hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サンゴ礁海域の大気－海洋間無機炭素量計測への固体電解質型センサの利用

本研究では、これまで研究室レベル(ビーカー内50mLの水中)で実験してきた溶存CO2センサ素子を水深数mそれ以上の広い範囲で、しかも海洋モデルとしての水槽中だけでなく海洋にまで実験の場を広げて使用する事になるので、センサ素子、特に分子認識部分である補助層にはこれまで以上の耐水性が要求される。そこで、当初の計画では従来法で作製した素子を用いて「海洋モデル環境中の各深度について溶存CO2、及びO2濃度変化に対する応答特性を調べて基礎データを収集する」ことを先に行う予定であったが、順序を入れ替え、素子の耐水性向上と作製過程が簡便になること目指して「センサ素子形状等の改良」について先に検討を行った。従来のセンサ素子は固体電解質素子の検知極上にPt黒を電析後、炭酸塩(補助層)を吸着させ、さらにアルブミンとグルタルアルデヒドの架橋膜を形成させる方法により作製していたが、今回は人工歯根などに用いられているハイドロキシアパタイト(以下HApと略)の水和硬化反応を利用して合成する際の懸濁溶液に炭酸塩を混ぜ、それを検知極上へ一定量滴下し乾燥させて作製した。この素子の溶存CO2に対する応答は、起電力と溶存CO2濃度901300 ppmの範囲でNernst式に従った。従来の素子と比べると応答範囲や反応電子数はほぼ同じであったが、直線の傾きは負の値を示しこれまでと全く異なっていた(従来は正の値)。この結果は、HApも溶存CO2と反応し、HAp自体が補助層となり得る事を示唆していたため、炭酸塩なしでHApのみを検知極に取り付けた素子を作製し、応答を調べると前述と同様に溶存CO2に対して応答が得られた。以上から、炭酸塩より水に溶けにくいHApが溶存CO2センサの新規補助層材料として利用できる事がわかり、また、素子作製も簡便化された。その他、水槽はガス供給等を考慮して設計を終え、発注する段階である。化学本研究の当初の計画では、センサ素子に用いる固体電解質として市販のLaF3単結晶を使用する予定であったが、先にも述べたように、その入手が困難(製造中止、特注も不可)であることが前年度わかったので、LaF3単結晶に代わる固体電解質として、以前研究していた固体電解質の中で、耐水性、イオン伝導性にも優れているLiイオン伝導性ガラスセラミックスを今年度から使用することにした。以前の研究ではLiイオン伝導性ガラスセラミックスを合成・成型して使用していたが、これよりも耐水性が期待される市販品があったので、今回は「海水中における使用」ということを考慮し、そちらを用いた素子を本研究で使用することにした。また、前年度の研究成果として得られた耐水性のよいHApを補助層として用いることにしたため、センサ素子作製とその応答特性を再度確認する必要があったので、本年度予定していた実験はあまり進まず、Liイオン伝導性ガラスセラミックスとHApを用いたセンサ素子の溶存CO2に対する応答の検討とHApを用いた溶存CO2センサの応答機構の検討(「センサ素子形状等の改良」)にとどまった。研究の初年度であったため、素子の耐水性と素子作製過程の簡便さを解決する研究を先に行い、上述のようにある程度の成果が得られた。しかし、その研究を続ける中で、素子に用いる固体電解質として使用していたLaF3単結晶の購入が製造中止のためできず(特注も不可)、入手が困難であることが分かった。購入に関する対策を行うと共にLaF3単結晶の合成も検討したが、合成に必要な装置を保有しておらず、今回の予算でその装置を購入することも難しいので、今後の研究にはLaF3単結晶の使用をあきらめることにした。
ボツリヌス神経毒素による神経伝達機構の質的側面の解析

ボツリヌス神経毒素により神経伝達機構の物質的基盤を解析する目的で、以下の点を明らかにした。1)毒素の分子性状と生物活性について。ボツリヌス神経毒素は、従来、同一の型の毒素は分子的に同一であると考えられていたが、C1型毒素およびD型毒素には少なくとも4種類の亜型が存在していること、毒素分子の一次構造は株により異なっていることが明らかになった。同一の株から得られた毒素でも、等電点の異なる3種類の分子が存在する。亜型の異なる毒素は、生物活性も異なっており、細胞毒性はC1型毒素だけに見られ、一方、ADP-リボシル化活性はD型毒素の方が強い。ボツリヌス神経毒素には、in vivoでの致死活性、in vitroでの細胞毒性、トランスミッター放出阻害活性およびADP-リボシル化活性をもつことが明らかになったが、これらの活性が、どの様に連動しているかは不明である。2)毒素の機能構造について。毒素分子をパパインで限定分解すると、分子量10万と5万のフラグメントを生じる。単クローン抗体とシナフトゾームを用いてこれらのフラグメントの機能を調べた結果、分子量5万のフラグメントは、結合とその後の分子の移動に、10万のフラグメントは、分子の作用部位への移動と活性発現の機能をもっており、毒素分子が3つの機能単位からなることが示された。3)毒素結合および毒素の作用機構について。毒素をシナプトゾームと反応させたのち可溶化して、毒素・毒素結合物資複合体を分離したところ、分子量約8万、5万及び2.5万の毒素親和性物質が存在することが明らかになった。一方、毒素によりADP-リボシル化される分子も分子量2.5万前後であるから、同一の分子である可能性が高い。毒素を神経細胞の初代培養系に加えると、神経伝達物質の放出が阻害される。この阻害は、ジギトニンを加えても解除されないから、毒素は、Ca流入後の放出過程を阻害していると考えられる。ボツリヌス神経毒素の神経筋接合部、またはシナプトゾ-ムにおけるアセチルコリンの放出阻害作用を利用して、神経伝達機構の物質的側面を解析しようと試みた。まず、Ca^<2+>の流入とボツリヌス毒素との関係について検討した。Ca^<2++^<の流入阻害を直接測定することはできなかったが、ボツリヌス毒素により放出阻害が起っているシナプトゾ-ムにカルシウムイオノフォアを与えると、アセチルコリンは放出されることから、Ca^<2++>流入阻害が起っていることは示唆された。しかしながら、この系では、ボツリヌス毒素によって阻害されていた系がカルシウムイオノフォアによって解除されたのかどうかを決めることはできなかった。そこで、ボツリヌス毒素の受容体を分離し、受容体がCa^<2++>関連タンパク質であるかどうかを検討することにした。ボツリヌス毒素は重鎖(分子量約10万)と軽鎖(分子量約5万)の二鎖構造をもっているが、重鎖をパパインで消化すると分子量約5万の結合フラグメントが得られる。このフラグメントは、毒素とシナプトゾ-ムとの結合を阻害し、毒素と一緒に注射すると毒性も阻害する。フラグメントのこの性質を利用して、毒素結合物質を検索した。毒素をシナプトゾ-ムと反応させた後、可溶化し、抗軽鎖抗体を結合させたアフィニティ-カラムに吸着させた。

