hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フルオロアルキル基を有するアゾ色素の開発と単分子膜型分子メモリーへの応用

・化学構造との相関などを単分子膜形成挙動から検討し以下の成果を得た。1. N-メチルグリシンを親水基とする1+1型では、Rf=C8F7で固体膜が形成され、デザイン通り長鎖のRfの導入が単分子膜における分子配列制御に非常に効果のあることが示された。2.連結型(Gemini構造)により、配列促進効果が得られ,初期より固体膜を形成して配向することが示され、Gemini型の分子デザインにより、アゾベンゼン分子同士が密接にパッキングし、単分子膜における分子配列制御への効果が期待できることが判った。平成21年度には、Gemini型構造の単分子膜形成に最適な連結鎖長について詳細に検討し,一応の結論を得た。これと並行して,自己集合単分子膜(SAM膜)についても分子デザインを行い,金基盤へのSAM膜形成に適した末端SH基を有するフルオロアルキル基含有Methyl Yellow型のアゾ色素の合成に成功した。今後も,光デバイスへの展開を念頭に,LB膜のみではなくSAM膜についても詳細に検討を続ける予定である。
難治性乳がんに対する抗体医薬の開発を目指したEphA10の機能解析

本研究では、新規乳癌関連蛋白質として同定したEphA10に対する抗体医薬の開発を目指し、その機能を明らかにし、抗腫瘍効果機序と起こりうる副作用の解析を目的とした。本観点から、まず、乳癌細胞におけるEphA10の役割を解析した。その結果、本受容体はがん細胞を増殖される機能を有しており、独自に樹立した抗EphA10抗体は、CDC活性や中和活性により抗腫瘍効果を発揮していることが推定された。また、正常組織におけるEphA10の機能を解析したところ、交配能力に影響を与えないものの、精巣重量やテストステロン量を低下させる可能性を提示した。さらに、臨床応用に向けて、ヒト抗体候補を取得することができた。本研究では、申請者が新規乳がん関連蛋白質として同定した機能未知のEphA10受容体に対する抗体医薬の開発を推進するため、EphA10の機能を明らかにし、抗腫瘍効果メカニズムと起こりうる副作用を解析することで、有効で安全な抗体シーズの創製を目指している。上記の研究目的を達成するため、本年度はまず、EphA10を介した作用をクリアに解析するため、EphA10のトランスフェクタント細胞を作成し、親株に比較してEphA10が細胞膜に強発現していることを確認した。また、EphA10のノックダウン系も確立すべく、数種のsiRNAのトランスフェクション条件を検討したところ、EphA10の遺伝子発現を20%ほどまで抑制可能な系を構築できた。また、EphA10とのヘテロダイマーによる活性化の影響を解析すべく、EphA2との関連が指摘されているHer2搭載プラスミドを構築し、その蛋白質発現を確認した。さらに、EphA10の細胞外領域に対して樹立したモノクローナル抗体の薬効機序解明を見据え、特性を評価した結果、EphAファミリーの中でEphA10特異的に結合し、KDが1.9nMと既存の抗体医薬と同等の親和性を有していた。また、本クローンは、インターナリゼーションしうる有用な抗体であった。一方で、in vivoでの機能を解明するため、EphA10のノックアウトマウスを樹立し、少なくとも外見上、野生型マウスと同じように成育し、自然交配することを明らかにした。また、自然発がんモデルマウスとして、MMTV-PyVTマウスを飼育し、発がんして肺転移することと、腫瘍組織にEphA10が発現していることを確認した。上記の研究目的を達成するため、本年度は、昨年度に樹立したEphA10のトランスフェクタント(TF)細胞やノックアウト(KO)マウスを利用して機能解析を進めた結果、以下の知見を得た。1)がんの主要な悪性形質である増殖性への影響を解析するため、EphA10の結合因子として知られるEphrinA3, A4, A5をTF細胞と親株に添加したところ、EphA10-TF細胞で有意に増殖活性が亢進した。2)1)をもとに、EphA10の下流のシグナルを解析すべく、両細胞をリガンド刺激した際にTF細胞でのみ発現変動する蛋白質を評価したところ、2倍以上発現が変動した蛋白質を10種類(EphA10を含む)同定した。3)Her2とEphA10の相互作用の可能性を探るべく、昨年度構築したHer2発現プラスミドを両細胞にトランスフェクションさせた。その結果、Her2とEphA10を共発現させた細胞でのみ、それぞれの発現量が増加している傾向が観察された。4)正常組織における機能解析を目的に、EphA10のKOマウスと野生型マウスにおいて、EphA10が発現している精巣の重量を測定した。その結果、野生型マウスに比較してKOマウスにおいて、精巣重量が低下している傾向が観察された。5)臨床応用を見据え、ファージヒト型抗体ライブラリから、ヒト抗EphA10抗体の取得を試みたところ、抗原への結合・選択を繰り返し、目的とする抗体が濃縮された。計画した内容にそって、研究が進行しているため。上記の研究目的を達成するため、本年度は、EphA10のトランスフェクタント(TF)細胞やノックアウト(KO)マウス、独自に樹立したEphA10モノクローナル抗体(Clone:LBR)などを活用し、以下の知見をえた。1)昨年度までに、EphA10とそのリガンドは、がん細胞膜上で相互作用することでがん細胞の増殖を促進していることが推察された。そこで、本仮説を検証するため、TF細胞と親株の密度(相互作用の頻度)を変えて増殖性試験を試みた結果、高密度で播種した際に親株に比較して、TF細胞で増殖が亢進された。2)正常組織での機能解析を目的に、EphA10が発現する精巣に着目し、EphA10のKOマウスと野生型マウスのテストステロン量を比較した。

