hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオマスのメソクリスタル化による新機能開発

磁気プロセッシングによるバイオマス・バイオ素材の高次元異方化を行った.(1)セルロースについては、セルロースのナノクリスタルの結晶構造に関する基礎的知見を集積した。具体的には、セルロースの由来の違いによる、セルロースナノクリスタルの結晶構造を明らかにした。微結晶化する過程でキラルネマチック相を形成するため、その配向を制御し、3次元配向を試みた。(2)被解析結晶の回収が可能な擬単結晶化法を確立については、まず、擬単結晶化にUV硬化樹脂ではなく、ゲルを用いた方法を確立した。更に、懸濁媒体を固化せず得られた擬単結晶のX線回折像から構造解析を行いその構造決定に成功した。(1)メソクリスタル化:周波数変調型の楕円磁場[Kimuraら, Langmuir, 22, 3464(2006)]を用いて懸濁媒体中のセルロース材料系の微結晶を3次元精密配向させるために、セルロース系材料系の微結晶の磁化率異方性データの取得を試みた。磁場配向材料のX線回折測定を行った結果、セルロースの繰り返しユニットであるセロビオースの磁化率の異方性データを得ることに成功した。この磁化率の異方性決定法は応用範囲が広く、種々な分野で利用されると考えられる。一方、セルロースについては、更なる微細化を行うことが必要である事が判明した。媒体を除去して天然のセルロース結晶と同様の結晶構造を有するセルロースメソクリスタル(巨大単結晶)を作製するため、トリプトファン微結晶をモデル化合物として用いて静磁場下での予備実験を行った。その結果トリプトファンの一軸配向サンプルの作製に成功した。媒体なしの有機物の3次元配向材料は世界では試みられていないので、この予備実験の成功は大変意義がある。(2)構造解析:X線回折測定により,配向支持体のゲル化および凍結を経て作製したリゾチーム擬単結晶の結晶構造解析を行うため、リゾチームと同じ結晶構造を有するアラニンで擬結晶作製条件の検討を行った。この研究は磁場3次元配向を達成する上でどういう磁場を印加するば良い配向が得られるかを示しており,、大変有用な研究である。凍結試料については、磁場化での作製方法を検討した。(1)メソクリスタル化: X線回折測定よりセルロースの繰り返しユニットであるセロビオースの磁化率の異方性データを得ることに成功した.この磁化率の異方性決定方法が色々な分野で用いることができる事を示した.更に,微細化されたセルロースの磁場配向試料より,セルロースの相関長を求めることに成功した.媒体を除去して天然のセルロース結晶と同様の結晶構造を有するセルロースメソクリスタル(巨大単結晶)を作製するため,スリップキャスト法でアラニン微結晶を用いて変調磁場下での三次元配向を試みた.その結果アラニン微結晶の3次元配向サンプルの作製に成功した.その際初期濃度は40%であったが,スリップキャスト法より作製したので,更に高濃度な3次元配向体が得られた.媒体なしの有機物の3次元配向材料はまだ試みられていないので,この予備実験の成功は少なくも50%以上の高濃度の3次元配向体の作製が可能であることを示している.(2)構造解析:X線回折測定により,配向支持体のゲル化および凍結を経て作製したリゾチーム擬単結晶の結晶構造解析を行った.その結果,UV樹脂3次元配向体に比べ0.05nm分解能が向上した.磁気プロセッシングによるバイオマス・バイオ素材の高次元異方化と機能・用途開拓を目的として,研究課題(A)および(B)を遂行した.(A)X線回折法によりセルロースナノクリスタルセルロースの結晶構造に関する基礎的知見を集積:オリジンが違うセルロースを微細化して磁場配向に供し,セルロースの相関長を求め,オリジンによる違いを明白にした.素材・磁場配向様式を選択して,強磁場印加により,セルロース巨大単結晶の作製を試みた。また、セルロースをナノクリスタル化すると、キラルネマチック相を呈するが、その試料の磁場配向を試み、X線回折像より、3次元配向の可能性を検討した。(B)擬単結晶化法の中性子構造構造解析へ応用:リゾチーム微結晶をゲル化剤と重水に懸濁させ,3次元配向させた後マトリクスを固化し擬単結晶を作製し,中性子構造解析に供した.その結果、単結晶と同等の中性子回折を得ることに成功した.即ち,被解析結晶の回収が可能な擬単結晶化法を確立し,希少タンパク質の結晶構造解析への応用展開を図る事を可能にした.さらに、微結晶を懸濁させ変調磁場を印加し3次元配向させ、懸濁液を固化することなくX線回折像を得ることに成功した。また、その回折像から結晶構造解析を行い、構造を決定することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。

磁気科学26年度が最終年度であるため、記入しない。試料吹付低温装置が年度末に納品され、凍結試料での実験が出来なかったため。(A)セルロースメソクリスタルの作製:磁化率異方性の違いにより印加する変調磁場の最適化についての知見は既に得ている.3次元配向体中の媒体を出来るだけ除く手法も確立しつつある.良いセルロース微結晶(CNC)が得られれば,セルロースメソクリスタルの作製できる状況である.(B)タンパク質の一つであるリゾチームでは,被解析結晶の回収が可能な擬単結晶化法を再確立した.26年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き計画に沿って研究を実行する。良いセルロース微結晶(CNC)を酸加水分解,テンポ酸化,酵素分解により得る.磁化率の決定など3次元配向するための条件を決定する.セルロース巨大単結晶を作製し,X線・中性子回折および固体NMR法によりセルロースの結晶に関する基礎的知見を集積する.セルロースメソクリスタルの構造設計と物性制御を図る.希少タンパク質の結晶構造解析への応用展開を図る.26年度が最終年度であるため、記入しない。リゾチーム以外のタンパク質を用いた実験を行うため。タンパク質購入と結晶化に必要な試薬購入を考えていたが、安価な試薬を用いることにより、予算に余剰が生じた中性子回折実験のための重水置換試薬及びタンパク質の購入と国際結晶学会2014の参加発表費用にあてる。
現代イギリス移民系女性アーティストの視覚的表象文化に関する研究