このカラムに結合している物質のうち、結合フラグメントで溶出されるタンパク質は、分子量約8万、5万および2.5万の3種類であった。現在、これらのタンパク質がCa^2++>関連タンパク質であるかどうかを検討している。また、C1型およびD型毒素は神経細胞(培養細胞)の分子量2.6万のタンパク質をADア-リボシル化する。このタンパク質は一種のGタンパク質であることから、アセチルコリンの放出阻害と関連を有するかも知れない。結合フラグメントで溶出される2.5万のタンパク質とリボシル化される2.6万のタンパク質との異同も併せて検討している。ボツリヌス神経毒素の作用機構を利用して神経伝達機構の解析を行う目的で、以下の各点を明らかにした。まず、ボツリヌス神経毒素の生物活性を測定する過程で、毒素の均一性について疑問が生じたので、D型毒素をさらに精製し、毒素分子の多様性について検討した。D型毒素は、ディスク電気泳動法およびSDS電気泳動法では単一のバンドになるが、等電点電気泳動法では3本のバンドに分かれた。この標品をさよにHPLCにかけ、2つの分画に分けたところ、毒性と等電点の異なる毒素が得られた。現在、両者の比較を行っている。つぎに、シナプトゾームに対する毒素の結合について検討した。D型毒素はシナプトゾームと混合すると、5分以内に1-2の極大をもつ結合特性を示し、この特性は、温度依存性であるが、C1型毒素はほぼ類似の結合特性を示すものの温度の影響はD型に比べて小さい。このことから、C1型毒素とD型毒素では結合物質が異なることが示唆された。結合物質との反応の差異を検討するために、毒素分子の機能構造を単クローン抗体とパパイン消化により解析した。その結果、毒素分子は、結合、侵入および細胞機能修飾の3つの機能単位からなっており、その特性は毒素により異なっていることが明らかになった。また、結合に与る領域は従来考えられていたものよりさらに小さく、結合フラグメントにも侵入に関与する領域が存在することが示唆された。さらに、C1型毒素およびD型毒素の神経培養細胞に対する作用を検討した結果、どの毒素も、アセチルコリン、ノルエピネフリン、セロトニンおよびドーパミンの放出を阻害したが、その程度には差がみられた。毒素で処理した細胞では、ジギトニンで処理してCaを流入させても阻害の解除は見られなかった。このことは、神経伝達物質の放出におけるけCa流入後の過程に、毒素に感受性があり、しかも放出系を制御している分子が存在することを示している。
これまで独自に開発したヒト血漿ネイティブペプチドームの手法によって構造決定した2000種類の前駆体タンパク質に由来するFDR1%の18552種類、FDR0%の12440種類のネイティブペプチドをバイオインフォマティクス解析した。配列情報から安定的な構造を有すると考えられるペプチドを数百個選択し、これらのうち多くのものを化学合成し、さらに高純度精製したうえ溶解性や安定性を検討した。これらの結果から合成ペプチドを溶解して生理活性を解析可能な因子について、実際に種々の培養細胞系を用いて網羅的に細胞応答について解析を行ってきた。本解析の過程で生理活性が明らかになったペプチドについては、家兎を用いたポリクローナル抗体の作成を行っており、抗体価の上昇が見られた抗血清を用いてIgGを精製し、in vivoの組織標本を用いて全身主要組織におけるペプチドの発現部位の解析にも着手している。このような解析を進めている新規ペプチド性因子の中から、生体内で強力な内因性生理活性ペプチドを同定するプロセスが進行している。血漿中に存在する遊離ネイティブペプチドの新規生理活性因子/バイオマーカーとしての同定研究と併行して、血中の免疫グロブリン(IgG)に結合して存在する抗原ペプチドを単離して同定する新規手法の確立にも成功した。自己免疫機序が想定されている実際のヒト疾患と健常者血漿のIgGに結合する蛋白およびペプチドを遊離させ、質量分析にて同定することにより本法が、自己抗体を同定する有用な新手法になり得ることを示した。ヒト血漿ネイティブペプチドーム手法による新規生理活性因子およびバイオマーカー探索研究は予想通り順調に進展している。これまで生理活性を示すことを見出した因子のうち、すでに血中濃度の測定ができたペプチドについては、生体内でも内因性ペプチドが生理活性を示しているかどうかを推測することが可能となっている。培養細胞系を用いてこれらの細胞内応答を解析することにより、これらのペプチド性因子の生体内での生理活性を推定し、in vivo実験に発展させる準備を行っている。これまでの探索研究によって生理活性をスクリーニングしてきた数百個の合成ネイティブペプチドの中から、生理活性を示す可能性が期待される因子についてさらに詳細な機能解析研究を進めてきた。その結果、すでにいくつかの新規生理活性因子候補ペプチドを同定しつつあり、現在、それらの安定同位体ペプチドを合成して、ヒト血中におけるペプチド濃度の測定を試みている。また、明らかな生理活性を示すペプチドについては蛍光標識体も合成して培養細胞における細胞表面受容体の解析、さらに細胞内情報伝達系の解析情報から、生体内で有するであろう生理機能の推定を行うべく検討を行ってゆく。こうした機能解析研究が一段落して、生理活性因子/バイオマーカーとしての可能性を有するものについての詳細な解析をすすめる一方、さらに同定済みの残りの血漿ネイティブペプチド配列の中から、新たなペプチドを選択、合成し、順次、細胞応答のスクリーニング解析を進め、より強力で有用な生理活性を有する因子を選択するために生理活性因子・バイオマーカー候補ペプチドライブラリーを充実させる方針である。
こうした機能解析研究が一段落して、生理活性因子/バイオマーカーとしての可能性を有するものについての詳細な解析をすすめる一方、さらに同定済みの残りの血漿ネイティブペプチド配列の中から、新たなペプチドを選択、合成し、順次、細胞応答のスクリーニング解析を進め、より強力で有用な生理活性を有する因子を選択するために生理活性因子・バイオマーカー候補ペプチドライブラリーを充実させる方針である。
肩関節鏡視下手術後患者への疼痛緩和の看護の検討 －クライオセラピーの効果の検証－