その結果、EphA10のKOマウスでは交配能力は有しているものの、本マウスは、野生型マウスに比較して、テストステロン量が減少傾向にあることを見出した。3)EphA10の細胞外領域に対して樹立したモノクローナル抗体の薬効機序の解明を目的に、その特性を評価したところ、本抗体は、補体依存性細胞傷害活性と中和活性を有し、EphA10発現細胞を傷害するとともに、EphA10を介した増殖作用を抑制することが示唆された。4)臨床応用を見据え、昨年度までにファージヒト型抗体ライブラリからヒト抗EphA10抗体を濃縮した。そこで本年度はELISAにより、スクリーニングしたところ、EphA10を特異的に認識するクローンを取得することに成功した。本研究では、新規乳癌関連蛋白質として同定したEphA10に対する抗体医薬の開発を目指し、その機能を明らかにし、抗腫瘍効果機序と起こりうる副作用の解析を目的とした。本観点から、まず、乳癌細胞におけるEphA10の役割を解析した。その結果、本受容体はがん細胞を増殖される機能を有しており、独自に樹立した抗EphA10抗体は、CDC活性や中和活性により抗腫瘍効果を発揮していることが推定された。また、正常組織におけるEphA10の機能を解析したところ、交配能力に影響を与えないものの、精巣重量やテストステロン量を低下させる可能性を提示した。さらに、臨床応用に向けて、ヒト抗体候補を取得することができた。交付申請書で計画した内容にそって研究が進行しているため。TF細胞やKOマウスを活用して、引き続き、EphA10の機能解析を進める。また、得られた知見をもとに、既に取得している抗EphA10抗体の中和活性や体内分布などを解析するとともに、ヒト抗EphA10抗体を新たにスクリーニングすることで、EphA10を標的とした有効で安全な治療法の開発を目指す。動態学EphA10のトランスフェクタント細胞を構築できたため、親株と比較することで、接着性や増殖、浸潤性といった機能を解析する。また、構築したHer2搭載プラスミドを両細胞に発現させ、Her2とEphA10の相互作用の可能性を図る。また、EphA10下流のシグナル伝達機構の解明を目指し、リガンド刺激時に発現変動する蛋白質の同定を試みる。さらに、樹立したノックアウトマウスの不フェノタイプ解析も進める。また、臨床応用も見据え、ファージヒト型抗体ライブラリから、ヒト抗EphA10抗体の作成検討も始める。当該年度の研究を効率よく進められ、当初見積もった予算以下で実施できたことに加え、次年度(平成28年度:最終年度)に多くの予算が必要であることが推察されたため。研究を推進するために、計画的に研究費を使用してきたが、3月の旅費の概算で誤差が生じてしまったため、次年度使用額が生じた。次年度(平成28年度)の当該研究の推進に使用する予定である。次年度(平成27年度)の当該研究の推進に使用する予定である。
植物生長点の温度予測モデルを用いた環境制御法の開発

平成16年度は、15年度に構築したニューラルネットワークモデルを応用して、環境要因およびその組合せが茎頂部温度に与える影響を調べた。仮想的な環境条件のもとで構築したニューラルネットワークモデルを用いて茎頂部温度を予測し、それらの値を多元配置の分散分析によって解析した。そこで、茎頂部温度の調節が必要になると考えられる午前10時から午後2時の4時間について温室内で環境要因を実測し、これらを平均して標準データとした。具体的には、短波長放射量:200Wm-2、乾球温度:27°C、天井ガラス温度:30°C、飽差:0.9kPaとなった。このような標準状態において、乾球温度が5°C上昇した場合を想定してみる。実測データを調べたところ、天井ガラス温度および飽差は乾球温度と密接な関係があることが判明しており、乾球温度5°Cの変化に対応して、天井ガラス温度は約5°C、飽差は約0.5kPa変化することが予想される。また、乾球温度の5°Cの変化は、全実験期間で得られた温度幅の約15%に相当することから、短波長放射量についても同様に得られた範囲の15%に相当する約60Wm-2を変化の幅とした。したがって、乾球温:27,32、天井ガラス温度:30,35、飽差:0.9,1.4、短波長放射量:200,260の組合せについて多元配置の分散分析を行なった。その結果、茎頂部温度に最も影響を与えるのは乾球温度であり寄与率は88%ととても高く、本研究の栽培環境では茎頂部温度は主として乾球温度によって決定されていると言えるが、乾球温度と一致するわけではない。次に寄与率が高いのは天井ガラス温度であるが、乾球温度に比べると相対的にはとても小さい値となっており、飽差や短波長放射量はさらに影響が少ないという結果を得た。研究初年度の14年度は、茨城大学農学部附属農場の花卉用温室において6種の花卉(ビオラ、パンジー、ペチュニア、ビンカ、マリーゴールド、サルビア)を用いて環境要因(乾球温度,温球温度,短波長放射量,長波長放射量)が生長点温度に与える影響に関しての基礎データを取得し、ニューラルネットワークによるモデリングの可能性を検討した。実験は平成14年5月から11月の期間(5月10日6月10日:ペチュニア・マリーゴールド、6月10日7月23日:ビンカ・サルビア、10月10日11月13日:ビオラ・パンジー)に実施し、上記の4つの環境条件と各鉢花の生長点温度10点を10秒毎に測定し10分間の平均値をコンピュータに保存した。次に4つの環境要因(乾球温度,温球温度,短波長放射量,長波長放射量)、出力層に生長点温度、中間層1層のニューラルネットワークモデルを構築し、これらのデータからシミュレーション空間の境界となるデータを抽出してこれらを教師データとしてモデルの学習を行なった。残るデータを用いてモデルの検証を行なったところ、いずれの花卉のモデルにおいても生長点の実測値とモデルの出力との散布図の決定係数が0.97以上となり、鉢花の生長点温度予測モデルはニューラルネットワークによって可能であることが明らかとなった。さらにこのモデルを用いて環境条件の個々の要因が生長点温度に与える影響についてシミュレーションを行なった。その結果、短波長放射量、長波長放射量、温球温度による影響はほとんど認められず、乾球温度と風速による影響がもっとも大きく、これらの組み合わせによって生長点温度をコントロールすることが効果的であることが明らかとなった。

平成14年度は茨城大学農学部附属農場の温室において、ビオラ、パンジー、ペチュニア、ビンカ、マリーゴールレド、サルビアの茎頂部温度と乾球温度、湿球温度、短波長放射量、長波長放射量を測定し、データを収集した。さらにニューラルネットワークによるモデルを構築した。本年度は、構築したモデルの精度、計算速度をさらに向上させるため、計算手法について改良を加えた。具体的には、各ユニツトの非線形関数をシグモイド関数のみではなく、ログ-シグモイド関数と線形関数とを組合わせたものを用いた。また、オーバーフイッテイングを考慮して、モデル選択における不確実性をも考慮にいれた、より高い精度の分類手法を実現するため、ベイジアンアプローチを用いた。ベイジアンアプローチでは、モデルの事前確率とトレーニングデータが与えられた時に、モデルによる推定を、モデルのパラメータの事後確率の重み積分によって行う。これらによって得られたモデルの出力値と生長点の実測値とは0.97という非常に高い決定係数が得られ、このモデルによって生長点温度が精度よく予測できることが明らかとなった。平成16年度は、15年度に構築したニューラルネットワークモデルを応用して、環境要因およびその組合せが茎頂部温度に与える影響を調べた。仮想的な環境条件のもとで構築したニューラルネットワークモデルを用いて茎頂部温度を予測し、それらの値を多元配置の分散分析によって解析した。そこで、茎頂部温度の調節が必要になると考えられる午前10時から午後2時の4時間について温室内で環境要因を実測し、これらを平均して標準データとした。具体的には、短波長放射量:200W m-2、乾球温度:27°C、天井ガラス温度:30°C、飽差:0.9kPaとなった。このような標準状態において、乾球温度が5°C上昇した場合を想定してみる。実測データを調べたところ、天井ガラス温度および飽差は乾球温度と密接な関係があることが判明しており、乾球温度5°Cの変化に対応して、天井ガラス温度は約5°C、飽差は約0.5kPa変化することが予想される。また、乾球温度の5°Cの変化は、全実験期間で得られた温度幅の約15%に相当することから、短波長放射量についても同様に得られた範囲の15%に相当する約60W m-2を変化の幅とした。したがって、乾球温:27,32、天井ガラス温度:30,35、飽差:0.9,1.4、短波長放射量:200,260の組合せについて多元配置の分散分析を行なった。その結果、茎頂部温度に最も影響を与えるのは乾球温度であり寄与率は88%ととても高く、本研究の栽培環境では茎頂部温度は主として乾球温度によって決定されていると言えるが、乾球温度と一致するわけではない。次に寄与率が高いのは天井ガラス温度であるが、乾球温度に比べると相対的にはとても小さい値となっており、飽差や短波長放射量はさらに影響が少ないという結果を得た。
難治性癌の薬剤抵抗性の分子機構とその克服