移民国家となった現代イギリスにおける移民系女性アーティストの創作、展示等の活動を、1980年代から現在までを対象として研究した。1990年代半ば以前はいわゆる「ブラック・アート運動」の一画を担っていたので、3期に区分したブラック・アート運動の政治的、文化的な流れのなかに彼女たちをブラック・アーティストとして位置づけた。1990年代半ば以降は、グローバリゼーションの進展と移民出自の多様化もあって、「ブラック・アート」の概念には収まらない別種の動機から創作する者も登場する。それでも移動の経験と周縁化、他者化の経験は共通しており、既存の文化的秩序に対する挑戦を作品に読めることを示した。1980年90年代における在イギリス移民系女性アーティストの創作に焦点をあてて研究した。当該期間に活動した女性アーティストが参加した展覧会の図録、モノグラフを現地で収集した。すでに収集済みの資料と併せて、女性というジェンダー位置に注目して、作品と論考、評論を整理した。日本の美術館が所蔵する、パキスタン、シンガポールといった英コモンウェルスのアーティストの作品関係資料を集めて、移動と創作についての分析に備えた。「アジアのアーティスト」として日本で作品が所蔵されている者のなかには、実際にはロンドンを創作の拠点とする者もいること、彼らの移動に注目する視点が日本では欠落していることが見えてきた。198090年代に数多く開催された移民系(当時の語で「ブラック」)アーティストの作品展は、ほとんどが10人25人ものアーティストの作品を各人数点ずつ集めた、いわゆる総覧展の形式であり、そのなかで女性は常に少数であった。本年度の研究では、まずこの時期のそうしたブラック・アーティスト展をあるかぎり調査し、その助成者(専門的美術機構、地方行政府など)の種類、「反人種主義」「機会平等」などの政治目標と展覧会方針の関係といったことを考察した。その結果、展覧会の歴史を3期に区分するのがよいという確信に至った。3期のうちの第1期(1980年代前半)は、アーティストたちが美術機構の現状に対する批判的視点に立って、強い主体性をもってブラック・アーティストのグループ展に関わった時代である。この時期について考察する論文を発表した。数多く行なわれた当時のブラック・アーティスト総覧展のなかには、女性アーティストだけの展覧会もあり、それが「ブラック・フェミニズム」の言挙げでもあったという点もそこで論じた。1980年代英国の移民系アーティストを研究するには「ブラック」という概念が重要であることも確認した。平成26年度に行なうとした研究計画に沿って、次の2点にわたる研究を遂行した。1)1990年代半ばから現在に至るまでに視覚表象の領域で作品を発表するようになった新世代の移民系女性アーティストの創作に関する資料収集と分析、2)1990年代半ばに設立された関連の美術機構の活動についての資料収集と分析。加えて、平成25年度の研究実績を踏まえて、1980年代90年代半ばにおけるアフロ・カリビアン系、アジア系、アフリカ系英国移民であるブラック・アーティストに対する地方行政、文化行政に見る人種とジェンダーの政治学の分析を、1980年から約15年間、全3期中の第2期に焦点を絞って行なった。この3期にわたる時期設定は前年度に行なったもので、そのうちの第1期を論じた論考の続きとして、平成26年度には第2期を論じる3本の論考を発表した。この時期の特徴的な動きであった地方行政と主流美術館のマイノリティ文化政策をとりあげ、第1期では移民系アーティストたちの内発的言挙げであった「ブラック・アート」の概念が、第2期に周縁的な意味を付与され、固定化されたことを明らかにした。第1期、2期について把握した当時の移民、人種とジェンダーに関わる諸関係の考察は、女性アーティストの創作、展示の活動をとりまく社会文脈を明らかにするうえで重要であることも確認した。先行する2年間に収集した作品、評論、展覧会評を系統立てて整理し、まとめの作業を行なった。まず3期に分けた時代区分のうち、第2期(1980年代後半)の最後、1987年89年の「ブラック・アート論争」を考察する論考を発表した。またブラック・アート運動に参加した女性アーティストの創作(第2期、3期)を位置づける美術史的、思想史的文脈を考察する論考も発表した。それらと並行して進めたのが、1980年代後半から英国芸術評議会がうちだすようになったマイノリティの芸術活動振興策の検討である。これは第3期(1990年代)における英国芸術評議会の多文化主義政策についての分析のためである。移民系女性アーティストが被る周縁化を測る指標は出しにくいが、美術館での展示機会の増加、美術賞の候補指名、美術学校教授職への就任といった状況の変化は認められた。移民、女性、文化的他者と、幾重にも周縁化された位置で創作する移民系女性アーティストの作品が、視覚的表象文化として何に対抗し、挑戦しているかを明らかにするため、場所と空間をテーマに創作する6人の作品について表象分析を行なった。場所や風景、描かれた絵画空間に排除や他者化の機能があると彼らは気づいた。1970年代来の白人女性中心のフェミニズム・アート運動では、男性から他者化される女性の外貌、モノ化といったテーマでの表現は数多くあった。しかし場所、風景、絵画空間のテーマは移動(migration)を経験した者ならではのものだ。彼らの作品は場所と空間についての新しい感受性の提起でもあった。

3年間の研究により、1980年代から90年代半ばの約15年間で、「ブラック・アート」の概念が、どのように使われ、その含意を変えていったかを明らかにするなかで、移民系で女性という位置を生きるアーティストたちの創作とその展示がつくりだした新視点があることも明らかにできた。移民国家となった現代イギリスにおける移民系女性アーティストの創作、展示等の活動を、1980年代から現在までを対象として研究した。1990年代半ば以前はいわゆる「ブラック・アート運動」の一画を担っていたので、3期に区分したブラック・アート運動の政治的、文化的な流れのなかに彼女たちをブラック・アーティストとして位置づけた。1990年代半ば以降は、グローバリゼーションの進展と移民出自の多様化もあって、「ブラック・アート」の概念には収まらない別種の動機から創作する者も登場する。それでも移動の経験と周縁化、他者化の経験は共通しており、既存の文化的秩序に対する挑戦を作品に読めることを示した。中東ないしはパキスタンに出自をもつムスリム系女性アーティストに注目するというのが当初の年度計画であったが、「ムスリム系」という、宗教信条を軸にした括り方は再考を要すると考えるようになった。再考の結論をどう出すにせよ、一括的分類のイデオロギー性には批判的距離を保つべきであろう。1994年に創設の美術機構InIVA(Institute of International Visual Arts, London)に関する資料は、ほぼすべて収集した。InIVAが、1980年代半ばには早くも地方行政や主流美術館に横領された観のある「ブラック・アート」の概念を掲げず、「国際主義」を謳ったことの意味は両義的である。つまり、英国という枠組を越えて、世界文脈で移民の作品を見る視線を構築する可能性がある一方で、国内のアーティストは専門的美術機構が出来たことの恩典を感じないままであった。それがわかったのは収穫であるが、その現実がもつ文化史的、思想史的意味を明らかにするには至らなかった。また、閉鎖されたと思っていたWomen Artists Slide Libraryは、Women's Art Libraryと名称を変えて、ロンドン大学ゴールドスミス・カレッジに寄贈されていると判明した。女性アーティストの作品スライドのコレクションは、人種横断的なものとなっていたが、その意義の仔細を検討するまでは調査が及ばなかった。3期に分けた時代区分のうちの第2期について、学会発表し、論考3本を刊行し、ブラック・アート制度化を諸局面にわたって論じた。ただし第2期の最後の論点である1987年89年に開催の5つの展覧会については、課題として残った。また第3期の考察は、資料取集して一定程度分析も進めたInIVAの機能を論じることも含み、それも次年度の課題として残った。文化学3期に分けた時代区分のうち、第2期(1980年代後半)のなかでも1987年89年を考察する論考を仕上げ、つづく第3期(1990年代前半)ではInIVAを含む美術機構についてその機能を分析し、全期にわたる研究のまとめを行なう。
Water-rock interaction modeling in orogenic belts using oxygen isotope