手術後疼痛の強い肩関節疾患患者の疼痛・苦痛の軽減と治療促進を目指し、肩関節鏡視下術後の冷却療法に最も有効と考えられる冷却温度と時間、苦痛要因を明らかにする目的で研究開始した。対象患者の年間手術件数の減少により、目標の6080症例(1群1520症例)に対し、約半数の38症例(5°C16時間群19例,5°C24時間14例,10°C16時間5例)しかデータ収集できなかった。現在データ収集途中で、分析が一部の群間でしかできず、比較件数も不足しており最終結果が出ていない。38症例の結果は、群間比較では、冷却温度、VAS、痛み度には有意差を認めていない。5°Cの時間比較で、術後1日目のCRPに有意差を認めた。整形外科疾患の中で特に手術後疼痛の強い肩関節疾患患者の術後疼痛・苦痛の軽減と治癒促進を目指した肩関節鏡下手術後の冷却療法(=クライオセラピー)の実施に最も有効と考えられる冷却温度と冷却持続時間を明らかにし、冷却管理基準のエビデンスを見い出す目的で研究を実施する予定であり、概ねの研究計画も立案できているが、研究は比較対照研究であり、研究方法によって患者へ悪影響を及ぼすことのないように、慎重に冷却温度や時間を決定しなくてはならない。また、それらを評価する方法についても当初の計画である測定機器や測定箇所等をもう少し再考する必要がある。そのため、国内・外の関連文献や先行研究の文献検索・取得をして、最善と考えられる方法を検討後に研究計画を決定し開始する必要があるが、研究者の健康上の問題で進められず、文献を取得して方法を検討することと、疼痛・苦痛への影響要因を分析するための患者への質問用紙の作成までを実施しているところである。整形外科疾患の中で特に手術後疼痛の強い肩関節疾患患者の術後疼痛・苦痛の軽減と治癒促進を目指した肩関節鏡下手術後の冷却療法(=クライオセラピー)の実施に最も有効と考えられる冷却温度と冷却時間を明らかにし、冷却管理基準のエビデンスを見出すことを目的とした研究の実施を進めているが、本研究は比較対照研究であり、研究方法によって患者へ悪影響を及ぼすことのないように、慎重に冷却温度や時間を決定しなくてはならない。また、先行研究で明確になっていない結果が得られるようにしたいため、研究方法の決定については、特に患者の主治医で手術を実施する医師の研究協力者と時間を割き検討を重ねる必要があった。そのため、前期は研究方法の検討を入念に数回にわたり行い、9月に所属施設の医の倫理委員会に研究倫理申請し、11月に承認された。研究開始にあたって、臨床の研究協力者と研究方法の最終検討を行った際、業務等との関係上での問題や測定実施の困難さ等の問題、測定機器の問題などがいくつかあり、解決策を検討して、変更点を再度倫理申請する必要があり、その作業で本年度は終了した。研究者は平成26年より慢性疾患患者となり、疾患の治療を行いながら就業している状況で、週に3日は活動時間の制約がある。そのため研究活動に時間が費やせない、また研究活動への時間制限がある状況であり、研究を進めていくには時間がかかる。また、本研究の開始にあたっては、倫理申請の承認までは一応実施できたが、対象が手術後の患者であるため、患者に治療上の不利益や悪影響が生じないように、研究方法の決定には最新の注意を払い研究開始していく必要があり、研究協力者である医師や看護師との研究方法検討が重要であるため、計画通りにいかなかった。整形外科疾患の中で特に手術後疼痛の強い肩関節疾患患者の術後疼痛・苦痛の軽減と治療促進を目指した肩関節鏡視下術後の冷却療法(=クライオセラピー)の実施に最も有効と考えられる冷却温度と冷却時間を明らかにし、冷却管理基準のエビデンスを見い出すことを目的とした研究の実施を進めている。特に本研究は、温度と時間を変えて実施する比較対象研究であり、研究方法によって患者の治療過程へ悪影響を及ぼすことがないように、慎重に冷却温度や時間を決定しなければならず、研究協力者であり患者の治療の責任者である主治医と、先行研究等を基に研究の方法や評価方法を検討することに時間を費やし、変更点等の修正を再倫理申請する必要があったため、研究開始準備の時間を要した。評価方法の変更・修正点では、特に疼痛を客観的に評価する(定量化する)必要があり、新たな機器の購入(知覚・痛覚定量分析装置PAIN VISION)と、機器操作手技獲得の時間を必要とした。また、実際の研究開始(データ収集)にあたっても、患者の通常の看護を担う看護師へ協力依頼する必要があり、忙しい病棟業務を実施しながらの協力依頼となるため、業務負担等を最小限にしながらデータ収集する工夫や解決策についての検討を行ったり、データ収集の機器操作や手技獲得の統一性をはかる訓練等を行ったりなど、研究開始準備に時間を要した。以上の状況より、3月よりデータ収集を開始した。データ収集には、患者の手術状況から考えて、約10ヶ月を要する見通しである。研究者は平成26年より慢性疾患患者となり、疾患の治療を行いながら就業している状況で、週に3日は時間の制約があるため、研究活動へも時間の制約がある状況であり、研究を進めていくのに時間がかかった。また、本研究は、患者の通常の術後管理において実施されるため、本研究の実施によって、患者に悪影響や不利益が生じてはならないため、研究方法を十分に吟味して、慎重に研究開始する必要があった。

加えて、本研究のデータ収集にあったては、患者の術後管理・看護を担う看護師の協力が不可欠であり、通常業務への大きな支障や負担とならないように整えることや、データ収集における同一手技の獲得が必要であり、準備時間を要した。以上より、当初の計画通りにいかなかった。手術後疼痛の強い肩関節疾患患者の疼痛・苦痛の軽減と治療促進を目指し、肩関節鏡視下術後の冷却療法に最も有効と考えられる冷却温度と時間、苦痛要因を明らかにする目的で研究開始した。対象患者の年間手術件数の減少により、目標の6080症例(1群1520症例)に対し、約半数の38症例(5°C16時間群19例,5°C24時間14例,10°C16時間5例)しかデータ収集できなかった。現在データ収集途中で、分析が一部の群間でしかできず、比較件数も不足しており最終結果が出ていない。38症例の結果は、群間比較では、冷却温度、VAS、痛み度には有意差を認めていない。5°Cの時間比較で、術後1日目のCRPに有意差を認めた。研究者は健康上の問題で半年間休職し、復職してからも疾病をコントロールしながら就業している状況で就業制限もあり、研究活動に時間が費やせない状況にあった。また、研究開始にあたっては、この研究の要となる冷却時間、冷却温度を慎重に決定する必要があるが、未だ文献や先行研究より検討中であり、最終的な実施方法が決定していないため、研究を開始できなかった。研究方法の最終確認が研究協力者である臨床スタッフと実施できたため、倫理申請の修正を行って申請をし直し、研究実施に必要な測定機器を購入して、直ちに研究を開始する予定である。3月より、データ収集を開始した。データ収集の対象者人数は、総数60名80名であり、患者の手術状況より、1週間に2名の収集が限度であるため、約10ヶ月のデータ収集期間を予定している。収集したデータについては、随時整理しいていき、速やかに統計処理して、研究結果をまとめることができるようにしていく予定である。臨床看護学整形外科の教授や臨床のスタッフの意見を基に、冷却温度と冷却持続時間の比較対照の方法を決定することと、測定機器や測定箇所等を決定して研究方法を確定し、医の倫理審査会での承認を得てデータ収集を速やかに開始する。また、開始するにあたって、冷却効果を評価する方法として、身体温度を測定する予定であるため、外気温の直接的な影響を受けず深部温を測定できる機器を選定して購入する予定である。研究者は平成26年より慢性疾患患者となり、疾患の治療を行いながら就業している状況で、週に3日は就業時間の制約がある。そのため研究活動に思うように時間が費やせない、また研究活動への時間制限がある状況であり、研究を進めていくには時間がかかる。また、本研究の開始にあたっては、倫理申請の承認までは一応実施できたが、対象が手術後の患者であるため、患者に治療上の不利益や悪影響が生じないように、研究方法の決定には細心の注意を払い研究開始していく必要があり、研究協力者である医師や看護師との研究方法検討が重要であるため、研究開始が計画通りにいかなかった。その過程の中で、冷却効果を評価する測定機器類の購入についても検討を行ったが、当初に予定した機器より高価であったりしたため、機器の選定・購入についても決定ができずに、繰越して予算額が増えた今年度に機器を購入する予定とした。健康上の問題で研究活動ができずに研究の進行が遅れ、研究計画の再考・検討で終わったため予算を使用しなかった。
高内皮細静脈特異的な細胞動員シグナルによる自然免疫と獲得免疫を繋ぐ細胞動態制御