本年度は難治性癌の分子機構、難治性癌の診断法と治療法、抗癌剤の新しいタ-ゲット、転移性癌細胞の特性の解明とその制御、などについて研究を行なった。これらの研究に対し、以下の主要な成果を得た。1.難治性癌の分子機構の解明:P-糖タンパクに対する抗体MRK-16はP-糖タンパクの第4番目の外側ドメインに反応することが明らかとなった。またP-糖タンパクのmRNAの発現に関与するタンパクとして、そのプロモ-タ領域に結合する3種のタンパク質(NF-R1、-R2、-R3)が存在することを見出した。2.難治性癌の診断法と治療法の研究:急性白血病で20%程度のケ-スでP-糖タンパク質が発現していた。尿路系腫瘍においては腎臓癌では12例中3例においてP-糖タンパク質の発現がみられた。そして治療抵抗性とP-糖タンパクの発現には密接な相関があることが示された。P-糖タンパクに対する抗体MRK-16とマグネティックパ-ティクルをカップリングさせたビ-ズを用いることにより、P-糖タンパクを発現している細胞をソ-ティングすることに成功した。耐性の克服、治療に関しては、新たに合成されたキノリン誘導体MS-073が多剤耐性を克服することが示された。3.抗癌剤の新しいタ-ゲットの解明:新たに抗癌剤の新しい分子標的として細胞のユビキチンがありうることを見出した。またトポイソメラ-ゼは耐性化とも密接に関係するタ-ゲットであることが明かとなった。4.転移性癌細胞の特性とその制御:マウスコロン26細胞膜の44KDの血小板凝集因子に対する抗体は、in vivoにおいて転移性癌細胞NL-17で誘導される血小板凝集を阻害し、肺転移を阻止することが見出された。
骨髄内骨髄移植によるミクログリア再生と神経幹細胞補充を介した脳老化病態の制御

GFP遺伝子導入C57BL/6マウスをドナーとした同系骨髄内骨髄移植を行った結果、健常脳において骨髄由来細胞は、髄膜・脈絡叢・血管周囲腔と血液脳関門が不完全な脳室周囲器官に進入した。血液脳関門が正常に形成されている大部分の脳実質領域には進入しなかったが、限定された離散的な小領域には進入した。脳実質に進入した骨髄由来細胞は全てIba-1を発現する骨髄系細胞であり、アストロサイトやオリゴデンドロサイト、ニューロンには分化しなかった。SAMP10マウス(SAMP10)をレシピエントとした同種骨髄内骨髄移植を行った結果、SAMP10ではより広範囲でより高密度に骨髄由来細胞が進入した。老齢SAMP10をレシピエントとした骨髄内骨髄移植の4ヵ月後にモリス水迷路を行ったが、老齢SAMP10の学習の改善は見られなかった。移植後の末梢血中のT細胞の回復が良好ではなかったことが原因の一つと考えられた。骨髄細胞が脳内のどの部位にどのような時間経過で進入し、どの細胞に分化するかを調べるため、GFP遺伝子導入C57BL/6マウスをドナー、C57BL/6マウスをレシピエントとしたシンジェニック骨髄移植を行い、その2週間、1、4、8ヵ月後にレシピエントマウスを固定し、免疫組織化学的手法にてドナー由来細胞を同定することを計画した。骨髄移植の方法として従来行われてきた静脈注射による移植法と、骨髄内骨髄移植法を比較することにした。本年度はキメラマウスのサンプルを全て作製し、現在ドナー由来細胞の分布、分化、数についての定量化を進めている。次に、骨髄細胞の脳への進入が加齢に伴いどのように変化するかを調べる目的で、GFP遺伝子導入マウスをドナー、C57BL/6(若齢、老齢)と老化促進モデルマウスSAMP10系統(若齢、老齢)をレシピエントとした骨髄内骨髄移植を行い、4ヵ月後に固定した。キメラマウスのサンプル作製はほぼ終了し、現在ドナー由来細胞の分布、分化、数に関する定量化を進めている。また、若齢C57BL/6をドナー、老齢SAMP10マウスをレシピエントとしたアロジェニック骨髄移植を骨髄内骨髄移植法にて行い、その数週間後に老齢SAMP10マウスに見られる記憶学習能低下が改善されるかどうかをモリス水迷路にて評価した。8-12ヶ月齢のSAMP10マウスに若齢C57BL/6マウスの骨髄を移植し7-10週間後にモリス水迷路を行ったが、学習が改善したとはいえなかった。末梢血を用いたFACS解析のデータから、移植後のT細胞の回復が良好ではないことが明らかになり、それが原因の一つと考えられた。来年度以降は、移植後のT細胞の回復を良好にすべく飼育環境などを工夫し、骨髄内骨髄移植によるSAMP10マウスの記憶学習能の改善を試みる予定である。健常脳において骨髄由来細胞が脳内のどの部位にどのような時間経過で進入し、どの細胞に分化するかを調べるため、GFP遺伝子導入C57BL/6マウス(GFP-B6)をドナー、C57BL/6マウス(B6)をレシピエントとする骨髄移植を、静脈注射法と骨髄内骨髄移植法により行った。骨髄キメラマウスの脳のパラフィン切片を作製し解析した結果、骨髄由来細胞は頭蓋内においてはまず髄膜・脈絡叢・血管周囲腔に進入した。大部分の脳実質領域には進入しなかったが、限定された離散的な小領域には進入し、突起を持つ形態に変化した。静脈注射法に比べて骨髄内骨髄移植法の方が、より多くの小領域に骨髄由来細胞が進入し、より長期間存在した。脳実質に進入した骨髄由来細胞は全てIba-1を発現する骨髄系細胞であった。この内容は現在論文にまとめ、投稿準備を進めている。次に、骨髄由来細胞の脳実質への進入が加齢に伴いどのように変化するかを調べるため、GFP-B6をドナー、若齢、老齢のB6をレシピエントとした同系骨髄移植と、若齢、老齢のSAMP10マウス(P10)をレシピエントとした同種骨髄移植を、骨髄内骨髄移植法により行った。移植4ヵ月後にキメラマウスの脳パラフィン切片を作製し、骨髄由来細胞の分布と密度について定量化した結果、B6に比べてP10の方がより広範囲でより高密度に骨髄由来細胞が進入した。特に老齢P10ではその傾向が顕著に見られた。