酸素同位体比を用いて水-岩石反応のモデル化を行い、岩石の形成過程と変成作用における水の影響を明らかにした。ヒマラヤの超高圧変成岩中ジルコンの酸素同位体比を測定した。岩石試料から3つの形成段階、(1)火成起源の原岩、(2)超高圧変成作用、および(3)後退変成作用(加水反応)を識別できた。δ-18Oの値に基づいて原岩形成時のマグマは天水由来の熱水の影響を受けたこと(低いδ-18O値)と、当時のインド大陸は寒冷気候(南部高緯度)であったことが示唆される。また、超高圧変成作用に伴って形成されたジルコンのδ-18Oは再平衡に達している。成果はLithosとGondwana Researchに掲載された。地質学
環境と税制に関する理論的・実証的研究

地球環境保全のための有力な手段として、経済的手段(economic instruments)がある。炭素税(carbon tax)やより広義の環境税は、代表的な経済的手段である。本研究は、日本の現行税制を前提とし、炭素税あるいはECが提唱しているような炭素/エネルギー税を構築したら、どうなるかを、理論的・実態的に検証したところに特徴がある。おそらく、所得税、法人税、消費税に次ぐ税収を確保でき、かかる点政策的にはその税収をどう活用するかが、大きな問題となろう。一応今後の地球温暖化の進捗を考えて、この種の新税導入の必要性を強調しておいた。ただ政治的に克服せねばならない問題が多数あることに留意せねばなるまい。本年度は研究開始の1年目であったが予想以上に研究が進捗した。1つには、他大学の研究者もまじえ環境税に関する研究会を行ったことである。この成果も共同でまとめ、書物として出版した.もう1つには、海外のコンファレンスで成果を報告する機会をもった。いずれにしろ、研究の対策がまだ限定され、「Co_2税」や「炭素税」が主たるデータになっており、2年目にもっと対策を拡大する必要があると考えている。具体的にじゃ、デポジット制、ゴミの有料化など「環境と税制」の研究テーマで考えてみたい。本研究は、日本の現行税制を前提とし、炭素税あるいはEUが提唱しているような炭素/エネルギー税を構築したら、どうなるかを、理論的・実態的に検証したところに特徴がある。
ヒト腎臓由来ｉＰＳ細胞の細胞記憶を利用した新規細胞移植療法の開発

我々はこれまでに、マウスモデルにおける腎臓組織幹細胞移植による腎機能の改善を報告し、ヒト腎における腎臓組織幹細胞の存在について確認した。しかし、ヒト腎臓から得られる組織肝細胞は極めて少量で、臨床応用は不可能である。一方、ヒトiPS細胞の樹立により、患者本人の細胞から大量幹細胞が得られるようになり、iPS細胞から腎臓組織幹細胞を分化誘導できれば、新しい治療法開発が可能である。最近iPS細胞には樹立元の細胞記憶を残していることが報告され、本研究ではヒト腎臓細由来iPS細胞から効率良く腎臓組織幹細胞を分化誘導し、これを移植することにより、全く新しい腎不全に対する細胞移植療法の開発を開発した。上記により、最適条件が決定できた。最近iPS細胞には樹立元の細胞記憶を残していることが報告され、本研究ではヒト腎臓細由来iPS細胞から効率良く腎臓組織幹細胞を分化誘導し、これを移植することにより、全く新しい腎不全に対する細胞移植療法の開発をめざす。成果として、新たなヒト腎臓由来iPS細胞を樹立し、epigenetics制御薬による腎臓組織幹細胞への分化誘導を試みた。腎臓組織幹細胞への分化誘導には、胚葉体形成法およびヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、DNA脱メチル化剤の組み合わせを用い、最適化の評価は包括的メチル化解析のクラスター解析を指標とした。腎臓組織幹細胞の分離にはFACSを用い、組織幹細胞をSP細胞分画として分離した後、MyoR陽性分画を2段階で分離し、腎臓組織幹細胞を得た。平成25年度では、24年度までで得られたヒト腎臓組織幹細胞を免疫不全マウスを用いた腎不全モデルに移植し、腎不全に対する新しい細胞移植療法としての可能性を検証した。同時に、幹細胞移植一般に問題となる、テラトーマや悪性腫瘍の形成の有無についても検証も行い、iPS細胞からの分化誘導法の安全性の最適化を図った。平成23年度は新たなヒト腎臓由来iPS細胞を樹立し、epigenetics制御薬による腎臓組織幹細胞への分化誘導を試み、以下の手順で実施した。(1)ヒトメサンギウム細胞からiPS細胞の樹立:1,培養ヒトメサンギウム細胞に、プラスミドベクターを用いて、Oct4、Sox2、Klf4、c-Mycの4遺伝子を導入する。2,遺伝子導入の1週間後に感染細胞をfeeder細胞上に播種し、iPS培養用mediumで培養を行う。3,出現しはじめたiPS細胞のコロニー器械的にpick upし、新たなfeeder細胞上で培養し増殖させる。(2)ヒトfibroblast由来iPS細胞、既にヒト腎臓上皮から樹立したiPS細胞(hR-iPS細胞)、及び今回樹立したヒトメサンギウム細胞由来iPS細胞と、各々の樹立元細胞からDNAを抽出し、連携研究である東京大学油谷研究室でHumanMethylation27_BeasChipを用いた包括的DNAメチル化解析(Infinium beadarray system)を行った。(3)上記(1)にて樹立したヒトメサンギウム由来のiPS細胞、ヒト腎上皮細胞由来のhR-iPS細胞、およびヒトfibroblast由来iPS細胞を用い、胚葉体形成法による分化誘導を行い、経時的に細胞を回収し、包括的DNAメチル化解析を行う。(2)で得られたメチル化プロファイルとクラスター解析を行い、樹立基の腎臓細胞のメチル化プロファイルと最も近いクラスターが得られる培養日数を決定した。以上の結果、適切な培養日数が7日と決まり、これを基に24年度へと研究を進める予定である。平成26年度では、平成25年度で終えられなかったSCIDマウス用いた腎不全モデルを作成し、腎臓組織幹細胞移植により腎機能改善効果を検証した。再生医学特にトラブルもなく、順調に進んでいる。分化誘導条件の適正化に時間を要し、やや遅れている。細胞の樹立や解析は順調であり、予定どおりに研究を進める予定である。