免疫細胞の生体内動態は自然免疫と獲得免疫の連携に重要な役割をはたす。高内皮細静脈(HEV)はリンパ球のリンパ節への動員を制御する。HEVに発現する細胞動員分子に着目し免疫細胞の動態制御機構を解析した結果、リンパ球のHEVからの血管外遊走にautotaxin(ATX)と呼ばれる酵素とこれが産生する生理活性脂質LPAが重要であることが示された。また形質細胞様樹状細胞の脾臓への動員と組織内遊走が特定のケモカイン受容体(CCR7およびCXCR4)により制御されることが示された。さらに血管内皮細胞は局所で進む自然免疫応答に呼応して細胞動員シグナルの発現をダイナミックに制御することが示された。高内皮細静脈(high endothelial venule : HEV)はリンパ球のリンパ節へのホーミングを支配する特異な小静脈である。HEVを構成する特徴的な血管内皮細胞である高内皮細胞は末梢組織の自然免疫情報の投射を受け、免疫細胞のリンパ節への動員をダイナミックに制御して自然免疫と獲得免疫を機能的に連結する役割をもつ。血管内皮細胞による自然免疫情報の受容機構と免疫細胞の動態制御機構を明らかにすることを目的に、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を種々のサイトカイン(12種)やTLRリガンド(8種)で刺激し、細胞接着分子・ケモカインなどの発現の変動を解析した。その結果、刺激応答性の発現変化が明らかなケモカイン(CCL5,CXCL10およびCCL26)および細胞接着分子(E-selectin, P-selectin, ICAM-1,およびVCAM-1)が特定された。Th1サイトカインであるINFγによってCXCL10が、Th2サイトカインであるIL-4およびIL-13によってCCL26が誘導されるなど局所で進行する免疫反応に呼応する細胞動員分子の発現が認められたが、今回用いた刺激条件では高内皮細胞に特異的な細胞接着分子MAdCAM-1やケモカインCCL21およびCXCLl3などの発現は検出されなかった。一方、TLR3リガンドであるpolyI : cはHUVECに作用して細胞接着分子(E-selectin, ICAM-1, VCAM-1)およびケモカイン(CCL5およびCX3CL1)の発現を強く誘導した。この結果は血管内皮細胞が局所で産生されるサイトカインに応答するばかりでなく、PAMPs/DAMPsをdanger signalとして直接感知して免疫細胞の動員を制御することを示唆している。今後、血管内皮細胞による局所のサイトカインシグナルとdanger signalの統合による細胞動員制御機構などについてさらに解析を進める必要があると考えられた。末梢組織への感染刺激あるいは侵襲刺激は表皮細胞などにより識別され、自然免疫シグナルとして二次リンパ組織へ伝達される。高内皮細静脈(high endothelial venule:HEV)はリンパ球のリンパ節へのホーミングを支配する特異な小静脈で、HEVを構成する特徴的な血管内皮細胞である高内皮細胞は末梢組織で形成される自然免疫シグナルの投射を受け、免疫細胞のリシパ節への動員をダイナミックに制御して自然免疫と獲得免疫を機能的に連結する。感染および侵襲刺激に対する表皮細胞の応答を解析したところ、pathogen-associated molecular patterns(PAMPs)としてのpolyICとdanger-associated molecular patterns(DAMPs)としてのヒアルロン酸(HA)刺激により表皮細胞におけるヒアルロン酸合成酵素(HAS)HAS2の発現が増強することが示された。HAS2を介して産生されるHAは局所で進行する自然免疫反応に伴い生理活性の高いHA断片に変換され、二次リンパ組織へ投射される自然免疫シグナルの増幅に関与すると考えられた。また、自然免疫と獲得免疫反応を連結する樹状細胞のうち、形質細胞様樹状細胞(plasmacytoid dendritic cell:pDC)の二次リンパ組織への動員機構を遺伝子欠損マウスを用いて解析した。その結果、pDCのHEVを介するリンパ節への構成的な動員に重要な役割をはたすCCR7およびCCR7リガンドケモカインの欠損は、pDCの脾臓への動員には明らかな影響を示さないのに対し、pDCの白脾髄への集積を著しく減少させることが示された。今後、PAMPsおよびDAMPs刺激が惹起する自然免疫シグナルによる血管内皮細胞の機能修飾と免疫細胞の動態制御についてさらに解析を進める必要があると考えられた。高内皮細静脈(HEV)はリンパ球のリンパ節へのホーミングを支配する特異な小静脈である。またHEVは末梢組織から自然免疫情報の投射を受け、樹状細胞などのリンパ節への動員をダイナミックに制御して自然免疫と獲得免疫を機能的に連結する役割をもつ。

リンパ球のHEVからの血管外遊走は免疫系の恒常性維持に必須のステップであるが、その分子機構については不明な点が多い。私たちはリンパ球がHEV基底膜を通過する血管外遊走が生理活性脂質LPAとLPA産生の鍵酵素であるautotaxin (ATX)によって、すくなくともその一部が制御されていることを見いだした。ATXはHEVに選択的に発現しており、これと一致してLPAはHEVに選択的に検出された。また生体内でATXを阻害するとリンパ球のHEVを経由する血管外遊走が抑制され、血管内皮細胞の下層にリンパ球の蓄積が認められた。さらに、高内皮細胞とリンパ球を用いたtransmigration assayで、ATXを阻害すると高内皮細胞の下層に潜り込んだリンパ球の遊出が阻害された。これらの結果は、HEVに発現するATXがHEV局所でLPAを産生し、LPAがリンパ球とHEVの動的な相互作用を制御し、リンパ球のHEVからの血管外遊走を促進することが示された。また感染制御に重要な役割を果たすplasmacytoid dendritic cells (pDCs)の二次リンパ組織への動員機構を遺伝子欠損マウスを用いて解析した結果、pDCの脾臓white pulpへの動員にCCR7とCXCR4の両者が重要な役割を果たすことが示された。二次リンパ組織のストロマ細胞にCCL21とCXCL12の共局在が検出されることから、pDCの二次リンパ組織への動員や組織内遊走にCCR7とCXCR4を介するシグナルの両者が重要な役割を有すると考えられた。自然免疫と獲得免疫の機能的な連動を血管内皮細胞を介する免疫細胞の動態制御の観点から解析する研究はおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、局所で進行する様々な自然免疫シグナルを血管内皮細胞が統合し、効果的な獲得免疫応答に必要な免疫細胞を動員する分子機構についてさらに解析をすすめる必要があると考えられた。
筋萎縮性側索硬化症における選択的運動ニューロン死の機序の分子生物学的解明