この結果は老齢P10では脳組織が骨髄由来細胞をリクルートする作用が亢進していることを示唆しておりP10に早期に生じる神経変性と因果関係があるものと考え解析を進めている。骨髄内骨髄移植によるP10の脳老化病態の制御については、飼育環境のよい場所で実験を行う必要があるため、名古屋大学医学系研究科老年科学と共同研究を行うことにし、名古屋大学の動物施設で実験を進めるよう諸々の準備を整えた。
ベクトル量子化による状態・行動地図の不可逆圧縮

本研究課題は,最適制御問題を動的計画法で解いた解「状態行動地図」のメモリ容量を不可逆圧縮の代表的な手法であるベクトル量子化で圧縮するというものである.本年度は,申請者らの既発表のアルゴリズムの応用と評価を中心に研究を行い,成果を国内外の学会において発表し,今後雑誌論文として発表できる様々なデータを得た.本年度は,開発したアルゴリズムを大規模な問題へ適用し,評価を行った.その一つとして,ロボットサッカーでのマルチエージェント系となるタスク(パス)に本手法を適用した.状態行動地図の要素数は6億程度となったが,これを3.0GHz CPU,3.0GBのRAMを搭載した計算機で10日間計算することで,パスや互いに衝突を回避するなどの協調行動が見られる状態行動地図を得ることができた.また,この状態行動地図を同計算機で1日で圧縮することに成功し,結果的に実装するロボットのメモリ量(16MB)を下回る,8.2MBのベクトル量子化地図を得ることができた.また,シミュレーションではあるが,圧縮による地図でもロボットが協調して効率よく作業できることを示すことで,提案手法が,複雑なタスク用の地図を破綻させないで小さく圧縮できることを示せた.さらに,非常に非線形な制御問題であるアクロボットの振りあがりタスク,上記のロボットサッカーのタスク,人工知能の標準問題の一つである水たまりタスクにおいて,本手法と競合する手法との比較を行った.評価指標として,圧縮率と圧縮による性能劣化を計測した.結果,本手法で得られるベクトル量子化地図は,タスクの種類にかかわらず,他手法よりも安定して低消費メモリで性能劣化の小さい行動決定手法を記憶できることが示せた。本研究課題は,最適制御問題を動的計画法で解いた解「状態行動地図」のメモリ容量を不可逆圧縮の代表的な手法であるベクトル量子化で圧縮するというものである.本年度は,申請者らの既発表のアルゴリズムの改良と応用を中心に研究を行い,成果を国内外の学会において発表した.アルゴリズムの改良では,圧縮した状態行動地図に対し,再びベクトル量子化で圧縮を行うことを試み,その場合の圧縮率について調査を行った.その結果人工知能研究の標準問題のひとつである「水溜り問題」の状態行動地図において,圧縮された状態行動地図からさらに2割から5割の容量を削減できることを示した.さらに,木構造を利用したベクトル量子化手法を開発した.この手法についてはロボットサッカーに用いる自律移動ロボットのナビゲーション問題で評価し,圧縮にかかる時間を500分の1にできることを示した.また,本研究で提案した手法が様々な制御問題・行動決定問題に適用できることを示すため,応用例として,上記の水溜り問題やロボットサッカーに加え,さらにアクロボットの振り上げ運動に手法を適用した.アクロボットの振り上げ運動は非線形で制御の困難な問題とされているが,動的計画法で準最適な解を得ることに成功し,さらに0.15%まで圧縮することに成功した.これは本手法の有効性を示す上で非常に重要な成果と考えられ,来年度に発表する予定である.また,ロボットサッカーではロボットの協調行動を動的計画法で解くことに成功している.さらに,協調行動を実行する上で重要なロボットの位置計測アルゴリズムについても開発した.本研究課題は,最適制御問題を動的計画法で解いた解「状態行動地図」のメモリ容量を不可逆圧縮の代表的な手法であるベクトル量子化で圧縮するというものである.本年度は,申請者らの既発表のアルゴリズムの応用と評価を中心に研究を行い,成果を国内外の学会において発表し,今後雑誌論文として発表できる様々なデータを得た.本年度は,開発したアルゴリズムを大規模な問題へ適用し,評価を行った.その一つとして,ロボットサッカーでのマルチエージェント系となるタスク(パス)に本手法を適用した.状態行動地図の要素数は6億程度となったが,これを3.0GHz CPU,3.0GBのRAMを搭載した計算機で10日間計算することで,パスや互いに衝突を回避するなどの協調行動が見られる状態行動地図を得ることができた.また,この状態行動地図を同計算機で1日で圧縮することに成功し,結果的に実装するロボットのメモリ量(16MB)を下回る,8.2MBのベクトル量子化地図を得ることができた.また,シミュレーションではあるが,圧縮による地図でもロボットが協調して効率よく作業できることを示すことで,提案手法が,複雑なタスク用の地図を破綻させないで小さく圧縮できることを示せた.さらに,非常に非線形な制御問題であるアクロボットの振りあがりタスク,上記のロボットサッカーのタスク,人工知能の標準問題の一つである水たまりタスクにおいて,本手法と競合する手法との比較を行った.評価指標として,圧縮率と圧縮による性能劣化を計測した.結果,本手法で得られるベクトル量子化地図は,タスクの種類にかかわらず,他手法よりも安定して低消費メモリで性能劣化の小さい行動決定手法を記憶できることが示せた。
アジア太平洋戦争における慰問雑誌の読者に関する総合的研究