平成25年度の計画として、SCIDマウス用いた腎不全モデルを作成し、腎臓組織幹細胞移植により腎機能改善効果を検証する。具体的には24年度までで純化し得た各ヒト腎組織幹細胞を、免疫不全マウス腎不全モデルに移植する。ヒト腎臓組織幹細胞を免疫不全マウスを用いた腎不全モデルに移植し、腎不全に対する新しい細胞移植療法としての可能性を検証する。同時に、幹細胞移植一般に問題となる、テラトーマや悪性腫瘍の形成の有無についても検証も行い、iPS細胞からの分化誘導法の安全性の最適化を図る。平成24年度においては、平成23年度で最適化した条件(胚葉体形成法+epigenetics制御薬処理)でヒト腎臓由来iPS細胞を培養し、FACSにより腎臓組織幹細胞を分離する予定である。人件費および消耗品を予定。研究の進行を加速するため、補助者を採用し、一部を人件費(謝金)に使用予定である。
免疫学的特異性から逸脱したマラリアにおけるT細胞応答の分子メカニズム

本申請は、赤血球から放出されるATPの免疫調節因子としての役割について解明することを目的としている。体細胞の1/3を占める赤血球は様々な刺激に呼応してPannexin-1などのATP放出チャネルを介してATPを放出し、そのATPと代謝産物は細胞表面に発現するP2レセプターやP1レセプターを介して免疫系を調節する。我々はこれまでの研究で、マラリア感染に伴い、原虫特異的なT細胞だけでなく、宿主が持つすべてのT細胞が抗原非特異的に顕著な活性化制御を受け、一過性の免疫抑制状態が誘導されることを見出した。感染時におけるこのT細胞の制御は、Carbenoxolone投与によってPannexin-1を介したATP放出をブロックすることで部分的に阻害された。本年度はIn vitroの実験により、マウスに15種類存在するP2レセプターのうち、ATPがどのレセプターを介してT細胞の活性化制御を行っているかを調査したところ、P2X7アンタゴニストBrilliant Blue G(BBG)を添加した場合では、無添加コントロールT細胞と比較してT細胞の活性化が抑制された。このことはP2X7欠損T細胞においても野生型T細胞と比較してT細胞の活性化が抑制されることから、ATPはP2X7を介してT細胞を活性化する事を見出した。現在、ほかのP2レセプターに着目し、その候補分子の欠損マウスの入手を試みつつ、引き続きIn vivo及びIn vitroの実験によってT細胞の活性化制御を担当する分子メカニズムの解明を進めているところである。マラリア宿主では血中ATP濃度が一過性に極めて高値に上昇することや、ATPに対するKd値が最も高いこと、また免疫細胞(特にT細胞)に強く発現していることから、15種類のP2レセプターのうちでP2X7の関与を疑った。そしてATPがP2X7を介してマラリア感染宿主のT細胞を非特異的に活性化することを見出した。前年度の研究ではP2X7を介してマラリア症状で最も重要なものの一つである貧血がATP-P2X7を介して悪化することを証明したが、本年度はそのATP-P2X7経路がマラリア免疫応答の活性化を促進することを見出した。感染におけるT細胞の抑制は別のP2レセプターか、もしくは別のリガンドとレセプターのコンビネーションが担当していることが示唆されたため、現在目的分子の欠損マウスを入手する手配を整えているところである。本年度はそのATP-P2X7経路がマラリア免疫応答の活性化を促進することを見出した。その欠損マウスにおける抗マラリア免疫応答の活性化及び活性化制御を追究する。本申請は赤血球から物理的科学的刺激によって放出されるATPの、免疫調節因子としての役割について解明する事を目的とする。体細胞の1/3を占める赤血球は様々な刺激に呼応してイオンチャネルを介してATPを放出し、そのATPと代謝産物は細胞表面に発現するP2レセプターを介して免疫系を刺激する。我々は申請前の研究で、マラリア感染において原虫非特異的T細胞の活性化とそれに引き続くExhaustionが誘導されることを見出した。感染時におけるこのT細胞の変動は、赤血球からのATP放出をブロックすることで部分的に阻害された。本申請では赤血球が刺激に応じてATPを放出することで免疫系の調節を行い、Tリンパ球の非特異的応答に関与しているのではないかという仮説を立て、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。まずマラリア感染マウスにATP放出チャネルPannexin-1のインヒビターCarbenoxolone(CBX)を投与すると、CBX非投与群と比較して血中ATP濃度が有意に低値を示した。マラリア感染のみ(CBX非投与)の群では抗CD3抗体刺激後のT細胞からのサイトカイン(IL2,IFN-g,IL-6)生産がマラリア非感染群と比較して有意に低値を示し、増殖能も優位に低下するが、マラリア感染マウスにCBXを投与することで、そのサイトカイン生産も増殖能も回復した。このマラリア感染と同時に投与するCBXのT細胞応答に対する効果は、マラリア抗原と無関係な抗原に特異的な(マラリア抗原非特異的な)TCRを保有するTCRトランスジェニックマウスにおいても同様の効果が認められた。以上の結果からマラリア感染に伴ったユニークなT細胞応答は、細胞外へ放出されるATPがその一端を担っていることが明らかとなった。マラリア感染に伴ったユニークな抗原非特異的T細胞応答にATPが関与していることが示唆された。このことは当初の計画で予想された結果であり、計画通り順調に進行している。