本年度、家族性ALSの原因遺伝子の一つであるSOD1の変異タンパクの発現が恒常的に続くと、細胞内のプロテアソーム活性が低下することを初めて明らかにし、胎児マウス脊髄の初代培養系において、運動ニューロンがプロテアソーム機能低下に対して選択的に脆弱であることを見いだした。さらに、変異SOD1タンパクが細胞内分子シャペロンタンパクであるheat shock protein/heat shockcognate protein 70 (Hsp70/Hsc70)によって特異的に結合し、そのATPase活性に依存して変異SOD1-ポリユビキチン複合体の形成を促進することを発見した。またHsp/Hsc70結合タンパクであるCHIP (carboxyl terminus of Hsc70-interacting protein)は変異SOD1タンパクを特異的に認識し、ポリユビキチン-変異SOD1複合体の形成を促進することを発見した。この活性はHsp/Hsp70との結合部位(tetratricopeptide region)、あるいはユビキチン化活性を有すると考えられているUboxドメインを除去した変異型CHIPでは認めなかった。さらにCHIPに対するポリクローナル抗体を作成したところ、ALSのモデルマウスである変異SOD1のトランスジェニックマウスの脊髄運動ニューロンのユビキチンか封入体の一部で、CHIPが染色された。以上の結果は、変異SOD1のコンフォメーション異常がHsp/Hspタンパクによって認識されることがユビキチン複合体の形成に深く関わっており、Hsp/Hsp70結合タンパクであるCHIPがその促進因子として重要であることを示しており、プロテアソーム機能異常に対する運動ニューロンの脆弱性と併せ、病態理解、治療の開発に寄与しうるものと考えられる。(1)家族性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子の1つである変異スーパーオキシドジスムターゼ1(SOD1)による変異SOD1タンパクとの結合タンパクの探索することを目的として、同変異遺伝子トランスジェニックマウスの病巣部位(脊髄)と健常ヒト脊髄組織由来のcDNAライブラリーを構築しYeasttwo-hybridスクリーニングを行なった。その結果、トランスジェニックマウス脊髄由来のライブラリーより、神経分泌物質の一部に変異型SOD1に結合するが野生型とは結合しない物質を同定し、そのファミリーも同様の性質を示した。不死化細胞における免疫組織化学的検討によって、この物質は変異SOD1の一部をトランスゴルジネットワークに移動させる性質があることを突き止めた。変異SOD1による細胞死への影響については現在検討中である。ヒト脊髄由来のライブラリーからは数種類の未知物質、シャペロン物質を同定したが、動物細胞における免疫沈降実験では共沈されず、今後組織学的アプローチ、初代培養を用いたアプローチを計画中である。(2)変異SOD1のタンパク化学的異常を検討する過程で、変異SOD1タンパクが細胞内一過性発現において、発現早期からユビキチン化され、さらに野生型に比べ溶解性が低下し、酸化ストレスによって多量体形成をすることを突き止めた。一過性発現マウス神経芽細胞腫のヒトSOD1恒常発現株を構築し、プロテアソームタンパク分解能を測定したところ、変異型が野生型に比べて低下していることを突き止め、胎仔マウス初代培養運動ニューロンがプロテアソーム抑制に選択的に脆弱であることを発見した今後、変異SOD1タンパク特異的分解機構について、明らかにすべく検討中である。
分子磁性

本科学研究費補助金により、重点領域研究「分子磁性」の平成4年度6年度の研究成果をとりまとめ、それを公開した。本重点領域研究は5つの研究項目(A01分子磁性発現とその機構、A02新しい分子磁性系の設計と構築、A03分子磁性の理論、A04分子磁性による反応制御、A05分子磁性の動的挙動)から構成され、各項目について世界をリ-ドする研究成果をあげた。すなわち、1)分子磁性におけるスピン整列機構の解明、2)多数の有機強磁性体の実現、3)強磁性有機金属錯体の開拓、4)強磁性有機金属の設計、5)化学反応の磁場効果による重原子の同位体濃縮、6)強磁場下における新しい磁場効果、7)気相における磁場効果の統一的解釈、8)ラジカル対の構造とダイナミックスの解明、等である。これらのとりまとめと公開は次のように実施した。ニュースレターの刊行:前年度までに引き続き、8月20日付で第24号(53頁)を刊行し、公開シンポジウムの講演予稿集を兼ねると共に、次年度に開催される「分子磁性」関連の国際会議の案内とした。公開シンポジウム:第7回分子磁性公開シンポジウムを8月31日9月1日に日本化学会館ホールにて開催し、班長から各項目の研究成果をとりまとめて報告すると共に、代表的成果を各項目毎に1件ずつ報告した。講演件数は10件で、参加者は全班員と大学、研究所、および企業関係者を含めて110名であった。研究経過等の報告:852篇の発表論文リストを含む「研究経過等の報告書」(81頁)を印刷した。また10月17日の研究経過等の報告(ヒアリング)のための説明資料(34頁)を作成した。研究成果報告書:本年度については予算の都合上、別途予算(研究成果公開促進費・一般学術図書)により刊行した「分子磁性-新しい磁性体と反応制御-」(学会出版センター)をもってかえることとした。研究の推進:本総括班は計画研究(A01分子磁性発現とその機構、A02新しい分子磁性系の設計と構築、A03分子磁性の理論、A04分子磁性による反応制御、A05分子磁性の動的挙動)および27件の公募研究を統括し、研究を効率よく推進するために、計画立案、経費の配分、個々の研究間の連絡・調整と協力体制の確立、情報交換の促進、成果の公開と発表を行ってきた。その結果、ほぼ所期の計画通りに初年度の研究を立ちあげ、推進することができた。共通性の高い主要装置である電子スピン共鳴装置は年度内に大阪市立大学に納入された。会議・研究会:第1回総括班会議(5月24日、京都)において、平成4年度における研究計画の推進方法、会議および研究会のスケジュール、外国在住の研究者招へい、広報等について審議した。また第2回総括班会議(10月8日)においては、研究開始状況、予算の執行状況、次年度の研究計画について審議した。以上の総括班会議にしたがって、まず「分子磁性シンポジウム」を2回開催した。第1回シンポジウム、(5月23-24日、京都)は研究の実質的な早期立ち上げを目的として開催し、全班員の研究計画の報告・検討を行った。第2回シンポジウム(1月13-14日、東京)は外国人招へい研究者を含む12名の研究報告を行い、初年度の成果を公開したが、班員(52名)を上回る来聴者(60名、企業12社)が参加しこの領域に対する関心の高さを窺わせた。また総括班の岩村、木下、伊藤の主催する「分子磁性の化学と物理に関する第3回国際会議」(10月25-30日、東京)には班員を中心に129名(海外からの参加者は30名)が参加し、本重点領域研究の成果を公開した。この他に合同班会議を2回(A03-05:川渡、A01-03:京都)、班長会議を6回開催した。広報・出版:ニュースレターを7号まで発刊し、また全班員に関する平成4年度研究成果報告書を作成した。研究の推進:本総括班は計画研究(A01分子磁性発現とその機構、A02新しい分子磁性系の設計と構築、A03分子磁性の理論、A04分子磁性による反応制御、A05分子磁性の動的挙動)および39件の公募研究を統括し、研究を効率よく推進するために、計画立案、経費の配分、個々の研究間の連絡・調整と協力体制の確立、情報交換の促進、成果の公開と発表を行ってきた。その結果、発足後2年目であるが、世界をリードする数々の成果をあげることができた。すなわち分子磁性の物質的側面である磁性体においては、1)分子磁性におけるスピン整列機構の解明、2)有機強磁性結晶の実現、3)強磁性有機金属錯体の開拓、4)有機強磁性金属の分子設計、などの成果があった。また、分子磁性の動的側面である化学反応の磁場効果においては、5)重原子の同位体濃縮、6)強磁場下における新しい磁場効果、7)気相における磁場効果の統一的解釈、8)ラジカル対の構造とダイナミックスの解明、などの成果があった。会議・研究会:第3回総括班会議(6月、大阪)において本年度の研究実施計画等を、また第4回総括班会議(10月、東京)において中間ヒアリングに向けての研究のとりまとめと次年度研究計画等を審議した。