本研究では、東アジアにおける将兵の読書環境の歴史的な変化を総合的に明らかにすることを目的としている。そのために、将校や兵士たちによる読者行為を実証的に明らかにしていく必要がある。そのために、兵士のための読み物である慰問雑誌(『陣中倶楽部』『戦線文庫』『銃後の大阪』等)の調査研究をおこなう。また、将兵へ書物が届くまでの流通にも注目して調査をすることで、どのようにしていかなる読書がおこなわれていたのかを明らかにする。
インターロイキン-12と転写因子STAT4の制御するターゲット遺伝子の解明

1、目的我々は、インターロイキン(IL)-12、受容体、JAKキナーゼ、転写因子STAT4のシグナル伝達経路を明らかにしてきたが、その下流で制御される標的遺伝子については不明のままである。IL-12はNK細胞による細胞傷害性の作用を増強する。そこで、NK細胞の分泌する細胞傷害因子であるパーフォリン(Pf)のプロモーター領域について検討した。2、方法と結果ヒトNK細胞株をIL-12で刺激し、RNAを抽出しでノザーンブロットを行なうと、Pf遺伝子の発現の増強が認められた。Pf遺伝子のプロモーター領域には、STAT結合配列(TTCNNNGAA)に類似した配列が数ヶ所認められた。STAT結合配列が二つ並んだ部分(-1089から-1081と-1063から-1055)を用いてゲルシフトアッセイを行なったところ、STAT1,3,4,5の結合が認められた。このSTAT結合配列に変異を加えると、ゲルシフトアッセイで、STAT4の結合が認められなくなった。Pf遺伝子のプロモーター領域を用いて、ルシフェラーゼアッセイで解析すると、転写活性が認められた。二つ並んだSTAT結合配列の片方づつに点変異を加えると、いずれか一方に変異を加えるだけで転写活性が著しく低下した。これらのことから、Pf遺伝子のプロモーター領域にある二つのSTAT結合配列の両方が転写には必要であることがわかった。3、結論Pf遺伝子の発現の制御には、プロモーター領域にある二つの並んだSTAT結合配列が重要であり、サイトカイン、JAKにより活性化されたSTATが二量体や四量体になって、並んだSTAT結合配列に結合する機序が考えられる。2、方法と結果ヒトNK細胞株をIL-12で刺激し、RNAを抽出してノザーンブロットを行なうと、Pf遺伝子の発現の増強が認められた。このSTAT結合配列に変異を加えると、ゲルシフトアッセイで結合が認められなくなった。二つ並んだSTAT結合配列に点変異を加えると、片方に変異を加えるだけで転写活性が著しく低下した。これらのことから、Pf遺伝子のプロモーター領域にある二つのSTAT結合配列が転写には必要であることがわかった。

STAT結合配列が二つ並んだ部分(-1089から-1081と-1063から-1055)を用いてゲルシフトアッセイを行なったところ、STAT1, 3, 4, 5の結合が認められた。このSTAT結合配列に変異を加えると、ゲルシフトアッセイで、STAT4の結合が認められなくなった。Pf遺伝子のプロモーター領域を用いて、ルシフェラーゼアッセイで解析すると、転写活性が認められた。二つ並んだSTAT結合配列の片方づつに点変異を加えると、いずれか一方に変異を加えるだけで転写活性が著しく低下した。これらのことから、Pf遺伝子のプロモーター領域にある二つのSTAT結合配列の両方が転写には必要であることがわかった。3、結論Pf遺伝子の発現の制御には、プロモーター領域にある二つの並んだSTAT結合配列が重要であり、サイトカイン、JAKにより活性化されたSTATが二量体や四量体になって、並んだSTAT結合配列に結合する機序が考えられる。
エンドトキシンショックにおける脳障害発生に関与するペプチドロイコトリエンの役割

われわれはこれまでにエンドトキシンショックにおけるTNFの役割を経時的に検討した。その結果、LPS投与30分後に第三脳室壁を構成する上衣細胞から視床下部領域を中心にTNFが産生され髄液脳血管関門(CBB)の破綻が生じることが明らかとなった。今回、まず動物用MRI装置を用いて経時的に脳の変化を観察した。LPS投与1時間後から第三脳室を中心とした視床下部領域に浮腫が生じ、3時間後にはその浮腫は著明となり、その後さらに漸次浮腫が増悪することがT2強調画像から明らかとなった。エンドトキシンショックにおける脳障害は、第三脳室を中心とした視床下部領域を端緒として発生し、TNFがその発生に関与していることが示唆された。これらの所見は、エンドトキシン血症の初期における高熱発生などの病態像を積極的に説明しうるものであると考えられた。次に、脳脊髄液中のペプチドロイコトリエン(LT)を経時的に定量した。LPS投与1時間後ではLT値に変動はなかったが、5時間後にはLT値の上昇が認められた。脳脊髄液のTNF量がLPS投与1時間後を頂点に減少するのに、LTは時間の経過とともに上昇することが特徴的で、このLT値の上昇はMRIで観察された脳浮腫発生と相関するものであった。さらに、視床下部領域を中心に抗LT抗体を用いた免疫電顕で、LTの局在を経時的に観察した。LTの局在はLPS投与1時間以降、炎症性細胞を中心にグリア細胞、アストロ細胞などの間葉系細胞のライソゾームに局在しているのが認められた。その局在は特に血管周辺に密で、実験期間中(投与5時間後)継続して観察された。これらのことから、エンドトキシンショックにおける脳障害としての脳浮腫は、血管透過性亢進を主体としたLTの脳血管障害によって発生している可能性が考えられた。
メリュジーヌ伝承の変容-仏-20世紀