感染時におけるこのT細胞の制御は、Carbenoxolone投与によってPannexin-1を介したATP放出をブロックすることで部分的に阻害された。本年度はIn vitroの実験により、マウスに15種類存在するP2レセプターのうち、ATPがどのレセプターを介してT細胞の活性化制御を行っているかを調査したところ、P2X7アンタゴニストBrilliant Blue G(BBG)を添加した場合では、無添加コントロールT細胞と比較してT細胞の活性化が抑制された。このことはP2X7欠損T細胞においても野生型T細胞と比較してT細胞の活性化が抑制されることから、ATPはP2X7を介してT細胞を活性化する事を見出した。現在、ほかのP2レセプターに着目し、その候補分子の欠損マウスの入手を試みつつ、引き続きIn vivo及びIn vitroの実験によってT細胞の活性化制御を担当する分子メカニズムの解明を進めているところである。マラリア宿主では血中ATP濃度が一過性に極めて高値に上昇することや、ATPに対するKd値が最も高いこと、また免疫細胞(特にT細胞)に強く発現していることから、15種類のP2レセプターのうちでP2X7の関与を疑った。そしてATPがP2X7を介してマラリア感染宿主のT細胞を非特異的に活性化することを見出した。前年度の研究ではP2X7を介してマラリア症状で最も重要なものの一つである貧血がATP-P2X7を介して悪化することを証明したが、本年度はそのATP-P2X7経路がマラリア免疫応答の活性化を促進することを見出した。感染におけるT細胞の抑制は別のP2レセプターか、もしくは別のリガンドとレセプターのコンビネーションが担当していることが示唆されたため、現在目的分子の欠損マウスを入手する手配を整えているところである。今後の研究について、以下の実験を予定している。脾臓を摘出(Splenectomy)したマウスやリンパ節を欠損したalyマウスなどに、マラリア原虫を感染させると同時にCBXやヌクレオチド・ヌクレオシドアナログやインヒビターを投与し、マラリアで認められるユニークなT細胞応答にConventionalなT細胞応答のシステムが関与しているかどうかを臓器・細胞・分子レベルで追究する。マラリア感染マウスではアレルギーや自己免疫症状の改善や各種感染症に対する抵抗性低下が認められるが、この現象にATPが関与しているかについて、CBXやヌクレオチド・ヌクレオシドアナログやインヒビターを用いて追究する。本年度はそのATP-P2X7経路がマラリア免疫応答の活性化を促進することを見出した。その欠損マウスにおける抗マラリア免疫応答の活性化及び活性化制御を追究する。申請当初に予定していた遺伝子改変マウスの購入が計画通りに進まなかったため。テーマに従ってマラリア感染宿主における非特異的T細胞の活性化・活性化制御メカニズムについて追究してきた。その非特異的応答にATPが関与することは既に報告した通りであるが、ATP-P2X7経路については非特異的T細胞の活性化を誘導することを見出した。逆に活性化制御については、ほかのレセプターの関与が示唆されたため、現在その受容体欠損マウスを入手する手配を行っているところである。
表面電離型質量分析計のイオン化率向上を目指した高周波電子衝撃型イオン源の開発

フィラメント型イオン源のイオン化率の向上を目指して高周波電子衝撃型イオン源の開発を行った。蒸発用及びイオン化用の近接した二つのフィラメントで構成される表面電離型イオン源の一方のフィラメントに高周波(200250MHz)を印加してフィラメント間に高周波電場を生成させた。イオン量は、ファラデーカップで検出され、さらに元素ごとのイオン量は四重極型質量分析計により計測された。その結果、印加する高周波の入力に依存したイオン源からの全イオン量及び元素ごとのイオン量の増加が観測され、高周波電子衝撃によるフィラメント型イオン源のイオン化率の向上が可能であることが示された。平成22年度は、本研究開発の目的である表面電離型質量分析計(TIMS)用イオン源における大幅なイオン化率の向上を実証するため、その準備として簡易型高周波電子衝撃型フィラメントイオン源、高周波電源及び電気回路の等の試験装置の設計、製作を行った。さらに、試作したイオン源の動作確認のため従来のイオン源の方式による熱イオン化によるイオン化効率及び中性原子量の計測試験を予定通り実施し、平成23年度以降の本格的なイオン化率増強試験に着手できる目途をつけることができた。以下に、平成22年度の成果を記す。・高周波電子衝撃型イオン源の製作及び動作試験の完了従来のTIMSのイオン源に用いられるレニウム製の二つのフィラメントを装備した真空フランジを製作し、さらに高周波電圧を印加するための電流ポートを真空装置に設置して高周波電子衝撃型イオン源を試作した。また、新たに製作した簡易イオン検出器によりイオン源より発生する熱電離イオンの信号(10^<-12>A)を計測した。・高周波電気回路の設計・製作の完了イオン源のフィラメント部に高周波電子衝撃によるイオン化率向上に必要と想定される高周波電場(2kV_<p-p>)を印加するための電気回路の設計・製作を行った。この結果、フィラメント部に400MHzで2kV_<p-p>程度の高周波電圧が印加されることを確認した。・イオン源の中性原子量、イオン化率の計測のためのレーザー機器の整備イオン源を用いて従来の熱イオン化によるイオン化率、及び中性原子量を計測するためのパルス型レーザー機器を整備、設置し、レーザー光によるイオンの増加を確認した。平成23年度は、前年度に整備したフィラメントに高周波の印加が可能な表面電離型イオン源を用いて高周波によるイオンの増強試験を実施した。この計測試験に合わせて真空装置及び高周波印加回路の改良を行い、イオン源のイオン量の正確な測定、レーザーによるイオン化率の計測、及び評価を行った。また、年度後半には、表面電離型質量分析器へ本イオン源を設置できるところまで試験を進めることができた。試作したイオン源への高周波印加回路及びイオン計測システムの不具合等があったが、装置の改良・修復等によりほぼ予定通りの計測試験を実施し、来年度以降の表面電離型質量分析器でのイオン化増強試験に着手できる目途をつけることができた。以下に、平成23年度の成果を記す。・高周波電場印加によるイオン化率増強試験フィラメント近傍にレーザー光を入射しフィラメントから蒸発する中性原子のイオン化を促進させ、フイオン源より蒸発するイオン以外の中性原子の量をファラデーカップによる計測で推定することができた。その結果、フィラメントより発生しているイオン個数の10倍以上の中性原子数がフィラメント付近に存在することが分かった。また、高周波印加試験では僅かながらイオン量の増加が確認されたが、フィラメントから発生する試料の蒸発した中性原子のイオンか、または真空容器内の残留ガスのイオンであるかはファラデーカップによる計測では判別することができなかった。・表面電離型質量分析器へのイオン源の設置試験試作した高周波電子衝撃型イオン源を表面電離型質量分析器に設置して、高周波電圧が質量分析器のイオン計測回路に与えるノイズの影響を調査し、その対策を施しノイズを低減させた状態でイオン計測が可能であること確認した。これによって.平成24年度の高周波による質量分析器のイオン増強試験を実施できる見込みが得られた。平成24年度は、前年度までに整備した高周波印加型表面電離型イオン源を用いて高周波によるイオンの増強試験を行い、ファラデーカップによるイオン源からの全イオン量の計測試験、及び表面電離型質量分析計(TIMS)による元素毎のイオン量の計測試験を実施した。年度後半までに、当初の研究計画に記載した試験項目をほぼ予定通り実施することができ、研究目標であった高周波によるイオン源のイオン化率の増強を上記の二つの試験で確認することができた。以下に、その成果を記す。・イオン源からの全イオン電流計測試験全イオン電流の高周波による増減の効果を確認するためファラデーカップによる全イオン電流計測試験を行った。

