる。二つ目に、海馬、前頭前皮質および中脳辺縁系の領域間相互作用の解析を行う。エピソード細胞や時間細胞は、動物が報酬関連行動、特に目標指向行動を行っている時のみに観測される報告より、応募者はその形成メカニズムに報酬関連行動を司る中脳辺縁系も深く関わっていると考える。そこで、海馬、前頭前皮質、中脳腹側被蓋野などの領域を同時に細胞外記録し、セルアセンブリの逐次活動の形成における領域間の相互作用の役割を明らかにしていく。以上の研究により、時間性の認識を生み出す局所回路構造の解明や重要な領域の特定を試みる。
IL-18遺伝子を用いた腫瘍免疫誘導による扁平上皮癌遺伝子治療

口腔は多くの外来抗原にさらされることから,癌細胞巣の周囲に多くの炎症性細胞の浸潤が認められる特徴が明らかとなっている。この口腔癌の特徴を活かし,IL-18遺伝子を導入することで,腫瘍胞巣周囲に浸潤したマクロファージを活性化させ持続的なIFN-γの産生を促し,NK細胞による腫瘍細胞融解作用の上昇やFasリガンドの発現増強によるapoptosisの誘導によって殺細胞効果が期待できる.癌胞巣局所にIFN-γ産生をより強力に誘導し,NK活性の増強を図り,より侵襲の少ない新たな治療法の一つとして,口腔癌遺伝子治療の開発を目標としている。IL-18はIFN-γ産生を強力に誘導するサイトカインであり,宿主の腫瘍細胞に対する免疫機構において重要な役割を担っていることが示されている。IL-18遺伝子を用いて腫瘍巣にNKcell,NKT cell,Killer Tcellの積極的な集簇をはかり,それによる抗腫瘍効果について検討を行う事を目標としておこなった。平成14年度では,前駆体IL-18遺伝子発現ベクターを作製し,マウス扁平上皮癌細胞株PAM212へ導入し高発現株PAM212/pro-IL-18を確立し,in vitroおよびin vivoでの機能解析を行い,導入遺伝子がタンパクを合成分泌することをELISA法で確認した.平成15年度では,さらにcaspase-1(ICE)遺伝子をPAM212/IL-18へ導入し,活性型IL-18蛋白高発現扁平上皮癌細胞株を確立し,タンパクを合成分泌することをELISA法で確認した.ついで,マウス移植実験を行い腫瘍局所での細胞浸潤動態およびリンパ組織での免疫細胞の動態変化について詳細な検討を行った。移植腫瘍の周囲には,小円形細胞浸潤が確認された.しかし,腫瘍縮小効果は期待したほど大きくなく,7日後の縮小率15%,14日後では20%にとどまった.今後投与方法などにつき更なる検討が必要と考えられた.口腔は多くの外来抗原にさらされることから,癌細胞巣の周囲に多くの炎症性細胞の浸潤が認められる特徴が明らかとなっている。移植腫瘍の周囲には,小円形細胞浸潤が確認された.しかし,腫瘍縮小効果は期待したほど大きくなく,7日後の縮小率15%,14日後では20%にとどまった.今後投与方法などにつき更なる検討が必要と考えられた.NK細胞やT細胞からIFN-γを強力に誘導する因子であり,NK細胞障害活性の増強,Fas-L発現上昇作用によるFas細胞のapotosis誘導など幅広い生理活性を有するInterleukm-18遺伝子をマウス扁平上皮癌細胞に導入し,腫瘍増殖抑制効果を検討した。[方法]full length mouse IL-18発現ベクターを作製し,lipofectionによりBALB/c由来マウス扁平上皮癌細胞株PAM212へ導入した。G418で薬剤選択を行ったのち耐性クローンを選択して,totalRNAを抽出しIL-18probeを用いてnorthern blotを行い,高発現株PAM212/IL-18を確立した。また,ベクターカセットのみを導入したクローンをPAM212/vectorとしコントロールした。これらについて,内因性caspase-1(ICE)のmRNAの発現をRT-PCRで検索した。また,培養上清中に分泌されたIL-18蛋白の機能活性をマウス脾細胞からのIFN-γ産生量で評価した。次いで,PAM212/IK-18またはPAM212/vectorをBALB/c miceの皮下に移植し経日的に推定腫瘍体積を算出し腫瘍増殖曲線を作製した。また,移植後56日目に屠殺し腫瘍の実重量を測定した。移植後7日目の腫瘍を摘出し免疫染色を行い,浸潤細胞の同定を行った。[成績]PAM212/IL-18およびPAM212/vectorともにICEmRNAの発現が認められた。また,PAM212/IL-

18培養上清で刺激したマウス脾細胞からのINF-γ産生量はコントロールに比べ有意に高値を示した。マウスへの移植実験では移植後7日目からPAM212/IL-18移植群に有意な腫瘍増殖の抑制が認められ,移植後7日目の腫瘍標本でCD4,CD8,NKl. 1陽性細胞の浸潤がそれぞれ認められた。研究発表:第13回日本口腔腫瘍学会2003年1月31日沖縄『IFN-γ産生誘導因子iL-18遺伝子導入による扁平上皮癌における腫瘍増殖抑制効果』後藤俊行,三宅正彦,岩成進吉,松本光彦,小宮山一雄IL-18はインターフェロンガンマの産生を強力に誘導するサイトカインであり,宿主の腫瘍細胞に対する免疫機構において重要な役割を担っていることが示唆されている。本研究は口腔扁平上皮癌の免疫遺伝子治療の臨床応用を目標とし,IL-18遺伝子を用いて腫瘍巣にNK cell,NKT cell,Killer Tcellの積極的な集簇をはかり,これらの細胞の腫瘍細胞殺傷効果について検討を行なった。平成14年度では,前駆体IL-18遺伝子発現ベクターを作製し,マウス扁平上皮癌細胞株PAM212へ導入し高発現株PAM212/pro-IL-18を確立し,in vitroでの機能解析を行い,腫瘍細胞における発現動態の検討をした結果、PAM212細胞いおいて安定した発現がみられたことを確認した。この導入にり、腫瘍細胞が直接致死にいたることはなかった。また、1周後には活性が消失したことから、治療に応用したときに過剰産生が長期にわたり、宿主に障害をあたえることはないと考えられた。平成15年度では,さらにcaspase-1(ICE)遺伝子をPAM212/IL-18へ導入し,活性型IL-18蛋白高発現扁平上皮癌細胞株の確立を試みた。始めに、mouse spleen cDNA libraryからcaspase-1(ICE)cDNAを単離し,zeocin耐性発現vector pcDNA3.1/zeoに接続してICE蛋白発現vectorを作製した。導入vectorの安定性、と導入遺伝子を確認後、PAM212細胞への導入を行ったが、caspase-1遺伝子を導入した細胞は安定せず致死的であった。今後transfection効率を上げるさらなる検討が必要であった。個体における腫瘍免疫についての検討の予備実験としてIL-18遺伝子発現ベクターをマウス腹腔内に投与して、マウスの脾臓を摘出し,FACS解析を行い,CD4,CD8 Tcell,NK1.1陽性細胞の構成比率の変の推移を検索しマウス個体の免疫系におよぼす変化を比較検討したところ、マウスのCD4/CD8の比率に変化なく、Killer活性も脾細胞レベルでは著しい上昇はみられなかった。したがって、腫瘍局所で抗腫瘍活性増強を計り、全身的には影響のすくない治療つながる結果がえられた。