ヨーロッパ文学で頻繁に再利用される蛇女メリュジーヌ伝承が他の国の文学ではどう扱われるかを、まず各国の民間伝承し、および古説話からしらべて比較対照、ついで、ロレンス、アルフランクネールやルクトクに従って、中世フランス説話にその変容を求めた。ウォルター・マップシェルクユ、バティルビュリー、ジョクロワ・ドセールらの記録した説話がグラエランのL、ギンガエールのL、ラングァルのLなどを通して、特〓一白鳥説話と接合しながら発展してゆき、また妖精のみならず、悪魔の女との関係、あるいは、男性の精霊との関係も含んで語られるところから、のちの幻想文字の「悪魔の〓」(カゾント)などを準備していることが確認された。日本にはトヨタマヒメ説話の他、道成寺説話、近隣の女性などがあるが、それらをトヨタマヒメとヒメかヒメの二型に分類、ヨーロッパのメリュジーヌとレイシアあるいは「見知らぬ美青年」伝承と対比させた。さらには母神信仰や始祖伝承との説話から、トヨタマヒメやメシュジーヌの〓地を冥界に規定することもできた。ルイトゥの論文の翻訳もあわせておこなった。フランス西部ホロワティエ地方の伝承・メリュジ-ヌ神話が日本のトヨタアヒメ説話他につらなっているという指摘があり、文学でも「メリュジ-ヌ」のタイトルを冠する作品が1920世紀に数多く見られる。それらを分類整理し、昔話などの説話学に新らしい分類項目を提唱するとともに、近代文学のモチーフとして、「メリュジ-ヌ」モチーフをたてることができるかどうか作品の分析をとおして考える。まず、19世紀初頭、ネルグァルのばあいを検討する。従来、その「オ-レリア」はオルペウス神話の文脈で読まれていたが、これをメリュジ-ヌ神話の翻訳として読む。19世紀後半ではシャン・カランに「メリュジ-ヌ」がある、がこれは中世説話の「見知らぬ詩」を混入させている。メリュジ-ヌ伝承における異種モチーフの混入の例である。20世紀初頭ではフランツ・エレンスの「メリュジ-ヌ」が注目される。聖杯伝説との接続が指摘できる。その後はアンドレ・ブルトンの「移法17番」がイシス信仰のイメージとメリュジ-ヌを接続させている。20世紀後半ではミッシェル・ダールの「メリュジ-ヌ」がある。これは十字軍時代の地方時士階級の生活を根底に据えている。以上の作品の検討を行った。フランスのメリュジ-ヌ伝説は日本では豊玉姫伝承であるといわれる。しかし、ホデリ尊と豊玉姫が出会う契機をみるとこの伝承はフランスでモルガン型というタイプに属することがわかる。一方、蛇女との出会いではホムチワケとヒナガヒメの物語があり、このほうが、日本では道成寺伝承につらなり、より定着している。これまたメリュジ-ヌ伝承とは隔たりがあるが、中国やアジアの類話をみると、これもやはり汎ユーラシア的な広がりをもった伝承であることがわかる。そもそもフランスのメリュジ-ヌ伝承はスキタイ起源であるとも言われるが、スキタイからスラブ、ギリシャとたどってゆくと、原神話からの変化の様子が浮かび上がる。フランスでもアルプス地方の伝承をより古い物とし、それと日本のヒナガヒメ伝承をつなぐ線を現在追跡中である。ヨーロッパ文学で頻繁に再利用される史女メリュジーヌ伝承が他の国の文学ではどう扱われるかわお、まず各国の民間伝承および古説話からしらべて比較非対照、ついでフレンス、アルフ・ランクネールヤクトゥに従って、中世フランス説話にその変容を求めた。ウォルター・マップシェルクン・ドティルビュリー、ジョクロワ・ドセールラノ記録した説話がグラエシンのレ・モンカフールのレ・ラングァルのレなどを通して羽衣一白鳥説話と接合しながら発展してゆき、また、妖精のみならず、悪魔の女との関は、あるいは男性の精霊との関係も含んで語られるところからのちの幻想文学の「悪魔の妾」(カソット)批判準備していることが確認された。日本にはヒヨタマヒメ説話の他、逆成系説話、別性の姓などがあるがそれらをトヨタマヒメとヒナかヒメの二型に分類ヨーロッパのメリュジーヌとレイミヤあるは「見知らぬ〓青年」伝承と対比させた。さらには母神伝承や始祖伝承との〓伝から、トヨタマヒメやメリュジーヌの故地を冥界と規定することもできた。
児童の発達段階に適合したボール運動領域（ゴール型）の技能の指導内容に関する研究

本研究では、高学年のボール運動系領域(ゴール型)を対象とし、児童の発達段階に適合する指導内容、特に技能の内容について実証的に明らかにする。小学校3年生から6年生までの各学年2クラス、合計8クラスを対象にする。同学年の2クラスでは、介入クラスと統制クラスを設定し、比較検討する。H31年度、及び、H32年度は、データ収集の完了、及びデータ分析を完了する。収集されたデータを元に学会発表を行う。H33年度、及びH31年34年度は、収集されたデータを元に国内、及び海外において学会発表を行う。H35年度は、これまで発表したデータを整理し、論文を作成し投稿する。
光誘起相転移現象の理論とその材料設計への展開

当研究グループの数十年にわたる電子スピン間の交換相互作用に基づいた理論的成果を踏まえて、まず、プルシアンブルー系遷移金属化合物における遷移金属原子間の有効交換積分の符号(磁性状態)を、d軌道間の相互作用に対する対称性から予測する規則を作り上げた。さらに、triple-zeta(TZ)型の基底関数を用いて、ab initio UHF法およびB2LYP型の密度汎関数法からプルシアンブルー系遷移金属化合物の有効交換積分の計算を実施した。計算対象としては、プルシアンブルー系遷移金属化合物のモデルである(NC)_5M-CN-M'(NC)_5の2遷移金属系を採り上げた遷移金属の組み合わせ(M,M')は、(Cr(III),Cr(III)),(Cr(III),Mn(II))、(Cr(III),V(II))、(Cr(III),V(III))、(V(II)、Mン(II))、(Cr(III),Ni(II))である。得られた有効交換積分の符号は、対称性の規則から得られる符号と一致しており、プルシアンブルー系遷移金属化合物の磁性状態を、対称性に基づく簡単な規則から予測することが可能となった。計算された有効交換積分の数値は、観測値と符号が一致することに加えて、数値的にもかなりの良い一致が見られた。この研究によって、プルシアンブルー系遷移金属化合物は、その磁性状態が遷移金属および原子価に対し鋭敏であることから、アルカリ金属の濃度、電場などの外場、光励起によって磁性を制御できる可能性を秘めた興味ある化合物であることを示した。さらに、理論的に考えられる制御法として、1)b軌道の制御、2)ド-ピングによる酸化還元、3)電荷移動(CT)を伴った光励起、4)遷移金属原子の部分置換、5)CNの一部置換などを提案した。
筋管細胞の配列および電気化学的機能評価による筋組織の再構築