また、総括班班長会議を6回行った。それらの決定により、通算第3回(6月、大阪、参加者130名)と第4回(1月、東京、参加者138名)の公開シンポジウムを開催した。また、専門を異にする研究者間の交流を図るために、A03A05合同班会議(8月、宮城)およびA0103合同班会議(9月、東京)を各3日開催した。広報・出版:ニュースレターを8号から16号まで各号300部を発刊し、全班員に関する平成5年度研究成果報告書を作成した。また、研究終了後に和文および英文の学術書をそれぞれ出版する計画を具体的に進めた。研究の推進:本総括班は計画研究(A01分子磁性発現とその機構、A02新しい分子磁性系の設計と構築、A03分子磁性の理論、A04分子磁性による反応制御、A05分子磁性の動的挙動)および30件の公募研究を統括し、研究を効率よく推進するために、計画立案、経費の配分、個々の研究間の連絡・調整と協力体制の確立、情報交換の促進、成果の公開と発表を行ってきた。本年度で3年間の研究期間が終了するが、各班とも当初の計画に沿って研究を進展し、世界をリ-ドする数々の成果をあげることができた。すなわち分子磁性の物質的側面である磁性体においては、1)分子磁性におけるスピン整列機構の解明、2)多数の有機強磁性結晶の実現、3)強磁性有機金属錯体の開拓、4)有機強磁性金属の分子設計、などの成果があった。また、分子磁性の動的側面である化学反応の磁場効果においては、5)重原子の同位体濃縮、6)強磁場下における新しい磁場効果、7)気相における磁場効果の統一的解釈、8)ラジカル対の構造とダイナミックスの解明、などの成果があった。会議・研究会:第5回総括班会議(7月、東京)において本最終年度の研究実施計画等を、また第6回総括班会議(12月、東京)において次年度の研究とりまとめおよび最終ヒアリングへの計画審議した。また、総括班班長会議を4回行った。それらの決定により、通算第5回(7月、東京、参加者151名)と第6回(12月、東京、参加者123名)の公開シンポジウムを開催した。また研究のとりまとめのために、A0103合同班会議(8月45日、東京)およびA0305合同班会議(8月2224日、和光市)を開催した。広報・出版:ニュースレターを16号から23号まで各号300部を発刊し、全班員の平成6年度研究成果報告書を作成した。また、次年度に和文および英文の学術書をそれぞれ出版する計画を具体的に進めた。本科学研究費補助金により、重点領域研究「分子磁性」の平成4年度6年度の研究成果をとりまとめ、それを公開した。本重点領域研究は5つの研究項目(A01分子磁性発現とその機構、A02新しい分子磁性系の設計と構築、A03分子磁性の理論、A04分子磁性による反応制御、A05分子磁性の動的挙動)から構成され、各項目について世界をリ-ドする研究成果をあげた。すなわち、1)分子磁性におけるスピン整列機構の解明、2)多数の有機強磁性体の実現、3)強磁性有機金属錯体の開拓、4)強磁性有機金属の設計、5)化学反応の磁場効果による重原子の同位体濃縮、6)強磁場下における新しい磁場効果、7)気相における磁場効果の統一的解釈、8)ラジカル対の構造とダイナミックスの解明、等である。これらのとりまとめと公開は次のように実施した。ニュースレターの刊行:前年度までに引き続き、8月20日付で第24号(53頁)を刊行し、公開シンポジウムの講演予稿集を兼ねると共に、次年度に開催される「分子磁性」関連の国際会議の案内とした。
葛根湯併用による安全かつ効率的な経口免疫療法による食物アレルギーの治療方法の確立