蒸発フィラメント(Re製)にネオジム(Nd)を塗布して試験した結果、イオン源からのファラデーカップで計測されるイオン電流量は高周波印加による効果で最高10倍以上まで増強させることができ、研究目標のイオン化率の増加(10%以上)を達成することができた。・表面電離型質量分析計(TIMS)でのイオン化率の増強試験フィラメントに塗布した試料元素のイオン量が高周波印加による効果によって実際に増加していることを確認するために、TIMSで個別の元素のイオン量を計測した。その結果、フィラメントに塗布したクロム(Cr)イオンの他にナトリウム(Na)、カリウム(K)がCrイオン量と同程度観測された。これらの元素イオンは、Crイオンと同様に、元素の種類に関係なく高周波印加によりイオン量が増加することも確認された。その増加量は、上記のファラデーカップのイオン電流計測試験と同様の倍率であった。これにより、当初の目的であった表面電離型イオン源を用いた質量分析計での高周波印加によるイオン化率の向上を実証することができた。科学研究費補助金で購入した電子機器以外に非常に古い電子計測器を多用して試験を行っている。平成23年度は、これらの老朽化した計測器等に故障が多発したため、試験の遅延を招いてしまった。特に、夏季の期間は節電のために室温、湿度等が最適に設定できなかったため電子機器の不具合が多く発生した。調査の結果、これらの原因が判明したため適切な対策を施すことができたので、来年度は順調にいけば平成23年度の試験の遅延を取り戻すことができると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題で使用する老朽化した電子機器等を適切に管理、操作して研究機関内に本研究課題の目標を達成する。また、得られた成果の迅速な実用化に結び付く成果を得られるよう努める。
肥満細胞の亜群相互間における形質転換の機構に関する研究

1)正常(+1+)マウス9腹腔細胞から比重勾配遠心法により、肥満細胞のみを精製した。この腹腹肥満細胞は典型的な結合組織型の肥満細胞であるがILー3とILー4が共存するとメチルセルローズ中でコロニーを形成する。この肥満細胞コロニー中では顆粒がベルベリン硫酸で染まる結合組織型の肥満細胞とアルシアンブルーのみで染まる粘膜型の肥満細胞が共存するが、コロニー中の肥満細胞を浮遊培養に移すとベルベリン硫酸で染まる細胞はなくなり粘膜型の肥満細胞のみが増殖を続ける。肥満細胞が合成しているプロテオグリカンの性質をしらべると、腹腔肥満細胞がヘパリンプロテオグリカンを合成していたのに対して、腹腔肥満細胞から、由来した培養肥満細胞はコンドロイチン硫酸プロテオグリカンを合成していた。次に腹腹肥満細胞から得た培養肥満細胞を肥満細胞を欠損するW/W^vマウスの腹腔に注射した。注射後10週経過すると、W/W^vマウスの肥満細胞はすべてベルベリン硫酸で染まるようになった。すなわち結合組織型肥満細胞は粘膜型を経て、結合組織型にもどることができるわけである。このような肥満細胞の表現型の変化は結合組織型から出発しても可能だし、粘膜型から出発しても可能である。しかし形質転換は無限に可能なわけではない。形質転換をおこすには肥満細胞が増殖力を持っていなければならないが、肥満細胞の増殖能力は有限だからである。2)肥満細胞を同定するためには顆粒の染色性にたよっている。我々は以前結合組織型肥満細胞をW/W^vマウスの胃壁に注射すると、結合組織型肥満細胞が一旦消失してから、粘膜には粘膜型肥満細胞が、筋層には結合組織型肥満細胞が出現することを観察している。そこで形質転換の過程には脱顆粒した状態が存在するかもしれないと考え、脱顆粒した肥満細胞の増殖能力をしらべた。肥満細胞の増殖能力は脱顆粒により低下することはなかった。肥満細胞には結合組織型と粘模型の2種類の亜群が存在する.両亜群の相違は最初は組織化学的に示されたのであるが,その後生化学的,免疫学的さらに薬理学的にも両亜群の差が明らかになっている.我々は肥満細胞の分化機構を追求する過程で結合組織型と粘膜型の両亜群の相互関係が不明のままであることに気ずき,組織化学的手法で結合組織型と粘膜型の相互転換を示したが,本年度は相互転換の証明のためにより定量的かつ分析的な方法を用いた. WBB6F.ナ_<1.ニ>-+/+マウスの骨髄細胞をILー3の存在下で培養するとほぼ純粋な肥満細胞の浮遊培養が得られる.この培養肥満細胞は組織化学的に粘膜肥満細胞に似ているが,実際に^<35>Sが取りこまれるプロテオグリカンを生化学的に同定すると,コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであることがわかった.次に培養肥満細胞を遺伝的に次損しているWBB6F.ナ_<1.ニ>-W/W^vマウスの腹腔に同系正常マウスであるWBB6F.ナ_<1.ニ>-+/+マウスより得た培養肥満細胞を注射した.培養肥満細胞自身は比重の軽い細胞であるが, WBB6F.ナ_<1.ニ>ーW/W^vマウスの腹腔に注射後その比重は増加し,パーコール密度勾配遠心法によってしらべると,腹腔注射後10週間でWBB6F.ナ_<1.ニ>-+/+マウスの腹腔にみられる肥満細胞と等しい比重を持つようになる.この結果を利用して培養肥満細胞注射10週後にWBB6F.ナ_<1.ニ>-W/W^vマウスの腹胞から肥満細胞を精製した.この肥満細胞が合成しているプロテオグリカンを^<35>Sの取り込みによってしらべると大部分がヘパリンプロテオグリカンであった.またもとの培養肥満細胞の表面にはForssman抗原が発現していなかったが, WBB6F.ナ_<1.ニ>ーW/W^vマウスの腹胞から回収した肥満細胞はForssman抗原を発現していた.以上の結果から粘膜型から結合組織型への転換は生化学的,免疫学的方法によっても確認されたと考えられる.1)正常(+1+)マウス9腹腔細胞から比重勾配遠心法により、肥満細胞のみを精製した。

すなわち結合組織型肥満細胞は粘膜型を経て、結合組織型にもどることができるわけである。このような肥満細胞の表現型の変化は結合組織型から出発しても可能だし、粘膜型から出発しても可能である。しかし形質転換は無限に可能なわけではない。形質転換をおこすには肥満細胞が増殖力を持っていなければならないが、肥満細胞の増殖能力は有限だからである。2)肥満細胞を同定するためには顆粒の染色性にたよっている。我々は以前結合組織型肥満細胞をW/W^vマウスの胃壁に注射すると、結合組織型肥満細胞が一旦消失してから、粘膜には粘膜型肥満細胞が、筋層には結合組織型肥満細胞が出現することを観察している。そこで形質転換の過程には脱顆粒した状態が存在するかもしれないと考え、脱顆粒した肥満細胞の増殖能力をしらべた。肥満細胞の増殖能力は脱顆粒により低下することはなかった。
アディポサイトカイン産生異常と酸化変性脂質の関与と創薬標的分子の同定