誘電泳動を用いて迅速,簡便に細胞をパターニングできるデバイスを開発した.連続的に異種類の細胞を導入し,交流電圧の印加パターンを変化させることにより,1枚の基板上に違う種類の細胞を交互に配列することができた.マイクロ電極の先端に酸素選択的透過膜およびグルコースオキシダーゼを固定化することにより,細胞評価が可能なマイクログルコースセンサを作製できた.誘電泳動を用いて迅速,簡便に細胞をパターニングできるデバイスを開発した.連続的に異種類の細胞を導入し,交流電圧の印加パターンを変化させることにより,1枚の基板上に違う種類の細胞を交互に配列することができた.マイクロ電極の先端に酸素選択的透過膜およびグルコースオキシダーゼを固定化することにより,細胞評価が可能なマイクログルコースセンサを作製できた.交互くし型マイクロパンドアレイ電極と基板をスペーサを介して挟み込み微小流路を有する細胞操作用デバイスを完成させた。このデバイスに,微粒子や細胞を導入し,電極に交流電圧を印加して誘電泳動力を作用させると,数秒から1分程度の極めて迅速な速度で微粒子や細胞を電極形状を反映させた目的の位置に一括して操作,配列することが可能であった。配列後,電圧の印加を停止すると微粒子や細胞は再び分散状態に戻った。しかし,微粒子の場合,架橋反応,免疫反応およびゲルヘの包埋により固体基板上に接着固定化できた。細胞の場合には,電圧を3-5分間程度印加し続けると細胞は,基板上に付着して配列パターンを保持したまま固定化された。この配列化微粒子上で細胞を培養すると細胞は配列化微粒子上に選択的に付着し成長した。また,直接固体基板上に配列化された細胞のほとんどが,増殖,伸展し,約1日後にはランダムな状態の戻った。このことから,誘電泳動による電場の印加が細胞のバイアビリティーにほとんど影響を及ぼさないことがわかった。さらに,印加電圧,印加時間,周波数,細胞濃度および懸濁液導電率について詳細に検討し最適化を行った。配列した細胞の間の空間に違う種類の細胞を培養し,擬似コンフルエント状態を形成することにより増殖を抑制し長期間の配列培養を行った。また,配列細胞をゲル中に包括することによる細胞配列の長期保持を行った。マイクロディスク電極の先端にグルコースオキシダーゼ(GOD)の固定化を行い,マイクログルコースセンサを作製した。GODの基質である酸素を選択的に検出するために酸素選択性透過膜であるポリジメチルシロキサンの効果を検討した。さらに,細胞近傍のグルコース濃度を正確に定量するために電極近傍の酸素濃度を簡便にコントロール可能なシステムの開発を行った。本研究の目的は,「誘電泳動を利用する細胞配列技術の確立」により筋管細胞(myotube)を配列し,デュアル電気化学顕微鏡(scanning electrochelnical microscopy ; SECM)システムを用いる機能評価によりin vitroで筋組織を再構築することにある.本年度は,異種細胞の交互ライン配列を行った.4チャンネルが独立して作動するバンドアレイ電極を組み込んだ誘電泳動デバイスを作製した.このデバイスを用いて交流電圧を印加することにより,負の誘電泳動を用いて細胞をライン上に配列することができた.さらに,デバイスを分離することなく,違う種類の細胞を最初のライン配列体の間に配置することができた.また,ライン幅を容易に変更可能であった.細胞配列化基板に導電性のITO電極を用いることにより, 2極のバンド電極を用いて異種細胞の配列の可能性を示した.この配列化された筋芽細胞上に線維芽細胞を播種することによりライン配列体を長期間保持できるとことがわかった.マウス筋芽細胞株C2C12を筋管細胞(myotube)分化させることができ,電気刺激による拍動現象を確認した.この細胞を対象に拍動時の酸素の消費量計測をマイクロ電極をプローブとした電気化学顕微鏡を用いて行った.尖端径が数ミクロンのガラスキャピラリー内に作用極を配置したマイクロ電極を作製し,酸素制限透過膜を被覆しグルコースオキシダーゼ(GOD)を固定化したマイクログルコースセンサを作製した.この電極を用いると酸素を選択的に検出でき,グルコースセンサとして機能することがわかった.ヒト血清中および細胞培養液におけるグルコース計測も可能であった.今後,さらに高濃度領域を計測できるセンサへと展開予定である.この電極を単一筋管細胞計測へと応用している.
滑膜幹細胞と腱による半月板再生医療の開発

野生型Lewisラットの膝関節滑膜より得られた滑膜幹細胞を、ラットのアキレス腱と共培養した。増殖させた滑膜幹細胞1x10e6個をリン酸緩衝液に浮遊させ、アキレス腱と2時間インキュベーターで培養した後、培養液を加えて1週間培養した。細胞はDiIで標識した滑膜幹細胞あるいはGFP遺伝子改変ラット由来の滑膜幹細胞を用いた。1週間の培養後、肉眼的にDiIあるいはGFPの発光を腱全体に確認でき、滑膜幹細胞が腱に生着していることが分かった。また組織学的にもDiIあるいはGFPで発光する細胞を腱に確認できた。腱の内部に細胞を誘導するためには、腱にスリットを入れることが有効と考えられ、腱の伸長刺激に対する破断強度を低下させないためには、腱の線維方向にスリットを入れることが良いと考えられた。バイオメカニクスの検討を行ったところ、縦にスリットを入れることで引張り刺激に対する破断強度の低下は認めなかった。このスリットを入れた腱と滑膜幹細胞を共培養すると、スリットを入れた空間に細胞が侵入し、生着していることが組織学的に分かった。これらの腱に生着した細胞の特性が変化したかどうかを調べるために、GFP+滑膜幹細胞と1週間培養し、この組織をコラゲナーゼ処理した後GFP陽性細胞のみソーティングして表面抗原を解析したところ、培養前後で特性は変化していなかった。今後は、培養液中に軟骨分化を促すサイトカインなどを含ませることで、腱に生着した細胞が軟骨分化し特性に変化が生じるかどうか、腱に張力を加えて培養することで変化が生じるかどうかの検討を行い、軟骨分化に最適な条件を見つけたのち、半月板欠損部への移植実験に移る。半月板欠損の作成により、半月板が再生することはなく、軟骨が変性を起こすこと、腱移植のみをおこなった場合、半月板欠損部が再生半月板で置換されるが、組織学的に軟骨細胞が誘導されていないことを確認している。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト液性免疫反応を惹起できるヒト化マウスの開発