食物アレルギーは未だに治療法が確立していない疾患である。そこで、安全で高い治療効率を示す新規の治療法の確立のために経口免疫療法と葛根湯の併用療法を考案し、その治療効果の検討を行なった。食物抗原摂取によりアレルギー性消化器症状を発症するマウスに対して、経口免疫療法単独の治療よりも経口免疫療法と葛根湯の併用療法が治療効率(脱感作誘導率)を上げることを明らかにした。この葛根湯併用療法による治療効率の上昇には、腸管粘膜固有層への制御性T細胞の誘導による腸管粘膜免疫系の抑制が関与すること、さらに、この制御性T細胞の誘導は、腸管でのレチノイン酸代謝関連酵素の発現の制御により起こることを明らかにした。また、経口免疫療法終了後の食物抗原摂取により、食物アレルギー症状が再発してしまう場合があることが報告されている。そこで、葛根湯の併用療法が再発を防止し根本的治癒(寛解維持)に繋がるかどうか、治療後に食物抗原除去期間を経た後に再び食物抗原の投与を行い、アレルギー症状の発症について検討を行った。経口免疫療法による治療のみでは、食物抗原除去後に再び食物抗原を投与すると症状を再発したが、葛根湯併用療法では治療効果が維持され、食物抗原摂取による症状の発症が抑制された。この治療効果の維持の機序の検討を行なったが、腸管の制御性T細胞の誘導や腸管粘膜免疫系や全身免疫系に対して明らかな効果は検出されなかった。今後のさらに詳細な機序検討が課題であるものの、経口免疫療法との葛根湯の併用は、食物アレルギーの治療に有効であることを明らかにした。また、さらに治療効率(脱感作誘導率や寛解維持誘導率)を上げるため、葛根湯併用の治療プロトコールの検討等を行っている。現在、これらの基礎研究を基として、葛根湯を併用した免疫療法について倫理審査を受け、共同臨床研究の実施に繋げている。現在、未だ治療方法が確立していない食物アレルギーに対する根本的な治療法として、一部の医療機関では経口免疫療法が行なわれている。経口免疫療法は、耐性獲得を誘導する治療法として期待されているが、治療に伴い重篤な副作用が誘発される場合があることや治療成績が高くないこと等により、一般診療として推奨されていない。そこで、これらの問題を解決するために、経口免疫療法を行う動物実験モデルを作製し検討を行った。卵白アルブミンを原因抗原とし卵白アルブミン摂取により消化器症状を発症する食物アレルギー病態モデルマウスを用いて、症状発症後にヒトで行われている経口免疫療法と同様に加熱した卵白アルブミンを少量から漸増させつつ経口投与を行い、経口免疫療法モデルを作成し治療効果および病態解析を行った。さらに、食物アレルギー病態モデルマウスの症状発症を抑制することを明らかにしている葛根湯を経口免疫療法と併用し、併用療法による治療効果の検討を行った。症状を発症した食物アレルギー病態モデルマウスに対する経口免疫療法による治療は、治療効果を示し症状の発症を抑制した。経口免疫療法により血漿中イムノグロブリン量には変化は見られなかったが、腸管におけるTh2関連サイトカインのmRNA発現量は減少し、粘膜型マスト細胞の脱顆粒の指標である血漿中mouse mast cell protease-1濃度は減少した。この経口免疫療法病態モデルに葛根湯を併用すると、症状の発症が抑制され治療効果が増加した。また、Foxp3+制御性T細胞の割合が腸管で有意に増加した。従って、葛根湯と経口免疫療法の併用療法は、腸管にFoxp3+制御性T細胞を誘導することによって、腸管粘膜免疫系のTh2免疫応答の過剰亢進の改善や粘膜型マスト細胞の脱顆粒の抑制を誘導し、食物アレルギーを改善することを明らかにした。当初の計画通り、症状を発症する食物アレルギー病態モデルマウスを用いて経口免疫療法の病態モデルを作製でき、さらに、その経口免疫療法病態モデルを用いて経口免疫療法の治療効果の検討および葛根湯併用の効果の検討を行うことができた。また、その結果を論文として報告しており、当初の予定どおり研究は順調に進捗し、ほぼ満足できる達成度であると考えている。食物アレルギーを安全にかつ効率良く治療を行うために、抗原摂取によりアレルギー性消化器症状を発症する食物アレルギー病態モデルマウスに対して経口免疫療法を行う経口免疫療法モデルを作製し、葛根湯を併用した治療法の効果とその機序の検討を行った。経口免疫療法のみの治療よりも、葛根湯を併用した治療が腸管でFoxp3+制御性T細胞を増加させ、腸管粘膜免疫系のTh2免疫応答の過剰な亢進を改善し、食物アレルギーを有意に改善することを明らかにした。また、経口免疫療法や葛根湯併用療法によりアレルギー症状発症に関与する粘膜型マスト細胞が腸管で増加したが、葛根湯併用療法では粘膜型マスト細胞の脱顆粒によって増加する血漿中mouse mast cell protease-1量が減少した。このことから、葛根湯併用療法により粘膜型マスト細胞の脱顆粒が抑制され、食物アレルギー症状の発症が抑制されたことを明らかにした。葛根湯併用療法の治療効率改善の作用を示す葛根湯の有効成分を検討するために、葛根湯を構成する生薬の各単味エキスを経口免疫療法と併用して検討を行った。しかし、葛根湯併用療法と同様のアレルギー症状発症抑制効果は得られなかったため、葛根湯併用療法による治療効果は単独の生薬や成分による作用ではなく、複数の生薬エキスによる複数の機序を介した作用によることが示唆された。さらに、葛根湯併用療法による治療効果が長期間維持されるかを明らかにするため、治療後に抗原除去期間を経た後に抗原の投与を行いアレルギー症状の発症率について検討を行った。

経口免疫療法のみでは抗原除去期間後に再びアレルギー症状を発症したが、葛根湯併用療法では治療効果が維持されアレルギー症状発症率は低かった。従って、経口免疫療法と葛根湯の併用療法による原因抗原に対する耐性獲得の可能性が示唆された。食物アレルギー病態モデルマウスを用いて経口免疫療法の病態モデルを作製し、経口免疫療法に葛根湯を併用した治療法の効果および機序の検討を行った。そして、これらの研究成果を学会等で報告した。研究は当初の計画通り順調に進捗し、ほぼ満足できる達成度であると考えている。食物アレルギーは未だに治療法が確立していない疾患である。そこで、安全で高い治療効率を示す新規の治療法の確立のために経口免疫療法と葛根湯の併用療法を考案し、その治療効果の検討を行なった。食物抗原摂取によりアレルギー性消化器症状を発症するマウスに対して、経口免疫療法単独の治療よりも経口免疫療法と葛根湯の併用療法が治療効率(脱感作誘導率)を上げることを明らかにした。この葛根湯併用療法による治療効率の上昇には、腸管粘膜固有層への制御性T細胞の誘導による腸管粘膜免疫系の抑制が関与すること、さらに、この制御性T細胞の誘導は、腸管でのレチノイン酸代謝関連酵素の発現の制御により起こることを明らかにした。また、経口免疫療法終了後の食物抗原摂取により、食物アレルギー症状が再発してしまう場合があることが報告されている。そこで、葛根湯の併用療法が再発を防止し根本的治癒(寛解維持)に繋がるかどうか、治療後に食物抗原除去期間を経た後に再び食物抗原の投与を行い、アレルギー症状の発症について検討を行った。経口免疫療法による治療のみでは、食物抗原除去後に再び食物抗原を投与すると症状を再発したが、葛根湯併用療法では治療効果が維持され、食物抗原摂取による症状の発症が抑制された。この治療効果の維持の機序の検討を行なったが、腸管の制御性T細胞の誘導や腸管粘膜免疫系や全身免疫系に対して明らかな効果は検出されなかった。今後のさらに詳細な機序検討が課題であるものの、経口免疫療法との葛根湯の併用は、食物アレルギーの治療に有効であることを明らかにした。また、さらに治療効率(脱感作誘導率や寛解維持誘導率)を上げるため、葛根湯併用の治療プロトコールの検討等を行っている。現在、これらの基礎研究を基として、葛根湯を併用した免疫療法について倫理審査を受け、共同臨床研究の実施に繋げている。経口免疫療法の病態モデルを用いて、葛根湯と経口免疫療法の併用により、食物アレルギーの治療効果が増加することを明らかにした。この葛根湯の併用による治療効果の向上には、腸管のFoxp3+制御性T細胞の誘導を介した過剰に亢進した腸管粘膜免疫系の抑制作用であることが示唆された。そこで、この葛根湯併用による治療機序の解析として、葛根湯と経口免疫療法の併用によるFoxp3+制御性T細胞の誘導機序の検討を行う予定である。
ネトリンによる細胞死抑制のメカニズムとヒト疾患における意義