肥満時のアディポサイトカイン産生異常において酸化ストレスの関与が指摘されている。3T3-L1脂肪細胞において、酸化LDLや酸化変性脂質の取込みは、プラスミノーゲンアクチベーター阻害因子1およびレジスチンの産生増大を引き起すことを見出した。この分子機序として活性酸素種産生とERK活性化が重要であることを明らかにした。よって、メタボリック症候群の予防・治療においては、抗酸化剤やERK阻害剤が有効と思われる。リゾリン脂質類のアディポサイトカイン産生への影響をマウス3T3-L1脂肪細胞を用いて調べた。また、分泌に関わるシグナルとして活性酸素種(ROS)産生系およびMAPキナーゼシグナルの関与について解析を行い、創薬に結びつくと期待される以下の知見を得た。1、アディポサイトカイン産生へのリゾリン脂質の影響2、リゾリン脂質によるROS産生.Pal-LPC添加により脂肪細胞において速やかなROSの産生が見られた。また、N-acetylcysteineでROSを消去するとPal-LPCによるPAI-1とMCP-1の分泌増大がほぼ完全に抑制された。3、MAPキナーゼシグナルの関与MAPキナーゼ経路の関与を調べた結果、ERK経路を遮断することでPal-LPCで誘導されるPAI-1とMCP-1の分泌が顕著に抑制された。また、PAI-1ではp38経路によっても若干分泌が抑制された。以上の結果より、リゾリン脂質によるアディポサイトカイン産生異常を抑える方法として、脂肪組織におけるROS産生の抑制、およびMAPキナーゼ経路の遮断が有効であると考えられる。3T3-L1脂肪細胞(分化後10日目)に10100μg/mLのsPLA_2-LDLを処理し、PAI-1およびMCP-1の培地中への分泌をウェスタンブロット法およびELISAで測定した。その結果、濃度および時間依存的に両分子の分泌量が増大した。2. ROSとMAPキナーゼシグナルの関与sPLA_2-LDLで誘導されるPAI-1とMCP-1の分泌増大に関わるシグナル経路について各種阻害剤を用いて検討した。両分子ともにROS-ERKシグナルに依存したmRNA転写活性化を介していることが明らかとなった。また、PAI-1ではその活性発現にp38MAPキナーゼも50%寄与していることがわかった。本年度の研究により、sPLA_2-LDLは血管内皮細胞のみならず、脂肪細胞のアディポサイトカイン産生をも変化しうることが初めて明らかとなった。よって、sPLA_2によるLDLの加水分解がメタボリック症候群に関与する可能性がある。今後は、脂肪組織内で発現するsPLA_2のアイソザイムの同定を行い、in vivoにおいてもこのような生体反応が起こりうるのか確認する予定である。1.レジスチン翻訳活性化機構の解析3T3-L1脂肪細胞からレジスチン分泌を亢進させる酸化LDL中の脂質同定と、翻訳活性化に関わるシグナル伝達に関する検討を行った。クロロホルム抽出液からC18逆相HPLCで活性画分を分離して構造解析を試みたが、含有量が極端に低いためか活性成分は特定できなかった。一方、レジスチン翻訳活性化に関わるシグナルとして、活性酸素種ROSの産生とMAPキナーゼERK活性化の両方が必要であることを明らかにした。ROS消去剤、ERK阻害剤の何れか一方でレジスチン翻訳促進は完全に抑制された。よって、2つのシグナルの同時活性化が必要と考えられる。PLA_2-LDLで誘導される脂肪細胞からのMCP-1分泌は、ROS産生とERK活性化、およびp38 MAPキナーゼの2つのシグナル経路を介していることを明らかにし、それぞれ独立した経路であることがわかった。この誘導剤また、PLA_2-LDLの細胞内取込み経路をリガンド結合実験で調べた結果、酸化LDLと異なる受容体分子を介していることがわかった。以上の結果より、酸化変性LDLによるレジスチンとMCP-1産生増大は、その取込み機序、分子機序は異なるもののROS産生とBRKシグナルを介する点は同一であった。したがって、酸化変性修飾LDLによるアディポサイトカイン産生異常は、これらの阻害剤により解消できることが示唆された。
グルタミン飢餓により誘導される新規リソソーム活性調節機構の解明

リソソームは酸性加水分解酵素を含むオルガネラで、膜内に取り込まれた生体分子の分解に関与している。オートファジーが亢進し、リソソームへ多くの基質が流れ込む栄養飢餓時には、リソソームの分解能が亢進していると考えられる。しかしながら、これまで飢餓によるリソソームの分解能の調節機構はほとんど分かっていない。申請者は、低分子量Gタンパク質Rab7の欠損細胞の解析を通して、グルタミン飢餓により、リソソームの分解能が急速に亢進する現象を独自に見出した。本研究では、このRab7欠損細胞をモデル系に用いて、細胞がグルタミン飢餓を感知する分子メカニズムを解明することで、新規リソソームの活性調節機構の解明を目指す。
急性リンパ性白血病における糖質コルチコイド感受性と細胞内グルタチオン酸濃度の関係

GSH合成酵素の選択的阻害剤buthionine sulfoximine(BSO)によるGSH抑制が急性リンパ性白血病(ALL)細胞の生存や薬剤感受性に与える影響を検討した。小児患者から樹立した3種類のALL細胞株YCUB-2、YCUB-4、YCUB-5を用いて以下の結果を得た。(1)BSOは全ての細胞において細胞内GSH濃度を、ほぼ同様に低下させた。(2)100500μMのBSOへの4日間の暴露はYCUB-2、YCUB-4の生存をほぼ完全に抑制したが、YCUB-5の生存には影響を与えなかった。(3)YCUB-2、YCUB-4へのBSOの毒性は低酸素濃度下(5%)では減少した。(4)3種類の細胞における内因性酸化ストレスの程度を2',7'-dichlorofluorescein diacetae、hydroethidine、2-[6-(4'-hydroxy)phenoxy-3H-xanthen-3-on-9-yl]benzoic acid (HPF)を用いて測定したところ、前2者で測定される酸化ストレスレベルにおいては差を認めなかったが、HPFによって測定される酸化ストレス(より活性の高い活性酸素種を検出していると考えられる)はYCUB-5において他の2種より低かった。(5)BSO500μM(48時間)はHPFにより検出されるYCUB-2、YCUB-4の酸化ストレスを増強したが、YCUB-5の酸化ストレスは増強しなかった。(6)過酸化水素を用いた外因的な酸化ストレスによるミトコンドリア膜障害はYCUB-2やYCUB-4でより強く認められる傾向があった。(7)BSOによるGSH抑制はALL細胞のcyclophosphamide、L-asparaginase、daunorubicinへの感受性を増強させるが、prednisolone(PSL)抵抗性ALL細胞のPSL感受性は回復し得なかった。以上から一部のALLの治療においてGSHは標的分子となりうるが、GSHに生存を依存しない細胞では内因性酸化ストレスのレベルが低く、外的酸化ストレスに影響を受けづらい性格を持つことが示された。以上の内容の一部を第43回神奈川小児腫瘍研究会に発表し、奨励賞を受賞した。現在論文作成中である。1.フローサイトメトリーを用いた白血病細胞内グルタチオンの定量について目的;BSOはGSHの選択的合成阻害剤であり、細胞内GSHを減量させる結果、酸化ストレスによって細胞死を誘導する。合成レチノイン酸fenretinide(4-HPR)は種々の悪性腫瘍細胞において、活性酸素産生を増強することが示されているので、理論的にBSOと4-HPRは相乗作用があると考えられる。有効な化学療法がない小児悪性軟部組織腫瘍(横紋筋肉腫は除く)において、BSOと4-HPRの併用効果を検討した。方法;2種類の悪性軟部組織腫瘍細胞(YCUS-5、YST-1)を使用し、薬剤感受性はMTT法で測定した。結果;(1)YCUS-5はBSO抵抗性だが、BSOは低濃度4-HPRの殺細胞効果を増強する、(2)YST-1はBSOと4-HPRのいずれにも感受性を示し、両者の併用は相乗効果を示した、(3)低酸素濃度下では、YST-1に対するBSOの効果は減弱するが、4-HPRとの相乗効果は保たれていた。将来の臨床応用の基礎データを提供すべく、さらに検討を継続する予定である。