重度免疫不全NOGマウスにヒト免疫系を再構築するヒト化免疫マウス技術における大きな課題の一つはヒト獲得免疫機能が不全であることである。なかでも液性免疫反応が不十分で、外来抗原刺激に対し抗原特異的IgG反応はほとんど誘導されない。この課題の解決のためにヒトHLA-DR4をNOGマウスに導入した新規マウスを開発した。このHLA-DR4NOGマウスに同じハプロタイプを有する造血幹細胞を移植したヒト化マウスでは抗原特異的IgG反応が誘導できることを明らかにした。ヒトHLA-DR4を導入しマウスMHCIIを欠損するNOGマウス(NOG DR4 I-A-/-)を使用して、抗原特異的免疫反応の惹起を行う実験を継続している。1)ミルクアレルギー患者より樹立されたDR4拘束性βラクトグロブリン(BLG)特異的T細胞クローンからそのTCR遺伝子をクローニングし、レトロウイルスベクターによりヒト造血幹細胞(HSC)に導入した。このHSCをNOG DR4 I-A-/-に移植することによりBLG特異的TCRを発現するヒトT細胞の発生分化が可能か検討した。その結果、移植後3か月程度でBLG特異的TCRを発現するヒトT細胞がマウス内で発生していることが確認できた。このT細胞の反応性を試験管内でBLGペプチドで刺激することにより検討した結果、T細胞の分裂、IFNγ、IL-4の産生を確認できた。また、マウスをBLGタンパクで免疫したところBLG特異的T細胞の割合が23倍程度増加することを見出した。これらの結果からBLG特異的な機能的T細胞の発生を人為的に誘導できたことが示唆される。今後HLA-DR4適合のHSCを用いて本実験を行い、BLG特異的なIgG,IgEの産生が可能か検討する。またヒト骨髄系細胞の発生が促進されるNOG IL3/GMマウスとの交配によりNOG DR4 I-A-/-IL3/GMマウスを作製済みであり、免疫反応が全てヒト細胞により行われる実験系を確立する予定である。2)胸腺の強化ヒト化マウスの問題である胸腺での低T細胞産生能を改善するために胸腺上皮にサイクリンD1(CycD1 NOG)を作製した。本マウスのヒト化により胸腺が対照群に比べて肥大することが明らかになった。1)ミルクアレルギー患者より樹立されたDR4拘束性βラクトグロブリン(BLG)特異的T細胞クローン由来のTCR遺伝子をレトロウイルスベクターによりヒト造血幹細胞(HSC)に導入した。本年度はこのT細胞の生体内での反応を解析した。ヒト化マウス内においてBLG特異的なT細胞は分裂増殖反応を示すことが明らかになった。また、分裂した細胞の一部にIFN-gを発現するTh1細胞が誘導されていた。しかし、IL-4を発現するTh2細胞はほとんど検出されず、生体内においてTh2細胞の誘導環境が整っていないことが示唆された。現在ヒト骨髄系細胞を同時に発生するDR4 I-A-/-IL3/GM-CSFマウスを作製し、同様の実験を行いTh2反応が生体内で可能か検討中である。しかしながら、本マウスは生後4か月くらいでTgが原因と考えられる全身衰弱を発症し、実験を継続することが困難であった。cyclinD1による胸腺上皮の強化には一定の効果が認められることからプロモーターをより組織特異的なものに変えて検討を行う予定である。超免疫不全NOGマウス生体内にヒト機能的免疫系を再構築するために、ヒトクラスII HLA-DR0405遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを作製した。さらにマウスクラスII I-Ab遺伝子を欠損させ、HLA-DR4 I-AKO NOG(NOG/DR4/I-AKO)を樹立した。ヒトHLA-DRの発現分布はマウスクラスII分子と一致しており、胸腺上皮においても発現が検出できた。このマウスにHLAハプロタイプ適合、不適合の血液幹細胞を移植してヒト化し、マウス内に構築されたヒト免疫系の特性を解析した。

ハプロタイプ一致マウスでは不一致マウスに対してCD4+T細胞の数が移植早期において優位に増加しており、時間とともにエフェクターメモリー様のCD4+ T細胞が急速に増加していた。すなわち、CD4+T細胞のホメオスタシスがハプロタイプ適合、不適合群間では異なる制御を受けていることが明らかになった。CD8+T細胞の数、また、B細胞の数および分化程度はハプロタイプ適合、不適合で優位差はなかった。ハプロタイプ適合ヒト化マウスを外来抗原で免疫したところ、血清中に有意な抗原特異的IgGの産生が認められ、ハプロタイプ不適合群では抗原特異的IgGの産生は認められなかった。これらのことからHLA-DRの導入によりヒトT細胞にHLA拘束性が賦与され、機能的獲得免疫系が部分的に再構築可能であることが明らかとなった。今後このトランスジェニックマウスを利用したヒト化マウスを用いてヒトT細胞機能の研究、治療薬の開発が進展すると考えられる。ヒトBLG特異的TCRをHSCに導入し、BLG抗原特異的かつ機能的T細胞の発生分化をNOGマウス内で可能にした。この点はマウス内でヒト免疫細胞によるアレルギー反応を研究できる可能性につながり、本課題の研究の目的を達成している。また、胸腺機能の強化についてもCycD1 NOGで胸腺の肥大が認められることから、ヒトT細胞の供給を改善するという当初の計画が達成できると考えられる。本研究の目的はHLA-DR/I-AbKO/NOGマウスを作製し、HLA-DRハプロタイプが適合した血液幹細胞を移植することにより、マウス生体内で機能的なヒト液性免疫反応を惹起させることである。本ヒト化マウスを外来抗原で免疫することによりIgG産生の誘導に成功したことから、免疫系ヒト化マウスプロジェクトにおける大きな目標の一つであった、ヒト機能的獲得免疫系の再構築を果たしたと言える。したがって研究目的は順調に達成していると言える。1)ヒト骨髄系細胞の発生が促進されるNOG IL3/GMマウスとの交配によりNOG DR4 I-A-/-IL3/GMマウスを作製済みであり、免疫反応が全てヒト細胞により行われる実験系を確立する予定である。NOG DR4 I-A-/-IL3/GMマウスにDR4適合HSCを移入する。本マウスではリンパ球に刺激を与える骨髄系細胞もヒト由来となり、かつHLA-DRの適合状態が作出されるため従来の免疫系ヒト化マウスより理想的な免疫反応環境が整うと考えられる。本マウスでの免疫反応の研究を行う。また、このマウスにBLG特異的TCRを発現するヒトT細胞を発生させた場合、BLGに対する免疫反応がどのように進むのか研究する。BLG特異的IgG, IgEの誘導さらにはIgEによるアレルギー症状の再現に至るのか検討する。2)BACtg作製によるリンパ節の再構築:ヒト化マウスではリンパ節形成が欠損するためLTi細胞特異的にIL-2Rγ鎖を発現するBACtgマウスを作製しリンパ節を再構築する。これにより免疫反応の改善を図る。3)B細胞機能の改善:ヒト化マウスではヒトB細胞の分化が大幅に停滞する。これを改善するためにリンパ濾胞構造を再現できるようにしたい。具体的には濾胞樹状細胞(FDC)の発生促進、ヒトB細胞の遊走能改善、サイトカインの補充を可能にするマウスを作製する。HLA-DRtg NOGの結果をもとに以下の課題に取り組む1)GM-CSF/IL-3tgNOGと交配しダブルトランスジェニックマウスを作製する。