ネトリン1による強力な細胞死抑制活性の主要な介在分子として、新規ネトリンレセプターXを単離同定した。ネトリン1とレセプターXの結合により、p53誘導性細胞死が強力に抑制されるだけでなく、血管内皮細胞やがん細胞の遊走能が亢進した。このときAKT及びSrcキナーゼの活性化が誘導された。ネトリン1とレセプターXは、正常大腸上皮細胞の基底膜上において共局在を示した。大腸がんでは、ネトリン1の発現が高頻度に消失し、がん間質において強い発現を認めた。3次元培養系において、ネトリン1とレセプターXの結合は、大腸がん細胞の極性回復と増殖抑制を誘導した。これらの結果から、ネトリン1とレセプターXのシグナル経路は、正常上皮細胞の極性維持に重要な働きを有し、大腸がんに対してがん抑制的に機能している可能性が示唆された。ネトリンとそのレセプターは神経軸索誘導関連物質で、神経細胞の発生・分化の過程において神経細胞軸索の伸長反応に重要な役割を果たす。一方で、神経系以外の細胞において、細胞死の正と負の制御を行うことで細胞の異常増殖・不死化を防ぎ、細胞癌化に対して抑制的に働いている(Arakawa,H.NatureReviews Cancer 4,978-987,2004)。我々はネトリンがp53依存性細胞死を強力に抑制する事実を見出した。この研究では、ネトリンによる細胞死抑制作用が、どのようなレセプター及びその会合分子によってメディエートされているかを明らかとするために研究を行った。結果として、これまでに全く明らかとなっていなかった新規ネトリンレセプターを同定した。また、このレセプターがネトリンによる細胞死抑制シグナルの責任レセプターであることを証明した。ネトリンによる細胞死抑制のメカニズムは、がんの発生・進展や抗癌剤に対する耐性機序、さらには神経変性疾患にみられる神経細胞死に関与している可能性が高く、我々の研究成果はこれら疾患のメカニズムの解明や、ネトリンによる細胞死抑制のシグナル伝達経路を応用した新しい疾患治療法の開発に繋がることが期待される。一方で、神経系以外の細胞において、細胞死の正と負の制御を行うことで細胞の異常増殖・不死化を防ぎ、細胞癌化に対して抑制的に働いている(Arakawa,H.Nature Reviews Cancer 4,978-987,2004)。結果として、これまでに全く明らかとなっていなかった新規ネトリンレセプターXを同定した。ネトリンは、レセプターXとの結合によって細胞死抑制、細胞遊走、細胞極性を制御していた。我々の研究成果は様々な疾患のメカニズムの解明や、ネトリンによる新しいシグナル伝達経路を応用した新しい疾患治療法の開発に繋がることが期待される。
癌患者単球、マクロファ-ジ抗がん活性発現能とその強化

末梢血単球及び肺胞マクロファ-ジの抗腫瘍性並びにモノカイン(IL-1,TNF)産生能の解析を健常者および癌患者を対象に行い、次の点を明らかにした。1)健常人末梢血単球は活性化刺激にて抗腫瘍性を発揮するが、その機構の一つとして細胞由来のインタ-ロイキン1dが重要な役割を果たし、ガンマインタ-フェロンは一次刺激として作用し、抗腫瘍増強作用を示した。2)細胞結合型IL-1αは末梢血単球より肺胞マクロファ-ジ及びGM-CSFにて成熟した単球由来マクロファ-ジにより有意に多く産生された。3)肺胞マクロファ-ジ及び造血因子にて成熟した単球由来マクロファ-ジはIL-2活性化キラ-細胞により細胞障害を受けることを明らかにした。4)活性化単球はIL-1及びTNFとは異なる新規の抗腫瘍性モノカインを産生し、分子量30kd,pIGであることを確かめた。5)癌患者末梢血単球は細菌内毒素刺激にて抗腫瘍性を発現するが、健常人よりその程度は低下しており、IL-1産生能も有意に低かった。しかし、多重層リポソ-ム内に封入したアジェバントにより活性化された癌患者単球は健常人のそれと同程度の抗腫瘍性を示した。6)肺胞マクロファ-ジは末梢血単球より高いTNF産生能には有意差がないことを明らかにした。以上の成績から、ヒト単球-マクロファ-ジは成熟度により異なったモノカイン産生能を有し、局所での生体防御において重要な役割を果している可能性が示唆された。癌に対する生体防御機構の中でマクロファージは重要な役割を担っている。そこで、健常人および肺癌患者における末梢血単球及び組織マクロファージのモノカイン産生能並びに癌細胞障害能について検討し、次の点を明らかにした。1.ヒト末梢血単球は適当な活性化刺激後、TNFおよびIL-1βを産生分泌するが、膜結合型IL-1αも産生し、癌細胞との直接的接触を介した癌細胞障害反応を担うことを明らかにした。同時にその様な膜結合型IL-1α産生誘導には、IFN-γが一次刺激として働き、細菌内毒素あるいはムラミルジペプチドは二次刺激として働くことを明らかにした。さらに、成熟した肺胞マクロファージは活性化刺激後、末梢血単球に比し分泌型IL-1βの産生は有意に低いが、膜結合型IL-1α産生能は逆に高いことを確かめた。2.胸腔内マクロファージを癌性胸膜炎のない肺癌患者の胸腔から洗浄法にて採取し、癌細胞障害能およびモノカイン産生能について末梢血単球と比較検討した。その結果、胸腔マクロファージは末梢血単球より高い細胞障害活性を示し、モノカイン産生に関してIL-1よりTNFを有意に多く産生することを確かめ、マクロファージの成熟度によって異なったモノカイン産生能を発揮することを明らかにした。3.肺癌患者末梢血単球は細菌内毒素域はムラミルジペプチド刺激の場合、IL-1産生能の比較では健常者群との間に有意差を認めなかった。一方、肺癌患者単球の癌細胞障害活性は健常者群に比し有意に低かったが、人工脂質膜粒子リポソーム内に封入したムラミルジペプチド誘導体にて刺激した場合、肺癌患者単球は健常人と同程度の癌細胞障害活性を獲得しうることを明らかにし、活性化物質の到達性を高めるための担体としてのリポソームの有効性を確かめた。

1)健常人末梢血単球は活性化刺激にて抗腫瘍性を発揮するが、その機構の一つとして細胞由来のインタ-ロイキン1αが重要な役割を果たし、ガンマインタ-フェロンは一次刺激として作用し、抗腫瘍増強作用を示した。2)細胞結合型IL-1αは末梢血単球より肺胞マクロファ-ジ及びGM-CSFにて成熟した単球由来マクロファ-ジにより有意に多く産生された。3)肺胞マクロファ-ジ及び造血因子にて成熟した単球由来マクロファ-ジはIL-2活性化キラ-細胞により細胞障害を受けることを明らかにした。4)活性化単球はIL-1及びTNFとは異なる新規の抗腫瘍性モノカインを産生し、分子量30Kd、pI6であることを確かめた。5)癌患者末梢血単球は細菌内毒素刺激にて抗腫瘍性を発現するが、健常人よりその程度は低下しており、IL-1産生能も有意に低かった。しかし、多重層リポソ-ム内に封入したアジュバントにより活性化された癌患者単球は健常人のそれと同程度の抗腫瘍性を示した。6)肺胞マクロファ-ジは末梢血単球より高いTNF産生能を示すこと。癌患者と健常者群との間に肺胞マクロファ-ジによるTNF産生能には有意差がないことを明らかにした。以上の成績から、ヒト単球-マクロファ-ジは成熟度により異なったモノカイン産生能を有し、局所での生体防御において重要な役割を果している可能性が示唆された。