以上から一部のALLの治療においてGSHは標的分子となりうるが、GSHに生存を依存しない細胞では内因性酸化ストレスのレベルが低く、外的酸化ストレスに影響を受けづらい性格を持つことが示された。以上の内容の一部を第43回神奈川小児腫瘍研究会に発表し、奨励賞を受賞した。現在論文作成中である。
斜面における飽和不飽和浸透流の観測に基づく洪水流出モデルの開発

流域総合治水対策に適する分布型流出モデルの開発には、近年発展の著しい河道モデルに、物理的根拠の明確な斜面モデルを結合する必要がある。しかし、空間不均質性がネックとなって、土層内の飽和不飽和浸透流のモデル化が遅れている。本研究では、浸透流に基づく斜面モデルを不均質性も考慮して作成し、斜面土層内の水流動の詳細な観測によって検証する。さらに、得られた結果のパラメータ化を行って治水対策に応用可能な貯留型流出モデルを開発する。
成人T細胞白血病治療薬を目指した新規天然有機化合物の探索と生物学的特性の解析

難治性疾患のひとつである成人T細胞白血病(ATL)の治療のために、これまでの抗がん剤と異なる作用メカニズムで、かつ薬剤耐性を克服しうる新規抗がん剤の開発が求められている。最近、我々はジャマイカ産シソ科植物から薬剤耐性克服活性をもつ新規抗がん剤ヒプトシドを発見した。本研究は、ヒプトシドの探索過程で用いた手法を用いて薬用植物および海洋無脊椎動物の中からATLに対する新規リード化合物を開発することを目的とする。厳しい生存競争の中で、植物や海洋無脊椎動物は化学的防御手段の一つとして忌避物質や誘引物質などの二次代謝産物を蓄えているといわれている。それらの二次代謝産物の中には特異な化学構造や生物活性を有しているモノが多数含まれており,全く新しい作用機序を示す抗ATL治療薬や抗がん剤が得られる可能性が高い。薬用植物については、国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所薬用植物資源研究センターからご提供いただいた国内産薬用植物のメタノール抽出物7,675種の中から、最終的に絞り込んだ数種のエキスについて分離・精製を進めている。海洋無脊椎動物については,特に鹿児島県の薩南諸島(大隅諸島,トカラ列島,奄美群島など)海域に生息する海綿やソフトコーラルを中心に二次代謝産物の探索研究を行う。本研究によって、ATLのみならず多くのがんの治療方法が改善すること、また、多剤耐性を克服しうる多くの薬剤が開発されることを期待する。新しい作用機序を有する抗がん剤を開発するためには、多種多様な化学構造を有する候補化合物を必要とし、それらの候補化合物を得るためには、探索源である生物の多様性が必要になる。本研究における生物試料の探索源としては、薩南諸島を基点とした国内の薬用植物や海洋無脊椎動物を用いている。今回、国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所薬用植物資源研究センターとの共同研究において、ご提供いただいた国内産薬用植物のメタノール抽出物7,675種の中から抗ATL活性がかなり強い(IC50値が0.1 microgram/mL)3種の植物から抗ATL化合物が単離、構造決定できており、今後同様の方法で更なる抗ATL化合物の探索が可能である。また、鹿児島産紅藻ハナヤナギからは3種の抗ATLトリテルペノイドを単離した。それらは新規炭素骨格を有しており、新しい作用機序を示す抗ATL治療薬や抗がん剤が得られる可能性が高い。薬用植物については、薬用植物資源研究センターからご提供いただいた試料の中から新規抗ATL化合物が含まれている可能性が高い植物エキスを選択し、分離、精製を進める。海洋無脊椎動物については、特に鹿児島県の薩南諸島(大隅諸島,トカラ列島,奄美群島など)海域に生息する海綿やソフトコーラルを中心に二次代謝産物の探索研究を行う。スキューバダイビングやドレッジ採集によって少量ずつ採集する。得られた抗ATL化合物については、正常ヒト活性化リンパ球を用いた細胞傷害性も試験し、安全域について検討するとともに、K3T, Jurkatなどの白血病細胞株、A549(肺がん細胞)、SW480(大腸がん細胞)などの患者数の多い臓器(組織)のがん細胞株、そして、MDR1などを高発現した多剤耐性がん細胞株についての細胞傷害性を試験し、IC50値にて評価する。

また、鹿児島産紅藻ハナヤナギからは3種の抗ATLトリテルペノイドを単離した。それらは新規炭素骨格を有しており、新しい作用機序を示す抗ATL治療薬や抗がん剤が得られる可能性が高い。薬用植物については、薬用植物資源研究センターからご提供いただいた試料の中から新規抗ATL化合物が含まれている可能性が高い植物エキスを選択し、分離、精製を進める。海洋無脊椎動物については、特に鹿児島県の薩南諸島(大隅諸島,トカラ列島,奄美群島など)海域に生息する海綿やソフトコーラルを中心に二次代謝産物の探索研究を行う。スキューバダイビングやドレッジ採集によって少量ずつ採集する。得られた抗ATL化合物については、正常ヒト活性化リンパ球を用いた細胞傷害性も試験し、安全域について検討するとともに、K3T, Jurkatなどの白血病細胞株、A549(肺がん細胞)、SW480(大腸がん細胞)などの患者数の多い臓器(組織)のがん細胞株、そして、MDR1などを高発現した多剤耐性がん細胞株についての細胞傷害性を試験し、IC50値にて評価する。